生化分离技术试题及答案

浙江理工成教院期终考试 《生化分离技术》试卷A试卷 教学站年级班级学号姓名

一、填空题（每空1分，共21分）。

1、生化分离是从生物材料、微生物的发酵液或动植物细胞的培养液中分离并纯化有关生化产品的过程，一般采用如下工艺流程：发酵液→（）→细胞分离→（细胞破碎→细胞碎片分离）→（）→（）→成品加工。 2、提取的产物在细胞内，选用细胞破碎法；在细胞膜附近则可用细胞破碎法；提取的产物与细胞壁或膜相结合时，可选用机械法和化学法相结合的细胞破碎法。 3、发酵液的预处理目的主要包括改变和。 4、典型的工业过滤设备有和。 5、反萃取是将目标产物从转入的过程。 6、超临界流体萃取的溶剂可分为非极性和极性溶剂两种，常用的极性溶剂有和 、非极性有。 7、按膜的孔径的大小分类，可将膜分为、、 和等。

8、冻干操作过程包括：、和。 二、判断题（每题1分，共15分） 1、盐析是指向蛋白质溶液中加入某些浓的中性盐后，使蛋白质凝聚而从溶液中析出，以达到分离、提纯生物大分子的目的。（） 2、常用的盐析剂有葡聚糖、琼脂糖、聚丙烯酰胺、明胶等。（） 3、萃取是利用化合物在两种互不相容的溶剂中溶解度或分配系数的不同，使化合物从一种溶剂内转移到另一种溶剂中，经过反复多次的萃取，将绝大部分化合物提取出来的方法。 （）

4、双水相萃取的体系的两相是不含有水分的。（) 5、膜分离操作中，所有溶质均被透过液传送到膜表面上，不能完全透过膜的溶质受到膜的截留作用，在膜表面附近浓度升高，这种现象叫做浓差极化。（）

6、凝胶色谱是利用不同生物分子的电离能力不同而达到物质分离目的的。（） 7、离子交换色谱是利用不同分子的大小不同而达到物质分离目的的。（） 8、亲和色谱是利用生物分子之间的亲和力的不同而达到物质分离目的的。（） 9、要增加目的物的溶解度，往往要在目的物的等电点附近进行提取。（）

10、蛋白质类的生物大分子在盐析过程中，最好在高温下进行，因为温度高会增加其溶解度。

（）

11、蛋白质为两性电解质，改变pH可以改变其电荷性质，pH大于pI，蛋白质带正电荷。 12、丙酮沉析作用小于丙酮。（）

13、真空冷冻干燥的操作条件是高温低压，所以适合于干燥热敏性物质。（）

14、生产氨基酸类药物主要的生产方法有蛋白质水解法、微生物发酵法、酶工程法和化学合成法。（） 15、DNA、RNA是核苷酸类物质，胱氨酸和谷氨酸属于蛋白质类物质。（）

三、选择题（1—8为单选，每题2分，9—13为多选，每题3分，共31分）。

1、发酵液的预处理方法不包括（） A、加热B、絮凝C、离心D、调节pH 2、下列细胞破碎的方法中，属于非机械破碎法的是（） A、化学法B、高压匀浆法C、超声波破碎法D、高速球磨法 3、在萃取操作中，下列哪项不是选择溶剂的原则（） A、较高的选择性B、较高的沸点C、较强的溶解能力D、易于回收 4、使蛋白质盐析，可加入试剂（） A、盐酸B、硫酸C、硝酸汞D、硫酸铵 5、在一个完整的萃取过程中，常常在萃取和反萃取的过程中增加洗涤操作，目的是（）。 A、除去与目标产物同时萃取到有机相的杂质C、增大目标产物在水相中的分配系数 B、增大目标产物在有机相中的溶解度D、增大选择性系数。 6、萃取中利用相似相溶的原理进行萃取的过程称为（） A、反萃取B、物理萃取C、化学萃取D、有机溶剂萃取 7、盐析法沉淀蛋白质的原理是（） A、降低蛋白质的介电常数C、与蛋白质结合形成不溶性蛋白 B、中和电荷，破坏水膜D、调节蛋白质溶液pH至等电点 8、膜分离是利用具有一定的（）性的过滤介质进行物质的分离过程。 A、选择透过性B、吸附C、溶解D、扩散

