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1、生工0804-吴凌天一、填充题1. 生物产品的分离包括Removal of insolubles(固液分离)，Isolation(浓缩)，P utification(纯化)和Polishing(精制)； 2. 发酵液常用的固液分离方法有离心 和 过滤 等；3. 离心设备从形式上可分为 管式 ， 套筒式 ， 碟片式 等型式；4. 膜分离过程中所使用的膜，依据其膜特性（孔径）不同可分为 微滤膜 ， 超滤膜 ， 纳滤膜 和 反渗透膜 ；5. 多糖基离子交换剂包括 葡聚糖离子交换剂 和 离子交换纤维素 两大类；6. 工业上常用的超滤装置有 板式 ， 管式 ， 螺旋卷式 和 中空纤维式 ；7. 影响吸附
2、的主要因素有 吸附剂的性质 ， 温度 ， 溶液PH值 ，盐浓度 吸附物浓度， 和 吸附剂用量 ；8. 离子交换树脂由 载体， 活性基因 和 可交换离子 组成。9. 电泳用凝胶制备时，过硫酸铵的作用是 引发剂 ；甲叉双丙烯酰胺的作用是 交联剂 ；TEMED的作用是 增速剂 ；10 影响盐析的因素有 溶质种类 ， 溶质浓度 ， PH值 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， 刺激起晶法 和 晶种起晶法 ；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
3、式为 Q=q。c/(k+c) ；14.反相高效液相色谱的固定相是 非极性 的，而流动相是 极性 的；常用的固定相有 和 C18 C8 ；常用的流动相有 甲醇 和 乙腈 ；15.超临界流体的特点是与气体有相似的 粘度（扩散系度） ，与液体有相似的 密度 ； 16.离子交换树脂的合成方法有 共聚（加聚） 和 均聚（缩聚） 两大类； 17.常用的化学细胞破碎方法有 渗透压冲击法 ， 增溶法 ， 脂溶法 ， 酶消化法 和 碱处理法 ； 18.等电聚焦电泳法分离不同蛋白质的原理是依据其 导电点 的不同；19.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） ；20.晶体质量主要指
4、 晶体大小 ， 晶体性状 和 晶体纯度 三个方面；21.亲和吸附原理包括 吸附质的制备 ， 吸附 和 洗脱 三步；22.根据分离机理的不同，色谱法可分为 吸附色谱 ， 分配色谱 ， 离子交换色谱 和 凝胶色谱 ；23.盐析实验中用于关联溶质溶解度与盐浓度的Cohn方程为 1gs=-KsI ；当 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 称为Ks盐析法；当保持离子强度不变，改变温度，PH值进行的盐析操作 称为盐析法；24.蛋白质分离常用的色谱法有金属螯合色谱，共价色谱，离子交换色谱和疏水作用色谱；25.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
5、离蛋白的电荷和分子形状差异，而将分子量作为分离的依据；26.常用的蛋白质沉析方法有盐析，等电点沉析和有机溶剂沉析；27.常用的工业絮凝剂有聚丙烯酰胺和聚苯乙烯两大类；28.典型的工业过滤设备有板框式过滤机、真空转鼓过滤机和垂直片式硅藻土过滤机；29.常用离心设备可分为离心沉降和离心过滤两大类；30.根据物化理论，萃取达到平衡时，溶质在萃取相和萃余相中的化学势相等；31.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、交换吸附 32.影响亲和吸附的因素有配基浓度、空间障碍、载体孔径、微环境和载体与配基结合位点；33.阳离子交换树脂按照活性基团分类，可分为强酸性、弱酸
6、性和中强酸性；其典型的活性基团分别有磺酸基团 次甲基磺酸基团、羧酸基团、磷酸基团 次磷酸基团；34.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季铵基团、伯铵基团、兼有以上两种基团；35.DEAE Sepharose是 阴 离子交换树脂，其活性基团是二乙基氨基乙基；36.CM Sepharose是 阳 离子交换树脂，其活性基团是 羧甲基 ；37.影响离子交换选择性的因素有水合离子半径、离子化合价、溶液PH、离子强度、有机溶剂和交联度；38.离子交换操作一般分为静态和动态两种；39.蛋白质等生物大分子，在溶液中呈稳定的分散状态，其原因是由于静电斥力作用和
7、水化膜层；40.盐析用盐的选择需考虑盐析作用要强、有够大的溶解度、生物学上是惰性的、来源丰富、经济等41.影响有机溶剂沉淀的因素有温度、PH、样品浓度、离子强度和金属离子的助沉作用；42.常用的超滤装置有板式、管式、螺旋卷式和中空纤维式；43.依据电泳原理，现有电泳分离系统可分为区带电泳、静态电泳和移动界面电泳；44.依据建立pH梯度的原理不同，等电聚焦（IEF）可分为载体两性电解质电泳和同相电泳；45.双相电泳中，第一相是导电聚焦；第二相是SDS-PAGE；46.结晶包括三个过程 过饱和溶液 形成 、 晶核的形成 和 晶体生长 ；47.过饱和溶液的形成方法有热过饱和溶液冷却法、部分溶剂蒸发法
