陜西科技大學(xué)861生物工藝原理研究生考研大綱及參考書(shū)目 正文

《生物工藝原理》考試大綱

復(fù)試自命題考試科目：考試時(shí)間2小時(shí)，100分

參考書(shū)目：《生物工藝原理》第三版，賀小賢編，化學(xué)工業(yè)出版社，2015

第一章 緒論

一、生物技術(shù)、生物工程、原生質(zhì)體融合、基因重組的概念；

二、生物產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程的特點(diǎn)和共性；

三、微生物工業(yè)產(chǎn)品的類(lèi)型；

四、生物產(chǎn)品發(fā)展簡(jiǎn)史以及現(xiàn)代生物技術(shù)對(duì)社會(huì)發(fā)展的影響。

第二章 生物工業(yè)菌種及種子的擴(kuò)大培養(yǎng)

一、工業(yè)生產(chǎn)中常用微生物種類(lèi)以及特點(diǎn)；

1. 微生物種類(lèi)

2. 工業(yè)生產(chǎn)對(duì)微生物的要求

二、工業(yè)微生物菌種的分離和選育,菌種的保藏方法；

1. 菌種衰退的原因；

2. 菌種復(fù)壯的方法

3. 菌種保藏的方法

三、現(xiàn)代生物工程技術(shù)改良工業(yè)微生物菌種

1. 自然選育、誘變育種、DNA重組技術(shù)的原理與方法；

2. 出發(fā)菌種的選擇、各種誘變劑的使用、致死率、誘變率的概念；

3. 誘變育種的程序、誘變劑量確定的方法、

四、種子的擴(kuò)大培養(yǎng)的意義及方法、級(jí)數(shù)

1. 一級(jí)種子、二級(jí)種子的概念；

2. 種子擴(kuò)培的方法、級(jí)數(shù)確定的依據(jù)。

第三章 發(fā)酵培養(yǎng)基及其制備

一、發(fā)酵培養(yǎng)基配制的原理和方法

1. 培養(yǎng)基的類(lèi)型和用途、培養(yǎng)基的碳氮比和組成成分、生長(zhǎng)因子、前體、促進(jìn)劑、抑制劑的概念；

2. 各種培養(yǎng)基的差異和特點(diǎn)、培養(yǎng)基制備的方法和應(yīng)注意的問(wèn)題；

3. 培養(yǎng)基選擇的方法和依據(jù)；

4. 工業(yè)生產(chǎn)中培養(yǎng)基各成分及選擇的依據(jù)；

二、淀粉水解糖的制備

1. 淀粉水解糖制備的方法的原理、意義和特點(diǎn)；葡萄糖的水解反應(yīng)和復(fù)合反應(yīng)、水解副反應(yīng)對(duì)水解糖質(zhì)量的影響；

2. 淀粉酶、糖化酶的作用條件、提高淀粉糖質(zhì)量的措施；

3. 淀粉水解糖質(zhì)量的評(píng)價(jià)方法；

4．了解培養(yǎng)基中前體物質(zhì)、促進(jìn)劑等所起的作用；

三、農(nóng)業(yè)副產(chǎn)物以及其他原料發(fā)酵

1. 其他原料代糧發(fā)酵的意義和特點(diǎn)

2. 廢糖蜜的組成和特點(diǎn)、發(fā)酵前的處理方法；

3. 農(nóng)業(yè)廢棄物、城市生活垃圾、食品加工下腳等發(fā)酵的特點(diǎn)和處理方法；

第四章 培養(yǎng)基的滅菌及空氣的凈化

一、發(fā)酵培養(yǎng)基的滅菌

1. 間歇滅菌、連續(xù)滅菌、空罐滅菌、實(shí)罐滅菌的概念；滅菌與消毒的差異；

2. 致死率、致死時(shí)間、對(duì)數(shù)殘存定律、高溫瞬時(shí)滅菌。

3. 培養(yǎng)基滅菌的方法與特點(diǎn)；

4. 微生物死亡的對(duì)數(shù)殘留定律，滅菌的溫度和時(shí)間的關(guān)系；

5. 溫度對(duì)微生物的死亡和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的破壞速率的影響，培養(yǎng)基滅菌的影響因素；

