生物分离工程期末复习题

1、填空题1。根据吸附剂与吸附质之间存在的吸附力性质的不同，可将吸附分为物理吸附、化学吸附和交换吸附;2。比表面积和孔径是评价吸附剂性能的主要参数。3。层析操作必须具有固定相和流动相。4.溶质的分配系数大，则在固定相上存在的几率大_,随流动相的移动速度/.5。层析柱的理论板数越合则溶质的分离度越大_.6。两种溶质的分配系数相差越小一需要的越多的理论板数才能获得较大的分离度.7.影响吸附的主耍因素有吸附质的性质、温度、溶液pH俏,盐的浓度和吸附物的浓度与吸附剂的用量；8。离子交换树脂由网络骨架（载体），联结骨架上的功能基团（活性基）和可交换离子组成。9。电泳用凝胶制备时，过硫酸镂的作用是引发剂（提供

2、催化丙烯酰胺和双丙烯酰胺聚合所必需的自由基）；甲叉双丙烯酰胺的作用是交联剂（丙烯酰胺单体和交联剂甲叉双丙烯酰胺催化剂的作用下聚合而成的含酰胺基侧链的脂肪族长链）；TEMED的作用是增速剂（催化过硫酸胺形成自由基而加速丙烯酰胺和双丙烯酰胺的聚合）；10。影响盐析的因素有溶质种类，溶质浓度，pH和温度:11在结晶操作中，工业上常用的起晶方法有自然起晶法、刺激起晶法和品种起晶法;12。简单地说离子交换过程实际上只有外部扩散、内部扩散和化学交换反应三步:13。在生物制品进行吸附或离子交换分离时，通常遵循Langmuir吸附方程，其形式为qq0cKc14.反相高效液相色谱的固定相是疏水性强的，而流动相是

3、极性强的;15。等电聚焦电泳法分离不同蛋白质的原理是依据其等电点的丕同；16 .离子交换分离操作中，常用的洗脱方法有静态洗脱和动态洗脱一;17 .品体质量主要指品体大小，能状和纯度三个方面；18。亲和吸附原理包括配基固定化，吸附样品和样品解析三步;19 .根据分离机理的不同，色谱法可分为吸附、离交、亲和、凝胶过滤色谱20 .蛋白质分离常用的色谱法有免疫亲和色谱法，疏水作用色谱法，金属螯合色谱法和共价作用色谱法;21。SDSPAGE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分子形状和电荷差异，而将分子量作为分离的依据;加入二硫叔糖醇的目的是强还原剂，破坏半胱氨酸间的二硫

4、键；22o影响亲和吸附的因素有配基浓度、空间位阻、配基与载体的结合位点、微环境和载体孔径;23。阳离子交换树脂按照活性基团分类，可分为强酸性阳离子交换树脂、弱酸性和中强酸性;其典型的活性基团分别有SO3H、COOH、PO（OH）2;24。阴离子交换树脂按照活性基团分类，可分为强碱性、弱碱性和中强碱性；其典型的活性基团分别有RN（CH3）30H、NH2、兼有以上两种某团；25.影响离子交换选择性的因素有离子水合半径、离子价、离子强度、溶液pH,温度、溶液浓度、搅拌速率、和交联度、膨胀度、颗粒大小；26。离子交换操作一般分为静态和动态两种;27.依据电泳原理，现有电泳分离系统可分为移动界面电泳、区

5、带电泳和稳态电泳；28。双相电泳中，第一相是等电聚焦：第二相是SDSPAGE;29 .结品包括三个过程过饱和溶液的形成、晶核的形成和晶体生长；30 .时饱和溶液的形成方法有热饱和溶液冷却、部分溶剂蒸妗、直空蒸妗冷却法、化学反应结晶法和盐析法；31。晶核自动形成时，体系总的吉布斯自由能的改变AG由表面过剩吉布斯自由能Gs和体积过剩吉布斯自由能Gv组成；32 .基本的离子交换过程由外部扩散、内部扩散和化学交换组成;33 .吸附包括将待分离的料液通入吸附剂中，吸附质被吸附到吸附剂表面，料液流出和解吸四个过程组成；34 .大孔网状吸附剂有非极性，中等极性和极性三种主要类型;35 .亲和吸附剂表面连接的

