(生物科技行業(yè)) 生物工程下游技術(shù)

湖北省高等教育自學(xué)考試大綱課程名稱：生物工程下游技術(shù) 課程代碼：6705第一部分課程性質(zhì)與目標(biāo)一、課程性質(zhì)與特點(diǎn)生物工程下游技術(shù)這門課程適合于理工科專業(yè)生物工程專業(yè)進(jìn)行學(xué)習(xí)”范疇。主要研究的是物質(zhì)分離的方法原理及相關(guān)的儀器設(shè)備二、課程目標(biāo)與基本要求通過學(xué)習(xí)生物工程下游技術(shù)這門課程應(yīng)掌握以下基本知識點(diǎn)：生物工程下游技術(shù)的研究對象和發(fā)展歷程下游技術(shù)的理論基礎(chǔ)發(fā)酵液預(yù)處理，微生物細(xì)胞破碎方法和設(shè)備分離、純化技術(shù)的應(yīng)用能力，及對生物物質(zhì)提純最佳方案的設(shè)計能力。三、與本專業(yè)其他課程的關(guān)系本課程的內(nèi)容更多的涉及到工業(yè)應(yīng)用學(xué)習(xí)中，是一門將生物工程上游技術(shù)應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)中所需要借助的手段。用到這門課程中，其后繼課程有《發(fā)酵工廠設(shè)計》等。第二部分考核內(nèi)容與考核目標(biāo)第一章緒論一、學(xué)習(xí)目的與要求工程下游技術(shù)的發(fā)展動態(tài)。二、考核知識點(diǎn)與考核目標(biāo)生物工業(yè)下游技術(shù)的工作領(lǐng)域（次重點(diǎn)）技術(shù)范疇（識記）生物工程下游技術(shù)的發(fā)展歷程（理解）生物工程下游技術(shù)的一般工藝過程（重點(diǎn)）原料及產(chǎn)品特性（識記）下游技術(shù)的一般工藝過程（理解）生物工業(yè)下游技術(shù)的發(fā)展動態(tài)（一般）傳統(tǒng)分離技術(shù)的提高和完善（理解）新技術(shù)的研究和開發(fā)（理解）清潔生產(chǎn)（理解）第二章下游技術(shù)的理論基礎(chǔ)一、學(xué)習(xí)目的與要求化學(xué)反應(yīng)；理解生物分離過程的特異性相互作用及作用方式。二、考核知識點(diǎn)與考核目標(biāo)下游技術(shù)中的物理學(xué)過程（次重點(diǎn)）基礎(chǔ)物性（理解）物理學(xué)過程分類（識記）平衡論及各種平衡關(guān)系（識記）傳遞現(xiàn)象及傳遞方式（識記）下游技術(shù)中的化學(xué)過程（重點(diǎn)）化學(xué)分子識別機(jī)理及相互作用（識記）下游技術(shù)中的化學(xué)反應(yīng)（理解）下游技術(shù)中的生物學(xué)過程（重點(diǎn)）生物特異性相互作用機(jī)理，作用方式和影響因素（識記）親和色譜（應(yīng)用）第三章發(fā)酵液預(yù)處理一、學(xué)習(xí)目的與要求分離原理和分離適用范圍。