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“人人文库”水印下载源文件后可一键去除,请放心下载!(图片大小可任意调节)2024年大学试题(工学)-生物工程笔试参考题库含答案“人人文库”水印下载源文件后可一键去除,请放心下载!第1卷一.参考题库(共75题)1.已知从汽液分离器排出的糊化醪量为1000kg/h,其比热为3.6kJ/kg·k,温度为100℃,要求冷却到65℃,试计算真空冷却器基本尺寸(直径D和高度H)。 注: ①二次蒸汽在65℃时汽化潜热r=2343.4KJ/Kg; ②在65℃时蒸汽的密度为0.16kg/m3; ③取器内二次蒸汽上升速度不超过1m/s; ④取真空冷却器径高比D://H=1:1.5。2.由于大生产中所使用的好气性发酵罐是受压容器,因此封头选用()封头。A、锥形B、椭圆C、蝶形D、球形3.珠磨法中适当地增加研磨剂的装量可提高细胞破碎率。4.()的准则是在以丝状菌体发酵时进行机械搅拌通风发酵罐的放大时,必须考虑的准则之一。5.对于溶氧速率控制发酵反应的非牛顿型发酵液,把()相等准则 用于反应器的放大通常可获得良好结果。6.锥形啤酒发酵罐换热的蛇管在发酵罐外,蛇管内用()与罐内的啤酒发酵醪进行热交换。A、 蒸气B、 酒精C、 冷凝水D、 热水7.压力是在重力场中,颗粒在静止的流体中降落时受到的力。8.醋酸纤维薄膜电泳与纸电泳相比有哪些优点?9.常用的灭菌方法有()、射线灭菌、干热灭菌、()、过滤灭菌10.通风发酵罐中,()的作用是改变液流的方向,由径向流改为轴向流,促使液体剧烈翻动,增加溶解氧。11.在液膜分离技术中,关于膜相载体促进反向迁移,下列说法不正确的是()。A、载体常用离子交换剂,如季铵盐、磷酸烃脂等B、内相为水,供能离子存在于外相C、供能离子与目标产物电性相同D、运输单一离子12.发酵液预处理的目的是什么,如何选择发酵液预处理过程?13.Monod常数是细胞培养过程中的一个对菌体性质的特征性常数。14.实验室可以使用SDS电泳测量蛋白质的分子量。15.灭菌结束时,先关闭蒸汽进口阀,然后关闭所有排污阀及排气阀,并打开无菌空气进口阀,以保证罐内压力。16.通用式机械搅拌发酵罐中挡板的作用是什么?17.对牛顿性流体、高耗氧发酵(细菌发酵、酵母发酵)放大原则是()。A、几何尺寸放大原则B、溶氧性能指标相同放大原则C、单位体积搅拌功率相同放大原则D、剪切应力对细胞的损伤的放大原则18.透析主要用于()。A、蛋白质分离B、细胞分离C、悬浮液的分离D、生物大分子溶液的脱盐19.纳米过滤的滤膜孔径()A、0.02~10µmB、0.001~0.02µmC、20.新型啤酒发酵设备有哪些类型?21.离子交换的分类按活性基团可分()离子交换树脂和()离子交换树脂。22.单位柱长的塔板数越多,表明柱效越高。23.以()的准则是在以丝状菌体发酵时A、体积溶氧系数相等B、以P0/VL相等C、搅拌叶尖线速度相等D、混合时间相等进行机械搅拌通风发酵罐的放大时,必须考虑的准则之一24.在新型啤酒发酵中,冷媒多采用乙二醇或酒精溶液,其优点为能耗低,采用管径小。25.丙酮沉析作用小于乙醇。26.下列哪项不是升膜式蒸发器的特点()。A、传热效率高B、浓缩倍数小C、物料受热时间短D、可以处理黏度较大的物料27.溶剂萃取法的特点有哪些?28.高温瞬时灭菌对营养成份保存较有利。29.指出下列情况下色谱系统对容质的柱效和分配系统差的关系。 30.层析分离是一种化学的分离方法。31.常用的蛋白质沉淀方法有哪些?32.试述双水相萃取法和溶剂萃取法的异同点。33.升膜蒸发器、降膜蒸发器和刮膜蒸发器都属于真空蒸发设备。34.超声波破碎细胞的效率与()、()、()、()及()等因素有关。35.气升式发酵罐的特点()。36.离心机的用途有哪些?其分离原理是什么?37.在细胞分离中,细胞的密度PS(),细胞培养液的密度PL(),则细胞沉降速率越大。38.