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918-生物工艺原理
2021/07/25 18:48  

《生物工艺原理》考试大纲

复试自命题考试科目:考试时间2小时,100

参考书目:《生物工艺原理》第三版,贺小贤编,化学工业出版社,2015

第一章 绪论

一、生物技术、生物工程、原生质体融合、基因重组的概念;

二、生物产品生产过程的特点和共性;

三、微生物工业产品的类型;

四、生物产品发展简史以及现代生物技术对社会发展的影响。

第二章 生物工业菌种及种子的扩大培养

一、工业生产中常用微生物种类以及特点;

1. 微生物种类

2. 工业生产对微生物的要求

二、工业微生物菌种的分离和选育,菌种的保藏方法;

1. 菌种衰退的原因;

2. 菌种复壮的方法

3. 菌种保藏的方法

三、现代生物工程技术改良工业微生物菌种

1. 自然选育、诱变育种、DNA重组技术的原理与方法;

2. 出发菌种的选择、各种诱变剂的使用、致死率、诱变率的概念;

3. 诱变育种的程序、诱变剂量确定的方法、

四、种子的扩大培养的意义及方法、级数

1. 一级种子、二级种子的概念;

2. 种子扩培的方法、级数确定的依据。

第三章 发酵培养基及其制备

一、发酵培养基配制的原理和方法

1. 培养基的类型和用途、培养基的碳氮比和组成成分、生长因子、前体、促进剂、抑制剂的概念;

2. 各种培养基的差异和特点、培养基制备的方法和应注意的问题;

3. 培养基选择的方法和依据;

4. 工业生产中培养基各成分及选择的依据;

二、淀粉水解糖的制备

1. 淀粉水解糖制备的方法的原理、意义和特点;葡萄糖的水解反应和复合反应、水解副反应对水解糖质量的影响;

2. 淀粉酶、糖化酶的作用条件、提高淀粉糖质量的措施;

3. 淀粉水解糖质量的评价方法;

4.了解培养基中前体物质、促进剂等所起的作用;

三、农业副产物以及其他原料发酵

1. 其他原料代粮发酵的意义和特点

2. 废糖蜜的组成和特点、发酵前的处理方法;

3. 农业废弃物、城市生活垃圾、食品加工下脚等发酵的特点和处理方法;

第四章 培养基的灭菌及空气的净化

一、发酵培养基的灭菌

1. 间歇灭菌、连续灭菌、空罐灭菌、实罐灭菌的概念;灭菌与消毒的差异;

2. 致死率、致死时间、对数残存定律、高温瞬时灭菌。

3. 培养基灭菌的方法与特点;

4. 微生物死亡的对数残留定律,灭菌的温度和时间的关系;

5. 温度对微生物的死亡和营养物质的破坏速率的影响,培养基灭菌的影响因素;

二、空气的净化

1. 空气净化的原理和流程,发酵生产对空气质量的要求;

2. 空气净化的方法、过滤介质的要求。

第五章 发酵机制与代谢调控

一、厌氧发酵机制

1. 初级代谢产品与次级代谢产品的概念及关系;

2. 酒精发酵机制;柠檬酸发酵机制;熟悉柠檬酸生物合成的调节及控制关键;

3.同型乳酸、异型乳酸发酵机制

4. 甲烷的发酵机理和方法;

5. 酒精发酵过程中发酵副产物的形成机理;

二、好氧发酵机制

1.柠檬酸、衣康酸、醋酸、氨基酸、核苷酸等的发酵机制;

2. 抗生素合成代谢的调节机制;葡萄糖及其分解代谢物的阻遏作用、终产物的反馈抑制作用、磷酸盐的调节作用;

3. 次级代谢产物的合成特征;

第六章 生物反应动力学

一、菌体生长速率、产物形成速率、基质消耗速率、比生长速率的概念,各生长速率的关系。

二、生物反应动力学分类和发酵方法

1. 分批分批发酵的动力学描述、补料分批发酵动力学描述以及连续发酵动力学描述;