9、利用盐析法进行初步纯化后都需要进行脱盐处理，常用的脱盐方法有（） A、透析B、超滤C、凝胶过滤D、离子交换 10、常用于生物大分子沉淀的有机溶剂有（） A、乙醇B、丙酮C、异丙酮D、甲醇 11、晶体质量主要是指（）

A、纯度B、粒度C、晶体形状D、晶体大小

12、在结晶操作中，工业上常用的起晶方法有（） A、重结晶B、自然起晶法C、刺激起晶法D、晶种起晶法 13、根据固定相基质的形式分类，可分为（） A、纸色谱B、薄层色谱C、柱色谱D、吸附色谱

四、简答题（每题5分，共20分）。

1、在生化分离与纯化的过程中，要综合运用多种现代分离与纯化的技术，才能保证产品的有效性、稳定性、均一性和纯净度。生化分离操作存在哪五个方面的特点？ 2、结晶的前提是什么？过饱和溶液的形成方法有哪些？ 3、萃取时根据目标产物以及与其共存杂质的性质选择合适的有机溶剂，可使目标产物有较大的分配系数和较高的选择性，萃取溶剂选择的原则主要有哪些？ 4、根据固定相基质的形式分类，色谱可分为哪几类？根据流动相的形式分类，色谱可分为哪几类？根据分离原理的不同，色谱主要分为哪几类？ 五、综合应用题（共13分，） 1、临床上治疗尿毒症采用的膜分离方法是什么？简述该种分离方法的原理。（4分） 2、下面是关于胸腺肽提取分离的操作流程图，回答下列问题。（共9分） 胸腺肽由两种肽组成，其分子量分别为9600和7000，含15种氨基酸，其中人体必需氨基酸的含量比较高。胸腺肽对热稳定，能耐80℃高温不变性；对蛋白酶敏感，易降解失活。 小牛胸腺 [分装、冻干] [超滤、提纯] 注射用3%甘露醇 胸腺肽 超滤膜[部分热变性、离心、过滤] 精致液 滤液 [原料处理] 绞碎 绞碎胸腺 [制匀浆、提取] 胸腺匀浆 10000r/min1min,-20℃48h 分子量<1000080℃5min,5000r/min40min （1）为什么以小牛胸腺作为原材料？（3分） （2）采用部分热变形、离心、过滤操作的目的是什么？（3分） （3）为什么选用截留分子量小于10000的超滤膜？（3分）

浙江理工成教院期终考试 《生化分离技术》试卷A答案 一、填空题（每空1分，共21分）。

1、预处理、初步纯化、高度纯化 2、机械、非机械

3、发酵液过滤特性、杂质的去除 4、板框压滤机、转筒真空过滤机 5、有机相、水相

6、甲醇、乙醇、二氧化碳（注：甲醇、乙醇的位置可互换） 7、超滤、微滤、纳滤、反渗透 8、预冻、升华干燥、解析干燥

二、判断题（每题1分，共15分）

1、√2、×3、√4、×5、√6、×7、×8、√ 9、×10、×11、×12、×13、×14、√15、× 三、选择题（1—8为单选，每题2分，9—13为多选，每题3分，共31分）。 1、C2、A3、B4、D5、A6、D7、B8、A 9、AC10、ABCD11、ACD12、BCD13、ABC 四、简答题（每题5分，共20分）。 1、特点：①目的产物在初始物料（发酵液）中的含量低；②培养液是多组分的混合物，除少量产物外，还有大量的细胞及碎片、其他代谢物（几百上千种）、培养基成分、无机盐等，给过程设计造成困难；③生化产物的稳定性低，易变质、易失活、易变性，对温度、pH值、重金属离子、有机溶剂、剪切力、表面张力等非常敏感；④发酵和培养很多是分批操作，生物变异性大，各批发酵液不尽相同，要求所用加工设备有一定操作弹性；⑤对最终产品的质量要求高。 2、结晶的前提是过饱和溶液的形成。 过饱和溶液的形成方法有：①蒸发法；②温度诱导法；③盐析结晶法；④透析结晶法；⑤有机溶剂结晶法；⑥等电点法；⑦化学反应结晶法。 3、①价廉易得；②与水相不互溶；③与水相有较大的密度差，并且黏度小，表面张力适中，相分散和相分离较容易；④容易回收和再利用；⑤毒性低、腐蚀性小、闪点低、使用安全；⑥不与目标产物发生反应。

