1、 请结合图示简述凝胶排阻色谱（分子筛）的分离原理
答：凝胶排阻色谱的分离介质（填料）具有均匀的网格结构，其分离原理是具 有 不同分子量的溶质分子，在流经柱床是，由于大分子难以进入凝胶内部，而从凝胶颗粒之间流出，保留时间短；而小分子溶质可以进入凝胶内部，由于凝胶多孔结构的阻滞作用，流经体积变大，保留时间延长。这样，分子量不同的溶质分子得以分离。 3、何谓亲和吸附，有何特点？ 答：亲和吸附是吸附单元操作的一种，它是利用亲和吸附剂与目标物之间的特殊的化学作用实现的高效分离手段。亲和吸附剂的组成包括：惰性载体、手臂链、特异性亲和配基。 亲和吸附的特点是高效、简便、适用范围广、分离速度快、条件温和，但载体制备难度大，通用性差，成本较高。
5、比较常规聚丙稀酰胺凝胶电泳与SDS PAGE的分离原理 答：常规聚丙烯酰胺凝胶电泳和SDS-PAGE均为凝胶电泳的一种。
聚丙烯酰胺凝胶电泳分离蛋白质是依据其电荷（性质、荷电量）、分子形状和分子大小（分子量）差异实现分离的；
SDS-PAGE由于加入了SDS和强还原剂（DTT等），破坏了蛋白质分子的高级（二级、三级、四级）结构，并与蛋白质形成荷大量负电荷的聚合物，消除了不同蛋白质分子电荷及分子形状差异，而仅将分子量差异作为分离依据，常用于测定未知蛋白质的亚基分子量。
1. 生物产品的分离包括 ， ， 和 。 2. 发酵液常用的固液分离方法有: 和 等。 3. 离心设备从形式上可分为 ， ， 等型式。 4. 亲和吸附原理包括 ， 和 三步。 5. 多糖基离子交换剂包括 和 两大类。
6. 工业上常用的超滤装置有 ， ， 和 。 7. 影响吸附的主要因素有 ， ， ， ， 和 。 8. 离子交换树脂由 ， 和 组成。 9. 电泳用凝胶制备时，过硫酸铵的作用是 ；甲叉双丙烯酰胺的作用
是 ；TEMED的作用是 ； 10 影响盐析的因素有 ， ， 和 ；
11.根据分离机理的不同，色谱法可分为 ， ， 和 。
12.盐析实验中用于关联溶质溶解度与盐浓度的Cohn方程为 ；当 称为Ks盐析法；当 称为β盐析法。
13.过饱和溶液的形成方式有： ， ， ， 和 。 14. 蛋白质分离常用的色谱法有 ， ， 和 。
15. 离子交换树脂的合成方法有 和 两大类； 16.离子交换分离操作中常用的洗脱方法有 和 。
17. SDS PAGE电泳制胶时，加入十二烷基磺酸钠（SDS）的目的是消除各种待分离蛋白的 和 差
异，而将 作为分离的依据。
18.工业上常用的起晶方法有 ， 和 。
19.高效液相色谱分离方法中，液-液色谱是以 作为流动相；以 作为固定相。 20. 常用的蛋白质沉析方法有 ， 和 。
4、 Removal of insolubles, Isolation, Purification, Polishing 5、 离心，过滤 6、 管式，套筒式，碟片式 7、 吸附介质的制备，吸附，洗脱 8、 葡聚糖离子交换剂，离子交换纤维素 9、 板式，管式，螺旋卷式，中空纤维式 10、 吸附剂的性质，吸附质的性质，温度，溶液pH值，盐浓度，吸附物浓度和吸附剂用量 11、 载体，活性基团，可交换离子 12、 引发剂，交联剂，增速剂 13、 溶质种类，溶质浓度，pH值，温度， 14、 吸附色谱，分配色谱，离子交换色
谱，凝胶色谱 15、 lgS＝β－KsI；保持体系温度、pH值不变，
仅改变溶液离子强度进行的盐析操作；保持离子强度不变，改变温度、pH值进行的盐析操作； 16、 热饱和溶液冷却，蒸发溶剂，真空蒸发冷却，化学反应结晶，盐析 17、 金属螯合色谱，共价色谱，离子交换色谱，疏水作用色谱 18、 共聚（加聚），均聚（缩聚）
19、 pH梯度，离子强度（盐）梯度 20、 电荷，分子形状，分子量 21、 自然起晶法，刺激起晶法，晶种起晶法 22、 液体，固定在固相载体表面的液体 23、 盐析，等电点沉析，有机溶剂沉析
1、 何谓超临界流体萃取，并简述其分离原理 答：超临界流体萃取是利用超临界流体具有的类似气体的扩散系数，以及类似液体的密度（溶解能力强）的特点，利用超临界流体为萃取剂进行的萃取单元操作。其特点是安全、无毒、产品分离简单，但设备投资较大。
