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2025年高职生物（生物分离技术）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40分）
（总共20题，每题2分，每题只有一个选项符合题意）
答题要求：请仔细阅读题目，从每题所给的选项中选出最符合题意的一项，将其序号填写在括号内。

1. 以下哪种生物分离技术常用于蛋白质的初步分离？（ ）
A. 离子交换色谱
B. 凝胶过滤色谱
C. 亲和色谱
D. 超滤

2. 在生物分离过程中，能有效去除热原质的方法是（ ）
A. 离心
B. 过滤
C. 蒸馏
D. 吸附

3. 下列关于萃取的说法，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. 萃取剂的选择与溶质和原溶剂的性质有关
C. 萃取过程中溶质会从溶解度小的溶剂转移到溶解度大的溶剂中
D. 萃取后需要进行分液操作

4. 生物分离技术中，可用于分离核酸的方法是（ ）
A. 离子交换层析
B. 等密度离心
C. 亲和层析
D. 以上都是

5. 超滤的分离原理主要基于（ ）
A. 分子大小
B. 电荷差异
C. 亲和力
D. 沸点不同

6. 蛋白质等生物大分子在离子交换色谱中的保留时间与（ ）有关。
A. 分子大小
B. 电荷性质
C. 溶解度
D. 挥发性

7. 凝胶过滤色谱中，最先被洗脱出来的物质是（ ）
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

8. 以下哪种方法可用于生物样品中酶的固定化？（ ）
A. 共价结合法
B. 包埋法
C. 交联法
D. 以上都是

9. 在生物分离中，用于浓缩生物大分子溶液的技术是（ ）
A. 透析
B. 超滤
C. 离子交换
D. 亲和层析

10. DNA在琼脂糖凝胶电泳中的迁移速度与（ ）有关。
A. 分子量大小
B. 碱基组成
C. 浓度
D. 温度

11. 亲和色谱的配基与目标生物分子之间的结合方式是（ ）
A. 共价键结合
B. 离子键结合
C. 氢键结合
D. 特异性亲和力结合

12. 生物分离过程中常用的缓冲液，其作用不包括（ ）
A. 维持溶液pH稳定
B. 提供离子强度
C. 促进生物分子反应
D. 调节温度

13. 离子交换树脂的活性基团带负电荷时，属于（ ）
A. 阳离子交换树脂
B. 阴离子交换树脂
C. 两性离子交换树脂
D. 中性离子交换树脂

14. 以下哪种生物分离技术可用于从发酵液中分离微生物细胞？（ ）
A. 过滤
B. 离心
C. 萃取
D. 以上都可以

15. 在蛋白质的盐析过程中，常用的盐是（ ）
A. 氯化钠
B. 硫酸钠
C. 硫酸铵
D. 硝酸铵

16. 凝胶过滤色谱的固定相是（ ）
A. 离子交换树脂
B. 凝胶颗粒
C. 亲和配基
D. 硅胶

17. 生物分离技术中，可用于分离细胞内细胞器的方法是（ ）
A. 差速离心
B. 密度梯度离心
C. 等密度离心
D. 以上都是

18. 以下关于亲和层析的优点，不正确的是（ ）
A. 特异性高
B. 分辨率高
C. 操作简单
D. 适用范围广

19. 蛋白质在SDS - PAGE中的迁移率主要取决于（ ）
A. 分子量大小
B. 电荷多少
C. 分子形状
D. 以上都不是

20. 在生物分离中，用于去除溶液中小分子杂质的方法是（ ）
A. 透析
B. 超滤
C. 离心
D. 过滤

第II卷（非选择题，共60分）

（总共5题，每题12分）
答题要求：请根据题目要求，在相应位置准确作答，书写工整，逻辑清晰。

21. 简述离子交换色谱的基本原理及应用。

22. 阐述超滤技术在生物分离中的优势与局限性。

23. 某发酵液中含有蛋白质A、蛋白质B和一些小分子杂质，设计一种分离方案将蛋白质A和蛋白质B分离并初步纯化。

24. 材料：现有一种含有目标蛋白质的生物样品，其浓度较低且含有一些杂质。已知目标蛋白质对温度敏感，在pH 7.0 - 8.0之间稳定性较好，且带有负电荷。请设计一个初步的分离和浓缩该目标蛋白质的方案。

25. 材料：从植物中提取的一种生物活性成分，其在有机溶剂中的溶解度较大，在水中溶解度较小。请设计一种提取该生物活性成分的方法，并说明后续可能的分离纯化步骤。

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

21. 离子交换色谱基本原理：基于离子交换树脂上的活性基团与生物分子所带电荷之间的静电作用。当含有生物分子的溶液通过离子交换树脂柱时，带相反电荷的生物分子与树脂上的活性基团结合，不同生物分子因电荷性质、数量等差异，在树脂上的保留和洗脱行为不同，从而实现分离。应用：可用于蛋白质、核酸等生物大分子的分离纯化，如分离不同电荷性质的蛋白质，去除生物样品中的杂质离子等。
22. 超滤技术优势：能根据分子大小进行分离，可截留大分子生物物质如蛋白质、核酸等，同时允许小分子杂质和溶剂透过，分离过程无相变，能耗低，操作简便，可连续进行。局限性：对设备要求较高，膜容易污染，截留分子量范围有限，对于分子量相近的生物分子分离效果不佳，且可能导致部分生物分子结构改变或活性损失。
23. 首先采用离心法去除发酵液中的细胞等固体杂质。然后利用离子交换色谱法，根据蛋白质A和蛋白质B电荷差异进行分离。选择合适的离子交换树脂，将发酵液上样到离子交换柱，蛋白质A和B分别与树脂结合，再用不同pH或离子强度的缓冲液洗脱，收集洗脱峰，初步得到分离的蛋白质A和蛋白质B。
24. 首先采用离子交换色谱，利用目标蛋白质带负电荷的特性，选择阴离子交换树脂，在pH 7.0 - 8.0的缓冲液条件下进行分离，使目标蛋白质结合在树脂上，杂质流出。然后用合适的洗脱液洗脱目标蛋白质。接着采用超滤技术进行浓缩。选择合适截留分子量的超滤膜，将含有目标蛋白质的洗脱液进行超滤，使小分子透过膜，目标蛋白质被截留在膜内实现浓缩。
25. 提取方法：采用有机溶剂萃取法。选择与水不互溶且对该生物活性成分溶解度大的有机溶剂，如乙醇等。将植物材料与有机溶剂混合，充分振荡使生物活性成分转移至有机溶剂相中。后续分离纯化步骤：先进行分液，分离出有机相。然后采用蒸馏法去除有机溶剂，得到粗提物。再利用硅胶柱色谱进行进一步分离，根据该生物活性成分与其他杂质在硅胶上吸附和解吸能力的差异，用不同极性的洗脱剂洗脱，收集含有目标生物活性成分的洗脱液，进一步浓缩和干燥得到纯化产物。