二、考核知識點(diǎn)與考核目標(biāo)發(fā)酵液過濾特性的改變（次重點(diǎn)）發(fā)酵液的特性（理解）改善發(fā)酵液過濾特性的方法（識記）發(fā)酵液的相對純化（一般）發(fā)酵液的雜質(zhì)對提取精制的影響（理解）高價無機(jī)離子的去除方法（識記）雜蛋白質(zhì)的去除方法（識記）固液分離工程及設(shè)備（重點(diǎn)）固液分離方法的種類（識記）離心分離的原理（識記）離心分離各種類型的設(shè)備，分離適用范圍和分離原理（應(yīng)用）過濾操作的種類（理解）常用的過濾設(shè)備類型和工作機(jī)理（應(yīng)用）錯流過濾原理（理解）錯流過濾應(yīng)用（應(yīng)用）其他固液分離方法（理解）第四章微生物細(xì)胞破碎一、學(xué)習(xí)目的與要求回顧微生物細(xì)胞壁的組成與結(jié)構(gòu)，區(qū)分GG二、考核知識點(diǎn)與考核目標(biāo)細(xì)胞壁的組成與結(jié)構(gòu)（一般）細(xì)胞壁和細(xì)胞膜的組成和各自的作用（理解）細(xì)菌，酵母菌，霉菌的細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)（識記）細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)和細(xì)胞破碎（應(yīng)用）常用破碎方法（重點(diǎn)）細(xì)胞破碎方法分類（識記）機(jī)械破碎方法原理（理解）不同類型機(jī)械破碎設(shè)備（應(yīng)用）細(xì)胞機(jī)械破碎影響因素（識記）非機(jī)械破碎方法種類（識記）不同細(xì)胞破碎方法適用范圍（識記）不同細(xì)胞破碎方法各自優(yōu)缺點(diǎn)（理解）其他破碎方法（理解）破碎率的測定與破碎技術(shù)的研究方向（次重點(diǎn)）破碎率的測定方法（識記）破碎技術(shù)的研究方向（理解）第五章溶劑萃取和浸取一、學(xué)習(xí)目的與要求浸取基本概念，步驟，理論基礎(chǔ)和擴(kuò)散機(jī)理。二、考核知識點(diǎn)與考核目標(biāo)溶劑萃取（重點(diǎn)）溶劑萃取過程的理論基礎(chǔ)（識記）基本概念（識記）相似相溶原理（理解）溶解過程（理解）溶劑的互溶性規(guī)律（應(yīng)用）溶劑萃取溶劑的選擇（應(yīng)用）分配定律和分配因數(shù)（識記）溶劑萃取水相條件的影響（識記）工業(yè)萃取方式（識記）不同工業(yè)萃取方式過程計算（識記）乳化和去乳化概念和過程（識記）萃取設(shè)備簡介（應(yīng)用）浸?。ù沃攸c(diǎn)）基本概念（識記）浸取過程（理解）費(fèi)克定律（理解）不同介質(zhì)中的分子擴(kuò)散（理解）相平衡（識記）溶劑選擇原理（應(yīng)用）第六章超臨界流體萃取一、學(xué)習(xí)目的與要求流體萃取的特點(diǎn)。掌握超臨界流體萃取的基本過程。了解超臨界流體萃取設(shè)備。二、考核知識點(diǎn)與考核目標(biāo)序言（一般）超臨界流體萃取的基本概念（識記）超臨界流體萃取在工業(yè)上的應(yīng)用（理解）超臨界流體萃取的基本原理（重點(diǎn)）癸酸為列說明超臨界流體萃取的基本原理（理解）溶劑氣體的臨界溫度和溶解度之間的關(guān)系（理解）2CO溶劑特征（重點(diǎn)）22CO的相圖（識記）22CO的性質(zhì)（識記）22CO萃?。ù沃攸c(diǎn)）22CO萃取舉例（應(yīng)用）2拖帶劑概念及作用（理解）2CO萃取流程（重點(diǎn)）2咖啡豆中咖啡因萃?。ɡ斫猓┢【苹ㄝ腿。ɡ斫猓?CO萃取技術(shù)在生物，食品等工業(yè)中的應(yīng)用（一般）2第七章雙水相萃取技術(shù)一、學(xué)習(xí)目的與要求了解雙水相體系的形成。掌握雙水相萃取的基本原理。了解影響雙水相萃取得率的因素。了解雙水相萃取技術(shù)的應(yīng)用和雙水相萃取技術(shù)的進(jìn)展。