二、空氣的凈化

1. 空氣凈化的原理和流程，發(fā)酵生產(chǎn)對(duì)空氣質(zhì)量的要求；

2. 空氣凈化的方法、過(guò)濾介質(zhì)的要求。

第五章 發(fā)酵機(jī)制與代謝調(diào)控

一、厭氧發(fā)酵機(jī)制

1. 初級(jí)代謝產(chǎn)品與次級(jí)代謝產(chǎn)品的概念及關(guān)系；

2. 酒精發(fā)酵機(jī)制；檸檬酸發(fā)酵機(jī)制；熟悉檸檬酸生物合成的調(diào)節(jié)及控制關(guān)鍵；

3．同型乳酸、異型乳酸發(fā)酵機(jī)制

4. 甲烷的發(fā)酵機(jī)理和方法；

5. 酒精發(fā)酵過(guò)程中發(fā)酵副產(chǎn)物的形成機(jī)理；

二、好氧發(fā)酵機(jī)制

1.檸檬酸、衣康酸、醋酸、氨基酸、核苷酸等的發(fā)酵機(jī)制；

2. 抗生素合成代謝的調(diào)節(jié)機(jī)制；葡萄糖及其分解代謝物的阻遏作用、終產(chǎn)物的反饋抑制作用、磷酸鹽的調(diào)節(jié)作用；

3. 次級(jí)代謝產(chǎn)物的合成特征；

第六章 生物反應(yīng)動(dòng)力學(xué)

一、菌體生長(zhǎng)速率、產(chǎn)物形成速率、基質(zhì)消耗速率、比生長(zhǎng)速率的概念，各生長(zhǎng)速率的關(guān)系。

二、生物反應(yīng)動(dòng)力學(xué)分類(lèi)和發(fā)酵方法

1. 分批分批發(fā)酵的動(dòng)力學(xué)描述、補(bǔ)料分批發(fā)酵動(dòng)力學(xué)描述以及連續(xù)發(fā)酵動(dòng)力學(xué)描述；

2. 連續(xù)發(fā)酵類(lèi)型、透析與培養(yǎng)的耦合、過(guò)濾與培養(yǎng)的耦合、微膠囊發(fā)酵、靜息細(xì)胞發(fā)酵、三、微生物發(fā)酵的動(dòng)力學(xué)

1. 分批發(fā)酵不同生長(zhǎng)階段的特點(diǎn)，莫諾頓方程、分批發(fā)酵基質(zhì)消耗速率、各種得率系數(shù)、2. 分批培養(yǎng)產(chǎn)物形成的三種不同模式；

3. 補(bǔ)料分批培養(yǎng)基質(zhì)消耗、菌體生長(zhǎng)和產(chǎn)物形成的動(dòng)力學(xué)方程

4. 連續(xù)發(fā)酵的細(xì)胞平衡、限制性營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的平衡、平衡時(shí)的特點(diǎn)、物料平衡的意義，學(xué)會(huì)分析發(fā)酵過(guò)程，建立發(fā)酵動(dòng)力學(xué)模型；

5. 細(xì)胞生長(zhǎng)與產(chǎn)物形成之間的關(guān)系；

第七章 生物工藝過(guò)程控制

一、發(fā)酵過(guò)程的變化及參數(shù)控制

1．初級(jí)代謝的代謝變化、次級(jí)代謝的變化、

2. 發(fā)酵過(guò)程的物理參數(shù)、化學(xué)參數(shù)、生物參數(shù)等

二、發(fā)酵條件對(duì)發(fā)酵生產(chǎn)的影響

1. 溫度的影響、溫度變化的原因、最適溫度的選擇、溫度的控制

2. 發(fā)酵pH的變化規(guī)律、發(fā)酵pH的確定、微生物生長(zhǎng)和產(chǎn)物形成與發(fā)酵pH的幾種關(guān)系；

3. 溶解氧對(duì)發(fā)酵的影響、耗氧速率、呼吸強(qiáng)度、臨界溶氧濃度、最適溶氧濃度、氧傳遞速率方程、供氧的阻力、耗氧的因素等；發(fā)酵過(guò)程溶氧的變化規(guī)律、溶氧濃度的控制。

