2025年大学生物（生物分离工程基础）试题及答案

2025年大学生物（生物分离工程基础）试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共30分）答题要求：请从每小题的四个选项中选出一个正确答案，将其序号填在题后的括号内。（总共10题，每题3分）1.生物分离工程中，下列哪种方法不属于膜分离技术？（）A.超滤B.反渗透C.离子交换D.微滤2.蛋白质等生物大分子在离子交换色谱中，其保留时间与下列哪种因素关系不大？（）A.离子强度B.pH值C.温度D.色谱柱长度3.以下哪种物质在亲和色谱中可作为配基？（）A.氯化钠B.葡萄糖C.抗体D.乙醇4.离心分离中，沉降系数的单位是（）A.sB.gC.cmD.mol/L5.凝胶过滤色谱中，最先被洗脱出来的物质是（）A.大分子物质B.小分子物质C.中等分子物质D.都有可能6.生物分离工程中，萃取操作主要用于分离（）A.气体混合物B.固体混合物C.液体混合物D.气液混合物7.以下哪种不是常用的反萃取剂？（）A.氢氧化钠B.盐酸C.乙醇D.硫酸8.结晶过程中，晶核形成的速率与下列哪种因素无关？（）A.过饱和度B.温度C.搅拌速度D.溶液颜色9.干燥过程中，物料表面温度达到（）时开始发生升华现象。A.熔点B.沸点C.露点D.三相点10.生物分离工程中，常用的吸附剂不包括（）A.活性炭B.硅胶C.离子交换树脂D.氧化铝第II卷（非选择题共70分）二、填空题（每空2分，共20分）1.生物分离工程的主要任务是从发酵液、酶反应液或动植物细胞培养液等中分离、纯化生物产品，包括______、______、______等过程。2.离子交换树脂由______、______和______三部分组成。3.亲和色谱的基本原理是利用生物大分子之间的______作用，将具有特殊亲和力的一对分子中的一方作为配基固定在载体上，另一方作为______进行分离。三、简答题（每题10分，共20分）1.简述超滤的原理及应用。2.说明离心分离的主要类型及各自的特点。四、分析题（每题1分，共15分）材料：在蛋白质分离过程中，采用了离子交换色谱法。在某一实验中，使用了阳离子交换树脂，流动相为pH7.0的缓冲液，样品中含有多种蛋白质。随着洗脱过程的进行，发现其中一种蛋白质很快被洗脱下来，而其他蛋白质保留时间较长。问题：1.请分析该蛋白质很快被洗脱下来的原因。（5分）2.若要改变该蛋白质的保留时间，可以采取哪些措施？（5分）3.从该实验结果可以推断该蛋白质的什么性质？（5分）五、综合题（共15分）材料：有一批发酵液含有目标蛋白质，杂质主要为多糖类物质。现要对该发酵液进行分离纯化，获得高纯度的目标蛋白质。问题：1.请设计一个初步的分离纯化方案，并说明每一步骤的目的。（10分）2.如何检测最终产品的纯度？（5分）答案：一、选择题1.C2.D3.C4.A5.A6.C7.C8.D9.D10.C二、填空题1.细胞分离、蛋白质分离、产品精制2.骨架、活性基团、可交换离子3.特异性亲和、目标分子三、简答题1.超滤原理：以压力为推动力，利用超滤膜的孔径大小不同，截留大于膜孔径的大分子物质，而让小分子物质透过。应用：用于蛋白质、酶、多糖等生物大分子的浓缩、分离和纯化，以及去除发酵液中的细胞碎片等杂质。2.离心分离主要类型及特点：差速离心，根据颗粒沉降速度不同分离，适用于分离大小和密度差异较大的颗粒；密度梯度离心，在密度梯度介质中离心，根据颗粒密度不同分层，可用于分离不同密度的生物大分子等；等密度离心，根据颗粒密度不同分离，常用于分离细胞器、病毒等。四、分析题1.该蛋白质很快被洗脱下来可能是因为其带正电荷较少，与阳离子交换树脂的亲和力较弱，在流动相的作用下更容易被洗脱下来。2.可以改变缓冲液的pH值，使蛋白质所带电荷发生变化，从而改变其与树脂的亲和力；也可以改变离子强度，影响蛋白质与树脂的结合。3.从该实验结果可以推断该蛋白质带正电荷较少，在pH7.0时与阳离子交换树脂亲和力较弱。五、综合题1.方案：首先采用离心去除发酵液中的细胞等固体杂质；然后用超滤去除小分子杂质和部分多糖；接着采用离子交换色谱进一步分离蛋白质和多糖，去除多糖杂质；最后用凝胶过滤色谱进行精制，去除残留的小分子杂质。目的：离心去除固体杂质，便于后续操作；超滤初步分离大分子和小分子杂质及部分多糖；离子交换色谱利用电荷差异分离蛋