生物下游技术试题

1、2008-2009学年第一学期生物工业下游技术试题（A卷）答案二、选择题（将正确的答案写在横线上，可选的答案个数不固定，每题全对3分，共30分）1. 影响蛋白质与SDS结合的因素有( ACD ) A. 溶液中SDS单体的浓度 B. 聚丙烯胺凝胶的浓度 C. 样品缓冲液的离子强度 D. 二硫键是否完全被还原2. 依离子价或水化半径不同，离子交换树脂对不同离子亲和能力不同。树脂对下列离子亲和力排列顺序正确的有 ( BC ) A. Na+ >Ca2+> Fe3+ B. Fe3+>Ca2+>Na+C. Li+ < Na+ < K+ D. Li+ > Na+ &

2、gt; K+ 3. 要使目的物从离子交换剂上解吸而被洗脱，采用方法有 ( ABCD ) A. 改变洗脱剂的pH B. 增加洗脱剂的离子强度C. 往洗脱剂中添加特定离子 D. 往洗脱剂中添加一种置换剂4. 下列表述正确的有 ( CD ) A. 无论是哪一类离子交换剂，其膨胀度都随着交联度的增加而下降B. 低密度的离子交换剂具有优势C. 总交换容量是指每克干介质包含的带电功能基团，它是个变质D. 离子交换层析分辨率与系统的选择性，效率和容量因子有关5. 亲和层析有效地洗脱策略有 ( BC ) A. 改变缓冲液的离子强度 B. 特异洗脱 C. 阶段洗脱 D. 改变缓冲液电性6. 分析超离子主要应用方

3、面有哪些( ABD ) A. 测定生物大分子的分子质量 B. 研究蛋白质、病毒的纯度估计C.分离提纯多糖、核酸和蛋白质等 D.检测大分子构象变化6. 分配系数Kd >1的情况有( BCD ) A. 亲和作用 B. 疏水作用 C. 吸附作用 D. 离子间的静电作用7. 下面表述正确的有 ( ABCD ) A. 总柱床体积是凝胶经溶胀、装柱、沉降，体积稳定后所占据层析柱内的总体积B. 外水体积是柱中凝胶颗粒间隙的液相体积的总和C. 内水体积是存在于溶胀后的凝胶颗粒网孔中的液相体积的总和D. 凝胶体积是凝胶颗粒固相所占据的体积8. 阴阳离子盐析效果正确的有 ( AC ) A. 柠檬酸PO43S

4、O42CH3COOB. 柠檬酸<PO43<SO42<CH3COOC. NH4+ K+ Na+ 高价阳离子D. NH4+ <K+ < Na+ <高价阳离子9. 离心机转子的种类 (ABC ) A. 角式转子 B.圆盘转子 C. 区带转子 D. 分子转子10. 蛋白质印迹的主要转移方法 ( BCD ) A. 扩散印迹 B.对流印迹 C. 真空印迹 D. 毛细管印迹三. 简述题（5小题，每小题7分，共35分）1.微生物发酵液的特性及改变发酵液的特性的方法。1）目标产物浓度普遍较底，悬浮液中大部分是水;2）组分复杂，含有细胞，细胞碎片，蛋白质，核 酸，脂类，无机盐等

5、多种物质；3）由于pH ,离子强度，温度等变化因素，分离过程易造成失活和污染现象；4）性质不稳定，随时间变化。1.迅速加工,缩短停留时间,2.控制好操作温度和pH,3.减少或避免与空气接触受污染的机会,4.总体设计好各组分的分离顺序.2.浓度极化产生的原因及如何降低浓度极化？浓差极化是指在超滤过程中，由于水透过膜，因而在膜表面的溶质浓度增高，形成梯度，在浓度梯度的作用下。溶质与水以相反方向扩散，在达到平衡状态时，膜表面形成一溶质浓度分布边界层，它对水的透过起着阻碍作用.通过改变诸如速度、压力、温度和料液浓度之类的操作参数，可以降低浓差极化效应。3.简述离子交换法的一般步骤。1上样阶段，此时离子

6、交换剂与平衡离子结合；2吸附阶段，混合样品中的分子与离子交换剂结合；3开始解吸阶段，杂质分子与离子交换剂之间结合较弱而先被洗脱，目标分子仍处于吸附状态； 4完全解吸阶段，目标分子被洗脱；5再生阶段，用起始缓冲液重新平衡层析柱，以备下次使用。4. 凝胶过滤分辨率及影响分辨率因素？层析分离常采用分辨率（RS）来描述两种物质之间分离效果的好坏。分辨率定义为两个洗脱峰峰顶对映的洗脱体积之差比上两峰在基线上峰宽的和的平均值。分离两种物质时分辨率取决于这两种组分的洗脱体积和峰宽。而决定组分洗脱体积和峰宽的因素包括两种组分的分子大小，凝胶柱的选择性和柱效。5.简述亲和层析的分离过程。1)选择合适的配体。2)