在青霉素醋酸丁酯提取液中加入乙醇-醋酸钾溶液后,有晶体析出,这种方法为()。A、等电点结晶B、化学反应结晶C、盐析结晶D、浓缩结晶39.简述湿法粉碎的优点。40.高压匀浆法破碎细胞,不适用于()A、酵母菌B、大肠杆菌C、巨大芽孢杆菌D、青霉41.糖类利用之前要如何处理()、()、()、()。42.等密度梯度离心中,梯度液的密度要包含所有被分离物质的密度。43.细胞生长所需条件为()和()。44.若两性物质结合了较多阴离子,则等电点pH会()A、升高B、降低C、不变D、以上均有可能45.正吸附和反吸附离子交换罐各有何特点?46.介质过滤除菌机理有哪几种?47.凝胶色谱的分离原理及分类。48.以下不适合用气升环式反应器的()。A、动植物细胞培养B、固形物含量低、黏度小C、需氧量低的微生物培养D、固形物含量高、黏度大、需氧量高49.比较多级逆流萃取和多级错流萃取。50.在某些发酵过程中通常要进行补料,这是为什么?通常补料的成分是什么?补料过多或过少对发酵有什么影响?51.相对分子质量相同时,()分子截留率较低。A、线状B、带有支链C、球状D、不带支链52.什么是色谱分离技术?53.气相色谱的定量参数有()A、保留值B、相对保留值C、保留指数D、峰高或峰面积54.糖尿病人尿量增多的原因是()。A、肾小球滤过率增加B、渗透性利尿C、水利尿D、抗利尿激素分泌减少E、醛固酮分泌减少55.对于泡沫分离技术中的泡沫,下列说法准确的是()A、泡沫是由被极薄的液膜所隔开的许多气泡所组成的B、表面活性剂分子在溶液中的气泡表面排成双分子层膜C、在气泡表面亲油基指向溶液,亲水基指向气泡内部D、泡沫是由许多单分子层的气泡形成的聚集体56.在蛋白质盐析时,有关蛋白质溶液的pH和温度,下列说法正确的是()A、盐析时pH多采用pI值B、盐析时pH多采用远离pI值C、在保证蛋白质不变性情况下,适当降低温度,加快沉淀进行D、在保证蛋白质不变性情况下,适当提高温度,加快沉淀进行57.简述乳化的相关知识。58.连续逆流离心萃取机中,重液由转鼓中心进入,逐层向外流动,而轻液是由转鼓外缘进入,逐层向内流动,在鼓中心排出。59.机械通风发酵罐中,搅拌叶轮大多采用()。A、平叶式B、蜗轮式C、弯叶式D、推进式60.在葡聚糖与聚乙二醇形成的双水相体系中,目标蛋白质存在于()A、上相B、下相C、葡聚糖相D、以上都有可能61.发酵罐内装设挡板的作用是防止液面中央形成漩涡流动,()。62.有效柱长(有效迁移距离,Leff)63.目前啤酒厂糊化锅中不用搅拌器而是靠锅内形成的密度梯度进行自然循环。64.在离子交换色谱操作中,怎样选择离子交换树脂?65.活性氧化铝可分三种类型:碱性氧化铝、中性和酸性氧化铝。66.孔道特征包括()、()和(),是膜的重要性质。67.轴封的作用是()。A、防止液面中央形成漩涡流动B、混合和传质C、增强湍动和溶氧系数D、防止染菌和泄漏68.影响体积溶氧系数的主要因素有哪些?69.与离子交换树脂的总交换容量有关的是()A、树脂种类B、溶液的pHC、溶液的溶质浓度D、溶液中溶质的电荷数70.比较离心分离和过滤分离的异同点?71.目前膜分离设备主要有4种形式:()、()、()和()。72.易化扩散不同于单纯扩散的是()。A、顺浓度梯度差B、逆浓度梯度差C、耗能D、需要通道蛋白和载体蛋白E、需要ATP酶73.在下列灭菌流程中,()要求蒸汽的压力和流量以及培养基的流量较稳定。A、实罐灭菌B、连消器——喷淋冷却流程C、喷射加热——真空冷却流程D、板式换热器的灭菌流程74.在Cohn方程中,logS=β-KsI中,盐析常数Ks反映()对蛋白质溶解度的影响。A、操作温度B、pH值C、盐的种类D、离子强度75.色谱过程中试样中的各组分具有不同的K值是分离的基础。第2卷一.参考题库(共75题)1.在溶剂萃取中,关于水相的温度对萃取的影响,下列说法正确的是()。A、温度高,分配系数和萃取速率高B、萃取一般在室温或低温下进行C、低温条件下,料液黏度高,传质速率慢,故萃取速率慢D、无影响2.