2025年大三（生物工程）生物分离工程考核题.doc

2025年大三（生物工程）生物分离工程考核题

（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，每题给出的选项中，只有一项符合题目要求)

1. 以下哪种方法不属于生物分离工程中的预处理方法？（ ）
A. 离心 B. 过滤 C. 离子交换 D. 凝聚

2. 在蛋白质分离中，常用于去除内毒素的方法是（ ）
A. 亲和层析 B. 凝胶过滤层析 C. 离子交换层析 D. 超滤

3. 生物分离过程中，以下哪种物质的分离难度相对较大？（ ）
A. 小分子有机物 B. 大分子蛋白质 C. 细胞 D. 病毒

4. 以下关于萃取的说法，错误的是（ ）
A. 萃取是利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同
B. 萃取剂的选择只需要考虑溶质在其中的溶解度
C. 萃取过程中可能会出现乳化现象
D. 萃取可用于生物活性物质的提取

5. 对于生物分离工程中的膜分离技术，截留分子量越小，（ ）
A. 对小分子物质的截留能力越强 B. 对大分子物质的截留能力越强
C. 透过膜的通量越大 D. 分离效果越差

6. 在离子交换树脂分离中，阳离子交换树脂可交换（ ）
A. 阳离子 B. 阴离子 C. 中性分子 D. 以上都不对

7. 生物分离工程中，以下哪种技术常用于蛋白质的浓缩？（ ）
A. 透析 B. 超滤 C. 反渗透 D. 电渗析

8. 以下哪种方法不是基于分子大小进行分离的？（ ）
A. 凝胶过滤层析 B. 超滤 C. 离子交换层析 D. 离心

9. 生物分离过程中，为了提高目标产物的稳定性，常采用的措施是（ ）
A. 升高温度 B. 加入变性剂 C. 调节pH值 D. 增加搅拌强度

10. 以下关于亲和层析的描述，正确的是（ ）
A. 亲和层析的特异性很高，但分辨率较低
B. 亲和层析的配基与目标分子之间是共价结合
C. 亲和层析常用于大规模生产中目标产物的分离
D. 亲和层析的洗脱条件较为温和

第II卷（非选择题 共70分）

二、填空题（总共5题，每题4分，将答案填在题中横线上）

1. 生物分离工程的主要任务是从发酵液、酶反应液或动植物细胞培养液等中分离、纯化出______。

2. 蛋白质等生物大分子的分离纯化方法主要包括______、______、______等。

3. 萃取过程中，分配系数K越大，说明溶质在______中的溶解度越大。

4. 离子交换树脂的交换容量是指______。

5. 膜分离技术中，超滤膜的孔径一般在______nm之间。

三、简答题（总共3题，每题10分）

1. 简述生物分离工程的一般流程。

2. 说明凝胶过滤层析的原理及应用。

3. 简述离子交换层析的操作步骤。

四、材料分析题（总共2题，每题15分）

材料：在生物制药生产中，需要从发酵液中分离纯化一种蛋白质药物。发酵液中除了目标蛋白质外，还含有大量的杂质，如细胞碎片、多糖、小分子代谢产物等。

1. 请设计一种初步的分离方案，去除发酵液中的细胞碎片和大部分多糖。

2. 对于剩余的小分子代谢产物和目标蛋白质，如何进一步分离？请说明采用的方法及原理。

五、综合应用题（1题，20分）

某生物工程公司计划生产一种新型的生物活性多肽，从发酵液中提取该多肽。已知发酵液中多肽含量较低，杂质较多，且多肽对温度、pH值较为敏感。请设计一套完整的生物分离工艺流程，包括预处理、初步分离、精细分离等步骤，并说明每个步骤的目的和所采用的技术。

答案：
一、选择题
1. C 2. D 3. D 4. B 5. B 6. A 7. B 8. C 9. C 10. D
二、填空题
1. 生物产品
2. 层析法、电泳法、离心法（答案不唯一）
3. 萃取剂
4. 每克干树脂所能交换的离子的物质的量
5. 1 - 100
三、简答题
1. 生物分离工程一般流程包括发酵液预处理（去除杂质、细胞碎片等）、提取（采用合适方法如萃取等初步分离目标产物）、精制（进一步纯化，如层析等）、成品加工（制成符合要求的产品形式）。
2. 凝胶过滤层析原理：根据分子大小不同进行分离，大分子先流出，小分子后流出。应用：分离蛋白质、核酸等生物大分子，测定分子量等。
3. 离子交换层析操作步骤：装柱、平衡、上样、洗脱、再生。装柱使树脂均匀填充；平衡使柱内环境稳定；上样让样品与树脂结合；洗脱用合适溶液洗脱目标物；再生恢复树脂交换能力。
四、材料分析题
1. 可先采用离心的方法去除细胞碎片，然后用超滤的方法去除大部分多糖，因为超滤可根据分子大小截留多糖等大分子杂质。
2. 对于小分子代谢产物和目标蛋白质，可采用离子交换层析。原理是利用蛋白质和小分子代谢产物所带电荷不同，在离子交换树脂上的吸附和解吸能力不同来分离。带不同电荷的物质与树脂结合力不同，通过合适的洗脱液可将它们依次洗脱分离。
五、综合应用题
预处理：采用离心去除细胞碎片，利用凝聚和絮凝去除部分杂质，目的是减少后续分离负担。初步分离：用超滤浓缩多肽，去除小分子杂质。精细分离：采用离子交换层析进一步纯化多肽，根据多肽电荷特性与树脂结合，再用合适洗脱液洗脱。还可结合亲和层析，利用多肽特异性结合作用更精准分离，最终获得高纯度新型生物活性多肽。