7、将配体固定在载体上，制成亲和吸附剂，而配体的特异性结合活性不被破坏。3)当样品液进入亲和柱时，其中的特定生物分子与亲和吸附剂相结合，而被吸附在柱上。4)未被吸附的杂质可随缓冲液洗掉。5)用洗脱液将结合在亲和吸附剂上的特定生物分子洗脱下来。四. 论述题（每小题15分，共15分） 请根据下游技术的一般工艺过程及它们的主要技术特点设计一套经济的且技术可行的提取纯化方案。（至少要涉及三种技术）发酵液 预处理 细胞分离 细胞破壁 碎片分离 提取 精制 成品制作原材料：酵母 处理对象：酵母蔗糖酶第一步：离心要沉淀。第二步：破碎细胞。因为酵母蔗糖酶是胞内产物，所以要破碎细胞把酵母蔗糖酶释放出来，采用氨解法。

8、第三步：用氨解法抽提粗酶还含有大量杂质，需要进一步分离纯化，采用有机溶剂乙醇沉淀。第四步：乙醇分级后的蔗糖酶仍含有许多杂质，这时用一些层析技术，如离子交换层析。最后检测蔗糖酶纯度和得率。2009-2010学年第一学期生物工业下游技术试题（A卷）答案. 二、选择题（将正确的答案写在横线上，可选的答案个数不固定，每题全对3分，共30分）1. 下游技术的生物原料可以是( ABCD ) A. 生物界自然产生的 B. 酶反应获得的 C. 动植物细胞组织培养的 D. 微生物菌体发酵的2. 细胞浓度的间接测量方法有 ( ABC ) A. 核酸 B. 蛋白质 C. ATP D. 浊度法3. 依离子价或水化半径

9、不同，离子交换树脂对不同离子亲和能力不同。树脂对下列离子亲和力排列顺序正确的有 ( BC ) A. Na+ >Ca2+> Fe3+ B. Fe3+>Ca2+>Na+C. Li+ < Na+ < K+ D. Li+ > Na+ > K+ 4. 要使目的物从离子交换剂上解吸而被洗脱，采用方法有 ( ABCD ) A. 改变洗脱剂的pH B. 增加洗脱剂的离子强度C. 往洗脱剂中添加特定离子 D. 往洗脱剂中添加一种置换剂5. 下列表述正确的有 ( CD ) A. 总交换容量是指每克干介质包含的带电功能基团，它是个变质B. 低密度的离子交换剂具有优势C

10、. 无论是哪一类离子交换剂，其膨胀度都随着交联度的增加而下降D. 离子交换层析分辨率与系统的选择性，效率和容量因子有关6. 动物细胞培养类型有 ( ABC ) A. 悬浮培养 B. 贴壁培养 C. 固定化培养 D. 包埋培养7. 下列表述错误的有( AD ) A. SEC（疏水层析）B. IEC（离子交换层析）C. AFC（亲和层析） D. HIC（凝胶过滤层析）8. 分配系数Kd >1的情况有( BCD ) A. 亲和作用 B. 疏水作用 C. 吸附作用 D. 离子间的静电作用9. 下面表述正确的有 ( ABCD ) A. 总柱床体积是凝胶经溶胀、装柱、沉降，体积稳定后所占据层析柱内的

11、总体积B. 外水体积是柱中凝胶颗粒间隙的液相体积的总和C. 内水体积是存在于溶胀后的凝胶颗粒网孔中的液相体积的总和D. 凝胶体积是凝胶颗粒固相所占据的体积10. 影响电泳迁移率的因素有 ( BCD ) A. 溶液的粘度 B.溶液的pH值 C. 溶液的离子强度 D. 电场强度三. 简述题（5小题，每小题7分，共35分）1.微生物发酵液的特性及改变发酵液的特性的方法。1）目标产物浓度普遍较底，悬浮液中大部分是水;2）组分复杂，含有细胞，细胞碎片，蛋白质，核 酸，脂类，无机盐等多种物质；3）由于pH ,离子强度，温度等变化因素，分离过程易造成失活和污染现象；4）性质不稳定，随时间变化。1.迅速加工,

12、缩短停留时间,2.控制好操作温度和pH,3.减少或避免与空气接触受污染的机会,4.总体设计好各组分的分离顺序.2.浓度极化产生的原因及如何降低浓度极化？浓差极化是指在超滤过程中，由于水透过膜，因而在膜表面的溶质浓度增高，形成梯度，在浓度梯度的作用下。溶质与水以相反方向扩散，在达到平衡状态时，膜表面形成一溶质浓度分布边界层，它对水的透过起着阻碍作用.通过改变诸如速度、压力、温度和料液浓度之类的操作参数，可以降低浓差极化效应。3.简述蛋白质复性的主要步骤和复性方法。破碎细胞 分离出包含体 溶解包含体 目标构建的构型复原。1.稀释复性与透析复性 2.色谱复性 3.凝胶过滤复性 4.金属螯合色谱复性

