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《生物工藝原理》考試大綱（861）

參考書目：《生物工藝原理》第二版，賀小賢編，化學(xué)工業(yè)出版社，2008

復(fù)試自命題考試科目：考試時(shí)間3小時(shí)，100分

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)過程的特點(diǎn)和共性；

三、微生物工業(yè)產(chǎn)品的類型；

四、生物產(chǎn)品發(fā)展簡史以及現(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)中常用微生物種類以及特點(diǎn)；

1.微生物種類

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)基的類型和用途、培養(yǎng)基的碳氮比和組成成分、生長因子、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、菌體生長速率、產(chǎn)物形成速率、基質(zhì)消耗速率、比生長速率的概念，各生長速率的關(guān)系。

二、生物反應(yīng)動(dòng)力學(xué)分類和發(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)酵類型、透析與培養(yǎng)的耦合、過濾與培養(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)酵過程，建立發(fā)酵動(dòng)力學(xué)模型；

5.細(xì)胞生長與產(chǎn)物形成之間的關(guān)系；

第七章生物工藝過程控制

一、發(fā)酵過程的變化及參數(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、氮源的種類以及影響。

5.二氧化碳對(duì)菌體生長和產(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)酵過程的操作類型，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)酵過程參數(shù)監(jiān)測的研究概況；生物生產(chǎn)過程的自動(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；

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

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、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程；

3．麥汁制備工藝；

4．啤酒發(fā)酵特點(diǎn)及過程控制；

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