4、根据固定相基质的形式分类，色谱可分为纸色谱、柱色谱、薄层色谱。根据流动相的形式分类，色谱可分为液相色谱、气象色谱。根据分离原理的不同，色谱主要分为吸附色谱、分配色谱、凝胶过滤色谱、离子交换色谱、亲和色谱等

五、综合应用题

1、临床上治疗尿毒症采用的膜分离方法透析。其原理是：透析时，小于截留分子量（MWCO）的分子在透析膜两边溶液浓度差产生的扩散压作用下渗过透析膜，高分子溶液中的小分子溶质（如无机盐）透向水侧，水则向高分子一侧透过。

2、（1）胚胎后期及初生时胸腺重量相对最大，随年龄增长，胸腺逐渐退化，所以选用小牛的胸腺作为原料。

（2）胸腺肽对热稳定，在80℃高温不变性，但其他的杂蛋白会受热变性，生成沉淀析出，而胸腺肽在清液中，所以需要离心过滤，将胸腺肽与杂蛋白分离开。

（3）胸腺肽由两种肽组成，其分子量分别为9600和7000，截留分子量小于10000的超滤膜刚好可以让胸腺肽透过，而分子量大于10000的杂蛋白被截留下来。

浙江理工成教院期终考试 《生化分离技术》试卷B试卷 教学站年级班级学号姓名

一、填空题（每空1分，共21分）。 1、发酵产物的初步纯化方法有很多，常用的有法、吸附法、法、法、法、溶剂萃取法、双水相萃取和超临界流体萃取等。 2、降低发酵液粘度的主要方法是和。 3、极性化合物易溶于的溶剂中，而非极性化合物易溶于的溶剂中，这一规律称为“”。 4、在超速离心中，离心方法可分为、 和。

5、固相析出技术是通过加入某种试剂或改变溶液的条件，使生化物质以固体形式从溶液中沉淀析出，若析出的是无定型物，则称为，若析出的是晶体，则称为。 6、冻干操作过程中，预冻的处理方法主要主要有和。 7、亲和色谱的洗脱方法可分为洗脱和洗脱。 8、凝胶粒度的大小对分离效果有直接影响。一般说来，细粒凝胶柱流速低，洗脱峰窄，分辨率，多用于分离等。粗粒凝胶柱流速快，洗脱峰宽，分辨率，多用于分离等。 二、判断题（每题1分，共15分） 1、萃取是利用化合物在两种互不相容的溶剂中溶解度或分配系数的不同，使化合物从一种溶剂内转移到另一种溶剂中，经过反复多次的萃取，将绝大部分化合物提取出来的方法。 ()

2、在沉淀的过程中，溶液的pH值、温度、离子浓度等因素对沉淀没有影响。()

3、盐析是指向蛋白质溶液中加入某些浓的中性盐后，使蛋白质凝聚而从溶液中析出，以达到分离、提纯生物大分子的目的。()

4、提取细胞外的物质，常常采用机械法破碎细胞。()

5、丙酮的介电常数要低一些，相对而言沉析操作大于乙醇，所以在沉析时，应优先选用丙酮，在考虑乙醇。() 6、蛋白质类物质应该在远离等电点的条件下进行沉析操作。() 7、硫酸铵在碱性条件中也以应用。()

8、在处理对温度敏感的蛋白质或者酶时，应该在较低温度下进行操作，以保证物质不会受人而变性。() 9、氨基酸、蛋白质、多肽、酶、核酸等两性物质可以用等电点沉析。()

