生物工程下游技术真题精选.docx
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生物工程下游技术真题精选
[单项选择题]
1、下列膜分离技术中，截留物质为生物大分子（如蛋白质、病毒），胶体物质的是（）
A.RO
B.UF
C.NF
D.MF
参考答案：
B
[单项选择题]
2、下列膜分离技术中，透过物质仅为水的是（）
A.RO
B.UF
C.NF
D.MF
参考答案：
A
[单项选择题]
3、在液膜分离技术中，（）对目标物质具有选择性输送作用，是实现分离传质的关键因素。
A.膜溶剂
B.表面活性剂
C.流动载体
D.膜增强剂
参考答案：
C
[多项选择题]
4、在液膜分离技术中，关于内相化学反应促进迁移，下列说法正确的是（）。
A.分离具有选择性
B.分离速率取决内相化学试剂与溶质反应速率
C.推动力为浓度差
D.无浓缩效应
参考答案：
B,C[单项选择题]
5、在液膜分离技术中，关于膜相载体促进正向迁移，下列说法不正确的是（）。
A.载体常用大环多元醚和叔胺
B.内相为水，供能离子存在于外相
C.供能离子与目标产物电性相同
D.运输中性盐
参考答案：
C
[单项选择题]
6、在发酵液中常加入（），以除去发酵液中的钙离子。
A.硫酸
B.草酸
C.盐酸
D.硝酸
参考答案：
B
[填空题]7简述色谱分离的基本特点。
参考答案：
（1）分离效率高
（2）应用范围广
（3）操作参数多
（4）高灵敏度在线监测
（5）快速分离
（6）过程自动化操作
[多项选择题]
8、关于溶质的过饱和度，下列说法正确的是（）。
A.是指溶质过饱和溶液的浓度
B.是指溶质过饱和溶液的浓度与饱和溶液的浓度之比
C.过饱和溶液可维持在一定的过饱和度范围内无晶体析出
D.当过饱和度超过某一特定值时，过饱和溶液中就会自发形成大量晶核
参考答案：
B,C,D
[判断题]
9、离子交换色谱对于大分子和小分子的保留机理基本相同。
参考答案：
对
[多项选择题]
10、在发酵液中加入草酸，其作用是（）
A.去除钙离子
B.去除部分镁离子
C.改善发酵液的过滤性能
D.有助于目标产物转入液相。
参考答案：
A,B,C,D
[单项选择题]
11、在饱和与过饱和温度曲线上，为了产品质量控制和提高晶体回收率，工业结晶操作应在（）进行。
A.稳定区
B.第一介稳区
C.第二介稳区
D.不稳定区
参考答案：
B
[填空题]12请简述亲和色谱的基本过程。
参考答案：
把具有特异亲和力的一对分子的任何一方作为配基，在不伤害其生物功能情况下，与不溶性载体结合，使之固定化，装入色谱柱，然后把含有目的物质的混合液作为流动相，在有利于固定相配基和目的物质形成络合物的条件下进入色谱柱。
目的物质被吸附，杂质直接流出。
变换过柱溶液，使配基与其亲和物分离，获纯化的目的产物。
[多项选择题]
13、根据结晶动力学理论，工业结晶操作时选择过饱和度的原则是（）。
A.不影响结晶密度（质量）
B.结晶成核速率
C.结晶生长速率
D.不易产生晶垢
参考答案：
A,D
[判断题]
14、气液色谱的固定液在常温下不一定为液体，但在使用温度下一定呈液体状态。
参考答案：
对
[填空题]15请简述化学渗透法的作用机理，并说明与机械破碎法相比有哪些优缺点。
参考答案：
作用机理：
某些有机溶剂，抗生素，表面活性剂，金属螯合剂，变性剂等化学药品都可以改变细胞壁或膜的通透性，从而使内容物有选择地渗透出来，这种处理方法叫渗透法。
优点（相对机械破碎）①对产物释放有一定选择性，如可以释放分子量小的，分子量大的（如核酸）阻滞在胞内，又如可以释放不同部位。
②核酸释放量少，粘度低，便于进一步提取。
③细胞外形保持完整，碎片少，利于进一步分离。
缺陷①时间长，效率低。
②化学试剂具有毒性，对产物有毒害作用。
③通用性差，某种试剂只能用于某些特定的细胞。
[多项选择题]
