陜西科技大學861生物工藝原理研究生考研大綱及參考書目 正文

《生物工藝原理》考試大綱

復試自命題考試科目：考試時間2小時，100分

參考書目：《生物工藝原理》第三版，賀小賢編，化學工業出版社，2015

第一章 緒論

一、生物技術、生物工程、原生質體融合、基因重組的概念；

二、生物產品生產過程的特點和共性；

三、微生物工業產品的類型；

四、生物產品發展簡史以及現代生物技術對社會發展的影響。

第二章 生物工業菌種及種子的擴大培養

一、工業生產中常用微生物種類以及特點；

1. 微生物種類

2. 工業生產對微生物的要求

二、工業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. 菌種復壯的方法

3. 菌種保藏的方法

三、現代生物工程技術改良工業微生物菌種

1. 自然選育、誘變育種、DNA重組技術的原理與方法；

2. 出發菌種的選擇、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、種子的擴大培養的意義及方法、級數

1. 一級種子、二級種子的概念；

2. 種子擴培的方法、級數確定的依據。

第三章 發酵培養基及其制備

一、發酵培養基配制的原理和方法

1. 培養基的類型和用途、培養基的碳氮比和組成成分、生長因子、前體、促進劑、抑制劑的概念；

2. 各種培養基的差異和特點、培養基制備的方法和應注意的問題；

3. 培養基選擇的方法和依據；

4. 工業生產中培養基各成分及選擇的依據；

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；葡萄糖的水解反應和復合反應、水解副反應對水解糖質量的影響；

2. 淀粉酶、糖化酶的作用條件、提高淀粉糖質量的措施；

3. 淀粉水解糖質量的評價方法；

4．了解培養基中前體物質、促進劑等所起的作用；

三、農業副產物以及其他原料發酵

1. 其他原料代糧發酵的意義和特點

2. 廢糖蜜的組成和特點、發酵前的處理方法；

3. 農業廢棄物、城市生活垃圾、食品加工下腳等發酵的特點和處理方法；

第四章 培養基的滅菌及空氣的凈化

一、發酵培養基的滅菌

1. 間歇滅菌、連續滅菌、空罐滅菌、實罐滅菌的概念；滅菌與消毒的差異；

2. 致死率、致死時間、對數殘存定律、高溫瞬時滅菌。

3. 培養基滅菌的方法與特點；

4. 微生物死亡的對數殘留定律，滅菌的溫度和時間的關系；

5. 溫度對微生物的死亡和營養物質的破壞速率的影響，培養基滅菌的影響因素；

二、空氣的凈化

1. 空氣凈化的原理和流程，發酵生產對空氣質量的要求；

2. 空氣凈化的方法、過濾介質的要求。

第五章 發酵機制與代謝調控

一、厭氧發酵機制

1. 初級代謝產品與次級代謝產品的概念及關系；

2. 酒精發酵機制；檸檬酸發酵機制；熟悉檸檬酸生物合成的調節及控制關鍵；

3．同型乳酸、異型乳酸發酵機制

4. 甲烷的發酵機理和方法；

5. 酒精發酵過程中發酵副產物的形成機理；

二、好氧發酵機制

1.檸檬酸、衣康酸、醋酸、氨基酸、核苷酸等的發酵機制；

2. 抗生素合成代謝的調節機制；葡萄糖及其分解代謝物的阻遏作用、終產物的反饋抑制作用、磷酸鹽的調節作用；

3. 次級代謝產物的合成特征；

第六章 生物反應動力學

一、菌體生長速率、產物形成速率、基質消耗速率、比生長速率的概念，各生長速率的關系。

二、生物反應動力學分類和發酵方法

1. 分批分批發酵的動力學描述、補料分批發酵動力學描述以及連續發酵動力學描述；

2. 連續發酵類型、透析與培養的耦合、過濾與培養的耦合、微膠囊發酵、靜息細胞發酵、三、微生物發酵的動力學

1. 分批發酵不同生長階段的特點，莫諾頓方程、分批發酵基質消耗速率、各種得率系數、2. 分批培養產物形成的三種不同模式；

3. 補料分批培養基質消耗、菌體生長和產物形成的動力學方程

4. 連續發酵的細胞平衡、限制性營養物質的平衡、平衡時的特點、物料平衡的意義，學會分析發酵過程，建立發酵動力學模型；

5. 細胞生長與產物形成之間的關系；

第七章 生物工藝過程控制

一、發酵過程的變化及參數控制

1．初級代謝的代謝變化、次級代謝的變化、

2. 發酵過程的物理參數、化學參數、生物參數等

二、發酵條件對發酵生產的影響

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. 發酵pH的變化規律、發酵pH的確定、微生物生長和產物形成與發酵pH的幾種關系；

3. 溶解氧對發酵的影響、耗氧速率、呼吸強度、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；發酵過程溶氧的變化規律、溶氧濃度的控制。

4. 菌體濃度的概念以及對發酵的影響、基質對發酵的影響、碳源、氮源的種類以及影響。

5. 二氧化碳對菌體生長和產物形成的影響、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系；二氧化碳濃度的控制；

7. 發酵過程的操作類型，發酵條件、補料、泡沫及染菌對發酵的影響及其控制；

8. 發酵過程參數監測的研究概況；生物生產過程的自動控制；

第八章 基因工程菌的發酵

一、基因工程菌的穩定性

1. 基因工程菌不穩定的原因、質粒不穩定的分類；

2. 溫度、pH值、溶氧和攪拌對質粒穩定性的影響、提高質粒穩定性的措施；

3. 提高基因工程菌穩定性的措施；

二、基因工程菌的培養工藝

1.培養基及培養條件

2.基因工程菌的篩選鑒定、表達量的篩選、質粒穩定性的實驗、表達產物正確性的篩選、發酵操作條件和操作方式；

3.基因工程菌發酵過程控制措施；高密度發酵技術、基因工程菌發酵過程的檢測和控制；

第九章 發酵生產染菌及其控制

一、染菌對發酵的影響以及發酵異常分析

1.各種不同染菌對發酵的影響分析；

2. 種子異常的表現、發酵異常現象、染菌的檢查與判斷、發酵染菌原因分析、染菌種類、規模、時間分析和處理。

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胞技術

一、固定化酶、固定化細胞

1.固定化酶、固定化細胞的概念和方法；

2.各種方法的適應性和特點；

3.固定化細胞或固定化酶的性質；發酵的特點以及固定化細胞的性質；

二、固定化生物催化劑的表征及應用

1.活力、半衰期、偶聯率；

2. 固定化細胞制備生物傳感器、藥物釋放載體、生物基產品等；

第十一章 動植物細胞培養

1．了解動植物細胞培養的意義與特點；

2．了解動植物細胞培養基、培養條件及影響因素；

3．了解影響動植物細胞培養的因素；

4. 了解動植物細胞培養基與培養條件與微生物的異同；

5. 了解動植物細胞大規模培養生產工藝過程；

第十二章 生物產品生產工藝實例

一、啤酒生產

1．啤酒生產原輔料的特點；

2．麥芽制造的原理和過程；

3．麥汁制備工藝；

4．啤酒發酵特點及過程控制；

二、檸檬酸發酵生產

1．檸檬酸生產菌種和原料；

2．檸檬酸生物合成途徑；

3．檸檬酸發酵控制措施；

三、氨基酸發酵生產

1．谷氨酸生產菌的特點；

2．谷氨酸生物合成途徑

3．谷氨酸發酵控制措施

4．谷氨酸的提取分離的方法

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