二、考核知識點(diǎn)與考核目標(biāo)概述（一般）雙水相萃取的特點(diǎn)（理解）雙水相萃取的基本概念（識記）雙水相萃取現(xiàn)象（應(yīng)用）聚合物的不相溶性（理解）雙水相分離理論（重點(diǎn)）雙水相形成（理解）幾種典型的雙水相系統(tǒng)（識記）相圖（理解）物質(zhì)在兩相中的分配（理解）雙水相系統(tǒng)中物質(zhì)分配的影響因素（理解）雙水相萃取技術(shù)的應(yīng)用（次重點(diǎn)）酶的提取和純化（應(yīng)用）核酸的分離及純化（應(yīng)用）雙水相萃取技術(shù)的進(jìn)展（一般）廉價雙水相體系（應(yīng)用）雙水相萃取技術(shù)同生物轉(zhuǎn)化相結(jié)合（應(yīng)用）雙水相萃取技術(shù)同膜分離技術(shù)相結(jié)合（應(yīng)用）雙水相萃取技術(shù)同親和層析相結(jié)合（應(yīng)用）第八章反膠團(tuán)萃取一、學(xué)習(xí)目的與要求二、考核知識點(diǎn)與考核目標(biāo)概述（一般）反膠團(tuán)的概念（識記）反膠團(tuán)的功能（理解）反膠團(tuán)的應(yīng)用方面（應(yīng)用）反膠團(tuán)萃取的優(yōu)點(diǎn)（理解）反膠團(tuán)的形成（重點(diǎn)）反膠團(tuán)的構(gòu)造（理解）反膠團(tuán)的物理化學(xué)性質(zhì)（識記）反膠團(tuán)和正膠團(tuán)的比較（理解）反膠團(tuán)的制備方法（識記）生物活性物質(zhì)的分離濃縮（重點(diǎn)）反膠團(tuán)萃取的原理（理解）蛋白質(zhì)向非極性溶劑中的溶解模型（識記）反膠束萃取蛋白質(zhì)的影響因素（識記）（應(yīng)用）反膠團(tuán)萃取在分離工藝中的應(yīng)用（次重點(diǎn)）分離核糖核酸酶，細(xì)胞色素和溶菌酶的混合物流程（應(yīng)用）第九章膜分離過程一、學(xué)習(xí)目的與要求二、考核知識點(diǎn)與考核目標(biāo)概述（一般）膜的概念（識記）膜分離的優(yōu)點(diǎn)（理解）膜和膜分離過程的分類和特性（重點(diǎn)）膜的分類（識記）膜分離過程的種類（識記）膜分離過程的區(qū)別和使用范圍（識記）膜的基本理論（重點(diǎn)）膜分離過程的基本傳質(zhì)過程（理解）膜分離過程的機(jī)理（識記）濃差極化（識記）膜分離過程的擴(kuò)散模型（理解）膜的性能和參數(shù)（識記）膜的性能參數(shù)中的基本概念（識記）膜的使用壽命的影響因素（理解）膜的使用壽命的影響因素中的基本概念（識記）膜的應(yīng)用（次重點(diǎn)）膜組件的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)（理解）各種膜組件性能的比較（應(yīng)用）反滲透法膜的基本性能參數(shù)和應(yīng)用（應(yīng)用）超濾法膜的基本性能參數(shù)和應(yīng)用（應(yīng)用）微孔過濾的基本性能參數(shù)和應(yīng)用（應(yīng)用）納米過濾的基本性能參數(shù)和應(yīng)用（應(yīng)用）第十章液膜分離一、學(xué)習(xí)目的與要求反膠團(tuán)萃取各自的異同點(diǎn)。