4. 菌體濃度的概念以及對(duì)發(fā)酵的影響、基質(zhì)對(duì)發(fā)酵的影響、碳源、氮源的種類(lèi)以及影響。

5. 二氧化碳對(duì)菌體生長(zhǎng)和產(chǎn)物形成的影響、呼吸商與二氧化碳釋放率以及耗氧速率之間的關(guān)系；

6. 排氣中二氧化碳的濃度與菌體量、pH值以及排氣氧之間的關(guān)系；二氧化碳濃度的控制；

7. 發(fā)酵過(guò)程的操作類(lèi)型，發(fā)酵條件、補(bǔ)料、泡沫及染菌對(duì)發(fā)酵的影響及其控制；

8. 發(fā)酵過(guò)程參數(shù)監(jiān)測(cè)的研究概況；生物生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制；

第八章 基因工程菌的發(fā)酵

一、基因工程菌的穩(wěn)定性

1. 基因工程菌不穩(wěn)定的原因、質(zhì)粒不穩(wěn)定的分類(lèi)；

2. 溫度、pH值、溶氧和攪拌對(duì)質(zhì)粒穩(wěn)定性的影響、提高質(zhì)粒穩(wěn)定性的措施；

3. 提高基因工程菌穩(wěn)定性的措施；

二、基因工程菌的培養(yǎng)工藝

1.培養(yǎng)基及培養(yǎng)條件

2.基因工程菌的篩選鑒定、表達(dá)量的篩選、質(zhì)粒穩(wěn)定性的實(shí)驗(yàn)、表達(dá)產(chǎn)物正確性的篩選、發(fā)酵操作條件和操作方式；

3.基因工程菌發(fā)酵過(guò)程控制措施；高密度發(fā)酵技術(shù)、基因工程菌發(fā)酵過(guò)程的檢測(cè)和控制；

第九章 發(fā)酵生產(chǎn)染菌及其控制

一、染菌對(duì)發(fā)酵的影響以及發(fā)酵異常分析

1.各種不同染菌對(duì)發(fā)酵的影響分析；

2. 種子異常的表現(xiàn)、發(fā)酵異常現(xiàn)象、染菌的檢查與判斷、發(fā)酵染菌原因分析、染菌種類(lèi)、規(guī)模、時(shí)間分析和處理。

二、雜菌污染的途徑和防治

1.染菌的各種途徑分析；

2.各種處理措施和處理的方法；

第十章 固定化酶與固定化細(xì)胞技術(shù)

一、固定化酶、固定化細(xì)胞

1.固定化酶、固定化細(xì)胞的概念和方法；

2.各種方法的適應(yīng)性和特點(diǎn)；

3.固定化細(xì)胞或固定化酶的性質(zhì)；發(fā)酵的特點(diǎn)以及固定化細(xì)胞的性質(zhì)；

二、固定化生物催化劑的表征及應(yīng)用

1.活力、半衰期、偶聯(lián)率；

2. 固定化細(xì)胞制備生物傳感器、藥物釋放載體、生物基產(chǎn)品等；

第十一章 動(dòng)植物細(xì)胞培養(yǎng)

1．了解動(dòng)植物細(xì)胞培養(yǎng)的意義與特點(diǎn)；

2．了解動(dòng)植物細(xì)胞培養(yǎng)基、培養(yǎng)條件及影響因素；

3．了解影響動(dòng)植物細(xì)胞培養(yǎng)的因素；

4. 了解動(dòng)植物細(xì)胞培養(yǎng)基與培養(yǎng)條件與微生物的異同；

5. 了解動(dòng)植物細(xì)胞大規(guī)模培養(yǎng)生產(chǎn)工藝過(guò)程；

第十二章 生物產(chǎn)品生產(chǎn)工藝實(shí)例

一、啤酒生產(chǎn)

1．啤酒生產(chǎn)原輔料的特點(diǎn)；

2．麥芽制造的原理和過(guò)程；

3．麥汁制備工藝；

4．啤酒發(fā)酵特點(diǎn)及過(guò)程控制；

二、檸檬酸發(fā)酵生產(chǎn)

1．檸檬酸生產(chǎn)菌種和原料；

2．檸檬酸生物合成途徑；

3．檸檬酸發(fā)酵控制措施；

三、氨基酸發(fā)酵生產(chǎn)

1．谷氨酸生產(chǎn)菌的特點(diǎn)；

2．谷氨酸生物合成途徑

3．谷氨酸發(fā)酵控制措施

4．谷氨酸的提取分離的方法

陜西科技大學(xué)

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