16、环丝氨酸的发酵液中，加入磷酸盐的主要目的是去除（）。
A.Ca2+
B.Fe3+
C.Zn2+
D.Mg2+
参考答案：
A,D
[单项选择题]
17、结晶溶液中，杂质对结晶的影响有（）。
A.杂质浓度低，对结晶无明显影响
B.杂质浓度高，影响结晶纯度
C.杂质浓度高，改变晶习
D.杂质浓度高，影响结晶的理化性质和生物活性
参考答案：
C
[判断题]
18、明胶涂覆的多孔微载体适应于一切的细胞系。
参考答案：
对
[单项选择题]
19、在发酵液中加入黄血盐，可去除（），使其形成普鲁士蓝沉淀。
A.Ca2+
B.Zn2+
C.Fe3+
D.Mg2+
参考答案：
C
[填空题]20简述微波加热法破碎细胞的作用机理。
参考答案：
微波加热导致细胞内极性物质，尤其是水分子吸收微波能产生大量热量，使胞内温度迅速上升，液态水汽化产生的压力将细胞膜和细胞壁冲裂，形成微小孔洞，进一步加热可导致细胞内部和细胞壁水分减少，细胞收缩，表面出现裂纹。
[多项选择题]
21、在蛋白质盐析时，有关蛋白质溶液的pH和温度，下列说法正确的是（）
A.盐析时pH多采用pI值
B.盐析时pH多采用远离pI值
C.在保证蛋白质不变性情况下，适当降低温度，加快沉淀进行
D.在保证蛋白质不变性情况下，适当提高温度，加快沉淀进行
参考答案：
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[判断题]
22、发酵反应器设计要求有尽量高的传氧系数。
参考答案：
对
[单项选择题]
23、在生物产品分离中，（）技术可代替或改善离心和过滤方法，富集或除去发酵液中的细胞或细胞碎片。
A.凝聚
B.双水相萃取
C.絮凝
D.色谱
参考答案：
C
[填空题]24减少包涵体的形成，都有哪些策略？
参考答案：
1）降低重组菌的生长温度；
2）添加可促进重组蛋白质可溶性表达的生长添加剂；
3）供给丰富的培养基，创造最佳培养条件如供氧，ph等。
[单项选择题]
25、离子强度对蛋白质等电点沉淀的影响，下列说法正确的是（）。
A.离子强度对等电点基本无影响
B.离子强度增大，蛋白质的最低溶解度增大
C.离子强度增降低，蛋白质的最低溶解度增大
D.离子强度对蛋白质的最低溶解度基无影响
参考答案：
B
[判断题]
26、分配系数与柱效没有关系。
参考答案：
错
[多项选择题]
27、高压匀浆法提高细胞破碎率的方法有（）。
A.适当地增加压力
B.增加通过匀浆器的次数
C.适当地增加温度
D.提高搅拌器的转速
参考答案：
A,B,C
[填空题]28膜材料的基本要求有哪些？
参考答案：
（1）耐压。
（2）耐高温。
（3）耐酸碱。
（4）化学相容性。
（6）成本低。
（5）生物相容性。
[单项选择题]
29、关于蛋白质等电点沉淀，下列说法正确的是（）。
A.适合于疏水性较大的蛋白质
B.适合于亲水性较大的蛋白质
C.适合于球状蛋白质
D.适合于纤维状蛋白质
参考答案：
A
[判断题]
30、决定柱效的因素是分配系数。
参考答案：
错
[多项选择题]
31、下列（）可采用高压匀浆法进行细胞破碎。
A.大多数细菌
B.酵母
C.放线菌和霉菌
D.包涵体
参考答案：
A,B
[填空题]32生化用离子交换剂的特点有哪些？
参考答案：
1、具有亲水性及生物相容性。
2、孔结构主要有3种：
凝胶孔（溶胀时孔变大）、大孔树脂（孔在干、湿态都存在）和琼脂糖介质的孔（孔径大小与琼脂糖浓度有关）。
3、电荷密度：
电荷密度要适当。
4、粒度：
粒径小，分布均匀则分离效果好。
5、纯度有四个等级，分别是分工业级，分析级，生物技术级，分子生物级。
[判断题]
33、Monod常数随菌体的浓度的变化而变化。
参考答案：
错
[多项选择题]
34、在用PEG沉淀技术中，离子强度和pH对PEG浓度的影响有（）。
A.在固定pH下，溶液的盐离子强度高，所需的PEG浓度低