6、竽臂链的作用是降低空间位阻的影响；36。分子筛色谱（凝胶色谱）的主要应用是脱盐、生物大分子的分离；37。电泳系统的基本组成有电泳槽、电源、灌胶模具、外循环恒温系统、凝胶干燥器、电泳转移装置、电泳洗脱仪和凝胶扫描和摄录装置；38.电泳后，样品的主要染色方法有考马斯亮蓝和银染法；39。电泳过程中，加入澳酚兰的目的是指示蛋白的迁移位置；40。固体可分为晶体和无定形固体两种状态：41.结晶的前提是溶液达到过饱和状态；结晶的推动力是过饱和度；42o根据晶体生长扩散学说，晶体的牛长包括溶质通过扩散作用穿过靠近晶体表面的一个滞流层，从溶液中转移到晶体的表面、到达晶体表面的溶质长入晶面，使晶体增大，同时放出结

7、晶热和结晶热传递回到溶液中三个过程;43 .影响晶体生长的主要因素有杂质、搅拌和温度；44 .IEC操作多采用线性梯度洗脱和逐次洗脱.45 .HIC（疏水性相互作用层析）主要采用隆低流动相离子强度的线性梯度洗脱法和逐次洗脱法；IEC（离子交换层析）主要采用增加流动相离子强度的线性梯度洗脱法和逐次洗脱法。46.由于温度升高使分子和原子的热运动加剧，结合部位的静电作用、氢键及金属配位键的作用会减弱，疏水性相互作用会增强。47。电泳是荷电（电解质）溶质在电场作用下.发生定向泳动的现象。48。电泳分离是利用电解质在电场中泳动速度的差别进行分离的。49.亲和层析的洗脱方法有特异性洗脱法和非特异性洗脱法。

8、50。荷电溶质在电场中受到电场力和黏性阻力的作用。51 .不连续凝胶电泳的凝胶层由浓细层和分离层组成.52 .不连续凝胶电泳的上层起浓缩作用、下层起分离作用。53。当微小晶体的半径rrc时，则微小晶体会自动溶解；当微小晶体的半径rrc时，则微小晶体会自动生长。53 .结晶是从液相或气相中牛成形状一定、分子（或原子、离子）有那则排列的晶体的现象。54。结晶是内部结构的质点元作二维有序规则排列的形状一定的固体粒子，而沉淀是无规则排列的无定形的粒子。55。离子交换操作一般分为和两种；56 .离子交换分离操作中，常用的洗脱方法有（pH梯度）和（离子强度（盐）梯度）。57 .简单地说，离子交换过程实际上

9、只有（外部扩散），（内部扩散）和（化学交换反应）三步；58 .离子交换操作一般分为（动态）和（静态）两种；59。根据晶体生长扩散学说，晶体的生长包括（溶质借扩散作用从溶液中转移到晶体的表面）、（溶质长入晶面放出结晶热）和（结晶热传递回到溶液中）三个过程;60.影响晶体生长速度的主要因素有（杂质）、（搅拌）、（过饱和度）和（温度）。选择题1 .凝胶过滤层析中，流动相的线速度与HETP关系。A.无B.线性减少C线性增加D。对数2 .GFC中溶质的分配系数在分级范围内随相对分子质量的对数值增大而.Ao线性增大B.线性减少Co急剧增大D。急剧减少3。凝胶的分级范围越小，则分离度。Ao越大Bo越小C.小

10、于1D.小于04。线性梯度洗脱过程中，流动相的离子强度线性增大，因此，溶质的连续降低移动速度逐渐增大。Ao溶解度B.扩散系数Co分配系数Do分离度5。逐次洗脱过程中，流动相的离子强度阶跃增大，溶质的分配系数降低.A。逐渐Bo阶段式Co线性D.急剧6。当吸附操作达到穿透点时，应B操作。A.继续吸附B.停止吸附C.停止再生D.停止洗脱7。离子交换的分配系数与离子浓度呈D关系。A.线性增加Bo线性减少Co指数增加D。指数减少8.凝胶过滤层析中，流动相的线速度与HETP成C关系。A.无B.线性减少Co线性增加D.对数9。GFC中溶质的分配系数在分级范围内随相对分子质量的对数值增大而BAo线性增大Bo线

11、性减少C.急剧增大Do急剧减少10。凝胶的分级范围越小，则分离度A。Ao越大Bo越小C.小于1D。小于011。如果亲和作用主要源于静电引力，提高离子强度会D_亲和作用。Ao增加B.减弱C.不影响D。减弱或完全破坏12 .如果亲和作用以氢键为主，提高离子强度会D_亲和作用。A.增加Bo减弱C.不影响D。降低或消除13 .当亲和作用以疏水性相互作用时，提高离子强度会A_亲和作用。A.增加B.减弱C。无影响D。完全破坏14 .在亲和分离操作中，许多亲和吸附的目标蛋白质用高浓度的盐溶液洗脱，说明D_在亲和作用中占主要地位。Ao疏水性相互作用B.配位键Co非共价键D。静电力15。C_的存在可以抑制氢键的

