华南理工大学博士研究生入学考试发酵生理学考试大纲

本《发酵生理学》考试大纲适用于华南理工大学生物化工和发酵工程专业的博士研究生入学考试。发酵生理学以发酵工业涉及的原核微生物与真核微生物为研究对象，以微生物学、微生物生理学、微生物遗传学为基础，是细胞生物学、分子生物学、分子遗传学、代谢调控等多学科交叉渗透的一门边缘学科，主要阐明微生物的细胞结构与功能、微生物生长规律及其生化变化与控制、发酵产物（氨基酸、有机酸、核苷酸、抗生素）的生物合成与代谢调控、并以此理论指导代谢控制育种与代谢控制发酵方案的实施。要求考生对微生物发酵生理学的基本概念、专业词语、技术原理有较深的了解；系统掌握微生物的系统分类、细胞结构与功能、生理代谢、遗传变异、代谢调控的基本理论知识；并具有应用这些知识和技术分析和解决问题的能力。

一. 考试内容

(一) 原核微生物

1. 原核生物的定义、关键内涵及其与真核生物的本质差异

2. 原核微生物的细胞结构与生理功能

3. 原核生物的分类与鉴定

4. 原核生物的物种多样性: 细菌(Bacteria)和古菌(Archaea)

(二) 真核微生物

1. 真核生物的定义、关键内涵及其与原核生物的本质差异

2. 真核微生物的细胞结构与生理功能

3. 真菌的主要类群：酵母菌、霉菌、担子菌

（三）微生物生长与环境

1. 微生物的必需营养和大量繁殖

2. 微生物的生长特点及测定

3. 有害微生物的控制

4. 微生物的能量代谢

5. 分解代谢和合成代谢

6. 细胞周期与群体生长动力学

7. 异常环境中微生物生理

（四）微生物代谢与控制

1. 糖代谢与发酵产物生成

2. 有机酸的发酵与控制

3. 氨基酸发酵代谢控制与菌种选育

4. 核苷酸发酵代谢控制与菌种选育

5．抗生素生物合成调节机制

(五) 微生物遗传、变异和育种

1. 微生物遗传的物质基础

2. DNA结构、复制及变异

3. 微生物基因的表达及调控

4．微生物变异和诱变育种

5．基因重组和杂交育种

6. 基因工程原理及技术

7. 菌种的退化、复壮和保藏

8. 微生物基因组结构特点及功能基因组

二、考试要求

（一）原核微生物

1. 了解什么是原核生物？什么是生物三域说，由谁提出及根据是什么？原核生物的系统进化理论。

2. 了解原核微生物的细胞结构，认识细胞壁、细胞膜、核区(异核体)、核糖体、内生孢子、鞭毛等分子结构和功能性状，以及在微生物多样性研究中的意义。

3. 了解和掌握原核生物的现代分类体系与鉴定的基本程序和方法。包括革兰氏染色、形态观察、生理测定、生化活性分析、细胞化学分析、核酸(RNA/DNA)分析、蛋白质分析等表观和分子信息在分类鉴定中的综合应用。了解原核微生物的命名法规。

4. 了解和认识原核生物的物种多样性。了解细菌(Bacteria)、放线菌、蓝细菌和古菌的重要代表种群的基本特性和在生命现象研究中的意义。

（二） 真核微生物

1. 了解什么是真核生物? 真核生物的主要类群。

2. 了解真核微生物的细胞结构与功能, 比较真核细胞与原核细胞间的主要区别。

3. 了解和掌握真核微生物的分类与鉴定的基本方法。认识真核微生物的物种多样性。了解酵母菌、霉菌、担子菌的主要代表种群的生物学特征和实际意义。

（三）微生物生长与环境

1. 了解微生物六类营养要素; 微生物的营养类型; 营养物质跨膜运输的机制和代谢产物的分泌与控制。

2. 了解微生物生长的测定方法；熟悉典型生长曲线的意义；了解影响微生物生长的主要因素。

3. 了解控制有害微生物的主要措施及其意义；熟悉高温灭菌的主要方法；了解常用化学杀菌剂、抗生素、消毒剂和治疗剂种类和功效，以及其杀菌、抑菌原理。

4. 了解能量代谢中的生物氧化概念；能量转换膜的组成与功能；能量偶联及氧化磷酸化机制；细菌呼吸链。

5. 了解分解代谢的内容；何谓合成代谢？合成代谢和分解代谢的关联性。

6. 了解细菌、酵母菌、霉菌的生长与分化；细胞周期；群体生长动力学。

7. 了解极端微生物的概念及极端微生物（嗜热菌、嗜冷菌、嗜盐菌、嗜酸菌、嗜碱菌、嗜压菌）适应异常环境的机制；古菌(Archaea)和极端微生物的关系；细菌的耐药机制。

（四）微生物代谢与控制

1. 了解微生物糖降解途径的多样心及生理功能；糖降解的调节；糖的生物合成与多糖发酵。

2. 了解柠檬酸为代表的有机酸发酵与控制。

3. 了解天冬氨酸族、芳香族氨基酸发酵代谢控制与菌种选育。

4. 了解肌苷酸、鸟苷酸发酵代谢控制与菌种选育。

5. 了解抗生素生物合成的调节机制。

(五) 微生物遗传、变异和育种

1. 熟悉各类微生物（细菌、古菌、真核微生物等）的遗传特征。

2.了解遗传物质(DNA/RNA)在微生物细胞内的存在部位(核或核区、核糖体、质粒等)和功能特性。

3. 了解DNA的结构及与其功能（如复制、转录等）相适应的特点。

4. 清楚基因的概念，了解基因突变的特点及突变机制。能举例说明物理诱变、化学诱变在育种中的应用。

5. 了解微生物基因表达调控的相关元件及其功能，了解原核微生物基因表达调控的分子机制。

6. 了解原核生物的四种遗传操作方法：转化(Transformation)、转导(Transduction)、接合(Conjugation, Mating)和原生质体融合(Protoplast Fusion)。了解真核微生物基因重组中的有性杂交和准性杂交(Parasexual Hybridization) 的育种意义。

7. 熟悉基因工程(Gene Engineering)和相关技术术语。熟悉基因工程的基本操作步骤。

8. 了解菌种保藏的基本方法。何谓菌种退化(Degeneration)。了解菌种复壮的措施。

9. 理解基因和基因组的概念；了解真核生物和原核生物在基因组结构、基因结构及遗传过程中的主要差别。

（六）知识综合运用能力

1.在给出前提条件下，能够设计简单的技术路线去获得所要求的微生物类群、基因或代谢产物；

2.能够根据提供的现象，提出微生物所具有的功能假说或进化过程假说；

3.利用所学知识，设计用某种微生物的功能去解决一个实际问题，如环境污染等。

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