生物下游技术试题(5)

2021-09-24 20:12

A. 电场强度 B.溶液的pH值

C. 溶液的等电点 D. 溶液的离子强度

三. 简述题(5小题,每小题7分,共35分)

1. 常用的细胞破碎方法?

(一)高速匀浆法 (二)珠磨法 (三)超声破碎法 (四)酶溶法 (五)化学渗透法 (六)微波加热法

(七)其他方法 1.X-press法2.渗透压法3.反复冻结-融化法4.干燥法

2. 浓度极化产生的原因及如何降低浓度极化?

浓差极化是指在超滤过程中,由于水透过膜,因而在膜表面的溶质浓度增高,形成梯度,在浓度梯度的作用下。溶质与水以相反方向扩散,在达到平衡状态时,膜表面形成一溶质浓度分布边界层,它对水的透过起着阻碍作用.

通过改变诸如速度、压力、温度和料液浓度之类的操作参数,可以降低浓差极化效应。

3. 凝胶过滤分辨率及影响分辨率因素?

层析分离常采用分辨率(RS)来描述两种物质之间分离效果的好坏。分辨率定义为两个洗脱峰峰顶对映的洗脱体积之差比上两峰在基线上峰宽的和的平均值。

分离两种物质时分辨率取决于这两种组分的洗脱体积和峰宽。

而决定组分洗脱体积和峰宽的因素包括两种组分的分子大小,

凝胶柱的选择性和柱效。

4. SDS-PAGE电泳测定蛋白分子量原理?

SDS是一种阴离子去污剂,作为变性剂和助溶性试剂,能断裂分子内和分子间的氢键,使分子去折叠,破坏蛋白质分子的二级、三级结构;而强还原剂,如二硫苏糖醇、β-巯基乙醇能使半胱氨酸残基之间的二硫键断裂。

在样品和凝胶中加入SDS和还原剂后,蛋白质分子被解聚为组成它们的多肽链,解聚后的氨基酸侧链与SDS结合后,形成带负电的蛋白质-SDS胶束,所带电荷远远超过了蛋白质原有的电荷量,消除了不同分子间的电荷差异;同时,蛋白质-SDS聚合体的形状也基本相同,这就消除了在电泳过程中分子形状对迁移率的影响。因此,蛋白质分子的电泳迁移率主要取决于它的分子量,而与所带电荷和形状无关。

5. 在生物产品生产中,为什么说清液(精料)发酵是未来发展方向?

目前生物技术产业发酵原料以粗粮为主,粗原料中带入大量不参与发酵过程的可溶性杂质和不溶性悬浮物,增加了下游操作难度和成本。

粗粮经过一定处理,通过离心或过滤后的清液作为发酵液,去除了大部分杂质,既有利于发酵,也有利于产物分离。

四. 论述题(每小题15分,共15分)

请根据生物工程下游技术的一般工艺过程设计一套经济的且技术可行的黑曲霉产酶的提取纯化及其分子量测定方案。

生物工程下游技术一般处理步骤:

发酵液 处理对象:黑曲霉代谢产物-酶

第一步:发酵液预处理。发酵液离心沉淀除去大量杂质。保留上清液。

第二步:初步提取。因为黑曲霉代谢产物-酶是胞外产物,所以无需破碎细胞,直接采用冷

藏有机溶剂乙醇在4℃过夜沉淀得到白色絮状物。循环几次后,合并白色絮状物。

第三步:乙醇分级后的黑曲霉代谢产物-酶仍含有许多杂质,这时用一些层析技术,如离子

交换层析。最后收集层析液。

第四步:收集层析液真空干燥,测分子量。

Ve2 Ve1Rs (Wb1 Wb2)/2

《生物工程下游技术》试题(A卷)答案及评分标准

一、判断并改错(每小题2分,共20分)

判断正确1分,判断正确并改正正确2分,没有判断正确0分。

1.微载体和大孔微载体都适合贴壁细胞和非贴壁细胞的培养(× )。

改:微载体只适合贴壁细胞得培养,而大孔微载体都适合贴壁细胞和非贴壁细胞的培养。

2.分离鉴定氨基酸的纸层析属于吸附层析(× )。

改:分离鉴定氨基酸的纸层析属于分配层析。

3. 某蛋白质的PI为7.5,在pH6.0的缓冲液中进行电泳时其泳动方向向负极移动(√ )。

4. 不连续聚丙酰胺凝胶电泳比一般电泳的分别率要高,是因为具有浓缩效应(√ )。

5. 分析色谱就是线性色谱,制备色谱就是非线性色谱( × )。

改:大多数制备色谱都属于非线性色谱,但并不是说分析。

6. 增加复性蛋白质浓度和降低重组菌培养温度都可以减少包涵体的形成(× )。

改:减少复性蛋白质浓度和降低重组菌培养温度都可以减少包涵体的形成。

7. 微囊化是固定化技术中的一种,它是用一层亲水性的半透膜将酶、蛋白质等生物大分子或动植物细胞包围在微囊内,所以微囊化方法包埋生物大分子及细胞的方法都能适合于动物细胞(× )。

改:微囊化是固定化技术中的一种,它是用一层亲水性的半透膜将酶、蛋白质等生物大分子或动植物细胞包围在微囊内,但并不是微囊化方法包埋生物大分子及细胞的方法都能适合于动物细胞。

8.分辨率是两个洗脱峰峰顶对映的洗脱体积之差比上两峰在基线上峰宽的和,往往好的选择性比柱的效率更重要(× )。

改:分辨率是两个洗脱峰峰顶对映的洗脱体积之差比上两峰在基线上峰宽的和的平均值,往往好的选择性比柱的效率更重要。

9.双水相萃取中要增加目标蛋白质在上相的收率,要减少PEG的浓度和分子量(×)。

改:双水相萃取中要增加目标蛋白质在上相的收率,要增加PEG的浓度和减少PEG的分子量。

10. 双向电泳是目前唯一一种可以仅通过一次操作解析上千种蛋白质的技术,第一向为十二烷基硫酸钠-PAGE和第一向为等点聚焦(×)。

改:双向电泳是目前唯一一种可以仅通过一次操作解析上千种蛋白质的技术,第一向为等点聚焦和第二向为十二烷基硫酸钠-PAGE。

二、多项选择题(将正确的答案写在括号内,可选的答案个数不固定,每题全对2分,共20分) 选正确一个但没有选全0.5分,全对2分,选错一个0分。

1. 下游技术的生物原料可以是( ABCD )

A. 生物界自然产生的 B. 酶反应获得的

C. 动植物细胞组织培养的 D. 微生物菌体发酵的

2.下列哪些是生物反应动力学研究及生产中通常采用的生物学参数( ABC )

A. 菌体浓度 B. 菌体比生长速率

C. 比产物形成速率 D. 氧化还原电位

3.关于径向色谱表述正确的有 ( ABD )

A.径向色谱样品盒流动相可以从色谱柱的周围流向圆心,也可以从圆心流向柱的周围。


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