12、形成。Ao氧原子Bo氮原子C.尿素和盐酸胴DoNaCl16。电泳分离的机理是B分离过程。Ao液一液相平衡B。速率Co分配平衡D。筛分17.凝胶电泳时利用D使分子大小不同的电解质分离的.A.静电作用B.亲水作用C.疏水作用D.分子筛作用18。电解质溶质的迁移率是C下的泳动速度。A.单位时间Bo单位溶质质量C.单位电场强度D。单位静电引力19.结晶是利用溶质之间C差别进行分离纯化的一种扩散分离操作。Ao浓度B.静电引力C.溶解度Do扩散系数20o若亲和结合作用源于亲和分子与金属离子形成的配位键，则加入可使亲和结合作用消灭。A.NaClB.硅酸俊CoEDTA（乙二胺四乙酸）D.SDS21.微小晶体的

13、溶解度B普遍大颗粒晶体的溶解度。A.低于B.高于C。接近D。等于22o线性梯度洗脱过程中，流动相的离子强度线性增大，因此，溶质的C连续降低，移动速度逐渐增大Ao溶解度B.扩散系数C.分配系数Do分离度23逐次洗脱过程中，流动相的离子强度阶跃增大，溶质的分配系数B降低。Ao逐渐B.阶段式Co线性D.急剧24.具有亲和作用的分子（物质）对之间具有钥匙和锁孔”的关系是产生亲和结合作用的C。Ao充分条件B.充要条件C.必要条件D.假设条件25。若亲和结合作用源于亲和分子与金属离子形成的配位键，则加入C可使亲和结合作用消灭。A.NaClBo硅酸俊C.EDTA（乙二胺四乙酸）D.SDS26、结晶过程具有很

14、好的（）。A.自范性B.均匀性C.选择性D.各向异性27、晶体具有自发地生长为多面体的可能性，此性质称为晶体的（）。A.自范性B.均匀性C.选择性D.各向异性28、离子交换树脂对不同离子亲和能力的差别，表现在（）的大小。A.离子价数B.溶液浓度C.离子水化半径D.选择性系数29、离子交换反应的速度主要取决于（）。A.离子大小B.溶液浓度C.交联度D.扩散速度30、一般用分离度R=（）作为相邻两色谱峰完全分离的标志。A.009B.1。2C,1。5D.1。831、下列离子交换剂中，离子交换（）并不适合用于生物大分子的分离。A.树脂B.纤维素C,葡聚糖凝胶D.琼脂糖凝胶32、（）的效率是所有分离纯化

15、技术中最高的。A.溶剂萃取B.双水相萃取C.膜分离D.色谱分离33、工业规模的色谱分离大多采用（）分离法。A.柱色谱B.纸上色谱C.薄层色谱D,平板色谱34、选择HPLC方法时首先要考虑的是样品的（）。A.分子结构B.分子大小C.等电点D.溶解度35。利用硅胶做固定相进行吸附柱层析，下列哪种溶剂的洗脱能力最弱（）Ao水B.乙醇Co氯仿D。乙酸乙酯36。下列哪种离子与DEAE-纤维素（Cl型）的亲和力最大（）AFB.ClC.BrD。I37.下列分离技术中，不能用于去离子水制备的方法有（）Ao离子交换柱层析Bo膜蒸储C.渗透蒸发D.电渗析38。根据物质极性大小不同分离的方法是（）Ao吸附层析Bo离

16、子交换层析Co凝胶层析D.亲和层析39。吸附作用是指物质从浓缩到固体表面的过程.A、液体B、气体C、流体D.固体40.下列哪种离子交换树脂适宜制备软水（）A.RSO3NaB.RSO3HC.RCOOHD.RCOONa41.在凝胶过滤（分离范围是5000400000）中，下列哪种蛋白质最先被洗脱下来0。A、细胞色素C（13370）B、肌球蛋白（400000）C、过氧化氢酶（247500）D、血清清蛋白（68500）42。下列关于正相色谱与反相色谱说法正确的是（）。A.正相色谱是指固定相的极性低于流动相的极性B正相色谱层析过程中非极性分子或极性小的分子比极性大的分子移动的速度慢C.反相色谱是指固定相