10、膜分离操作中，所有溶质均被透过液传送到膜表面上，不能完全透过膜的溶质受到膜的截留作用，在膜表面附近浓度升高，这种现象叫做浓差极化，浓差极化无法通过任何手段来减轻。()

11、平衡离子带正电荷的离子交换剂可以与带正电荷的离子发生离子交换作用，叫做阴离子交换剂；平衡离子带负电荷的离子交换剂可以与带负电荷的离子发生离子交换作用，叫做阳离子交换剂。()

12、亲和色谱可以应用于生物素和亲和素、抗原与抗体、凝聚唐与糖蛋白的分离，还能运用于各种氨基酸的分离。()

13、干燥技术按热量供给方式可分为传导干燥、对流干燥、辐射干燥、介电加热干燥。 ()

14、丙酮沉析作用小于乙醇。() 15、真空冷冻干燥的操作条件是高温低压，所以适合于干燥热敏性物质。() 三、选择题（1—8为单选，每题2分，9—13为多选，每题3分，共31分）。 1、常用于生物大分子沉淀的有机溶剂，最为常用的是（） A、乙醇B、丙酮C、异丙酮D、甲醇 2、蛋白质具有两性性质的主要原因是（） A、蛋白质分子有一个羧基和一个氨基C、蛋白质分子有苯环和羟基 B、蛋白质分子有多个羧基和多个氨基D、以上都对电点 3、大多数蛋白质的等电点都在（）范围内 A、酸性B、碱性C、中性D、缓冲液 4、聚丙烯酰胺凝胶可以通过化学聚合形成凝胶，化学聚合一般以（）作为催化剂。 A、硫酸铵（AP）C、N,N,N,N-四甲基乙二胺（TEMED） B、丙烯酰胺（Acr）D、双丙烯酰胺（Bis） 5、聚丙烯酰胺凝胶可以通过化学聚合形成凝胶，化学聚合一般以（）作为增速剂。 A、硫酸铵（AP）C、N,N,N,N-四甲基乙二胺（TEMED） B、丙烯酰胺（Acr）D、双丙烯酰胺（Bis） 6、以游离态存在的氨基酸是（）

A、蛋白氨基酸B、非蛋白氨基酸C、脂肪族氨基酸D、芳香族氨基酸 7、可用于鉴别胱氨酸和半胱氨酸的试剂是（）

A、对二甲氨基苯甲醛B、醋酸铅C、对氨基苯磺酸D、米伦试剂 8、萃取操作是利用原料液中（）的差异实现分离的操作。

A、沸点B、在溶剂中的溶解度C、挥发度D、密度

9、市售的离子交换剂通常阳离子交换剂为（），阳离子交换剂为（） A、Na型B、H型C、Cl型D、OH型

10、柱色谱洗脱时的洗脱方式主要分为：（） A、简单洗脱B、分步洗脱C、反洗脱D、梯度洗脱

11、在亲和色谱中，根据配体对待分离物质的亲和性的不同，将其分为两类，分别是（） A、特异性配体C、通用性配体 B、抗原、抗体D、激素受体 12、盐析常用的中性盐有（） A、硫酸铵B、硫酸镁C、氯化钠D、硫酸钠 13、影响絮凝的因素很多，主要有（） A、絮凝剂的加入量C、溶液的pH B、操作温度D、搅拌转速和时间 四、简答题（每题5分，共20分）。 1、什么叫做等电点沉淀？等电点沉淀的操作条件是什么？适用于什么蛋白质？ 2、根据固定相基质的形式分类，色谱可分为哪几类？根据流动相的形式分类，色谱可分为哪几类？根据分离原理的不同，色谱主要分为哪几类？ 3、简述在教材中给出的对物料中的水分的分类及关系。 4、色谱技术管饭应用于生物及化学物质的使用中，其中柱色谱的应用最为广泛，请简述柱色谱的基本操作步骤和注意事项。 五、综合应用题（共13分） 1、离子交换色谱是一种简单而有效的去除水中杂质及各种离子的方法，聚苯乙烯树脂已广泛用于高纯水的制备、硬水软化及污水处理等方面。写出离子交换树脂制备去离子水的过程。（3分） 2、以下是DNA的提取分离，回答下面问题。（10分） DNA在氯化钠中溶解度随氯化钠浓度的变化而变化，当氯化钠物质的量浓度为2mol/L时，DNA的溶解度最大，当氯化钠物质的量浓度为0.14mol/L时，DNA的溶解度最小。且DNA不溶于95%的乙醇。 [原料制备] [提取核物质][溶解、析出、滤出DNA] 鸡血细胞液 滤液 鸡血 柠檬酸钠溶液蒸馏水 氯化钠溶液、蒸馏 [提取] [再溶解、过滤] DNA DNA粘稠物 滤液 95%酒精溶液 氯化钠溶液 （1）为什么选用鸡血作为原料？（2分） （2）加入柠檬酸钠的目的是什么？会出现什么现象？（2分） （3）前后两次加入了蒸馏水，其目的是什么？（3分）