B.在固定pH下，溶液的盐离子强度高，所需的PEG浓度高
C.在一定的离子强度下，溶液的pH越接近等电点，所需的PEG浓度越低
D.在一定的离子强度下，溶液的pH越接近等电点，所需的PEG浓度越高
参考答案：
A,C
[多项选择题]
35、下列（）可采用珠磨法进行细胞破碎。
A.大多数细菌
B.酵母菌
C.放线菌和霉菌
D.含有亚细胞器（如包涵体）的微生物细胞
参考答案：
A,B,C,D[填空题]36生物反应器的主要控制参数有哪些？
如何进行控制的？
参考答案：
1）温度的控制：
温度是影响发酵过程的一个重要参数，不仅因为生物本身对温度敏感，而且生物生长和产物合成的所必需的酶在一定的温度下才能发挥较高的活性。
温度控制器使用温度探头感应反应器内的温度，当温度大于设定值时，将电加热器关闭，通入的冷水很快使温度降低。
当温度低于设定值时，控制仪打开电加热器，使温度升高。
控制仪使用开、关控制的办法，配合冷水将温度控制在一定范围。
2）溶氧的控制：
溶氧的浓度取决于氧气进入培养液的速度和生物消耗氧气的速度，如果前者大于后者，氧气浓度增加，否则降低，而在这两者中，我们能够控制的只有氧气进入培养液的速度。
氧气进入培养液的速度取决于四个因素：
搅拌速度、鼓入的空气速度、鼓入的气体中氧气的含量和反应器内氧气的分压。
增加氧气的浓度和增加反应器内氧气的分压具有类似的效果，都能够提高氧气进入液相的推动力。
3）pH的控制：
有效的pH对于工艺过程的成功非常重要。
pH的控制依靠向反应器内滴加酸或碱溶液完成（当然是对于微生物而言）。
当pH探头测得反应器内pH高于设定值时，pH放大控制仪向酸泵发出信号滴加酸溶液，否则，向碱泵发出信号滴加碱溶液。
[判断题]
37、在凝胶排阻层析中，流动相的速度越慢越有利于色谱分离和分析。
参考答案：
对
[单项选择题]
38、关于毛细管电泳（CE），下列说法正确的是（）。
A.电渗流的速度约一般小于离子电泳速度
B.改变电渗流的大小和方向可改变分离效率和选择性
C.带电粒子的迁移速度等于电泳和电渗流两种速度的和
D.可一次完成阳离子、阴离子、中性粒子的分离，而对同一种离子无法分离
参考答案：
B
[多项选择题]
39、下列（）可采用渗透压冲击法进行破碎。
A.动物细胞
B.酵母菌
C.革兰氏阴性细菌
D.革兰阳性细菌
参考答案：
A,C
[判断题]
40、色谱过程一定温度下，组分的分配系数K越大，出峰越慢。
参考答案：
对
[填空题]41论述常用的固定化方法主要有哪些？
它们都有哪些优缺点？
参考答案：
常用的细胞固定化的方法主要有吸附、共价贴附、离子/共价交联、包埋和微囊化。
㈠吸附：
定义：
是指用固体吸附剂将细胞吸附在其表面而使细胞固定化的方法。
优点：
操作简便、条件温和，是动物细胞固定化中最早研究使用的方法。
缺点：
载体的负荷能力低，细胞容易脱落，由于细胞吸附于支持物表面，因此容易受到机械剪切力的作用。
㈡共价贴附定义：
利用共价键将动物细胞与结合的固定化方法优点：
此法可减少细胞的泄露，缺点：
须引入化学试剂，对细胞活性有影响，且因贴附而导致扩散限制小，细胞得不到保护。
㈢离子/共价交联法定义：
如果对细胞用交联剂处理，则在细胞之间形成交联桥，使之絮结。
缺点：
交联试剂会使一些细胞死亡，也会产生扩散限制。
㈣包埋法定义：
将细胞包埋在多孔载体内部制成固定化细胞的方法。
优点：
步骤简单，条件温和，负荷量大，细胞泄露少，抗机械剪切。
缺点：
扩散限制，并非所有细胞都处于最佳基质浓度，且大分子机制不能渗透到高聚物网格内部。
一般适用于非贴壁依赖性细胞的固定化。
㈤微囊法是用一层亲水的半透膜将细胞包围在珠状的微囊里，细胞不能逸出，但小分子物质及营养物质可自由出入半透膜；囊内是种微小培养环境，与液体培养相似，能保护细胞少受损伤，故细胞生长好，密度高。
[单项选择题]
42、毛细管电泳与高效液相色谱（HPLC）相结合的毛细管电泳模式是（）。
A.CITP