械轴封的动环的硬度比静环()。动环的材料可用(),静环最常用的材料是()。A、大,碳化钨钢,铸铁B、大,碳化钨钢,聚四氟乙烯C、小,聚四氟乙烯,不锈钢D、小,聚四氟乙烯,碳化钨钢3.简述生物工程下游技术的基本步骤。4.简述生物分离与纯化技术的特点5.简述真空煮晶设备的结构。6.空气除菌中要除去水雾油烟的原因7.分配系数K与溶质的浓度和相体积比无关,它主要取决于相系统的性质、被萃取物质的表面性质和温度。8.常用的大麦精选机有()和()两种。9.生物工业下游技术的原料特征是什么?10.影响生物分子在两水相中分配的因素有哪些?两水相萃取应用中最突出的问题是什么?11.泡沫分离法的基本原理及影响的主要因素是什么?12.良好的膜分离设备应具有的条件13.离子交换剂是一种不溶于酸、碱及有机溶剂的固态学分子化合物。14.凝胶过滤介质的种类主要有哪些?使用凝胶过滤介质时应注意些什么?15.液膜的种类有()、()、()、()、()。16.简答凝胶色谱柱分离主要步骤及操作。17.根据晶体生长扩散学说,晶体的生长包括()、()和()三个过程。18.对某一确定的发酵反应器,当通气量一定时,搅拌转速升高,其溶氧速率增大,消耗的搅拌功率也增大。19.树脂的再生(或称活化)?20.Superdax是葡聚糖与交联琼脂糖的结合,而Superose是珠状琼脂糖经两次交联。21.凝胶层析会使得大分子物质后流出,小分子物质先流出。22.stern层(吸附层)23.生物活性物质与金属离子形成难溶性的复合物沉析,然后适用()去除金属离子。A、SDSB、CTABC、EDTAD、CPC24.离子交换法是应用离子交换剂作为吸附剂,通过()将溶液中带相反电荷的物质吸附在离子交换剂上。A、静电作用B、疏水作用C、氢键作用D、范德华力25.好气性发酵工厂,在无菌空气进入发酵罐之前(),以确保安全。A、应该安装截止阀B、应该安装安全阀C、应该安装止逆阀D、不应该安任何阀门26.简述生物分离工程的内容及任务。27.应用有机溶剂提取生化成分时,一般在较高温度下进行。28.盐析操作中,硫酸铵在什么样的情况下不能使用()A、酸性条件B、碱性条件C、中性条件D、和溶液酸碱度无关29.氯型强碱性树脂常用()再生。A、NaOH溶液B、HCl溶液C、NaCl溶液D、MgCl溶液30.沸腾造粒干燥可看作是喷雾干燥与沸腾干燥的结合。31.膜组件的形式有哪些?32.板框过滤机进行滤饼洗涤时,洗涤速率是最终过滤速率的()。A、1倍B、1/2C、1/4D、1/833.简述水处理的三个阶段及设备。34.如何制备无盐水(去离子水)?35.根据萃取目标产物的(),寻找极性相接近的溶剂作为萃取溶剂,是溶剂选择的重要方法之一。A、介电常数B、表面特性系数C、波尔兹曼常数D、活度系数36.常用的凝胶电泳技术有哪些?37.最常用的干燥方法有()。A、常压干燥B、减压干燥C、喷雾干燥D、以上都是38.生物分离技术的特点?39.一般而言,()微生物发酵,受搅拌剪切的影响较明显。A、丝状B、球状C、杆状D、植物细胞40.丙酮,介电常数较低,沉析作用大于乙醇,所以在沉析时选用丙酮较好。41.离子交换树脂由()组成。42.色谱技术按照分离时一次进样量的多少可分为()、()、()和()。一次进样量分别是()、()、()、()。43.影响电泳分离的主要因素()。A、光照B、待分离生物大分子的性质C、湿度D、电泳时间44.气升式发酵罐的特点有()A、高径比(H/D.比机械搅拌通风发酵罐的小B、无需机械搅拌C、无需空气压缩机D、溶氧速率较高45.发酵罐内装设挡板的作用是防止液面中央形成(),增强其湍动和溶氧传质。A、漩涡B、层流C、湍流D、以上都是46.提高发酵罐的KLα途径有()A、增加搅拌器转速B、加大通气量C、提高罐内操作压力D、通入纯氧47.简述CIP清洗的优点。48.试述羟基磷灰石做为一种有广阔发展前途的色谱填料的主要特点。49.膜污染与浓差极化的主要区别是什么?50.物理吸附水的去除是硅胶衍生反应中不可或缺的一步。51.