13、5.亲和色谱复性 6.其他吸附色谱复性4. 色谱装置主要包括哪几部分及它们的作用。由高压输液系统、进样系统、分离系统、检测系统等四大部分组成。一、高压输液系统高压输液系统由 溶剂贮存器、高压泵、梯度洗脱装置和压力表等组成。1.溶剂贮存器 溶剂贮存器一般由玻璃、不锈钢或氟塑料制成，容量为1-2 L，用来贮存足够数量、符合要求的流动相。2.高压输液泵 其功能是将溶剂贮存器中的流动相以高压形式连续不断地送入液路系统，使样品在色谱柱中完成分离过程。由于液相色谱仪所用色谱柱径较细，所填固定相粒度很小，因此，对流动相的阻力较大，为了使流动相能较快地流过.3. 梯度洗脱装置 梯度洗脱就是在分离过程中使两种或

14、两种以上不同极性的溶剂按一定程序连续改变它们之间的比例，从而使流动相的强度、极性、pH值或离子强度相应地变化，达到提高分离效果，缩短分析时间的目的。二、进样系统 进样系统包括进样口、注射器和进样阀等，它的作用是把分析试样有效地送入色谱柱上进行分离。三、分离系统 分离系统包括色谱柱、恒温器和连接管等部件。主要作用是分离样品的。四、检测器 检测器是液相色谱仪的关键部件之一。对检测器的要求是：灵敏度高，重复性好、线性范围宽、死体积小以及对温度和流量的变化不敏感等。5.简述亲和层析的分离过程。1)选择合适的配体。2)将配体固定在载体上，制成亲和吸附剂，而配体的特异性结合活性不被破坏。3)当样品液进入亲

15、和柱时，其中的特定生物分子与亲和吸附剂相结合，而被吸附在柱上。4)未被吸附的杂质可随缓冲液洗掉。5)用洗脱液将结合在亲和吸附剂上的特定生物分子洗脱下来。四. 论述题（每小题15分，共15分）请根据下游技术的一般工艺过程及它们的主要技术特点设计一套经济的且技术可行的提取纯化方案。（至少要涉及三种技术）发酵液 预处理 细胞分离 细胞破壁 碎片分离 提取 精制 成品制作原材料：酵母 处理对象：酵母蔗糖酶第一步：离心要沉淀。第二步：破碎细胞。因为酵母蔗糖酶是胞内产物，所以要破碎细胞把酵母蔗糖酶释放出来，采用氨解法。第三步：用氨解法抽提粗酶还含有大量杂质，需要进一步分离纯化，采用有机溶剂乙醇沉淀。第四步

16、：乙醇分级后的蔗糖酶仍含有许多杂质，这时用一些层析技术，如离子交换层析。最后检测蔗糖酶纯度和得率。2009-2010学年第一学期生物工程下游技术试题（B卷）答案二、选择题（将正确的答案写在横线上，可选的答案个数不固定，每题全对3分，共30分）1. 生化分离技术特点( BCD ) A. 均一性的绝对性 B. 成分复杂 C. 含量甚微 D. 易变性2. 动物细胞培养的操作方式有哪些 ( ABCD ) A. 分批式 B. 流加式 C. 连续式 D. 灌注式3. 阴阳离子盐析效果正确的有 ( AC ) A. 柠檬酸>PO43- >SO42- >CH3COO- B. 柠檬酸<PO

17、43- < SO42- < CH3COO-C. NH4+ > K+>Na+> 高价阳离子 D. NH4+ < K+< Na+< 高价阳离子4. 分配系数Kd表示为 ( ACD ) A. Kd1表示凝胶与分离组分有亲和作用或者其它作用B. 0Kd1表示是部分渗透分子，进行是组别分离C. Kd= 0表示是全排阻分子，Ve=Vi D. Kd= 1是全渗透分子，Ve=Vi+V05. 下列表述错误的有 ( AD ) A. 阳离子交换剂- Q B. 阳离子交换剂-CMC. 阴离子交换剂- DEAE D. 阴离子交换剂-SP6. 亲和层析配体浓度的估计方法 (

18、 BD ) A、分析法 B、直接测定法C、间接测定法 D、水解法7. 理想的凝胶过滤层析载体 ( ABC ) A. 对样品不产生非特异性吸附作用 B. 有高度亲水性，又要不溶于水C. 具有化学和物理稳定性 D. 是孔径较小的多孔性材料8. 影响SDS-PAGE分离效果因素 ( CD ) A. SDS分子大小 B. SDS分子质量C. 凝胶浓度 D. 电泳缓冲系统9. 选择性变性沉淀的种类有 ( BCD ) A. 离子强度变性沉淀 B. 温度变性沉淀C. pH变性沉淀 D. 有机溶剂变性沉淀10. 影响电泳迁移率的因素 ( ABD ) A. 电场强度 B.溶液的pH值C. 溶液的等电点 D. 溶