B.CEC
C.CIEF
D.CGE
参考答案：
B[单项选择题]
43、下列（）可采用EDTA法进行破壁。
A.动物细胞
B.酵母菌
C.革兰氏阴性细菌
D.革兰阳性细菌
参考答案：
C
[判断题]
44、为了减小样品在洗脱过程的轴向扩散，可采取增大进样浓度减少进样量的方式。
参考答案：
对
[填空题]45请举两个机械破碎细胞的方法，并从设备、作用机理、温控、优缺点等方面进行比较。
参考答案：
一、高压匀浆法
（1）设备：
高压匀浆器：
由高压泵和匀浆阀组成。
（2）作用机理：
高压泵将电机的旋转运动转变成匀浆阀柱杆的直线运动，从高压室（几十兆帕）压出细胞悬浮液，经过碰撞环的撞击后改变方向从出口管喷出，使细胞经历较高的流速下的剪切碰撞发生较大的变形，从而达到破碎细胞的目的。
也就是细胞经历了高流速下的剪切、碰撞、高压到常压。
细胞悬浮也经历一次高压匀浆后。
只有一部分细胞破碎，不能达到100%的细胞破碎率。
（3）温控和能耗如何控制浓度：
匀浆过程中产生的热会导致蛋白质和酶的失活。
温度在35以下，失活问题可以忽略。
因此低温操作是必须的。
高压匀浆一般需多级操作，每次循环前往往进行级间冷却。
能耗：
能耗主要来自提供动力（如压力）消耗的能量和控制低温操作耗费的能量。
提高压力可以增加细胞的破碎率，但是同时增加了能耗。
将破碎过程中产生的热量移走也需要付出代价。
（4）存在的问题①不适合团块状或丝状真菌（导致堵塞）以及较小的革兰氏阳性菌，②质地坚硬者如包涵体易损伤匀浆阀，也不适用（但是也有很多人在实验室中用此方法来研究含有包涵体的大肠杆菌的破碎。
）③温度高易失活，能耗大，④一次操作不能达到100%的细胞破碎率。
因此需一次操作后回收破碎液进行第二次，第三次或更多次。
二、高速珠磨法
（1）设备：
珠磨机。
（2）作用机理：
细胞和级细的研磨剂（一般为无铅玻璃珠）在搅拌桨作用下充分混合，珠子之间及珠子与细胞之间相互剪切、碰撞，促使细胞壁破裂，释放内含物。
在珠液分离器的协助下，珠子滞留在破碎室内，浆液流出。
从而实现连续操作。
（3）温控和能耗：
控制温度：
采用夹套冷却的方式实现温控，效果较好，能耗：
能耗与细胞破碎率成正比。
珠磨机提高细胞破碎率需要增加装珠量或延长破碎时间或提高转速。
这些操作不仅导致电能消耗的增加，而且产生了较多的热量。
为了控制温度，需增加制冷费。
（4）优点和缺点：
优点：
①所有细胞都适用，包涵体也可以。
因为包涵体质地坚硬，可以充当研磨剂。
②兼具破碎和冷却的双重功能，减少失活的可能性。
③适当条件下，一次操作就能达到较高的破碎率。
缺点：
参数多，转速，珠子的直径和用量，细胞浓度等等。
确定起来比较困难，一般凭经验估计。
[多项选择题]
46、属于连续电泳的选项是（）。
A.样品先经浓缩胶，再经分离胶分离
B.pH恒定
C.样品、凝胶、电极缓冲液相同
D.有浓缩效应
参考答案：
B,C
[多项选择题]
47、关于用化学渗透法破壁的优点，下列说法正确的是（）。
A.对产物释放具有一定的选择性
B.细胞外形保持完整、碎片少，有利于后分离
C.核酸释出量少，浆液粘度低，可简化后处理步骤
D.化学试剂不影响产物活性
参考答案：
A,B,C
[判断题]
48、HPLC填料的颗粒粒度的分布应该是越小越好的，最好是能实现颗粒的单分散。
参考答案：
对
[填空题]49沉降速度与其影响因素的关系，可以用什么公式来表示？
从公式中我们可以总结出哪些结果？
参考答案：
斯托克斯公式（Stokes）：
Uc=d2（ρs-ρL）rω2/18μUc——颗粒沉降速度；d——颗粒直径（假定为球形）Ρs——固体密度；ρL——液体密度R—离心半径；ω角速度；
（rω2：
离心力）μ——液体粘度从此表达式中我们可以总结出以下几点：
（1）密度差越大，离心沉降速度越快。
沉降容易。
（2）在存在密度差的情况下，固体颗粒尺寸越大，越容易离心。