17、的极性低于流动相的极性Do反相色谱层析过程中，极性大的分子比极性小的分子移动的速度慢43.下列分离技术中，不能作为蛋白质溶液中的无机盐离子去除的方法是（）A.离子交换柱层析Bo透析Co超滤D.凝胶过滤44 .HPLC是哪种色谱的简称（C）。A.离子交换色谱Bo气相色谱Co高效液相色谱D.凝胶色谱45 .针对配基的生物学特异性的蛋白质分离方法是（C）。A.凝胶过滤B.离子交换层析C.亲和层析Do纸层析46 .下列哪项酶的特性对利用酶作为亲和层析固定相的分析工具是必需的？（B）A.该酶的活力高B。.对底物有高度特异亲合性Co酶能被抑制剂抑制D.最适温度局E.酶具有多个亚基47 .用于蛋白质分离过程

18、中的脱盐和更换缓冲液的色谱是（C）A.离子交换色谱B.亲和色谱C.凝胶过滤色谱D。反相色谱48 .蛋白质分子量的测定可采用（C）方法.A.离子交换层析Bo亲和层析Co凝胶层析Do聚酰胺层析49 .氨基酸的结晶纯化是根据氨基酸的（A）性质。A.溶解度和等电点B.分子量Co酸碱性Do生产方式50 .离子交换剂不适用于提取（D）物质。A.抗生素Bo氨基酸C.有机酸D。蛋白质51 .人血清清蛋白的等电点为4.64,在PH为7的溶液中将血清蛋白质溶液通电，清蛋白质分子向（A）A:正极移动；B:负极移动；C:不移动；D:不确定。52 .凝胶色谱分离的依据是（B）。A、固定相对各物质的吸附力不同B、各物质分

19、子大小不同C、各物质在流动相和固定相中的分配系数不同D、各物质与专一分子的亲和力不同53 .依离子价或水化半径不同，离子交换树脂对不同离子亲和能力不同。树脂对下列离子亲和力排列顺序正确的有（A）。A、Fe3+Ca2+Na+B、Na+Ca2+Fe3+C、Na+Rb+Cs+D、Rb+Cs+Na+54 .结晶过程中，溶质过饱和度大小（A）。A、不仅会影响晶核的形成速度，而且会影响晶体的长大速度B、只会影响晶核的形成速度，但不会影响晶体的长大速度C、不会影响晶核的形成速度，但会影响晶体的长大速度D、不会影响晶核的形成速度，而且不会影响晶体的长大速度55 .离子交换法是应用离子交换剂作为吸附剂，通过（A

20、）将溶液中带相反电荷的物质吸附在离子交换剂上。A、静电作用B、疏水作用C、氢键作用D、范德华力56 .阴离子交换剂（C）。A、可交换的为阴、阳离子B、可交换的为蛋白质C、可交换的为阴离子D、可交换的为阳离子57 .凝胶色谱分离的依据是（B）。A、固定相对各物质的吸附力不同B、各物质分子大小不同C、各物质在流动相和固定相中的分配系数不同D、各物质与专一分子的亲和力不同58 .洗脱体积是（C）。A、凝胶颗粒之间空隙的总体积B、溶质进入凝胶内部的体积C、与该溶质保留时间相对应的流动相体积D、溶质从柱中流出时所用的流动相体积59 .工业上强酸型和强碱型离子交换树脂在使用时为了减少酸碱用量且避免设备腐蚀

21、，一般先将其转变为（B）。A、钠型和磺酸型B、钠型和氯型C、钱型和磺酸型D、钱型和氯型60 .吸附色谱分离的依据是（A）0A、固定相对各物质的吸附力不同B、各物质分子大小不同C、各物质在流动相和固定相的分配系数不同D、各物质与专一分子的亲和力不同61 .下面哪一种是根据酶分子专一性结合的纯化方法（A）。Ao亲和层析B.凝胶层析C.离子交换层析Do盐析62 .结晶过程中，溶质过饱和度大小（A）A、不仅会影响晶核的形成速度，而且会影响晶体的长大速度B、只会影响晶核的形成速度，但不会影响晶体的长大速度C、不会影响晶核的形成速度，但会影响晶体的长大速度D、不会影响晶核的形成速度，而且不会影响晶体的长大

22、速度63 .下列哪项不是蛋白质的浓度测定的方法（D）。A、凯氏定氮法Bo双缩月尿法Co福林-酚法D.核磁共振64 .吸附剂和吸附质之间作用力是通过（A）产生的吸附称为物理吸附.Ao范德华力B库伦力Co静电引力D.相互结合65 .竣酸型离子交换树脂必须在（C）的溶液中才有交换能力AopH5BpH7D.pHMCA所带电房量相同CQA=QB=QC1、结晶:溶液中的溶质在一定条件下，因分子有规则的排列而结合成晶体，晶体的化学成分均一，具有各种对称的晶体，其特征为离子和分子在空间晶格的结点上呈规则的排列；结晶的实质是指溶质自动从过饱和溶液中析出，形成新相的过程2、结晶的步骤：时饱和溶液的形成：品核的形成