19、液的离子强度三. 简述题（5小题，每小题7分，共35分）1. 常用的细胞破碎方法？(一)高速匀浆法 (二)珠磨法 (三)超声破碎法 (四)酶溶法 (五)化学渗透法 (六)微波加热法(七)其他方法 1.X-press法2.渗透压法3.反复冻结-融化法4.干燥法2. 膜的污染及其控制方法。膜分离过程中随着操作时间的增加，膜透过流速的迅速下降，溶质的截留率也明显下降，这被称为膜的污染。污染是由膜的劣化和水生物(附生)污垢所引起的。（一）膜的劣化由于膜本身的不可逆转的质量变化而引起的膜性能变化，有如下三类：1化学性劣化2物理性劣化3生物性劣化，（二）水生物（附生）污垢 由于形成吸着层和堵塞等外因而引起

20、膜性能变化。防止污染应根据产生的原因不同，使用不同的方法。（1）预处理法（2）开发抗污染的膜（3）加大供给液的流速3. 离子交换层析分辨率及影响分辨率因素？层析分离常采用分辨率（RS）来描述两种物质之间分离效果的好坏。分辨率定义为两个洗脱峰峰顶对映的洗脱体积之差比上两峰在基线上峰宽的和的平均值。分离两种物质时分辨率取决于这两种组分的洗脱体积和峰宽。而决定组分洗脱体积和峰宽的因素包括两种组分的分子大小，凝胶柱的选择性和柱效。4. 理想凝胶过滤介质应具备的条件。（1）有较强的机械稳定性，能满足层析过程所需流速，在其标称的操作压力范围内不发生体积变化；（2）高化学稳定性，凝胶颗粒对分离过程中常用的试

21、剂和样品都保持惰性，在很宽的pH范围内保持稳定，耐去污剂、有机溶剂，耐高温，从而方便清洗和消毒灭菌；（3）球形，颗粒直径均匀，呈现亲水性；（4）不带电荷，不对样品产生吸附作用。5. 亲和吸附剂的制备过程。1）选择合适的配体；2）选择合适的载体和连接臂；3）用合适的方法将配体化学偶联到载体上；4）封闭偶联载体上的裸露活化基团；5）估计并储存亲和吸附剂。四. 论述题（每小题15分，共15分）请根据下游技术的一般工艺过程及它们的主要技术特点设计一套经济的且技术可行的提取纯化方案。（至少要涉及三种技术）发酵液 预处理 细胞分离 细胞破壁 碎片分离 提取 精制 成品制作原材料：酵母 处理对象：酵母蔗糖酶

22、第一步：离心要沉淀。第二步：破碎细胞。因为酵母蔗糖酶是胞内产物，所以要破碎细胞把酵母蔗糖酶释放出来，采用氨解法。第三步：用氨解法抽提粗酶还含有大量杂质，需要进一步分离纯化，采用有机溶剂乙醇沉淀。第四步：乙醇分级后的蔗糖酶仍含有许多杂质，这时用一些层析技术，如离子交换层析。最后检测蔗糖酶纯度和得率。2010-2011学年第一学期生物工程下游技术试题（A卷）答案二、选择题（将正确的答案写在横线上，可选的答案个数不固定，每题全对3分，共30分）1. 下游技术的生物原料可以是( ABCD ) A. 生物界自然产生的 B. 酶反应获得的 C. 动植物细胞组织培养的 D. 微生物菌体发酵的2. 细胞浓度的

23、直接测量方法有 ( ABCD ) A. 细胞干重法 B. 显微计数法 C. 平板计数法 D. 浊度法3. 依离子价或水化半径不同，离子交换树脂对不同离子亲和能力不同。树脂对下列离子亲和力排列顺序正确的有 ( BC ) A. Na+ >Ca2+> Fe3+ B. Fe3+>Ca2+>Na+C. Li+ < Na+ < K+ D. Li+ > Na+ > K+ 4. 要使目的物从离子交换剂上解吸而被洗脱，采用方法有 ( ABCD ) A. 改变洗脱剂的pH B. 增加洗脱剂的离子强度C. 往洗脱剂中添加特定离子 D. 往洗脱剂中添加一种置换剂5. 下

24、列表述正确的有 ( CD ) A. 总交换容量是指每克干介质包含的带电功能基团，它是个变质B. 低密度的离子交换剂具有优势C. 无论是哪一类离子交换剂，其膨胀度都随着交联度的增加而下降D. 离子交换层析分辨率与系统的选择性，效率和容量因子有关6. 动物细胞培养类型有 ( ABC ) A. 悬浮培养 B. 贴壁培养 C. 固定化培养 D. 包埋培养7. 下列表述错误的有( AD ) A. SEC（疏水层析）B. IEC（离子交换层析）C. AFC（亲和层析） D. HIC（凝胶过滤层析）8. 分配系数Kd >1的情况有( BCD ) A. 亲和作用 B. 疏水作用 C. 吸附作用 D. 离

