(生物科技行業(yè)) 生物工程下游技術

湖北省高等教育自學考試大綱課程名稱：生物工程下游技術 課程代碼：6705第一部分課程性質與目標一、課程性質與特點生物工程下游技術這門課程適合于理工科專業(yè)生物工程專業(yè)進行學習”范疇。主要研究的是物質分離的方法原理及相關的儀器設備二、課程目標與基本要求通過學習生物工程下游技術這門課程應掌握以下基本知識點：生物工程下游技術的研究對象和發(fā)展歷程下游技術的理論基礎發(fā)酵液預處理，微生物細胞破碎方法和設備分離、純化技術的應用能力，及對生物物質提純最佳方案的設計能力。三、與本專業(yè)其他課程的關系本課程的內容更多的涉及到工業(yè)應用學習中，是一門將生物工程上游技術應用到實際生產中所需要借助的手段。用到這門課程中，其后繼課程有《發(fā)酵工廠設計》等。第二部分考核內容與考核目標第一章緒論一、學習目的與要求工程下游技術的發(fā)展動態(tài)。二、考核知識點與考核目標生物工業(yè)下游技術的工作領域（次重點）技術范疇（識記）生物工程下游技術的發(fā)展歷程（理解）生物工程下游技術的一般工藝過程（重點）原料及產品特性（識記）下游技術的一般工藝過程（理解）生物工業(yè)下游技術的發(fā)展動態(tài)（一般）傳統(tǒng)分離技術的提高和完善（理解）新技術的研究和開發(fā)（理解）清潔生產（理解）第二章下游技術的理論基礎一、學習目的與要求化學反應；理解生物分離過程的特異性相互作用及作用方式。二、考核知識點與考核目標下游技術中的物理學過程（次重點）基礎物性（理解）物理學過程分類（識記）平衡論及各種平衡關系（識記）傳遞現象及傳遞方式（識記）下游技術中的化學過程（重點）化學分子識別機理及相互作用（識記）下游技術中的化學反應（理解）下游技術中的生物學過程（重點）生物特異性相互作用機理，作用方式和影響因素（識記）親和色譜（應用）第三章發(fā)酵液預處理一、學習目的與要求分離原理和分離適用范圍。二、考核知識點與考核目標發(fā)酵液過濾特性的改變（次重點）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)酵液的雜質對提取精制的影響（理解）高價無機離子的去除方法（識記）雜蛋白質的去除方法（識記）固液分離工程及設備（重點）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備，分離適用范圍和分離原理（應用）過濾操作的種類（理解）常用的過濾設備類型和工作機理（應用）錯流過濾原理（理解）錯流過濾應用（應用）其他固液分離方法（理解）第四章微生物細胞破碎一、學習目的與要求回顧微生物細胞壁的組成與結構，區(qū)分GG二、考核知識點與考核目標細胞壁的組成與結構（一般）細胞壁和細胞膜的組成和各自的作用（理解）細菌，酵母菌，霉菌的細胞壁結構（識記）細胞壁結構和細胞破碎（應用）常用破碎方法（重點）細胞破碎方法分類（識記）機械破碎方法原理（理解）不同類型機械破碎設備（應用）細胞機械破碎影響因素（識記）非機械破碎方法種類（識記）不同細胞破碎方法適用范圍（識記）不同細胞破碎方法各自優(yōu)缺點（理解）其他破碎方法（理解）破碎率的測定與破碎技術的研究方向（次重點）破碎率的測定方法（識記）破碎技術的研究方向（理解）第五章溶劑萃取和浸取一、學習目的與要求浸取基本概念，步驟，理論基礎和擴散機理。二、考核知識點與考核目標溶劑萃?。ㄖ攸c）溶劑萃取過程的理論基礎（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（應用）溶劑萃取溶劑的選擇（應用）分配定律和分配因數（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）萃取設備簡介（應用）浸取（次重點）基本概念（識記）浸取過程（理解）費克定律（理解）不同介質中的分子擴散（理解）相平衡（識記）溶劑選擇原理（應用）第六章超臨界流體萃取一、學習目的與要求流體萃取的特點。掌握超臨界流體萃取的基本過程。了解超臨界流體萃取設備。二、考核知識點與考核目標序言（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)上的應用（理解）超臨界流體萃取的基本原理（重點）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系（理解）2CO溶劑特征（重點）22CO的相圖（識記）22CO的性質（識記）22CO萃取（次重點）22CO萃取舉例（應用）2拖帶劑概念及作用（理解）2CO萃取流程（重點）2咖啡豆中咖啡因萃?。ɡ斫猓┢【苹ㄝ腿。ɡ斫猓?CO萃取技術在生物，食品等工業(yè)中的應用（一般）2第七章雙水相萃取技術一、學習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的應用和雙水相萃取技術的進展。二、考核知識點與考核目標概述（一般）雙水相萃取的特點（理解）雙水相萃取的基本概念（識記）雙水相萃取現象（應用）聚合物的不相溶性（理解）雙水相分離理論（重點）雙水相形成（理解）幾種典型的雙水相系統(tǒng)（識記）相圖（理解）物質在兩相中的分配（理解）雙水相系統(tǒng)中物質分配的影響因素（理解）雙水相萃取技術的應用（次重點）酶的提取和純化（應用）核酸的分離及純化（應用）雙水相萃取技術的進展（一般）廉價雙水相體系（應用）雙水相萃取技術同生物轉化相結合（應用）雙水相萃取技術同膜分離技術相結合（應用）雙水相萃取技術同親和層析相結合（應用）第八章反膠團萃取一、學習目的與要求二、考核知識點與考核目標概述（一般）反膠團的概念（識記）反膠團的功能（理解）反膠團的應用方面（應用）反膠團萃取的優(yōu)點（理解）反膠團的形成（重點）反膠團的構造（理解）反膠團的物理化學性質（識記）反膠團和正膠團的比較（理解）反膠團的制備方法（識記）生物活性物質的分離濃縮（重點）反膠團萃取的原理（理解）蛋白質向非極性溶劑中的溶解模型（識記）反膠束萃取蛋白質的影響因素（識記）（應用）反膠團萃取在分離工藝中的應用（次重點）分離核糖核酸酶，細胞色素和溶菌酶的混合物流程（應用）第九章膜分離過程一、學習目的與要求二、考核知識點與考核目標概述（一般）膜的概念（識記）膜分離的優(yōu)點（理解）膜和膜分離過程的分類和特性（重點）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）膜分離過程的基本傳質過程（理解）膜分離過程的機理（識記）濃差極化（識記）膜分離過程的擴散模型（理解）膜的性能和參數（識記）膜的性能參數中的基本概念（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）膜的應用（次重點）膜組件的結構和特點（理解）各種膜組件性能的比較（應用）反滲透法膜的基本性能參數和應用（應用）超濾法膜的基本性能參數和應用（應用）微孔過濾的基本性能參數和應用（應用）納米過濾的基本性能參數和應用（應用）第十章液膜分離一、學習目的與要求反膠團萃取各自的異同點。