（4）前后两次析出DNA沉淀，原理是什么？（3分）

浙江理工成教院期终考试 《生化分离技术》试卷B答案 一、填空题（每空1分，共21分）。

1、沉淀、离子交换、超滤 2、加水稀释法、加热法 3、极性、非极性、相似相溶

4、差速离心法、密度梯度离心法、等密度梯度离心法 5、沉淀、结晶 6、低温快冻、低温慢冻 7、特异性、非特异性 8、高、小分子量蛋白、低、中高分子量蛋白 二、判断题（每题1分，共15分） 1、√2、×3、√4、×5、×6、×7、×8、√ 9、√10、√11、×12、√13、√14、×15、× 三、选择题（1—8为单选，每题2分，9—13为多选，每题3分，共31分）。 1、A2、B3、A4、A5、C6、B7、B8、B 9、A、C10、ABD11、AC12、ABCD13、ABCD 四、简答题（每题5分，共20分）。 1、利用蛋白质分子在等电点时，其溶解度最小的特性，向含有目的药物成分的混合液中加入酸或碱，调节其pH，使蛋白质沉淀析出的方法叫做等电点沉淀。等电点沉淀的操作条件是：低离子浓度，pH=pI。等电点沉淀法一般适用于疏水性较大的蛋白质。 2、根据固定相基质的形式分类，色谱可分为纸色谱、柱色谱、薄层色谱。根据流动相的形式分类，色谱可分为液相色谱、气象色谱。根据分离原理的不同，色谱主要分为吸附色谱、分配色谱、凝胶过滤色谱、离子交换色谱、亲和色谱等

3、平衡水分：在一定的干燥条件下，当干燥过程达到平衡时，不能除去的水分称为该条件下的平衡水分。 自由水分：湿物料中的水分含量与平衡水分之差称为自由水分

结合水分：存在于物料的毛细管中的水分，由于毛细现象，在物料中难以除去，称为结合水。

非结合水分：吸附在湿物料表面的水分和大孔隙中的水分，在干燥过程中容易除去，这部分水称为非结合水分。 关系：自由水分包含干燥过程中能够除去的非结合水分和能除去的结合水分，平衡水分包含干燥过程不能除去的结合水。

4、预处理→装柱→平衡→上样，洗脱→样品收集。

装柱要均匀，不能分层、有气泡，不能干柱；上样量不宜过多；根据色谱柱和待分离物质的性质选择合适的洗脱速度和洗脱方式。

五、综合应用题

1、原水强酸型阳离子交换树脂强碱型阴离子交换树脂混合柱去离子水

2、（1）因为鸡血的血细胞里面富含DNA，且鸡血容易吸水账破，所以选用鸡血作为原料？ （2）加入柠檬酸钠的目的是为了防止凝血，加入抗凝剂后，溶液会分层。

（3）第一次加入蒸馏水是为了使鸡血细胞吸水账破，第二次加入蒸馏水是为了使氯化钠溶液的浓度降低，是DNA沉淀出来。 （4）第一次沉淀析出的原理是DNA在0.14mol/L的氯化钠溶液中溶解度最小；第二次沉淀析出的原理是DNA不溶于95%的乙醇，会沉淀析出。