2、 何谓免疫亲和层析，简述亲和免疫层析介质的制备过程 答、免疫亲和层析是利用亲和技术和色谱分离集成产生的一种高效色谱分离技术，其分离原理是通过抗原-抗体之间特异性的相互作用，从而实现高效的分离。
层析介质的制备过程包括：抗体的制备、抗体提取、载体活化，手臂链的连接、抗体的连接等步骤。
3、 简述SDS PAGE电泳测定未知蛋白分子量的方法
答：SDS-PAGE是凝胶电泳的一种，其分离原理是基于不同分子量的蛋白质（亚基）在电场中的迁移率不同，因此利用该技术测定未知蛋白质（亚基）的分子量是十分方便的，具体的方法是利用标准分子量MARK，与样品一同电泳，染色后根据标准分子MARK中已知分子量蛋白质的迁移率与其分子量的对数值作图，可得一标准曲线并拟合方程，再结合未知蛋白质的迁移率即可计算得到大致的分子量。 4、 何谓等电点沉析法
答：蛋白质再等电点下的溶解度最低，根据这一性质，再溶液中加入一定比例的有机溶剂，破坏蛋白质表面的水化层和双电层，降低分子间斥力，加强了蛋白质分子间的疏水相互作用，使得蛋白质分子得以聚集成团沉淀下来。 一、填空题。（2*12）
1、萃取利用在两个互不相溶的液相中各种组分_____的不同，从而达到分离的目的。 2、液膜的膜相组成有_____________ 3、超临界流体萃取的典型流程有______________。 4、细胞破碎是破坏_________和______。 5、在非机械法破碎细胞的方法中增溶法是利用__________溶解细胞壁。
6、蛋白质沉淀的屏障有______和________用盐析法来分级沉淀目标产物时进一步纯化时常用____________。蛋白质沉淀的屏障有_____和_______。
7、蛋白质的常用沉淀技术有__________；________；_______；______；______ 8、蛋白质沉淀的屏障有_____和_______ 9、阳离子交换树脂含____。（选填酸性基团或碱性基团） 10、不对称膜表面为_____，起_____作用；下面是_______，起________作用。 11、表征膜性能的参数主要有______和_______。
12、吸附色谱，分配色谱，离子交换色谱，凝胶色谱和亲和色谱分别依据________，___，_______,_______物化原理进行分离的。 二、选择题。（2*8）
1、 反胶团是向有机溶剂中加入一定浓度（）形成的 A、 水 B、盐溶液 C、有机溶液 D、表面活性剂 2、 差速-区带离心中密度梯度液中最大介质密度必须()样品中粒子的最小密度。 A、 小于 B、大于 C、等于 D、都可以
3、 高压匀浆法适用于下列那种细胞的破碎（）
A、团状或丝状菌 B、包含体 C、质地坚硬的亚细胞 D、革兰氏阴性菌 4、Ks盐析法是改变体系的（）进行盐析的方法。
A、pH B、温度 C、盐浓度 D、同时改变温度和pH 5、平衡区带离心是根据各组分（）形成区带.
A、密度差 B、浓度差 C、平衡系数差 D、速度差
6、强阴离子交换剂的交换容量与pH的关系，下述哪个选项正确。（）
A、随pH增大而增大 B、随pH增大而减小 C、与pH无关 D、随pH减小而增大 7、下列以压力差为推动力的膜中用于分离悬浮颗粒和病毒的是（）。 A、纳滤 B、反渗透 C、微滤 D、超滤 8、渗透是以（）为推动力的。
A、压力差 B、浓度差 C、静电引力 D、溶质分压差 三、名词解释。（3*4’） 1、双水相萃取： 2、液膜萃取： 3、RCF： 四、简答题。(34’)
1、简述生物分离工程的内容及任务。(5’) 2、简述凝聚和絮凝作用差异。（6’）
3、改善发酵液过滤特性的方法有哪些？(5’) 4画出生物分离流程与单元操作(6’) 5．、在离子交换色谱中，对pI=5.2的蛋白，选择哪种类型离子交换剂并简述理由。(6’) 6、提高亲和色谱操作容量的方法有哪些？(6’) 一、 填空题 1、溶解度
2、膜溶剂；流动载体；表面活性剂 3、等温法；等压法；吸附法。 4、细胞壁、细胞膜 5、表面活性剂 6、双电层 水化层
β分级盐析法 双电层 水化层