25、子间的静电作用9. 下面表述正确的有 ( ABCD ) A. 总柱床体积是凝胶经溶胀、装柱、沉降，体积稳定后所占据层析柱内的总体积B. 外水体积是柱中凝胶颗粒间隙的液相体积的总和C. 内水体积是存在于溶胀后的凝胶颗粒网孔中的液相体积的总和D. 凝胶体积是凝胶颗粒固相所占据的体积10. 影响电泳迁移率的因素有 ( BCD ) A. 溶液的粘度 B.溶液的pH值 C. 溶液的离子强度 D. 电场强度三. 简述题（5小题，每小题7分，共35分）1. 目标产品分离对象特点及根据这些特点应该如何做？1）目标产物浓度普遍较底，悬浮液中大部分是水;2）组分复杂，含有细胞，细胞碎片，蛋白质，核 酸，脂类，无机

26、盐等多种物质；3）由于pH ,离子强度，温度等变化因素，分离过程易造成失活和污染现象；4）性质不稳定，随时间变化。1.迅速加工,缩短停留时间,2.控制好操作温度和pH,3.减少或避免与空气接触受污染的机会,4.总体设计好各组分的分离顺序.2. 膜污染产生的原因及如何控制膜污染？膜分离过程中随着操作时间的增加，膜透过流速的迅速下降，溶质的截留率也明显下降，这被称为膜的污染。污染是由膜的劣化和水生物(附生)污垢所引起的。（一）膜的劣化由于膜本身的不可逆转的质量变化而引起的膜性能变化，有如下三类：1化学性劣化2物理性劣化3生物性劣化，（二）水生物（附生）污垢 由于形成吸着层和堵塞等外因而引起膜性能变

27、化。防止污染应根据产生的原因不同，使用不同的方法。（1）预处理法（2）开发抗污染的膜（3）加大供给液的流速3.简述蛋白质复性的主要步骤和复性方法。破碎细胞 分离出包含体 溶解包含体 目标构建的构型复原。1.稀释复性与透析复性 2.色谱复性 3.凝胶过滤复性 4.金属螯合色谱复性 5.亲和色谱复性 6.其他吸附色谱复性4. 色谱装置主要包括哪几部分及它们的作用。由高压输液系统、进样系统、分离系统、检测系统等四大部分组成。一、高压输液系统高压输液系统由 溶剂贮存器、高压泵、梯度洗脱装置和压力表等组成。1.溶剂贮存器 溶剂贮存器一般由玻璃、不锈钢或氟塑料制成，容量为1-2 L，用来贮存足够数量、符合

28、要求的流动相。2.高压输液泵 其功能是将溶剂贮存器中的流动相以高压形式连续不断地送入液路系统，使样品在色谱柱中完成分离过程。由于液相色谱仪所用色谱柱径较细，所填固定相粒度很小，因此，对流动相的阻力较大，为了使流动相能较快地流过.3. 梯度洗脱装置 梯度洗脱就是在分离过程中使两种或两种以上不同极性的溶剂按一定程序连续改变它们之间的比例，从而使流动相的强度、极性、pH值或离子强度相应地变化，达到提高分离效果，缩短分析时间的目的。二、进样系统 进样系统包括进样口、注射器和进样阀等，它的作用是把分析试样有效地送入色谱柱上进行分离。三、分离系统 分离系统包括色谱柱、恒温器和连接管等部件。主要作用是分离样

29、品的。四、检测器 检测器是液相色谱仪的关键部件之一。对检测器的要求是：灵敏度高，重复性好、线性范围宽、死体积小以及对温度和流量的变化不敏感等。5. 比较凝胶过滤层析和SDSPAGE电泳测定蛋白质分子量的异同。凝胶过滤层析是常用的测定生物分子相对分子质量的方法。凝胶过滤法测定分子量的基础是公式Kav= ab logMr，对于特定的凝胶柱，由于外水体积和柱体积是恒定不变的，根据公式可知， Kav =（VeV0）/（VtV0）在一定分子量范围内，洗脱体积Ve与logMr之间也存在线性关系。利用上述线性关系，人们通过将几种已知分子量的物质加样至层析柱，分别测出洗脱体积Ve，同时计算出这些分子相应的lo

