2025年高职第一学年（生物工程）生物分离技术基础试题

2025年高职第一学年（生物工程）生物分离技术基础试题

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题，共40分）答题要求：本卷共20小题，每小题2分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。请将正确答案的序号填在题后的括号内。1.生物分离技术的主要目的是从生物材料中获取A.细胞B.生物大分子C.代谢产物D.以上都是2.以下哪种方法不属于生物分离技术中的沉淀法A.盐析B.有机溶剂沉淀C.等电点沉淀D.离子交换色谱3.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.苯基4.凝胶过滤色谱分离蛋白质的依据是A.蛋白质的电荷差异B.蛋白质的分子量大小C.蛋白质的亲和力D.蛋白质的疏水性5.亲和色谱中常用的配体不包括A.抗体B.酶C.核酸D.多糖6.超滤过程中，截留分子量越大A.透过的物质分子量越大B.透过的物质分子量越小C.与透过物质分子量无关D.不确定7.反渗透的驱动力是A.压力差B.浓度差C.电位差D.pH差8.以下哪种膜分离技术可用于海水淡化A.超滤B.微滤C.反渗透D.电渗析9.离心分离时，转速越高A.分离效果越好B.分离效果越差C.与分离效果无关D.不确定10.以下哪种离心机适合用于细胞破碎A.低速离心机B.高速离心机C.超速离心机D.以上都不合适11.蛋白质的盐析沉淀中，常用的盐是A.氯化钠B.硫酸钠C.硫酸铵D.硝酸铵12.有机溶剂沉淀蛋白质时，常用的有机溶剂是A.乙醇B.甲醇C.丙酮D.以上都是13.离子交换色谱中，阳离子交换树脂带A.正电荷B.负电荷C.中性电荷D.不确定14.凝胶过滤色谱中，最先流出的物质是A.分子量最大的B.分子量最小的C.电荷最多的D.电荷最少的15.亲和色谱的洗脱方法不包括A.改变pH值B.改变离子强度C.加入竞争抑制剂D.加热16.超滤膜的孔径一般在A.0.001-0.1μmB.0.1-1μmC.1-10μmD.10-100μm17.反渗透膜的孔径一般在A.0.001-0.1nmB.0.1-1nmC.1-10nmD.10-100nm18.离心分离时，沉降系数越大A.沉降速度越快B.沉降速度越慢C.与沉降速度无关D.不确定19.以下哪种生物分离技术可用于蛋白质的浓缩A.超滤B.离子交换色谱C.亲和色谱D.凝胶过滤色谱20.生物分离技术中，回收率越高A.损失越少B.损失越多C.与损失无关D.不确定第II卷（非选择题，共60分）（一）填空题（共10分）答题要求：请在每题的横线上填上正确答案。1.生物分离技术主要包括______、______、______、______、______等。（写出5种即可）2.沉淀法中，盐析的原理是______。3.离子交换色谱的固定相是______，流动相是______。4.凝胶过滤色谱的分离介质是______。5.亲和色谱的特异性基于______与______之间的特异性相互作用。（二）简答题（共20分）答题要求：简要回答问题，条理清晰。1.简述盐析沉淀蛋白质的原理及影响因素。（10分）2.说明离子交换色谱的分离原理及操作步骤。（10分）（三）论述题（共15分）答题要求：论述全面，观点明确，逻辑清晰。论述亲和色谱在生物分离中的优势及应用实例。（四）材料分析题（共10分）答题要求：分析给定材料，回答问题。材料：在某生物制药公司的生产过程中，需要从发酵液中分离出一种特定的蛋白质。该蛋白质分子量较大，带有负电荷，且对温度敏感。公司采用了多种生物分离技术进行尝试。首先使用了离子交换色谱，发现分离效果不理想；接着尝试了凝胶过滤色谱，有一定的分离效果，但回收率较低；最后采用了亲和色谱，成功地分离出了目标蛋白质，且回收率和纯度都很高。问题：1.分析离子交换色谱分离效果不理想的原因。（5分）2.解释凝胶过滤色谱回收率较低的可能原因。（5分）（五）综合应用题（共5分）答题要求：结合所学知识，解决实际问题。某生物工程实验室需要从细胞培养液中分离出一种酶，已知该酶分子量约为50kDa，带有正电荷，且在pH7.0时活性最佳。请设计一种合理的生物分离方案，并说明理由。答案：1.D2.D3.D4.B5.D6.A7.A8.C9.A10.C11.C12.D13.B14.A15.D16.A17.A18.A19.A20.A填空题答案：1.沉淀法、色谱法、膜分离法、离心分离法、萃取法2.高浓度盐离子破坏蛋白质的水化层，并中和其电荷，使蛋白质分子相互聚集沉淀3.离子交换树脂、缓冲溶液4.具有一定孔径的凝胶颗粒5.配体、生物大分子简答题答案：1.盐析沉淀蛋白质的原理是高浓度盐离子破坏蛋白质的水化层，并中和其电荷，使蛋白质分子相互聚集沉淀。影响因素有盐的种类、浓度、蛋白质的性质、温度、pH值等。2.离子交换色谱的分离原理是利用离子交换树脂上的活性基团与样品中离子之间的静电作用进行分离。操作步骤包括装柱、平衡、上样、洗脱、再生等。论述题答案：亲和色谱在生物分离中的优势在于特异性高、分离效率高、能保持生物大分子的活性等。应用实例如从血清中分离抗体，利用抗原与抗体的特异性结合；从发酵液中分离特定的酶，利用酶与底物或抑制剂的特异性结合等。材料分析题答案：1.离子交换色谱分离效果不理想可能是因为该蛋白质虽带负电荷，但与离子交换树脂的亲和力不强，或者发酵液中存在其他带负电荷的杂质与目标蛋白质竞争离子交换位点。2.凝胶过滤色谱回收率较低可能是由于该蛋白质分子量较大，在凝胶颗粒内部扩散较慢，导致洗脱过程中部分蛋白质未能完全从凝胶颗粒中洗脱出来，或者在洗脱过程中蛋白质发生了部分失活或聚集。综合应用题答案：可先采用离子交换色谱，利用阳离子