何谓萃取的分配系数?其影响因素有哪些?52.简述生化分离工程的特点。53.叙述喷射自吸式发酵罐的工作原理及其优点。54.为什么要进行发酵液的预处理?55.下列()可采用EDTA法进行破壁。A、动物细胞B、酵母菌C、革兰氏阴性细菌D、革兰阳性细菌56.影响盐析的主要因素有哪些?57.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。58.发酵罐中发酵液的对流主要是依靠的()作用。A、CO2 B、无菌空气 C、发酵液 D、菌种59.等电聚焦电泳的基本原理60.什么是离心分离机?叙述离心分离机分离两种不同重度液体的原理。61.阈电位是()。A、引起动作电位的临界膜电位B、引起超极化的临界膜电位C、引起局部电位的临界膜电位D、引起动作电位复极的临界膜电位E、衡量传导性高低的指标62.具有亲和作用的分子(物质)对之间具有“钥匙”和“锁孔”的关系是产生亲和结合作用的()。A、充分条件B、充要条件C、必要条件D、假设条件63.分配系数与柱效没有关系。64.悬浮液在离心机中能够被分离的条件是什么?65.冷冻升华干燥主要是升华()。A、游离水B、结构水C、冷凝水D、气态水66.青霉素有多种类型,他们的化学结构由母核6-氨基青霉烷酸和侧链R组成。各型青霉素的差别在于()结构不同。添加苯乙酸,则生物合成的青霉素主要是()。67.发酵过程中放出热量的计算方法有哪些?简要叙述。68.在通风强度一定的情况下,通风量与罐体积的立方根成正比,即与半径成正比。69.常用的化学细胞破碎方法有(),(),(),()和()。70.影响有机溶剂沉析的因素有哪些?71.搅拌器输入搅拌液体的功率72.疏水柱层析可直接分离盐析后或高盐洗脱下来的蛋白质、酶等生物大分子溶液。73.对黏度较高的非牛顿型流体或高细胞密度培养,应用()相等原则进行放大效果十分好。A、溶氧系数B、搅拌叶尖线速度C、P0/VLD、混合时间74.流化床干燥时引起“沟流”的主要原因()。A、固体颗粒大小相差较大B、孔板孔径太大C、气体分布不良D、物料黏度太小75.提高内部扩散控制的干燥速率主要措施有:()。A、减小物料颗粒大小B、改善空气与物料之间的流动和接触状况C、提高干燥室的真空度D、降低空气湿度第1卷参考答案一.参考题库1.参考答案: 2.参考答案:B,C3.参考答案:错误4.参考答案:以搅拌叶尖线速度相等5.参考答案:P0/VL6.参考答案:B7.参考答案:错误8.参考答案: ①醋酸纤维薄膜对蛋白质样品吸附极少,无“拖尾”现象,染色后蛋白质区带更清晰。 ②快速省时。由于醋酸纤维薄膜亲水性比滤纸小,吸水少,电渗作用小,电泳时大部分电流由样品传导,所以分离速度快,电泳时间短,完成全部电泳操作只需90min左右。 ③灵敏度高,样品用量少。血清蛋白电泳仅需2ml血清,点样量甚至少到0.1ml,仅含5mg的蛋白样品也可以得到清晰的电泳区带。临床医学用于检测微量异常蛋白的改变。 ④应用面广。可用于那些纸电泳不易分离的样品,如胎儿甲种球蛋白、溶菌酶、胰岛素、组蛋白等。 ⑤醋酸纤维薄膜电泳染色后,用乙酸、乙醇混合液浸泡后可制成透明的干板,有利于光密度计和分光光度计扫描定量及长期保存。9.参考答案:化学灭菌;湿热灭菌10.参考答案:挡板11.参考答案:B12.参考答案: 目的: ①去除部分杂质 ②改善理化性质,有利于固液分离 ③使产物转入便于后处理的一相中 如何选择发酵液预处理过程: ①胞外产物,发酵通过离心或过滤实现固液分离,使其转入液相; ②胞内产物,先通过离心或过滤收集细胞并洗涤,然后细胞经破碎或整体细胞萃取使目标产物释放,转入液相,再进行细胞碎片分离。 ③细胞本身,通过离心或过滤获得细胞,然后对细胞进行洗涤、干燥。13.参考答案:错误14.参考答案:正确15.参考答案:错误16.参考答案: 改变液流的方向,由径向流改为轴向流,促使液体激烈翻动,增加溶解氧。17.参考答案:B18.参考答案:D19.参考答案:D20.参考答案: 从结构角度比较他们的异同点。