生物分离工程题库B(内附答案)

200 --200 第使用班级

一、填充题（40分，每小题2分）

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K s盐析法；

当称为β盐析法。

13.过饱和溶液的形成方式有：，，，

200 -200 年第学期使用班级

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。

二、讨论题（30分）

1.何谓超临界流体萃取，并简述其分离原理。（6分）

2. 何谓免疫亲和层析，简述亲和免疫层析介质的制备过程。（6分）

200 -200 第使用班级

3. 简述SDS PAGE电泳测定未知蛋白分子量的方法。（6分）

4. 何谓等电点沉析法。（6分）

5. 绘制结晶过程中，饱和曲线和过饱和曲线图，并简述其意义。（6分）

200 --200 学年第学期使用班级

三.计算题（30分）

1.用管式离心机从发酵液中分离大肠杆菌细胞，已知离心管的内径为

0.15m，高0.8m，转速为18,000 r/min，生产能力为Q=0.3m3/h。

求细胞的离心沉降速度V。（10分）

2. 应用离子交换树脂作为吸附剂分离抗菌素，饱和吸附量为0.06 Kg（抗菌素）/Kg（干树脂）；当抗菌素浓度为0.02Kg/m3时，吸附量为0.04Kg/Kg；假定此吸附属于Langmuir等温吸附，求料液含抗菌素0.2Kg/m3时的吸附量（10分）

3.用醋酸戊酯从发酵液中萃取青霉素，已知发酵液中青霉素浓度为0.2Kg/m3，萃取平衡常数为K=40，处理能力为H=0.5m3/h，萃取溶剂流量为L=0.03m3/h，若要产品收率达96%，试计算理论上所需萃取级数？（10分）

南京工业大学《生物分离工程》试题（B）卷答案

一、填空题

1、Removal of insolubles, Isolation, Purification, Polishing

2、离心，过滤

3、管式，套筒式，碟片式

4、吸附介质的制备，吸附，洗脱

5、葡聚糖离子交换剂，离子交换纤维素

6、板式，管式，螺旋卷式，中空纤维式

7、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

8、载体，活性基团，可交换离子

9、引发剂，交联剂，增速剂

10、溶质种类，溶质浓度，pH值，温度，

11、吸附色谱，分配色谱，离子交换色谱，凝胶色谱

12、lgS＝β－K s I；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；

13、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

14、金属螯合色谱，共价色谱，离子交换色谱，疏水作用色谱

15、共聚（加聚），均聚（缩聚）

16、pH梯度，离子强度（盐）梯度

17、电荷，分子形状，分子量

18、自然起晶法，刺激起晶法，晶种起晶法

19、液体，固定在固相载体表面的液体

20、盐析，等电点沉析，有机溶剂沉析

二、讨论题

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。

5、绘制结晶过程中，饱和曲线和过饱和曲线图，并简述其意义 答：结晶过程中的饱和温度曲线和不饱和温度曲线的简图如右图所示：

S-S 曲线为饱和温度曲线，在其下方为稳定区，在该区域溶液为不饱和溶液，不会自发结

晶；

T-T 曲线为过饱和温度曲线，在其上方为不稳定区，能够自发形成结晶；

S-S 曲线和T-T 曲线之间为亚稳定区，在该区域，溶液为过饱和溶液，但若无晶种存在，也不能自发形

成晶体； 三、计算题：

1、解：由题设，根据

222

2)60/218000(15.08.0281

.9)3600/3.0(2ππωπ?????=

=

lR Qg v g

＝2.038×10－9m/s

2、解：由题设，根据Langmuir 吸附等温式可求出K 值，即：

01.0,04.002

.002

.006.00==+?=+=

k k C K C q q 则当料液含抗菌素0.2Kg/m 3时的吸附量可计算如下：

k g k g q /057.02

.001.02

.006.0=+?=

3、解：由题设，可求出萃取系数E ，即

4.25

.003.040=?==H kL E

根据%961

1

1=--=

++n n E

E E P ，取n ＝4