微生物工程考试大纲

本《微生物工程》考试大纲适用于福建师范大学生命科学学院生物工程及相关专业研究生入学考试。微生物工程是高等院校生物工程类专业一门重要的专业基础课程，涉及食品、医药、轻工、化工、能源、材料、环境保护和冶金采矿等领域。它是现代生物工程的重要组成部分，是基因工程、酶工程、细胞工程等生物技术实现产业化的桥梁和关键支撑技术。其内容包括微生物菌种工程、培养基设计与灭菌工程、微生物发酵过程基本原理、发酵过程参数控制、基因工程菌培养、动植物和微藻细胞培养、微生物工程清洁生产和生物炼制等内容。

Ⅰ考查目标

要求考生对微生物工程的基本概念、基础知识具有较为系统深入的了解，掌握微生物工程基本技术和研究手段，并能将这些知识和技能应用于分析和解决实际生产中面临的工程问题。

Ⅱ　考试形式和试卷结构

一、试卷满分及考试时间

本试卷满分为150分，考试时间为180分钟。

二、答题方式

答题方式为闭卷、笔试。

三、试卷内容结构

1．微生物工程概论5分

2．工业微生物菌种选育及扩大培养10分

3．工业微生物代谢调节和代谢工程10分

4．培养基设计与灭菌15分

5．微生物发酵过程原理25分

6．发酵过程工艺优化与控制40分

7．发酵染菌及其防治10分

8．基因工程菌的培养10分

9．动植物和微藻细胞培养15分

10．生物炼制5分

11．微生物工程清洁生产5分

四、试卷题型结构

填空题、选择题、名词解释　中外文互译40-50%

问答题、综合题、实验设计题50-60%

Ⅲ　考查范围

考查目标

1．考生是否全面掌握微生物工程的基本概念和基本理论，掌握微生物工程生产工艺过程及优化控制基本规律，以及了解微生物工程的发展前沿和热点问题。

2．是否初步具备运用微生物工程基础理论知识和实践能力用于分析、解决实际生产问题的能力。

一、 微生物工程概论

（一）微生物工程的概念和特点

1、微生物工程的概念

2、微生物工程的特点

（二）微生物工程的发展简史

1、自然发酵时期

2、纯培养时期

3、深层培养（通气搅拌）和代谢控制发酵时期

4、基因工程时期

（三）微生物工程的发展趋势和重要进展事件

二、工业微生物菌种的选育及扩大培养

（一）工业微生物菌种

1、工业发酵对微生物菌种的要求

2、工业微生物常用菌种及其产品

（二）工业微生物菌种的分离和选育

1、工业微生物菌种的分离与筛选

2、目标菌株富集原理

3、工业微生物菌种的选育

（三）种子的扩大培养

1、种子扩大培养的作用与目的

2、优质种子的标准

3、种子扩大培养的工艺流程

4、实验室菌种扩大培养

5、生产车间菌种扩大培养

6、种子质量的检查

7、影响种子质量的因素

8、种子异常原因分析

9、种子质量的控制措施

（四）工业微生物菌种保藏方法及其原理

三、工业微生物的代谢调节和代谢工程

（一）微生物代谢与调节

1、微生物代谢概况

2、微生物代谢调节的方式

3、酶活性的调节

4、酶合成的调节

（二）初级代谢及其调节

1、初级代谢

2、初级代谢调节

（三）次级代谢及其调节

1、次级代谢产物的特征

2、次级代谢产物的类型

3、次级代谢产物的生物合成

4、次级代谢的调节

（四）微生物代谢工程及其应用

1、代谢工程概念

2、代谢工程的常用研究方法

3、代谢工程的应用实例

四、培养基的设计与灭菌

（一）工业微生物培养基组成及来源

1、常用碳源

2、常用氮源

3、能源

4、主要无机盐

5、生长因子种类及其对发酵的影响

（二）工业微生物培养基的种类

1、按培养基成分分类

2、按培养基外观的物理状态分类

3、按培养基的用途分类.

（三）工业微生物培养基的设计和优化

1、设计培养基的四个原则

2、设计工业微生物培养基的三道程序

3、培养基设计和优化的常用方法

（四）工业微生物培养基的灭菌

1、湿热灭菌法：分批灭菌与连续灭菌

2、过滤除菌法

五、微生物发酵过程原理

（一）微生物反应计量学概述

1、微生物反应计量学几个基本概念及含义

2、简单的微生物反应计量学计算

（二）微生物反应动力学概述

1、微生物反应动力学重要概念及含义

2、微生物反应动力学与发酵过程控制关系

（三）微生物发酵操作方式

1、分批式操作

2、补料分批式操作

3、连续式操作

4、三种操作方式比较

（三）微生物发酵动力学

1、分批培养动力学方程

2、补料分批培养动力学方程

3、连续培养动力学方程

六、发酵过程工艺的优化与控制

（一）温度对微生物发酵的影响及控制

1、温度对发酵的影响

2、影响发酵温度的因素——发酵热

3、发酵过程温度的控制

（二） pH对发酵的影响与控制

1、pH对发酵过程的影响

2、发酵过程中影响pH变化的因素

3、发酵过程pH的选择与控制

（三）溶解氧对发酵的影响及控制

1、氧的传质阻力与传质方程式

2、影响氧传递速率的主要因素

3、发酵液中溶解氧浓度的控制

（四）基质浓度控制

1、基质浓度对发酵的影响

2、补料方式及工艺控制

3、用pH及DO流加补料发酵控制原理及过程

（五）二氧化碳对发酵的影响及控制

1、二氧化碳对发酵的影响

2、二氧化碳浓度的控制

3、呼吸商与发酵的关系

（六）泡沫对发酵的影响及控制

1、泡沫对发酵的影响

2、泡沫的形成和性质

3、发酵过程中泡沫的消长规律

4、泡沫的控制工艺

（七）发酵过程的优化与控制

1、发酵过程的优化

2、发酵过程自控

七、发酵染菌及其防治

（一）发酵染菌的途径分析

1、发酵染菌后的异常表现

2、染菌的检查判断

3、染菌原因分析

（二）发酵染菌原因及防治对策

八、基因工程菌的培养

（一）基因工程菌生产的特性

1、基因工程菌的不稳定性

  2、基因工程菌不稳定性防治策略

（二）重组大肠杆菌的高密度培养策略

（三）基因工程菌生长与表达的影响因素

九、植物动物细胞和微藻培养

（一）植物细胞培养

1、植物细胞培养方法和规模培养技术

2、植物细胞培养工艺流程

（二）微藻细胞培养

1、微藻大规模培养方式

2、微藻培养特点

（三）动物细胞培养

1、动物细胞培养历史

2、动物细胞培养特征

3、动物细胞培养基

4、动物细胞系的获得、保存和培养方法

5、动物细胞培养生物反应器

十、生物炼制

（一）生物炼制概述

1、生物炼制概念

2、生物炼制与石油炼制比较

（二）重要几个生物炼制系统

1、木质纤维素原料的生物炼制

2、全谷物炼制系统

3、绿色炼制系统

（三）生物炼制核心技术

1、微生物细胞工厂

2、系统生物技术

3、五碳糖和六碳糖的等效代谢

十一、微生物工程清洁生产

（一）微生物工程清洁生产概况

1、清洁生产由来

2、清洁生产的目标和内容

3、清洁生产的特征

4、清洁生产的意义

（二）清洁生产与微生物工程可持续发展

（三）微生物工程清洁生产基本对策

（四）清洁生产审核

1、清洁生产审核类型

2、清洁生产审核标准

3、微生物工程行业清洁生产评价指标体系