30、gMr值，并以Ve对logMr作图，即得到该层析柱的分子量标准曲线。然后在相同的条件下对需要测定分子量的物质进行层析，测出其Ve值，根据标准曲线即可求出该物质的分子量。 SDSPAGE电泳测定蛋白质分子量是根据迁移率与分子量的对数呈线性关系即logMW=logK-bm=K-bm。利用上述线性关系，人们通过将几种已知分子量的物质加样至电泳槽，分别测出迁移率，同时计算出这些分子相应的logMr值，并以迁移率对logMr作图，即得到该电泳的分子量标准曲线。然后在相同的条件下对需要测定分子量的物质进行电泳，测出其迁移率值，根据标准曲线即可求出该物质的分子量。四. 论述题（每小题15分，共15分）请根据

31、生物工程下游技术的一般工艺过程设计一套经济的且技术可行的黑曲霉产酶的提取纯化及其分子量测定方案。生物工程下游技术一般处理步骤：发酵液 预处理 细胞分离 细胞破壁 碎片分离 提取 精制 成品制作原材料：黑曲霉 处理对象：黑曲霉代谢产物-酶第一步：发酵液预处理。发酵液离心沉淀除去大量杂质。保留上清液。第二步：初步提取。因为黑曲霉代谢产物-酶是胞外产物，所以无需破碎细胞，直接采用冷藏有机溶剂乙醇在4过夜沉淀得到白色絮状物。循环几次后，合并白色絮状物。第三步：乙醇分级后的黑曲霉代谢产物-酶仍含有许多杂质，这时用一些层析技术，如离子交换层析。最后收集层析液。第四步：收集层析液真空干燥，测分子量。2010

32、-2011学年第一学期生物工程下游技术试题（B卷）答案二、选择题（将正确的答案写在横线上，可选的答案个数不固定，每题全对3分，共30分）1. 生化分离技术特点( BCD ) A. 均一性的绝对性 B. 成分复杂 C. 含量甚微 D. 易变性2. 动物细胞培养的操作方式有哪些 ( ABCD ) A. 分批式 B. 流加式 C. 连续式 D. 灌注式3. 珠磨法提高细胞破碎率的方法有 ( BCD ) A. 适当的增加压力B. 增加装珠量C. 延长破碎时间D. 提高转速4. 分配系数Kd表示为 ( ACD ) A. Kd1表示凝胶与分离组分有亲和作用或者其它作用B. 0Kd1表示是部分渗透分子，进行

33、是组别分离C. Kd= 0表示是全排阻分子，Ve=Vi D. Kd= 1是全渗透分子，Ve=Vi+V05. 下列表述错误的有 ( AD ) A. 阳离子交换剂- Q B. 阳离子交换剂-CMC. 阴离子交换剂- DEAE D. 阴离子交换剂-SP6. 细胞浓度的间接测量方法有 ( ABC ) A. 核酸 B. 蛋白质C. ATP D. 浊度法7. 理想的凝胶过滤层析载体 ( ABC ) A. 对样品不产生非特异性吸附作用 B. 有高度亲水性，又要不溶于水C. 具有化学和物理稳定性 D. 是孔径较小的多孔性材料8. 影响SDS-PAGE分离效果因素 ( CD ) A. SDS分子大小 B. SD

34、S分子质量C. 凝胶浓度 D. 电泳缓冲系统9. 下列膜分离技术中，膜过滤分离机理为筛分效应的是 ( BD ) A. RO B. UFC. NF D. MF10. 影响电泳迁移率的因素 ( ABD ) A. 电场强度 B.溶液的pH值C. 溶液的等电点 D. 溶液的离子强度三. 简述题（5小题，每小题7分，共35分）1. 常用的细胞破碎方法？(一)高速匀浆法 (二)珠磨法 (三)超声破碎法 (四)酶溶法 (五)化学渗透法 (六)微波加热法(七)其他方法 1.X-press法2.渗透压法3.反复冻结-融化法4.干燥法2. 浓度极化产生的原因及如何降低浓度极化？浓差极化是指在超滤过程中，由于水透过

35、膜，因而在膜表面的溶质浓度增高，形成梯度，在浓度梯度的作用下。溶质与水以相反方向扩散，在达到平衡状态时，膜表面形成一溶质浓度分布边界层，它对水的透过起着阻碍作用.通过改变诸如速度、压力、温度和料液浓度之类的操作参数，可以降低浓差极化效应。3. 凝胶过滤分辨率及影响分辨率因素？层析分离常采用分辨率（RS）来描述两种物质之间分离效果的好坏。分辨率定义为两个洗脱峰峰顶对映的洗脱体积之差比上两峰在基线上峰宽的和的平均值。分离两种物质时分辨率取决于这两种组分的洗脱体积和峰宽。而决定组分洗脱体积和峰宽的因素包括两种组分的分子大小，凝胶柱的选择性和柱效。4. SDSPAGE电泳测定蛋白分子量原理？SDS是一