圆筒体锥底立式发酵罐(这种设备的优点在于能缩短发酵时间,而且具有生产上的灵活性,适合于生产各种类型啤酒的要求。) 联合罐(联合罐在发酵生产上的用途与锥形罐相同,既可用于前,后发酵,也能用于多罐法及一罐法生产。因而它适合多方面的需要,故又称该类型罐为通用罐。) 朝日罐(朝日罐与锥形罐具有相同的功能,但生产工艺不同)。(1)利用离心机回收酵母(2)利用薄板换热器控制发酵温度(3)利用循环泵把发酵液抽出又送回去。21.参考答案:阴;阳22.参考答案:正确23.参考答案:C24.参考答案:正确25.参考答案:错误26.参考答案:D27.参考答案: 1)萃取过程有选择性; 2)能与其它步聚相配合; 3)通过相转移减少产品水解; 4)适用于不同规模; 5)传质快; 6)周期短,便于连续操作; 7)毒性与安全环境问题。28.参考答案:正确29.参考答案: ①柱效较高,△K较大,完全分离; ②柱效较高,△K不是很大峰较窄,基本上完全分离; ③柱效较低,△K较大,但分离的不好; ④柱效低,△K小,分离效果更差。30.参考答案:错误31.参考答案: 盐析沉淀,等电点沉淀,有机溶剂沉淀,热沉淀32.参考答案: 相同点:都是通过两相萃取将物质分开。 不同点: (1)两相组成(形成)不同,前者都由水相组成,由聚合物的不相容性分上相和下相;后者由水相和不相溶的有机相组成。 (2)萃取机理不同,前者是由两相表面自由能的大小、表面电荷来决定萃取能力,后者是由相似相容原理决定萃取能力的。 (3)萃取影响因素不同。 (4)萃取物质不同,前者是蛋白质、酶等生物产品,后者是除生物产品后的其他物质。 (5)溶质与溶剂分离方法不同。前者常通过加盐形成新相分开,再经超滤法,此法避免热对物质的影响,后者常用蒸馏法,存在热对物质影响问题。33.参考答案:正确34.参考答案:声频;声能;处理时间;细胞浓度;细胞类型35.参考答案:结构简单、不易染菌、溶氧效率高、能耗低36.参考答案:萃取液液分离,液固分离,或者工程菌的收集,结晶,母液的分离等原理:二者之间密度不同37.参考答案:越大;越小38.参考答案:B39.参考答案: 1.消除了粉尘危害,改善了劳动环境,降低了原料消耗; 2.粉碎过程中,淀粉已开始吸水膨胀,提高了蒸煮效果; 3.粉碎后经预热,提高了蒸汽的利用率; 4.机器零件的磨损减少,节省了设备维修费用。40.参考答案:D41.参考答案:稀释;酸化;灭菌;增加营养盐42.参考答案:正确43.参考答案:良好的物理环境;合适的化学环境44.参考答案:B45.参考答案: (1)反吸附可以省去菌丝过滤,且液固两相接触充分,操作时不产生短路,死角。 (2)生产周期短,解吸后得到的生物产品质量高。 (3)反吸附时树脂的饱和度不及正吸附的高。 (4)罐内树脂层高度比正吸附时低,以防树脂外溢。46.参考答案: (1)惯性冲击滞留作用机理 (2)拦截滞留作用 (3)布朗扩散截留作用 (4)重力沉降作用机理 (5)静电吸附作用机理47.参考答案: 1.葡聚糖凝胶 2.琼脂糖凝胶48.参考答案:D49.参考答案: 多级逆流萃取:料液走向和萃取剂走向相反,只在最后一级中加入萃取剂,故和错流萃取相比,萃取剂消耗少,萃取液产物平均浓度高,产物收率最高。 多级错流萃取:每级均加新鲜溶剂,故溶剂消耗量大,得到的萃取液产物平均浓度较稀,但萃取较完全。50.参考答案:在分批培养过程中补入新鲜的料液,以克服营养不足而导致的发酵过早结束的缺点。在这样一种系统中可以维持低的基质浓度,避免快速利用碳源的阻遏效应;可以通过补料控制达到最佳的生长和产物合成条件;还可以利用计算机控制合理的补料速率,稳定最佳生产工艺。 补料的成分:限制性基质或缓冲液等。 投料过多造成菌体细胞大量生长,无法稳定的产生发酵产物,导致菌体生产力下降,同时改变发酵液流变学性质。如果补料过少,则使菌体过早进入衰退期,引起菌体衰老和自溶,同样使生产力下降。51.参考答案:A52.