二、考核知識點(diǎn)與考核目標(biāo)概述（一般）液膜分離的概念（識記）液膜分離的應(yīng)用簡介（理解）液膜的分類（識記）液膜的膜相組成（識記）乳化液膜的制備與分離機(jī)制（重點(diǎn)）乳化液膜的制備方法（理解）乳化液膜的兩大分離機(jī)制（識記）載體（一般）載體分類及簡要介紹（理解）乳化液膜分離技術(shù)的工藝流程及其應(yīng)用（次重點(diǎn)）乳化液膜分離技術(shù)的一般工藝流程（識記）工業(yè)規(guī)模角度對膜相成分的要求（理解）破乳化（理解）乳化液膜分離在工業(yè)上的應(yīng)用（應(yīng)用）乳化液膜分離在生物化學(xué)上的應(yīng)用（應(yīng)用）乳化液膜分離在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用（應(yīng)用）乳化液膜過程的不利因素（一般）膜破裂（理解）膜膨脹的兩種機(jī)理（理解）選擇性載體的開發(fā)（理解）第十一章離子交換法一、學(xué)習(xí)目的與要求型和特點(diǎn)。二、考核知識點(diǎn)與考核目標(biāo)概述（一般）離子交換劑的簡介（理解）離子交換原理及分類（次重點(diǎn)）離子交換原理（識記）離子交換樹脂分類（理解）樹脂的命名（識記）離子交換樹脂的理化性能（一般）基本概念（理解）離子交換樹脂的基本要求（理解）離子交換過程的理論基礎(chǔ)（重點(diǎn)）離子交換平衡（理解）離子交換選擇性（理解）離子交換選擇性的影響因素（識記）離子交換過程（識記）影響離子交換過程速度的因素（理解）離子交換的應(yīng)用（次重點(diǎn)）離子交換裝置（理解）離子交換樹脂的工作過程（應(yīng)用）生化用離子交換劑的特點(diǎn)和種類（一般）生化用離子交換劑的特點(diǎn)（理解）生化用離子交換劑的種類（應(yīng)用）第十二章色譜分離一、學(xué)習(xí)目的與要求譜，親和色譜各自的分離原理，特點(diǎn)。二、考核知識點(diǎn)與考核目標(biāo)概述（一般）色譜分離的概念（識記）色譜分離的發(fā)展歷程（理解）色譜分離的的基本特點(diǎn)（理解）色譜分離的分類（一般）按分離機(jī)理不同分類（理解）按固定相形狀不同分類（理解）其他分類方法（理解）生物工業(yè)中的色譜分離（次重點(diǎn)）色譜分離規(guī)模劃分（理解）色譜分離方法的選擇（應(yīng)用）分析色譜與制備色譜及工業(yè)色譜的比較（理解）色譜分離的基本原理（重點(diǎn)）色譜分離的原理示意圖（理解）分配色譜的分配系數(shù)（識記）分配色譜的阻滯因素（識記）分配色譜的塔板理論（識記）吸附色譜的典型等溫曲線（理解）凝膠色譜分離原理（理解）凝膠色譜分離中的概念（識記）柱色譜分離法（次重點(diǎn)）層析劑的概念（理解）層析劑的分類（理解）層析色譜分離裝置（理解）層析色譜分離的操作（應(yīng)用）層析色譜分離的洗脫方法（應(yīng)用）徑向色譜的原理（理解）親和色譜（次重點(diǎn)）親和色譜的概念（識記）親和色譜的特點(diǎn)（理解）親和色譜常用的配基（理解）親和層析劑的制備過程（理解）常規(guī)親和色譜層析劑的簡介（理解）親和色譜操作中的洗脫方法（應(yīng)用）第三部分有關(guān)說明與實(shí)施要求一、考核的能力層次表述本大綱在考核目標(biāo)中，按照“識記力層次要求。各能力層次為遞進(jìn)等級關(guān)系，后者必須建立在前者的基礎(chǔ)上，其含義是：原理、方法的區(qū)別與聯(lián)系，是較高層次的要求。分析和解決有關(guān)的理論問題和實(shí)際問題，是最高層次的要求。二、教材1、指定教材2、參考教材嚴(yán)?？