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（选择题共30分）答题要求：每题只有一个正确答案，请将正确答案的序号填在括号内。(总共10题，每题3分，每题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1.以下哪种生物分离技术常用于从发酵液中分离蛋白质？（）A.离子交换色谱B.萃取C.过滤D.结晶2.关于亲和色谱，下列说法错误的是（）A.利用生物分子间特异性亲和力进行分离B.配基与目标分子的结合具有高度特异性C.洗脱条件较为温和D.适用于所有生物分子的分离3.在离心分离中，沉降系数与下列哪个因素无关？（）A.颗粒大小B.颗粒形状C.介质密度D.离心转速4.超滤过程中，截留分子量的大小与（）有关。A.膜材料B.操作压力C.温度D.料液浓度5.以下哪种物质可作为离子交换树脂的活性基团？（）A.磺酸基B.羟基C.甲基D.苯基6.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.无法确定7.萃取操作中，分配系数越大，说明（）A.溶质在萃取相中的浓度越低B.萃取效果越差C.溶质越易被萃取D.两相的互溶性越好8.蛋白质等生物大分子在等电点时的特点是（）A.溶解度最大B.稳定性最好C.电荷为零D.最易沉淀9.以下哪种干燥方法适合对热敏感的生物制品？（）A.热风干燥B.真空干燥C.喷雾干燥D.冷冻干燥10.在生物分离工程中，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（每题3分，共15分）1.生物分离工程的主要任务是从发酵液等生物体系中分离、纯化目标产物，包括______、______、______等过程。2.离子交换色谱的操作步骤一般包括______、______、______、______。3.超滤膜的孔径大小通常用______来表示。4.亲和色谱的配基可以是______、______、______等。5.常用的蛋白质沉淀方法有______、______、______。三、判断题（每题2分，共10分）1.离心分离时，离心力越大，沉降速度越快，所以离心转速越高越好。（）2.离子交换树脂的交联度越高，其交换容量越大。（）3.凝胶过滤色谱中，柱子越长，分离效果越好。（）4.在萃取过程中，溶剂的选择只需要考虑对溶质的溶解度。（）5.冷冻干燥可以在低温下进行，所以不会对生物制品的活性造成影响。（）四、简答题（每题10分，共30分）材料：在生物制药领域，需要从发酵液中分离一种特定的蛋白质。1.请简述离子交换色谱分离该蛋白质的原理及操作要点。2.若采用超滤技术对发酵液进行预处理，应如何选择超滤膜的截留分子量？3.如何利用亲和色谱进一步纯化该蛋白质？请说明亲和配基的选择及洗脱方法。五、综合分析题（共15分）材料：某生物工程公司计划生产一种新型生物酶制剂。发酵液中含有多种杂质和其他蛋白质。1.设计一个综合的生物分离流程，从发酵液中获得高纯度的目标生物酶制剂。（要求至少包含三种主要的分离技术，并简要说明各技术的作用）2.在分离过程中，如何保证目标生物酶制剂的活性不受损失？请提出至少三点措施。答案：一、选择题1.A2.D3.D4.A5.A6.A7.C8.C9.D10.C二、填空题1.细胞破碎、固液分离、初步纯化、高度纯化2.装柱、平衡、上样、洗脱、再生3.截留分子量4.抗体、抗原、辅酶5.盐析、有机溶剂沉淀、等电点沉淀三、判断题1.×2.×3.×4.×5.×四、简答题1.离子交换色谱原理：利用蛋白质在不同pH值下所带电荷不同，与离子交换树脂上的活性基团进行离子交换。操作要点：选择合适的离子交换树脂，控制pH值和离子强度进行上样、洗脱等操作。2.根据发酵液中杂质和其他蛋白质的分子量大小，选择略小于目标蛋白质分子量的截留分子量的超滤膜，以保证目标蛋白质能通过，杂质被截留。3.选择与目标蛋白质具有特异性亲和力的配基，如抗体等。将配基固定在载体上制成亲和色谱柱。上样后，目标蛋白质与配基特异性结合，其他杂质流出。采用温和的洗脱方法，如改变pH值、离子强度或加入竞争抑制剂等，使目标蛋白质从配基上解离下来。五、综合分析题1.流程：首先采用离心分离去除发酵液中的细胞碎片等固体杂质；然后用超滤技术进一步去除小分子杂质；接着通过离子交换色谱初步分离目标生物酶与其他蛋白质；最后用亲和色谱进行高度纯化。