23、：晶体牛长其中，溶液达到过饱和状态是结晶的前提；过饱和度是结晶的推动力二。讨论题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.2. 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：SS曲线为饱和温度曲线，在其下方为稳定区，在该区域溶液为

24、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，但若无品种存在，也不能自发形成晶体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。4. 简述结晶过程中晶体形成的条件；答：结晶过程包括过饱和溶液的形成、晶核的形成及晶体的生长三个过程，其中溶液达到过饱和状

25、态是结晶的前提，过饱和度是结晶的推动力。5. 试比较常规聚丙稀酰胺凝胶电泳与SDSPAGE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、荷电量卜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。6. 何谓色谱的理论塔板数，如何计算？答:理论塔板数反应不同时刻溶质在色谱柱中的分布以及分

26、离度与柱高之间的关系.t2t2N5.54（：-）N16（）N-理论塔板数tR保留时间Wi/2半峰宽Wb一峰W/2Wb底宽7. 简述疏水层析的原理，并说明基本操作步骤；答：在载体表面连接上疏水的直链碳链或其他疏水基团，可以与蛋白质的某些疏水基团相互作用，从而实现多组分的分离。在高盐浓度下，蛋白质表面的疏水区域暴露，固定相表面修饰了一些疏水基团，这样蛋白质的疏水部分即可与固定相发生较强的疏水相互作用，从而被结合在固定相表面，而一旦降低流动相的盐浓度即可实现蛋白质的洗脱。8. 结合SDSPAGE电泳的分离原理说明未知蛋白质分子量的测定方法；答：以不同分子量的标准蛋白进行SDS-PAGE电泳得到不同标

27、准蛋白的电泳迁移率，制作标准曲线，然后对未知蛋白在相同条件下进行SDS-PAGE电泳，测定迁移率，从标准曲线得到相应的分子量.9. 请说明在进行SDSPAGE电泳之前，样品的处理方法，并解释其原因；答：样品处理方法：加入SDS和还原剂DTT.原因：SDS-PAGE由于加入了SDS和强还原剂，破坏了蛋白质分子的高级结构，并与蛋白质形成带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的差异，而仅将分子量差异作为分离的依据，常用于测定未知蛋白质的亚基分子量。10. 简述载体两性电介质梯度等电聚焦（IEF）的分离原理；答:在支持介质中加入载体两性电解质，通以直流电后在两极之间形成稳定、连续和线

28、性的pH梯度,当带电的蛋白质分子进入该体系时便会产生移动，并聚集于相当其等电点的位置.11. 离子交换分离单元的基本过程有哪几部分？答：样品准备离子交换剂和层析剂的制备上样目的蛋白的洗脱洗脱液的鉴定和回收离子交换剂的再生和储存12. 试比较物理吸附与化学吸附过程；答：物理吸附吸附剂与吸附质之间的作用力是分子间作用力，物理吸附无选择性,吸附量可因物系不同而相差很多，可在低温下进行，不需要较高活化能，可以是单分子层也可以是多分子层。化学吸附在吸附质与吸附剂之间有电子转移，形成化学键，因此化学吸附需要较高的活化能，需要在较高温度下进行，化学吸附放出的热量很大，只能是单分子层吸附，且不易吸附和解吸，平

29、衡慢，化学吸附选择性较强13. 简述活性炭的吸附规律？答：活性炭是非极性吸附剂，因此在水溶液中吸附力最强，在有机溶剂中吸附力较弱。在一定条件下，活性炭对不同物质的吸附力不同，一般遵循下列规律： 极性基团多的化合物的吸附力大于极性基团少的化合物；对芳香族化合物的吸附力大于脂肪族化合物； 性炭对分子量大的化合物的吸附力大于分子量小的化合物； 酵液的pH与活性炭的吸附率有关；活性炭吸附溶质的量在达到平衡前一般随温度提高而增加，但在提高温度时应考虑到溶质对热的稳定性。判断题1 .色谱分离技术中固定相都是固体。（）2。采用凝胶层析分离时，在所用的凝胶的分离范围内，溶质分子量越小洗脱越快。（）3。流动相为气体的色谱称为气相色谱.（才4。凝胶层析会使得大分子后流出，小分子先流出。（）5 .酸性、中性、碱性氨基酸在强碱性阴离子交换树脂上的吸附顺序为酸性中性碱性氨基酸。6 .采用活性炭为吸附剂时，所用洗脱剂应从高极性开始，逐渐降低洗脱剂的极性。7。