担蛛x工程．化學(xué)工業(yè)出版社，2001孫彥．生物分離工程.化學(xué)工業(yè)出版社，2001劉國詮．生物工程下游技術(shù)（第二版2003GarciaAprocessscience社,2002劉茉娥．膜分離技術(shù)．化學(xué)工業(yè)出版社，2000鄭領(lǐng)英，王學(xué)松．膜技術(shù)．化學(xué)工業(yè)出版社，2000張鏡澄．超臨界流體萃?。瘜W(xué)工業(yè)出版社，2000陳維鈕．超臨界流體萃取的原理和應(yīng)用．化學(xué)工業(yè)出版社，1998師治賢，王俊德．生物大分子的液相色譜分離和制備．北京：科學(xué)出版社，1999三、自學(xué)方法指導(dǎo)1、在開始閱讀指定教材某一章之前，先翻閱大綱中有關(guān)這一章的考核知識點(diǎn)及對知識點(diǎn)的能力層次要求和考核目標(biāo)，以便在閱讀教材時做到心中有數(shù)，有的放矢。2、閱讀教材時，要逐段細(xì)讀，逐句推敲，集中精力，吃透每一個知識點(diǎn)，對基本概念必須深刻理解，對基本理論必須徹底弄清，對基本方法必須牢固掌握。3、在自學(xué)過程中，既要思考問題，也要做好閱讀筆記，把教材中的基本概念、原理、內(nèi)容，可以不斷提高自學(xué)能力。4、完成書后作業(yè)和適當(dāng)?shù)妮o導(dǎo)練習(xí)是理解、消化和鞏固所學(xué)知識，培養(yǎng)分析問題、解（步驟分明的論述或推導(dǎo)，明確各層次（步驟）間的邏輯關(guān)系。四、對社會助學(xué)的要求1、應(yīng)熟知考試大綱對課程提出的總要求和各章的知識點(diǎn)。2、應(yīng)掌握各知識點(diǎn)要求達(dá)到的能力層次，并深刻理解對各知識點(diǎn)的考核目標(biāo)。3、輔導(dǎo)時，應(yīng)以考試大綱為依據(jù)，指定的教材為基礎(chǔ)，不要隨意增刪內(nèi)容，以免與大綱脫節(jié)。45、輔導(dǎo)時，要注意突出重點(diǎn)，對考生提出的問題，不要有問即答，要積極啟發(fā)引導(dǎo)。6、注意對應(yīng)考者能力的培養(yǎng)，特別是自學(xué)能力的培養(yǎng)，要引導(dǎo)考生逐步學(xué)會獨(dú)立學(xué)習(xí)，在自學(xué)過程中善于提出問題，分析問題，做出判斷，解決問題。7、要使考生了解試題的難易與能力層次高低兩者不完全是一回事，在各個能力層次中會存在著不同難度的試題。8、助學(xué)學(xué)時：本課程共4學(xué)分，建議總課時72學(xué)時，其中助學(xué)課時分配如下：章次內(nèi)容學(xué)時一緒論2二下游技術(shù)理論基礎(chǔ)6三發(fā)酵液預(yù)處理6四微生物細(xì)胞破碎6五溶劑萃取和浸取6六超臨界流體萃取6七雙水相萃取6八反膠團(tuán)萃取6九膜分離過程8十液膜分離6十一離子交換法6十二色譜分類8合計72五、關(guān)于命題考試的若干規(guī)定(包括能力層次比例、難易度比例、內(nèi)容程度比例、題型、考試方法和考試時間等)1、本大綱各章所提到的內(nèi)容和考核目標(biāo)都是考試內(nèi)容。試題覆蓋到章，適當(dāng)突出重點(diǎn)。2、試卷中對不同能力層次的試題比例大致是："識記"為20%、"理解"為30％、"應(yīng)用"為50％。3、試題難易程度應(yīng)合理：易、較易、較難、難比例為2:3:3:2。4、每份試卷