36、种阴离子去污剂，作为变性剂和助溶性试剂，能断裂分子内和分子间的氢键，使分子去折叠，破坏蛋白质分子的二级、三级结构；而强还原剂，如二硫苏糖醇、-巯基乙醇能使半胱氨酸残基之间的二硫键断裂。在样品和凝胶中加入SDS和还原剂后，蛋白质分子被解聚为组成它们的多肽链，解聚后的氨基酸侧链与SDS结合后，形成带负电的蛋白质-SDS胶束，所带电荷远远超过了蛋白质原有的电荷量，消除了不同分子间的电荷差异；同时，蛋白质-SDS聚合体的形状也基本相同，这就消除了在电泳过程中分子形状对迁移率的影响。因此，蛋白质分子的电泳迁移率主要取决于它的分子量，而与所带电荷和形状无关。5. 在生物产品生产中，为什么说清液（精料）发酵

37、是未来发展方向？目前生物技术产业发酵原料以粗粮为主，粗原料中带入大量不参与发酵过程的可溶性杂质和不溶性悬浮物，增加了下游操作难度和成本。粗粮经过一定处理，通过离心或过滤后的清液作为发酵液，去除了大部分杂质，既有利于发酵，也有利于产物分离。四. 论述题（每小题15分，共15分）请根据生物工程下游技术的一般工艺过程设计一套经济的且技术可行的黑曲霉产酶的提取纯化及其分子量测定方案。生物工程下游技术一般处理步骤：发酵液 预处理 细胞分离 细胞破壁 碎片分离 提取 精制 成品制作原材料：黑曲霉 处理对象：黑曲霉代谢产物-酶第一步：发酵液预处理。发酵液离心沉淀除去大量杂质。保留上清液。第二步：初步提取。因

38、为黑曲霉代谢产物-酶是胞外产物，所以无需破碎细胞，直接采用冷藏有机溶剂乙醇在4过夜沉淀得到白色絮状物。循环几次后，合并白色絮状物。第三步：乙醇分级后的黑曲霉代谢产物-酶仍含有许多杂质，这时用一些层析技术，如离子交换层析。最后收集层析液。第四步：收集层析液真空干燥，测分子量。生物工程下游技术试题（A卷）答案及评分标准一、判断并改错（每小题2分，共20分） 判断正确1分，判断正确并改正正确2分，没有判断正确0分。1.微载体和大孔微载体都适合贴壁细胞和非贴壁细胞的培养（× ）。改：微载体只适合贴壁细胞得培养，而大孔微载体都适合贴壁细胞和非贴壁细胞的培养。2.分离鉴定氨基酸的纸层析属于吸附层

39、析（× ）。改：分离鉴定氨基酸的纸层析属于分配层析。3. 某蛋白质的PI为7.5,在pH6.0的缓冲液中进行电泳时其泳动方向向负极移动（ ）。4. 不连续聚丙酰胺凝胶电泳比一般电泳的分别率要高，是因为具有浓缩效应（ ）。5. 分析色谱就是线性色谱，制备色谱就是非线性色谱（ × ）。改：大多数制备色谱都属于非线性色谱，但并不是说分析。6. 增加复性蛋白质浓度和降低重组菌培养温度都可以减少包涵体的形成（× ）。改：减少复性蛋白质浓度和降低重组菌培养温度都可以减少包涵体的形成。7. 微囊化是固定化技术中的一种，它是用一层亲水性的半透膜将酶、蛋白质等生物大分子或动植物细胞

40、包围在微囊内，所以微囊化方法包埋生物大分子及细胞的方法都能适合于动物细胞（× ）。改：微囊化是固定化技术中的一种，它是用一层亲水性的半透膜将酶、蛋白质等生物大分子或动植物细胞包围在微囊内，但并不是微囊化方法包埋生物大分子及细胞的方法都能适合于动物细胞。8.分辨率是两个洗脱峰峰顶对映的洗脱体积之差比上两峰在基线上峰宽的和，往往好的选择性比柱的效率更重要（× ）。改：分辨率是两个洗脱峰峰顶对映的洗脱体积之差比上两峰在基线上峰宽的和的平均值，往往好的选择性比柱的效率更重要。9.双水相萃取中要增加目标蛋白质在上相的收率，要减少PEG的浓度和分子量（×）。改：双水相萃取中要

41、增加目标蛋白质在上相的收率，要增加PEG的浓度和减少PEG的分子量。10. 双向电泳是目前唯一一种可以仅通过一次操作解析上千种蛋白质的技术，第一向为十二烷基硫酸钠-PAGE和第一向为等点聚焦（×）。改：双向电泳是目前唯一一种可以仅通过一次操作解析上千种蛋白质的技术，第一向为等点聚焦和第二向为十二烷基硫酸钠-PAGE。二、多项选择题（将正确的答案写在括号内，可选的答案个数不固定，每题全对2分，共20分）选正确一个但没有选全0.5分，全对2分，选错一个0分。1. 下游技术的生物原料可以是( ABCD ) A. 生物界自然产生的 B. 酶反应获得的 C. 动植物细胞组织培养的 D. 微生物