参考答案: 色谱技术是一组相关分离方法的总称,色谱柱的一般结构含有固定相(多孔介质)和流动相,根据物质在两相间的分配行为不同(由于亲和力差异),经过多次分配(吸附-解吸-吸附-解吸„),达到分离的目的。53.参考答案:D54.参考答案:B55.参考答案:A56.参考答案:A,D57.参考答案: 1)乳化剂的作用: A.能将不相溶的油相和水相连在一起; B.能够降低表面张力。 2)影响乳液稳定性的因素为:界面膜的形成、界面电荷的影响、介质的粘度。 3)去乳的方法:离心分离、提高温度、稀释、电解质破乳、吸附、转型。58.参考答案:正确59.参考答案:B60.参考答案:A61.参考答案:增强其湍动和溶氧传质62.参考答案:溶质从开始迁移至其迁移速度等于流动相速度时,溶质在色谱柱上迁移的距离称为有效迁移距离,也称为有效柱长。63.参考答案:错误64.参考答案: 1、对阴阳离子交换树脂的选择:正电荷选择阳离子交换树脂,负电荷选择阴离子交换树脂。 2、对离子交换树脂强弱的选择:较强的酸性或碱性,选择选用弱酸性或弱碱性树脂。 3、对离子交换树脂离子型的选择:根据分离的目的,弱酸或弱碱性树脂不使用H或OH型。65.参考答案:正确66.参考答案:孔径;孔径分布;孔隙度67.参考答案:D68.参考答案:搅拌;空气流速;空气分布管;发酵罐内液柱的高度;发酵液的性质;泡沫和消泡剂。69.参考答案:A70.参考答案: 异: 离心分离:利用转鼓高速转动所产生的离心力,来实现悬浮液、乳浊液分离或浓缩。 过滤分离:悬浮液通过过滤介质时,固态颗粒与溶液的分离。 同: 过滤式离心,转鼓上开有小孔,有过滤介质,在离心力的作用下,液体穿过过滤介质经小孔流出而得以固液分离。71.参考答案:板框式;圆管式;螺旋卷式;真空纤维式72.参考答案:D73.参考答案:C74.参考答案:C75.参考答案:正确第2卷参考答案一.参考题库1.参考答案:A,B,C2.参考答案:B3.参考答案: (1)建立分析方法: ①生物测定方法; ②理化测定方法; ③理化方法与生物学方法结合测定; (2)选择提取材料; (3)选择提取方法; (4)分离纯化方法的探索; (5)均一性的鉴定。4.参考答案: 目的产物浓度低,纯化难度大原料液中目的产物的浓度一般都很低,有时甚至是极微量的。 活性物质性质不稳定,操作过程易失活,生物物质的生理活性大多是在生物体内的温和条件下维持并发挥作用的,目的产物大多数对热酸碱重金属PH以及多种理化因素都比较敏感,容易失活。 生物材料中生化组分数量大,分离困难目的产物与杂质的理化性质如溶解度相对分子质量等电点等往往比较相近,所以分离与纯化较难。 生物材料容易变质,保存困难,生物材料容易腐败,染菌,被微生物的活动所分解或被自身的酶所破坏,甚至机械搅拌,金属器械,空气,日光等对生物物质的活性都会发生影响5生物产品质量标准高,生物产品一般用作医药,食品和化妆品,与人类生命息息相关。因此要防止有害物质在操作过程中进入。5.参考答案:煮晶锅的结构比较简单,是一个带搅拌的夹套加热真空蒸发罐,整个设备由加热蒸发室、加热夹套、汽液分离器、搅拌器等4部分组成。6.参考答案: (1)导致传热系数降低,给空气冷却带来困难; (2)如果油雾的冷却分离不干净,带入过滤器会堵塞过滤介质的纤维空隙,增大空气压力损失; (3)粘附在纤维表面,可能成为微生物微粒穿透滤层的途径,降低过滤效率,严重时还会浸润介质而破坏过滤效果。7.参考答案:正确8.参考答案:碟片式;滚筒式9.参考答案: 1、粗料发酵,质、悬浮物多。 2、分子量及分子结构差异大。 3、易受各种分离操作的影响。 4、原料和发酵操作不稳定,各批次间成分变化大。10.参考答案: 因素(成相聚合物分子量与浓度,无机盐的种类和浓度,PH值,温度) 突出问题:表面张影响分配系数的因素好很多,给双水相系统的选择和设计带来很大困难,成本,回收。11.