2025 年大学生物工程（生物分离工程）单元测试卷

2025年大学生物工程（生物分离工程）单元测试卷

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______一、单项选择题（总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填写在括号内）1.生物分离工程的主要任务不包括以下哪一项（）A.从发酵液中分离和纯化目标产物B.去除杂质和副产物C.对生物分子进行结构修饰D.产品的质量控制和保存2.以下哪种分离方法基于物质在两相之间的分配系数差异（）A.离子交换色谱B.超滤C.萃取D.电泳3.离子交换树脂的活性基团不包括（）A.磺酸基B.羧基C.氨基D.羟基4.超滤过程中，决定截留效果的主要因素是（）A.压力B.温度C.膜的孔径D.溶质浓度5.以下哪种萃取体系属于双水相萃取（）A.水-乙醇B.水-正己烷C.聚乙二醇-葡聚糖D.水-氯仿6.蛋白质等生物大分子在凝胶过滤色谱中的保留时间与（）有关A.分子大小B.电荷性质C.疏水性D.浓度7.亲和色谱的配基与目标生物分子之间的相互作用主要是（）A.静电作用B.疏水作用C.特异性亲和力D.氢键作用8.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9.生物分离过程中，预处理的目的不包括（）A.去除杂质B.浓缩目标产物C.改变目标产物的性质D.提高后续分离效率10.以下哪种方法可用于测定蛋白质的含量（）A.高效液相色谱B.紫外可见分光光度法C.核磁共振D.红外光谱二、多项选择题（总共5题，每题4分，每题至少有两个正确答案，请将正确答案填写在括号内，多选、少选或错选均不得分）1.生物分离工程常用的分离技术包括（）A.色谱分离B.膜分离C.萃取分离D.沉淀分离E.离心分离2.离子交换色谱的优点有（）A.分离效率高B.选择性好C.可连续操作D.能同时分离多种离子E.设备简单3.影响超滤通量的因素有（）A.压力差B.温度C.膜污染D.溶质浓度极化E.膜材料4.双水相萃取的特点包括（）A.含水量高B.生物相容性好C.分离效率高D.易于放大E.成本低5.蛋白质的分离纯化方法选择需要考虑的因素有（）A.蛋白质的性质B.目标蛋白质的含量C.杂质的性质D.成本和效率E.设备条件三、判断题（总共10题，每题2分，判断下列说法是否正确，正确的打√错误的打×）1.生物分离工程只关注目标产物的分离，不考虑杂质的去除。（）2.离子交换树脂的交换容量越大，其分离效果越好。（）3.超滤过程中，压力越大，通量越高，不会出现其他问题。（）4.萃取过程中，分配系数越大，萃取效果越好。（）5.凝胶过滤色谱中，小分子物质先被洗脱出来。（）6.亲和色谱具有高度的特异性，可用于分离纯度要求极高的生物分子。（）7.干燥过程中，温度越高，干燥速度越快，对生物制品质量没有影响。（）8.生物分离过程中，预处理的效果对后续分离操作影响不大。（）9.不同的蛋白质在相同的分离条件下，其分离行为一定相同。（）10.选择生物分离方法时，应尽量选择操作简单、成本低的方法。（）四、简答题（总共3题，每题10分，请简要回答下列问题）1.简述离子交换色谱的基本原理。2.超滤和微滤有何区别？3.说明双水相萃取中影响分配系数的因素。五、综合分析题（总共1题，20分，请结合所学知识分析以下问题）某发酵液中含有目标蛋白质A、杂质蛋白质B以及一些小分子杂质。已知蛋白质A和B的分子量相近，但电荷性质不同，小分子杂质主要为无机盐。请设计一个分离纯化蛋白质A的工艺流程，并说明每一步骤的目的和原理。答案：一、单项选择题1.C2.C3.D4.C5.C6.A7.C8.D9.C10.B二、多项选择题1.ABCDE2.ABCD3.ABCDE4.ABCD5.ABCDE三、判断题1.×2.√3.×4.√5.×6.√7.×8.×9.×10.√四、简答题1.离子交换色谱的基本原理是利用离子交换树脂上的活性基团与溶液中的离子进行可逆交换。当含有不同离子的溶液通过离子交换树脂时，离子与树脂上的活性基团发生交换反应，根据离子的电荷性质、亲和力等差异，不同离子在树脂上的保留程度不同，从而实现分离。2.超滤和微滤的区别主要在于：微滤的孔径较大，一般在0.1-10μm之间，主要截留悬浮颗粒、细胞等较大的物质；超滤的孔径较小，一般在0.001-0.1μm之间，能截留分子量较大的生物大分子、胶体等。微滤主要基于筛分作用，超滤除了筛分还与溶质和膜之间的相互作用有关。3.双水相萃取中影响分配系数的因素有：聚合物的种类和分子量、盐的种类和浓度、温度、pH值等。聚合物分子量越大，分配系数越大；盐浓度增加，分配系数可能改变；温度升高，分配系数可能变化；pH值影响生物分子的电荷性质，从而影响分配系数。五、综合分析题答案：工艺流程：发酵液→离心（去除细胞等固体杂质）→离子交换色谱（分离蛋白质A和B）→超滤（去除小分子杂质）→浓缩→透析（进一步去除小分子杂质并更换缓冲液）→冷冻干燥（得到纯的蛋白质A）。离心目的是去除发