7、盐析沉淀；等电点沉淀；有机溶剂沉淀；聚合物沉淀；热沉淀。 8、双电层和水化层 9、酸性基团
10、活性层、过滤 支撑层 支撑活性层 11、水通量和截留率
12、吸附能力，溶解度，静电引力，分子大小，亲和力 二、选择题
1-8 DADCACCB 二、 名词解释 1、双水相萃取：是利用物质在互不相溶的两水相间分配系数的差异来进行萃取的方法。 2、液膜萃取：液膜是由水溶液或有机溶剂构成的液体薄膜。它使两个组成不同而又互溶的液体隔开，使其中一侧液体中的溶质选择性地透过液膜进入另一侧，实现溶质之间的分离。液膜分离可同时实现目标产物的分离和回收。
3、RCF：RCF即相对离心力亦称离心分离因子或离心分离因素，是离心设备的一个重要技术指标是其所能达到的离心力与重力的比值。
三、简答题
1、简述生物分离工程的内容及任务。(5’) 生物分离工程是指从发酵液、酶反应液或动植物细胞培养液中分离、纯化生物产品的过程。它描述了生物产品分离、纯化过程的原理、方法和设备。
生物分离的任务是能针对不同产品的特性，较好地运用各种分离技术来设计合理的提取和纯化工业路线或改进现有的工艺，并能从理论上解决各种问题。 2、简述凝聚和絮凝作用差异。（6’）
凝聚作用是在某些电解质 (如中性盐、简单酸碱)作用下，使胶体粒子扩散双电层的排斥电位(ζ电位)降低，破坏胶体系统的分散状态，而使胶体粒子聚集(1mm左右)的过程。 絮凝作用是指在某些高分子絮凝剂存在下，在悬浮粒子之间产生架桥作用，而使胶粒形成粗大的絮凝团(10mm)的过程，它是一种以物理的集合为主的过程。 3、改善发酵液过滤特性的方法有哪
些？(5’)
加热；调pH值；加水稀释法；凝聚和絮凝；添加助滤剂。 4画出生物分离流程与单元操作(6’) 原料液 ↓
预处理(加热、调pH、凝聚与絮凝) ↓ 细胞分离(过滤、离心、沉降) ↓ 细胞破碎(匀化、研磨、溶胞) ↓
细胞碎片分离(离心、过滤、双水相萃取) ↓ 提取(沉淀、吸附、离子交换、萃取、超滤) ↓ 精制(色谱、电泳) ↓
成品加工(浓缩、结晶、无菌过滤、去热原、干燥 ) 5．、在离子交换色谱中，对pI=5.2的蛋白，选择哪种类型离子交换剂并简述理由。(6’) 选择阴离子。因为洗脱液的pH与被分离物的pI至少相差一个pH值，才能将各种成份分开，若选择阳离子交换剂，pH为4.2～3.0，条件极端，可能使样品失去活性；相反的，若选择阴离子交换剂，pH为6.2～8.5，条件温和，不影响生物样品活性。 6、提高亲和色谱操作容量的方法有哪些？(6’) （1）、引入间隔手臂； （2）、增加配体的取代程度； （3）、减少配体与基质的结合键。
1.在细胞分离中，细胞的密度ρS越 大 ，细胞培养液的密度ρL 越 小 ，则细胞沉降速率越大。 2.表示离心机分离能力大小的重要指标是 C 。 A.离心沉降速度 B.转数 C.分离因数 D.离心力
3.过滤中推动力要克服的阻力有 介质 阻力和 滤饼 阻力，其中 滤饼 占主导作用。 4.简答： 对微生物悬浮液的分离（过滤分离），为什么要缓慢增加操作压力？ 5.判断并改错： 在恒压过滤中，过滤速率会保持恒定。（×）改：不断下降。 6.简答： 提高过滤效率的手段有哪些? 7.判断并改错： 生长速率高的细胞比生长速率低的细胞更难破碎。(×)改：更易破碎。 8.简答： 采用哪种方法破碎酵母能达到较高的破碎率？ 9.简答： 蛋白质复性收率低的主要原因是什么？
10.简答： 常用的包含体分离和蛋白质复性的工艺路线之一。 11. B 可以提高总回收率。 A.增加操作步骤 B.减少操作步骤 C.缩短操作时间 D.降低每一步的收率 12.重力沉降过程中，固体颗粒不受 C 的作用。 A.重力 B.摩擦力 C.静电力 D.浮力 13.过滤的透过推动力是 D 。
A.渗透压 B.电位差 C.自由扩散 D.压力差 14.在错流过滤中，流动的剪切作用可以 B 。 A.减轻浓度极化，但增加凝胶层的厚度 B.减轻浓度极化，但降低凝胶层的厚度 C.加重浓度极化，但增加凝胶层的厚度 D.加重浓度极化，但降低凝胶层的厚度 2
15.目前认为包含体的形成是部分折叠的中间态之间 A 相互作用的结果。 A.疏水性 B.亲水性 C.氢键 D.静电