参考答案: 基本原理:泡沫分离过程是利用待分离的物质本身具有的表面活性(如表面活性剂)或能与表面活性剂通过化学的,物理的力结合在一起(如金属离子,有机化合物、蛋白质、酶等)在鼓泡塔中被吸附在气泡表面得以富集,籍气泡上升带出溶剂主体达到净化主体液,浓缩待分离物质的目的本质,各种物质在溶液中表面活性的差异。 影响泡沫分离的因素有: (1)待分离物质的种类; (2)溶液的PH值(影响溶液的理化性质,能影响分离效果); (3)表面活性剂的浓度(CMC),不能太低,是泡沫层不稳定,太高则使分离效率下降; (4)温度,达到表面活性剂的起泡温度,保持泡沫的稳定性; (5)气速,加速柔油浮出液面; (6)离子强度。12.参考答案: (1)膜面切向速度快,以减少浓差极化; (2)单位体积中所含膜面积比较大; (3)容易拆洗和更换新膜; (4)保留体积小,且无死角; (5)具有可靠的膜支撑装置。13.参考答案:正确14.参考答案: 凝胶过滤介质的种类主要有: ⑴多糖类骨架的介质 多糖类主要为纤维素、葡聚糖及琼脂糖等。此类介质具有亲水性及与生物大分子的相容性,可允许生物大分子透过而不发生变性。 ⑵合成大分子骨架的介质 如聚丙烯酰胺类等。 ⑶由天然大分子与合成高聚物构成混合骨架的介质 这种骨架既可增加介质的刚性及抗微生物侵蚀性,又使介质具有与生物大分子的相容性。 使用凝胶过滤介质时主要应注意: ⑴均匀装柱。 ⑵避免生物大分子与凝胶产生非特异吸附。 ⑶若分离样品中物质的分子量分布较广或成分复杂,应选用分离范围较广的凝胶进行分离。 ⑷样品中成分比较简单,应选用分辨率较高的凝胶进行分离。 ⑸应根据样品中组分的情况选取分离范围与分子量相近的介质为好。15.参考答案:整体膜;单滴型液膜;乳状液膜;支撑液膜;流动液膜16.参考答案: (1)凝胶的预处理 市售凝胶必须经过充分溶涨后才能使用,在烧杯中将干燥凝胶加水或缓冲液,搅拌、静置、倾去上层混悬液、除去过细的粒子。如此反复多次,直至上层澄清为止。 (2)层析柱的选择 层析柱的直径大小不影响分离度,样品用量大,可加大柱的直径。分离度取决于柱高,为分离不同组分,凝胶柱床必须有适宜的高度。 (3)凝胶柱的装填 进胶过程必须连续、均匀,不要中断,并在不断搅拌下使胶均匀沉降。 (4)样品处理和加样 分离蛋白质样品的体积为凝胶床的1-4%一般约0.5-2ml,在蛋白质溶液除盐时,样品可达凝胶床的20-30%;分级分离样品体积要小,使样品层尽可能窄,洗脱出的峰形较好。加样时尽量减少样品的稀释及凝胶床面的搅动。 (5)洗脱与收集 整个洗脱过程中始终保持一定的操作压。流速不宜太快且要稳定。17.参考答案:溶质借扩散作用从溶液中转移到晶体的表面;溶质长入晶面放出结晶热;结晶热传递回到溶液中18.参考答案:正确19.参考答案: 所谓树脂的再生就是让使用过的树脂重新获得使用性能的处理过程,树脂的再生反应是交换吸附的逆反应。再生方法可根据污染情况和条件而定,一般阳树脂在软化中易受Fe3+污染,清除铁化合物的方法,通常是用加抑制剂的高浓度盐酸(10%~15%)浸泡树脂5~12h,甚至更长。也可用柠檬酸、氨基三乙酸、EDTA等络合物进行处理。阴树脂易受有机物污染,可用10%NaCl+2%~5%NaOH混合溶液浸泡或淋洗。20.参考答案:正确21.参考答案:错误22.参考答案:相距胶核表面有一个离子半径的stern平面以内,反离子被紧密束缚在胶核表面。23.参考答案:C24.参考答案:A25.参考答案:C26.参考答案: 生物分离工程是指从发酵液、酶反应液或动植物细胞培养液中分离、纯化生物产品的过程。它描述了生物产品分离、纯化过程的原理、方法和设备。 生物分离的任务是能针对不同产品的特性,较好地运用各种分离技术来设计合理的提取和纯化工业路线或改进现有的工艺,并能从理论上解决各种问题。27.参考答案:错误28.参考答案:B29.参考答案:C30.参考答案:正确31.参考答案:管式、螺旋卷式、毛细管式、中空纤维式、平板式32.参考答案:C33.参考答案: 1)水过滤机理:水过滤是一系列不同过程的综合效应,包括筛滤、深层过滤和静电吸附。 