8、、真空蒸发冷却法和化学反应结晶；48.晶核自动形成时，体系总的吉布斯自由能的改变G由Gs和Gv组成；49.物料中所含水分可分为化学结合水、物化结合水和机械结合水三种；50.根据干燥曲线，物料干燥可分为恒速和降速两个阶段；51.工业生产中常用的助滤剂有硅藻土和珍珠岩；52.液液萃取从机理上分析可分为物理萃取和化学萃取两类；53.基本的离子交换过程由 、 、 和 组成；54.吸附包括将待分离物料通入吸附剂中，吸附质被吸附到吸附剂表面，料液流出和 吸附质解析回收后，吸附剂再生四个过程组成；55.大孔网状吸附剂有极性，非极性和中等极性三种主要类型；56.亲和吸附剂表面连接的“手臂链”的作用是降低空间位
9、阻的影响；57.根据修饰基团的不同，离子交换树脂可分为强碱阳，强强碱阴，强酸阳和强酸阴等四大类；58.根据聚合方法，离子交换树脂的合成方法可分为加聚法和缩聚法两类；59.根据聚合单体，离子交换树脂的合成方法可分为共聚法和均聚法两类；60.影响离子交换速度的因素有颗粒大小、交联度、温度、离子化合价、离子大小、搅拌速度和溶液浓度；61.分配色谱的基本构成要素有固定相、载体和流动相；62.反相色谱常用的流动相有异丙醇和乙腈等； 63.反相色谱常用的固定相有C8和C18等；64.Sepharose系列的离子交换树脂的载体是琼脂糖凝胶；65.分子筛色谱（凝胶色谱）的主要应用是生物大分子的初级分离、脱盐；
10、66.影响有机溶剂沉析的主要因素有温度、溶液的PH值、离子强度、样品浓度、金属离子的助沉析作用和搅拌速度；67.根据膜材料的不同，常用的膜可分为合成有机聚合物膜和无机材料膜两类；68.根据膜结构的不同，常用的膜可分为对称性膜、不对称膜和复合膜三类；69.强制膜分离过程是指超滤和反渗透过程；70.电泳系统的基本组成有电泳槽、电源、外循环恒温系统、凝胶干燥器、灌胶模具、电泳转移装置、电泳洗脱仪和凝胶扫描和摄录装置；71.电泳后，样品的主要染色方法有考马斯亮蓝和银染法；72.SDSPAGE电泳中，SDS的加入是为了消除不同样品分子间电荷和分子形状的差异；加入二硫叔糖醇的目的是使半胱氨酸残基之间的二硫
11、键断裂；73.电泳过程中，加入溴酚兰的目的是1.增大样品密度确保DNA均匀进入样品孔内2.使样品呈现颜色3.以0.5XTBE做电泳液时，溴酚兰的泳动率约与30的双链DNA相同；74.固体可分为结晶和无定形两种状态；75.结晶过程包括过饱和溶液的形成、晶核的形成和晶体生长三个过程；76.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；77.根据晶体生长扩散学说，晶体的生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，同时放出结晶热和结晶传递回到溶液中三个过程； 78.影响晶体生长的主要因素有杂质、搅拌和温度；二. 讨论
12、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：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
13、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；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
14、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。6. 简述生物分离过程的特点；答：1.产品多种多样2.生物分离难于化工分离3.生物分离起 源于化学分离7. 试比较凝聚和絮凝两过程的异同；答：凝胶：在某些电解质
15、作用下，使扩散双电层得排斥电位降低，破坏胶体系统的分散状态，而使胶体粒子聚集的过程。8. 简述超临界流体萃取的原理及其特点；答：是利用超临界流体具有类似气体的扩散系数，以及类似液体的密度的特点，利用其为萃取剂进行的萃取单元操作。特点：安全，无毒，产品分离简单，设备投资大9. 何谓反微团，反微团萃取？其特点有哪些？答：反微团：表面活性剂的极性头朝内，疏水尾部朝外，中间形成极性的核。表面活性剂在非极性有机溶剂中形成的一种聚集体。反微团萃取：表面活性剂溶于水中，使其浓度超过临界微团浓度。特点：1.极性“水核”具有较强的溶解能力 2.生物大分子由于具有较强的极性，可溶解于极性水核中，防止与外界有机溶剂接触，减少变性做用3.由于“水核”的尺度效应，可以稳定蛋白质的立体结构，增加其结构的刚性，提高反应性能10. 何谓色谱的理论塔板数，如何计算？答：指反应不同时刻溶质在色谱柱中的分布以及分离度与柱高之间的关系。N=5.54(tR/W1/2)2或N=16(tR/Wb)211. 简述疏水层析的原理，并说明基本操作步骤；答：原理：在载体表面连