二、考核知識點與考核目標概述（一般）液膜分離的概念（識記）液膜分離的應用簡介（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制（重點）乳化液膜的制備方法（理解）乳化液膜的兩大分離機制（識記）載體（一般）載體分類及簡要介紹（理解）乳化液膜分離技術的工藝流程及其應用（次重點）乳化液膜分離技術的一般工藝流程（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)上的應用（應用）乳化液膜分離在生物化學上的應用（應用）乳化液膜分離在醫(yī)學上的應用（應用）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、學習目的與要求型和特點。二、考核知識點與考核目標概述（一般）離子交換劑的簡介（理解）離子交換原理及分類（次重點）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（重點）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）離子交換的應用（次重點）離子交換裝置（理解）離子交換樹脂的工作過程（應用）生化用離子交換劑的特點和種類（一般）生化用離子交換劑的特點（理解）生化用離子交換劑的種類（應用）第十二章色譜分離一、學習目的與要求譜，親和色譜各自的分離原理，特點。二、考核知識點與考核目標概述（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（理解）色譜分離的分類（一般）按分離機理不同分類（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）色譜分離規(guī)模劃分（理解）色譜分離方法的選擇（應用）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）色譜分離的原理示意圖（理解）分配色譜的分配系數（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）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（應用）層析色譜分離的洗脫方法（應用）徑向色譜的原理（理解）親和色譜（次重點）親和色譜的概念（識記）親和色譜的特點（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（應用）第三部分有關說明與實施要求一、考核的能力層次表述本大綱在考核目標中，按照“識記力層次要求。各能力層次為遞進等級關系，后者必須建立在前者的基礎上，其含義是：原理、方法的區(qū)別與聯系，是較高層次的要求。分析和解決有關的理論問題和實際問題，是最高層次的要求。二、教材1、指定教材2、參考教材嚴希康．生化分離工程．化學工業(yè)出版社，2001孫彥．生物分離工程.化學工業(yè)出版社，2001劉國詮．生物工程下游技術（第二版2003GarciaAprocessscience社,2002劉茉娥．膜分離技術．化學工業(yè)出版社，2000鄭領英，王學松．膜技術．化學工業(yè)出版社，2000張鏡澄．超臨界流體萃?。瘜W工業(yè)出版社，2000陳維鈕．超臨界流體萃取的原理和應用．化學工業(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：科學出版社，1999三、自學方法指導1、在開始閱讀指定教材某一章之前，先翻閱大綱中有關這一章的考核知識點及對知識點的能力層次要求和考核目標，以便在閱讀教材時做到心中有數，有的放矢。2、閱讀教材時，要逐段細讀，逐句推敲，集中精力，吃透每一個知識點，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、內容，可以不斷提高自學能力。4、完成書后作業(yè)和適當的輔導練習是理解、消化和鞏固所學知識，培養(yǎng)分析問題、解（步驟分明的論述或推導，明確各層次（步驟）間的邏輯關系。四、對社會助學的要求1、應熟知考試大綱對課程提出的總要求和各章的知識點。2、應掌握各知識點要求達到的能力層次，并深刻理解對各知識點的考核目標。3、輔導時，應以考試大綱為依據，指定的教材為基礎，不要隨意增刪內容，以免與大綱脫節(jié)。45、輔導時，要注意突出重點，對考生提出的問題，不要有問即答，要積極啟發(fā)引導。6、注意對應考者能力的培養(yǎng)，特別是自學能力的培養(yǎng)，要引導考生逐步學會獨立學習，在自學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、助學學時：本課程共4學分，建議總課時72學時，其中助學課時分配如下：章次內容學時一緒論2二下游技術理論基礎6三發(fā)酵液預處理6四微生物細胞破碎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容和考核目標都是考試內容。試題覆蓋到章，適當突出重點。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％、"應用"為50％。3、試題難易程度應合理：易、較易、較難、難比例為2:3:3:2。4、每份試卷