42、菌体发酵的2下列哪些是生物反应动力学研究及生产中通常采用的生物学参数( ABC )A. 菌体浓度 B. 菌体比生长速率C. 比产物形成速率 D. 氧化还原电位3.关于径向色谱表述正确的有 ( ABD ) A.径向色谱样品盒流动相可以从色谱柱的周围流向圆心，也可以从圆心流向柱的周围。B.在较高流动相速度时，反压降低。C.采用径向流技术，不能在较小的柱床层高度使用较大的流动相速度。D.可以线性地增加样品处理量。 4. 下列细胞破碎方法属于机械法的有( ACD ) A. 压榨法 B. 微波加热法C. 高压匀浆法 D. 超声破碎法5. 下列属于无机基质色谱填料的有 ( ABCD ) A. 可控孔径玻璃

43、 B. 硅胶 C. 羟基磷灰石 D. 石墨6. 动物细胞培养类型有 ( ABC ) A. 悬浮培养 B. 贴壁培养 C. 固定化培养 D. 包埋培养7. 下列表述正确的有( BC ) A. SEC（疏水层析） B. IEC（离子交换层析）C. AFC（亲和层析） D. HIC（凝胶过滤层析）8. 生化分离技术特点( BCD ) A. 均一性的绝对性 B. 成分复杂 C. 含量甚微 D. 易变性9. 下面表述正确的有 ( ABCD ) A. 总柱床体积是凝胶经溶胀、装柱、沉降，体积稳定后所占据层析柱内的总体积B. 外水体积是柱中凝胶颗粒间隙的液相体积的总和C. 内水体积是存在于溶胀后的凝胶颗粒网

44、孔中的液相体积的总和D. 凝胶体积是凝胶颗粒固相所占据的体积10. 要使目的物从离子交换剂上解吸而被洗脱，采用方法有 ( ABCD ) A. 改变洗脱剂的pH B. 增加洗脱剂的离子强度C. 往洗脱剂中添加特定离子 D. 往洗脱剂中添加一种置换剂三. 简答题（5小题，每小题6分，共30分）1. 目标产品分离对象特点及根据这些特点应该如何做？1）目标产物浓度普遍较底，悬浮液中大部分是水; 1分2）组分复杂，含有细胞，细胞碎片，蛋白质，核 酸，脂类，无机盐等多种物质； 1分3）由于pH ,离子强度，温度等变化因素，分离过程易造成失活和污染现象； 1分4）性质不稳定，随时间变化。 1分1.迅速加工,

45、缩短停留时间, 0.5分2.控制好操作温度和pH, 0.5分3.减少或避免与空气接触受污染的机会, 0.5分4.总体设计好各组分的分离顺序. 0.5分2. 膜的污染及其控制方法。膜分离过程中随着操作时间的增加，膜透过流速的迅速下降，溶质的截留率也明显下降，这被称为膜的污染。污染是由膜的劣化和水生物(附生)污垢所引起的。（一）膜的劣化由于膜本身的不可逆转的质量变化而引起的膜性能变化，有如下三类：1化学性劣化2物理性劣化3生物性劣化， 2分（二）水生物（附生）污垢 由于形成吸着层和堵塞等外因而引起膜性能变化。 2分防止污染应根据产生的原因不同，使用不同的方法。（1）预处理法（2）开发抗污染的膜（3

46、）加大供给液的流速 2分3. 生物工程下游技术主要包括哪些技术？沉淀分离 盐析、有机溶剂沉淀、选择性变性沉淀、非离子聚合物沉淀等 1分层析分离 凝胶层析、离子交换层析、疏水层析、反相层析、亲和层析等 1分电泳分离 SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳、等电聚焦、双向电泳、毛细管电泳等 1分离心分离 低速、高速、超速（差速离心、密度梯度）离心分离技术等 1分膜分离技术 透析、微滤、超滤、纳滤、反渗透等 1分 分类清楚1分4. 色谱装置主要包括哪几部分及它们的作用。由高压输液系统、进样系统、分离系统、检测系统等四大部分组成。 1分一、高压输液系统高压输液系统由 溶剂贮存器、高压泵、梯度洗脱装置和压力表等组成。1.溶剂贮存器 溶剂贮存器一般由玻璃、不锈钢或氟塑料制成，容量为1-2 L，用来贮存足够数量、符合要求的流动相。2.高压输液泵 其功能是将溶剂贮存器中的流动相以高压形式连续不断地送入液路系统，使样品在色谱柱中完成分离过程。由于液相色谱仪所用色谱柱径较细，所填固定相粒度很小，因此，对流动相的阻力较大，为了使流动相能较快地流过.3. 梯度洗脱装置 梯度洗脱就是在分离过程中使两种或两种以上不同极性的溶剂按一定程序连续改变它们之间的比例，从而使流