2. 连续发酵类型、透析与培养的耦合、过滤与培养的耦合、微胶囊发酵、静息细胞发酵、三、微生物发酵的动力学

1. 分批发酵不同生长阶段的特点,莫诺顿方程、分批发酵基质消耗速率、各种得率系数、2. 分批培养产物形成的三种不同模式;

3. 补料分批培养基质消耗、菌体生长和产物形成的动力学方程

4. 连续发酵的细胞平衡、限制性营养物质的平衡、平衡时的特点、物料平衡的意义,学会分析发酵过程,建立发酵动力学模型;

5. 细胞生长与产物形成之间的关系;

第七章 生物工艺过程控制

一、发酵过程的变化及参数控制

1.初级代谢的代谢变化、次级代谢的变化、

2. 发酵过程的物理参数、化学参数、生物参数等

二、发酵条件对发酵生产的影响

1. 温度的影响、温度变化的原因、最适温度的选择、温度的控制

2. 发酵pH的变化规律、发酵pH的确定、微生物生长和产物形成与发酵pH的几种关系;

3. 溶解氧对发酵的影响、耗氧速率、呼吸强度、临界溶氧浓度、最适溶氧浓度、氧传递速率方程、供氧的阻力、耗氧的因素等;发酵过程溶氧的变化规律、溶氧浓度的控制。

4. 菌体浓度的概念以及对发酵的影响、基质对发酵的影响、碳源、氮源的种类以及影响。

5. 二氧化碳对菌体生长和产物形成的影响、呼吸商与二氧化碳释放率以及耗氧速率之间的关系;

6. 排气中二氧化碳的浓度与菌体量、pH值以及排气氧之间的关系;二氧化碳浓度的控制;

7. 发酵过程的操作类型,发酵条件、补料、泡沫及染菌对发酵的影响及其控制;

8. 发酵过程参数监测的研究概况;生物生产过程的自动控制;

第八章 基因工程菌的发酵

一、基因工程菌的稳定性

1. 基因工程菌不稳定的原因、质粒不稳定的分类;

2. 温度、pH值、溶氧和搅拌对质粒稳定性的影响、提高质粒稳定性的措施;

3. 提高基因工程菌稳定性的措施;

二、基因工程菌的培养工艺

1.培养基及培养条件

2.基因工程菌的筛选鉴定、表达量的筛选、质粒稳定性的实验、表达产物正确性的筛选、发酵操作条件和操作方式;

3.基因工程菌发酵过程控制措施;高密度发酵技术、基因工程菌发酵过程的检测和控制;

第九章 发酵生产染菌及其控制

一、染菌对发酵的影响以及发酵异常分析

1.各种不同染菌对发酵的影响分析;

2. 种子异常的表现、发酵异常现象、染菌的检查与判断、发酵染菌原因分析、染菌种类、规模、时间分析和处理。

二、杂菌污染的途径和防治

1.染菌的各种途径分析;

2.各种处理措施和处理的方法;

第十章 固定化酶与固定化细胞技术

一、固定化酶、固定化细胞

1.固定化酶、固定化细胞的概念和方法;

2.各种方法的适应性和特点;

3.固定化细胞或固定化酶的性质;发酵的特点以及固定化细胞的性质;

二、固定化生物催化剂的表征及应用

1.活力、半衰期、偶联率;

2. 固定化细胞制备生物传感器、药物释放载体、生物基产品等;

第十一章 动植物细胞培养

1.了解动植物细胞培养的意义与特点;

2.了解动植物细胞培养基、培养条件及影响因素;

3.了解影响动植物细胞培养的因素;

4. 了解动植物细胞培养基与培养条件与微生物的异同;

5. 了解动植物细胞大规模培养生产工艺过程;

第十二章 生物产品生产工艺实例

一、啤酒生产

1.啤酒生产原辅料的特点;

2.麦芽制造的原理和过程;

3.麦汁制备工艺;

4.啤酒发酵特点及过程控制;

二、柠檬酸发酵生产

1.柠檬酸生产菌种和原料;

2.柠檬酸生物合成途径;

3.柠檬酸发酵控制措施;

三、氨基酸发酵生产

1.谷氨酸生产菌的特点;

2.谷氨酸生物合成途径

3.谷氨酸发酵控制措施

4.谷氨酸的提取分离的方法



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