（3）液体粘度越大，越不容易离心。
（4）离心力是固液分离最重要的影响因素。
因为：
细胞悬浮液或细胞匀浆中的颗粒尺寸都不大，与液相的密度差也不大，而且液体粘度常常较大，所以想得到较好的沉降必须通过增大离心力来提高分离效率。
[多项选择题]
50、下列哪些蛋白分子量测定，不适合用SDS-PAGE（）。
A.糖蛋白
B.组蛋白
C.免疫球蛋白
D.极端酸性蛋白质
参考答案：
A,B,D
[判断题]
51、离子交换的推动力是离子浓度差。
参考答案：
对
[单项选择题]
52、化学萃取中，通常用煤油、已烷、四氯化碳和苯等有机溶剂溶解萃取剂，改善萃取相的物理性质，此时的有机溶剂称为（）。
A.改良剂
B.稀释剂
C.助溶剂
D.带溶剂
参考答案：
B
[填空题]53电泳技术中都有哪些问题？
解决这些问题的对策是什么？
参考答案：
1）低离子溶液中，不同电荷的蛋白质分子间会发生相互静电作用，增加溶液离子强度可减少这种作用，但会提高电泳时的电流，使产热更多，温度升高又促进蛋白质的扩散，使区带变宽，分辨率下降.因此电泳缓冲液的离子强度必须控制适当；
2）蛋白质分子所带净电荷主要取决于电泳缓冲液的pH值，应仔细调整和控制电泳缓冲液的pH值，使各组分分子的净电荷数差异加大.但极端pH下蛋白质会变性失活，因此一般控制在pH4.5～
9.5之间；
3）缓冲液的种类，浓度和其他电解质浓度影响蛋白质所带电荷的极性和数量，同时还影响蛋白质分子间的相互作用，因此必须根据分离溶质的不同选择合适的缓冲系统；
4）表面活性剂（SDS等）强烈破坏蛋白质分子间的非共价作用，使蛋白质分子为表面溶剂分子所包围，阻止了蛋白质之间的相互作用，同时也消除了不同蛋白质固有的电荷差异；
5）控制电泳介质的有效黏度，包括选择适当的凝胶孔径和添加能增加介质黏度的物质；
6）电泳过程发热量的控制：
发热的难题：
蛋白质变性；蛋白质区带扩散，分辨率下降。
对策：
①减少发热：
降低电流，提高电压；提高传热表面积；提高材质的传热系数；提高冷却系统的温差。
②减少扩散：
增加缓冲系统或介质的黏度可以减少扩散；在微重力作用下进行电泳。
[单项选择题]
54、下列哪些蛋白分子量测定，适合用SDS-PAGE（）。
A.胃蛋白酶
B.木瓜蛋白酶
C.异丙基苹果酸脱氢酶
D.葡萄糖氧化酶
参考答案：
C
[填空题]55QAE-葡聚糖是（）交换剂，SP—是（）交换剂。
参考答案：
强碱阴离子；强酸阳离子
[多项选择题]
56、在溶剂萃取中，在水相中加入无机盐，其目的是（）。
A.由于盐析作用，使产物在水中的溶解度下降，而有利于转入有机相
B.增加两相间密度差，减少有机溶剂和水之间的互溶度
C.减轻乳化现象，使其容易分离
D.沉淀杂质
参考答案：
A,B,C[单项选择题]
57、凝胶色谱法分离的依据是（）
A.固定相对各物质的吸附力
B.各物质分子大小不同
C.各物质在流动相与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
参考答案：
B
[单项选择题]
58、在溶剂萃取中，乳化现象产生的原因是（）。
A.料液pH
B.料液中的无机盐
C.料液中的蛋白质和固体颗粒
D.有机溶剂过量
参考答案：
C
[多项选择题]
59、在反胶团萃取中，对于某些阳离子型表面活性剂，常加适量的助溶剂，其目的是（）。
A.降低表面活性剂亲水基团阳离子间的相互排斥作用
B.促进反胶团形成
C.增加亲水性表面活性剂在有机相中的溶解度
D.增大反胶团萃取的操作pH范围
参考答案：
A,B,C
[单项选择题]
60、在有机相中添加（），在表面活性剂总浓度不变的情况下可以提高反胶团尺寸，增大反胶团萃取的操作pH范围。
A.助溶剂
B.带溶剂
C.稀释剂
D.助表面活性剂
参考答案：
D
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