2025年大学大四（生物工程）发酵产品分离纯化试题及解析.doc

2025年大学大四（生物工程）发酵产品分离纯化试题及解析

（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，共40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括号内。

1. 发酵产品分离纯化过程中，首先要考虑的是（ ）
A. 产品的活性 B. 成本 C. 纯度要求 D. 产量
2. 以下哪种方法不属于发酵液预处理的常用方法（ ）
A. 加热 B. 调节pH值 C. 离子交换 D. 过滤
3. 离心分离发酵液时，影响分离效果的主要因素不包括（ ）
A. 离心速度 B. 离心时间 C. 发酵液体积 D. 离心机类型
4. 过滤除菌主要适用于（ ）
A. 耐高温的发酵产品 B. 对热敏感的发酵产品 C. 所有发酵产品 D. 无合适方法时使用
5. 发酵液中加入絮凝剂的目的是（ ）
A. 增加发酵液的粘性 B. 降低发酵液的粘性 C. 提高产品活性 D. 改变产品性质
6. 离子交换树脂在发酵产品分离纯化中的作用主要是（ ）
A. 吸附杂质 B. 分离不同离子 C. 浓缩产品 D. 改变产品颜色
7. 凝胶过滤层析分离发酵产品的依据是（ ）
A. 分子大小 B. 电荷差异 C. 亲和力 D. 溶解性
8. 以下哪种层析方法常用于分离蛋白质类发酵产品（ ）
A. 离子交换层析 B. 亲和层析 C. 疏水层析 D. 以上都是
9. 亲和层析中，与配体结合的物质是（ ）
A. 杂质 B. 目标产品 C. 缓冲液 D. 洗脱剂
10. 超滤的截留分子量范围一般在（ ）
A. 几百到几千 B. 几千到几万 C. 几万到几十万 D. 几十万到几百万
11. 反渗透主要用于（ ）
A. 浓缩发酵液 B. 脱盐 C. 去除大分子杂质 D. 产品精制
12. 结晶是发酵产品分离纯化的重要步骤，其目的是（ ）
A. 获得高纯度产品 B. 增加产品产量 C. 改善产品活性 D. 降低成本
13. 以下哪种物质可作为发酵产品结晶的晶种（ ）
A. 杂质 B. 产品的粗品 C. 缓冲液 D. 溶剂
14. 干燥发酵产品时，常用的干燥方法不包括（ ）
A. 真空干燥 B. 喷雾干燥 C. 冷冻干燥 D. 高温干燥
15. 真空干燥的优点不包括（ ）
A. 干燥速度快 B. 能保持产品活性 C. 设备简单 D. 可防止氧化
16. 喷雾干燥适用于（ ）
A. 液态发酵产品 B..固态发酵产品 C. 所有发酵产品 D. 高粘性发酵产品
17. 发酵产品分离纯化过程中，检测产品纯度常用的方法是（ ）
A. 分光光度法 B. 高效液相色谱法 C. 气相色谱法 D. 以上都是
18. 高效液相色谱法分离发酵产品的原理是（ ）
A. 基于不同物质在固定相和流动相之间的分配系数差异 B. 基于分子大小差异 C. 基于电荷差异 D. 基于亲和力差异
19. 气相色谱法主要用于分析（ ）
A. 挥发性发酵产品 B. 非挥发性发酵产品 C. 所有发酵产品 D. 大分子发酵产品
20. 发酵产品分离纯化过程中，如何提高产品的回收率（ ）
A. 优化分离方法 B..增加分离步骤 C. 降低成本 D. 提高产品纯度

第II卷（非选择题 共60分）
答题要求：本卷共5小题，共60分。请根据题目要求，在相应位置作答，要求书写规范、条理清晰。

21. （10分）简述发酵液预处理的目的和主要方法。

22. （共12分）比较离子交换层析、亲和层析和疏水层析的原理及应用特点。

23. （12分）结合实际，谈谈超滤和反渗透在发酵产品分离纯化中的应用及优势。

24. （13分）阅读材料：在某发酵产品的分离纯化过程中，首先采用离心法去除大部分杂质，然后通过离子交换层析初步分离目标产品，但发现产品纯度仍未达到要求。请分析可能存在的问题，并提出改进措施。

25. （13分）阅读材料：某生物工程公司计划对新开发的发酵产品进行分离纯化，该产品为一种蛋白质类物质，对热敏感。请设计一套适合该产品的分离纯化方案，并说明各步骤的作用及注意事项。

答案：
1. C
2. C
3. C
4. B
5. B
6. B
7. A
8. D
9. B
10. C
11..B
12. A
13. B
14. D
15. C
16. A
17. D
18. A
19. A
20. A

21. 目的：改变发酵液性质，去除部分杂质，便于后续分离纯化操作。主要方法：加热可使蛋白质变性凝聚等；调节pH值可改变某些物质的电荷性质，利于沉淀或吸附分离；过滤可除去不溶性杂质；加入絮凝剂降低发酵液粘性，利于固液分离。

22. 离子交换层析基于离子交换原理，利用离子交换树脂与不同离子的亲和力差异分离物质，常用于分离带电生物分子。亲和层析基于生物分子间特异性亲和力，如抗原抗体、酶与底物等，分离效率高。疏水层析利用蛋白质表面疏水区域与疏水介质的相互作用，适用于分离疏水性较强的蛋白质。

23. 超滤可截留大分子物质，用于浓缩发酵液、去除部分杂质等，能保留产品活性，操作相对简单。反渗透用于脱盐等，可有效去除小分子溶质，使发酵液得到进一步纯化，在一些对盐分要求严格的发酵产品分离中优势明显。

24. 可能问题：离子交换层析条件不合适，如树脂选择不当、洗脱液浓度或pH值不合适；发酵液中存在其他干扰物质影响分离效果。改进措施：重新筛选合适的离子交换树脂；优化洗脱条件；进一步对发酵液进行预处理，去除干扰物质。

25. 方案：首先采用低温离心去除细胞碎片等杂质。然后进行超滤浓缩，保留蛋白质。接着用亲和层析，利用该蛋白质的特异性配体进行分离。再进行冷冻干燥，保持蛋白质活性。注意事项：离心时低温防止蛋白质变性；超滤控制压力和温度；亲和层析注意配体与蛋白质的结合和解离条件；冷冻干燥控制干燥温度和时间，避免蛋白质失活。