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微生物工程考試大綱

本《微生物工程》考試大綱適用于福建師范大學生命科學學院生物工程及相關專業研究生入學考試。微生物工程是高等院校生物工程類專業一門重要的專業基礎課程，涉及食品、醫藥、化工、能源、材料、環境保護和冶金采礦等領域。它是現代生物工程的重要組成部分，是基因工程、酶工程、細胞工程等生物技術實現產業化的橋梁和關鍵技術。其內容包括微生物工程概念、發展史、微生物菌種選育原理和方法、培養基設計與滅菌、微生物發酵過程基本原理、發酵過程參數控制、基因工程菌培養、動植物和微藻細胞培養、微生物工程清潔生產和生物煉制等。

Ⅰ考查目標

要求考生對微生物工程的基本概念、基礎知識具有較為系統深入的了解;掌握微生物工程基本技術和研究手段;并能將這些知識和技能應用于分析和解決實際生產中面臨的工程問題。

Ⅱ　考試形式和試卷結構

一、試卷滿分及考試時間

本試卷滿分為150分，考試時間為180分鐘。

二、答題方式

答題方式為閉卷、筆試。

三、試卷內容結構

1.微生物工程概論 5分

2.工業微生物菌種選育及擴大培養 10分

3.工業微生物代謝調節和代謝工程 10分

4.培養基設計與滅菌 15分

5.微生物發酵過程原理 25分

6.發酵過程工藝優化與控制 40分

7.發酵染菌及其防治　　 10分

8.基因工程菌的培養 10分

9.動植物和微藻細胞培養 15分

10.生物煉制 5分

11.微生物工程清潔生產 5分

四、試卷題型結構

填空題、選擇題、名詞解釋　中外文互譯　　 40-50%

問答題、綜合題、實驗設計題 50-60%

Ⅲ　考查范圍

考查目標

1.考生是否全面掌握微生物工程的基本概念和基本理論，掌握微生物工程生產工藝過程及優化控制基本規律，以及了解微生物工程的發展前沿和熱點問題。

2.是否初步具備運用微生物工程基礎理論知識和實踐能力用于分析、解決實際生產問題的能力。

一、 微生物工程概論

(一)微生物工程的概念和特點

1、微生物工程的概念

2、微生物工程的特點

(二)微生物工程的發展簡史

1、自然發酵時期

2、純培養時期

3、深層培養(通氣攪拌)和代謝控制發酵時期

4、基因工程時期

(三)微生物工程的發展趨勢和重要進展事件

二、工業微生物菌種的選育及擴大培養

(一)工業微生物菌種

1、工業發酵對微生物菌種的要求

2、工業微生物常用菌種及其產品

(二)工業微生物菌種的分離和選育

1、工業微生物菌種的分離與篩選

2、工業微生物菌種的選育

(三)種子的擴大培養

1、種子擴大培養的作用與目的

2、優質種子的標準

3、種子擴大培養的工藝流程

4、實驗室菌種擴大培養

5、生產車間菌種擴大培養

6、種子質量的檢查

7、影響種子質量的因素

8、種子異常原因分析

9種子質量的控制措施

(四)工業微生物菌種保藏方法及其原理

三、工業微生物的代謝調節和代謝工程

(一)微生物代謝與調節

1、微生物代謝概況

2、微生物代謝調節的方式

3、酶活性的調節

4、酶合成的調節

(二)初級代謝及其調節

1、初級代謝

2、初級代謝調節

(三)次級代謝及其調節

1、次級代謝產物的特征

2、次級代謝產物的類型

3、次級代謝產物的生物合成

4、次級代謝的調節

(四)微生物代謝工程及其應用

1、代謝工程概念

2、代謝工程的常用研究方法

3、代謝工程的應用實例

四、培養基的設計與滅菌

(一)工業微生物培養基組成及來源

1、常用碳源

2、常用氮源

3、能源

4、主要無機鹽

5、生長因子種類及其對發酵的影響

(二)工業微生物培養基的種類

1、按培養基成分分類

2、按培養基外觀的物理狀態分類

3、按培養基的用途分類.

(三)工業微生物培養基的設計和優化

1、設計培養基的四個原則

2、設計工業微生物培養基的三道程序

3、培養基設計和優化的常用方法

(四)工業微生物培養基的滅菌

1、濕熱滅菌法：分批滅菌與連續滅菌

2、過濾除菌法

五、微生物發酵過程原理

(一)微生物反應計量學概述

1、微生物反應計量學幾個基本概念及含義

2、簡單的微生物反應計量學計算

(二)微生物反應動力學概述

1、微生物反應動力學重要概念及含義

2、微生物反應動力學與發酵過程控制關系

(三)微生物發酵操作方式

1、分批式操作

2、補料分批式操作

3、連續式操作

4、三種操作方式比較

(三)微生物發酵動力學

1、分批培養動力學方程

2、補料分批培養動力學方程

3、連續培養動力學方程

六、發酵過程工藝的優化與控制

(一)溫度對微生物發酵的影響及控制

1、溫度對發酵的影響

2、影響發酵溫度的因素——發酵熱

3、發酵過程溫度的控制

(二) pH對發酵的影響與控制

1、pH對發酵過程的影響

2、發酵過程中影響pH變化的因素

3、發酵過程pH的選擇與控制

(三)溶解氧對發酵的影響及控制

1、氧的傳質阻力與傳質方程式

2、影響氧傳遞速率的主要因素

3、發酵液中溶解氧濃度的控制

(四)基質濃度控制

1、基質濃度對發酵的影響

2、補料方式及工藝控制

(五)二氧化碳對發酵的影響及控制

1、二氧化碳對發酵的影響

2、二氧化碳濃度的控制

3、呼吸商與發酵的關系

(六)泡沫對發酵的影響及控制

1、泡沫對發酵的影響

2、泡沫的形成和性質

3、發酵過程中泡沫的消長規律

4、泡沫的控制工藝

(七)發酵過程的優化與控制

1、發酵過程的優化

2、發酵過程自控

七、發酵染菌及其防治

(一)發酵染菌的途徑分析

1、發酵染菌后的異常表現

2、染菌的檢查判斷

3、染菌原因分析

(二)發酵染菌原因及防治對策

八、基因工程菌的培養

(一)基因工程菌生產的特性

1、基因工程菌的不穩定性

2、基因工程菌不穩定性防治策略

(二)重組大腸桿菌的高密度培養策略

(三)基因工程菌生長與表達的影響因素

九、植物動物細胞和微藻培養

(一)植物細胞培養

1、植物細胞培養方法和規模培養技術

2、植物細胞培養工藝流程

(二)微藻細胞培養

1、微藻大規模培養方式

2、微藻培養特點

(三)動物細胞培養

1、動物細胞培養歷史

2、動物細胞培養特征

3、動物細胞培養基

4、動物細胞系的獲得、保存和培養方法

5、動物細胞培養生物反應器

十、生物煉制

(一)生物煉制概述

1、生物煉制概念

2、生物煉制與石油煉制比較

(二)重要幾個生物煉制系統

十一、微生物工程清潔生產

(一)微生物工程清潔生產概況

(二)清潔生產與微生物工程可持續發展

(三)微生物工程清潔生產基本對策

(四)清潔生產審核

1、清潔生產審核類型

2、清潔生產審核標準

3、微生物工程行業清潔生產評價指標體系