常用水的过滤装置: ①砂滤棒过滤器:砂滤棒(又称砂芯)系选用多孔陶瓷原料经高温烧结而成。棒身具有许多细微孔,是过滤器发挥过滤作用的主体部分,未经处理的原水经过滤棒本身透过达到过滤澄清的目的。 过滤器分上下二层,中间置放隔水板一块。隔水板即是固定滤棒的装置,又起液体过滤前后分界作用。 ②活性炭过滤器:活性微孔径为2~5nm。利用活性炭的表面吸附和机械过滤作用除去水中的杂质,常用于离子交换法和电渗析法的前处理。 ③中空纤维超滤装置 2)水的软化或脱盐 ①离子交换装置 ②电渗析装置 利用阴、阳离子交换膜对水中离子具有选择性和透过性的特点。在外加直流电场的作用下,使原水中阴、阳离子分别通过阴离子交换膜和阳离子交换膜迁移,从而达到除盐的目的。 电渗析器有立式和卧式两种。由离子交换膜、隔板、电极、极框、压紧装置等组成。 3)水的杀菌 ①氯杀菌:常用的氯杀菌剂有活性二氧化氯、漂白粉和次氯酸钠。 ②紫外线杀菌 ③臭氧杀菌34.参考答案: 制备无盐纯水包括阳离子交换反应和阴离子交换反应。 阳离子交换反应一般采用强酸性阳离子交换树脂为交换剂。 阳离子交换树脂失效后,一般用一定浓度的盐或硫酸再生。 阴离子交换反应可采用强碱或弱碱性树脂作交换,它与阳床流出水中的阴离子发生交换反应。阴离子失效后,一般采用5%-8%的氢氧化钠再生。35.参考答案:A36.参考答案: 区带电泳中的常用技术 载体电泳:粉末电泳、纸电泳、凝胶电泳、聚焦电泳 无载体电泳:自由电泳、毛细管电泳37.参考答案:D38.参考答案: ①产物的快速分离纯化。 ②对原料液进行高度浓缩。 ③借助新型的分离技术。 ④除去有害人类健康的物质。 ⑤采用利于保持目标产物产品质量的操作条件。39.参考答案:A40.参考答案:错误41.参考答案:载体、活性基团、可交换离子42.参考答案:分析色谱;半制备色谱;制备色谱;工业生产规模色谱;小于10mg;10-50mg;1-10g;大于20g每天43.参考答案:B44.参考答案:B,D45.参考答案:A46.参考答案:A,B,C,D47.参考答案: (1)能维持一定的清洗效果,保证产品的安全性。 (2)节约操作时间、提高效率,以实现商业的最大利润。 (3)节省劳动力,保证操作的安全性。 (4)节省清洗用水和蒸汽。48.参考答案: 羟基磷灰石(hydroxyapatite,HAP)是一种弱阳离子或弱阴离子交换层析材料.其材料本是骨骼和牙齿等生物硬组织的主要无机成分,与生物组织有特异性的亲和力和相容性.其优点是:能精确地分离,纯化结构上只有微小差别的生物大分子。 做为一种优良的色谱填料,羟基磷灰石具有以下特点: 高机械强度:可以耐受15MPa以上压力,陶瓷HAP可以耐受几十MPa的压力。 高柱效:球形HAP颗粒大小,形状及孔隙大小均适合HPLC的要求.其颗粒及孔径小,有比较高的柱效。 化学和热稳定性:是磷酸钙盐中最稳定的,在中性和碱性不相中非常稳定,溶解度很低,热稳定性很高,可采用高温制备方法生产。 低的非可逆性吸附:HAP有非常低的非可逆性吸附。 表面修饰性:HAP表面比较容易进行各种化学修饰。 总之HAP:高选择性,高键合容量,低的非可逆吸附,良好的化学和热稳定性。49.参考答案: 膜污染:物料中的微粒、胶体粒子或溶质大分子由于与膜存在物理化学相互作用或机械作用而引起的在膜表面或膜孔内吸、沉积造成膜孔径变小或堵塞,使膜产生透过流量与分离特性的不可逆变化的现象。 浓差极化:指在分离过程中,料液中的溶剂在压力驱动下透过膜,溶质被截留,于是在膜表面与临近膜面区域浓度越来越高。在浓度梯度作用下,溶质由膜面向本体溶液扩散,形成边界层,使流体阻力与局部渗透压增加,从而导致溶剂透过量下降。溶剂向膜面流动引起溶质向膜面的流动,这种流动如果与浓度梯度所驱动的溶质向本体溶液扩散的速度平衡时,在膜面附近就形成一个稳定的浓度梯度区,这一区域就称为浓度极化边界层,这一现象称为浓差极化。浓差极
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