2025年大学四年级（生物工程）生物分离工程试题及答案

2025年大学四年级（生物工程）生物分离工程试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（总共10题，每题3分，每题只有一个选项符合题意）答题要求：请将正确答案的序号填在括号内。1.生物分离工程中，以下哪种方法常用于蛋白质的初步分离？（）A.离子交换色谱B.亲和色谱C.超滤D.离心2.关于萃取操作，下列说法错误的是（）A.萃取剂的选择要考虑与原溶剂互不相溶B.萃取过程中溶质在两相中的分配系数越大越好C.萃取效率只与萃取剂有关D.萃取可用于分离液体混合物3.以下哪种是常用的细胞破碎方法？（）A.加热B.超声破碎C.过滤D.结晶4.离子交换树脂的活性基团不包括（）A.磺酸基B.羧基C.羟基D.甲基5.在生物分离工程中，超滤主要用于分离（）A.小分子和大分子B.气体和液体C.不同颜色的物质D.不同密度的物质6.亲和色谱的配基与目标生物分子之间的作用是（）A.共价键结合B.离子键结合C.疏水作用D.特异性亲和力7.以下哪种方法可用于蛋白质的等电点沉淀？（）A.调节pH值B.加入盐类C.加热D.搅拌8.凝胶过滤色谱中，最先被洗脱出来的是（）A.大分子物质B.小分子物质C.中等分子物质D.都有可能9.生物分离工程中，干燥操作主要是为了去除（）A.水分B.杂质C.色素D.气体10.以下哪种不是常用的色谱固定相？（）A.硅胶B.氧化铝C.活性炭D.滤纸第II卷二、填空题（总共5题，每题4分，把答案填在题中横线上）1.生物分离工程的主要任务是从______或______中分离、纯化生物产品。2.萃取操作中，分配系数K=______。3.离子交换树脂由______、______和______三部分组成。4.超滤的截留分子量一般在______之间。5.亲和色谱的基本原理是利用配基与______之间的特异性亲和力进行分离。三、简答题（总共3题，每题10分）1.简述离心分离的原理及常见的离心设备类型。2.说明离子交换色谱的分离过程及影响分离效果的因素。3.阐述超滤在生物分离中的应用及优点。四、分析题（总共2题，每题15分）材料：某生物工程公司要从发酵液中分离纯化一种蛋白质。发酵液中含有多种杂质和其他蛋白质。1.请设计一个初步的分离方案，说明采用哪些方法及顺序。2.分析每种方法在该分离过程中的作用。五、综合题（总共1题，20分）材料：现有一种新发现的生物活性物质，存在于细胞培养液中，含量较低，杂质较多。要求：设计一套完整的生物分离工程流程，包括细胞破碎、初步分离、进一步纯化等步骤，并说明各步骤的原理和选择该方法的原因。答案：一、1.C2.C3.B4.D5.A6.D7.A8.A9.A10.D二、1.发酵液、培养液2.溶质在萃取相中的浓度/溶质在萃余相中的浓度3.骨架、活性基团、可交换离子4.1000-10000005.目标生物分子三、1.离心分离原理：在离心力作用下，不同密度或大小的颗粒在离心介质中沉降速度不同而实现分离。常见离心设备类型：低速离心机、高速离心机、超速离心机。2.离子交换色谱分离过程：样品中的离子与离子交换树脂上的可交换离子进行交换。影响分离效果因素：树脂类型、离子强度、pH值、流速等。3.超滤在生物分离中的应用：分离蛋白质、核酸等生物大分子与小分子杂质。优点：操作简单、无相变、分离效率高、能保持生物大分子活性等。四、1.可先采用离心去除细胞碎片等较大颗粒杂质；再用超滤截留蛋白质，去除小分子杂质；然后用离子交换色谱进一步分离纯化该蛋白质。2.离心作用是初步去除不溶性杂质；超滤利用膜的截留作用分离大分子蛋白质与小分子杂质；离子交换色谱通过离子交换作用进一步纯化目标蛋白质，去除其他蛋白质杂质。五、细胞破碎可采用超声破碎，利用超声空化效应使细胞破碎释放活性物质。初步分离用超滤，截留活性物质，去除小