16.判断并改错： 原料目标产物的浓度越高，所需的能耗越高，回收成本越大。(×)改：原料目标产物的浓度越低。
17.菌体和动植物细胞的重力沉降操作，采用 D 手段，可以提高沉降速度。 A.调整pH B.加热 C.降温 D.加盐或絮状剂 18.撞击破碎适用于 D 的回收。 A.蛋白质 B.核酸 C.细胞壁 D.细胞器
19.重力沉降过程中，固体颗粒受到 重 力， 浮 力， 摩擦阻 力的作用，当固体匀速下降时，三个力的关系 重力=浮力+摩擦阻力 。
20.为了提高最终产品的回收率：一是提高 每一级的回收率 ，二是减少 操作步骤 。
21.评价一个分离过程效率的三个主要标准是：① 浓缩程度 ② 分离纯化程度 ③ 回收
率 。 22.区带离心包括 差速 区带离心和 平衡 区带离心。
23.差速区带离心的密度梯度中最大密度 B 待分离的目标产物的密度。 A.大于 B.小于 C.等于 D.大于或等于 24.简答：管式和碟片式离心机各自的优缺点。
25.单从细胞直径的角度，细胞 越小 ，所需的压力或剪切力越大，细胞越难破碎。 《沉淀》
1.防止蛋白质沉淀的屏障有 蛋白质周围的水化层 和 双电层 。
2.判断：当蛋白质周围双电层的ζ点位足够大时，静电排斥作用抵御蛋白质分子之间的分子间力，使蛋白质溶液处于稳定状态而难以沉淀。（√）
3.降低蛋白质周围的 水化层 和 双电层 厚度，可以破坏蛋白质溶液的稳定性，实现蛋白质沉淀。
4.常用的蛋白质沉淀方法有： 盐析 沉淀， 等电点 沉淀， 有机溶剂 沉淀。
5.判断并改错：蛋白质水溶液中离子强度在生理离子强度（0.15～0.2mol·kg-1）之外，蛋白质的溶解度降低而发生沉淀的现象称为盐析。（×）改：离子强度处于高离子强度时。 6.在Cohn方程中，logS=β-KsI中，盐析常数Ks反映 C 对蛋白质溶解度的影响。 A.操作温度 B.pH值 C.盐的种类 D.离子强度
7.在Cohn方程中，logS=β-KsI中，β常数反映 B 对蛋白质溶解度的影响。
A.无机盐的种类 B.pH值和温度 C.pH值和盐的种类 D.温度和离子强度 8.Cohn方程中，Ks越 大 ，β值越 小 ，盐析效果越好。 9.蛋白质溶液的pH接近其等电点时，蛋白质的溶解度 B 。 A.最大 B.最小 C.恒定 D.零
10.蛋白质溶液的pH在其等电点时，蛋白质的静电荷数 为0 。
11.判断并改错： 在高离子强度时，升温会使蛋白质的溶解度下降，有利于盐析沉淀，因此常采用较高的操作温度。（×）改：只在离子强度较高时才出现。
12.判断并改错： 利用在其等电点的溶液中蛋白质的溶解度最低的原理进行分离，称为等电点沉淀，而不必考虑溶液的离子浓度的大小。（×）改：在低离子强度条件下。 13.等电点沉淀的操作条件是 低离子强度 和 pH=pI 。
14.判断并改错： 无论是亲水性强，还是疏水性强的蛋白质均可采用等电点沉淀。（×）改：适用于疏水性强的蛋白质(酪蛋白)。
15.有机溶剂沉淀时，蛋白质的相对分子质量越 大 ，则有机溶剂用量越 少 ；在溶液等电点附近，则溶剂用量越 少 。
16.变性活化能 A 的蛋白质可利用热沉淀法分离。 A.相差较大 B.相差较小 C.相同 D.相反
17.在相同的离子强度下，不同种类的盐对蛋白质盐析的效果不同，一般离子半径 A 效果好。
A.小且带电荷较多的阴离子 B.大且带电荷较多的阴离子 C.小且带电荷较多的阳离子 D.大且带电荷较多的阳离子 18.盐析沉淀时，对 A 蛋白质所需的盐浓度低。
A.结构不对称且高分子量的 B.结构不对称且低分子量的 C.结构对称且高分子量的 D.结构对称且低分子量的
19.盐析常数Ks随蛋白质的相对分子量的 增高 或分子结构的 不对称 性而增加。 《萃取》
1.溶质在液—液两相中达到萃取平衡时，具有化学位 相等 ，萃取速率为 0 的特征。 2.溶质在液—液两相中达到萃取平衡时，萃取速率为 B 。 A.常数 B.零 C.最大值 D.最小值 3.溶质在两相达到分配平衡时，溶质在两相中的浓度 C 。
A.相等 B.轻相大于重相中的浓度 C.不再改变 D.轻相小于重相中的浓度 4.萃取分配定律成立的条件为 C 。
