GATE生物技术考试大纲

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科目代码: BT

课程结构

课程大纲

A部分: 工程数学

• 线性代数 −
  • 矩阵和行列式
  • 线性方程组
  • 特征值和特征向量
• 微积分 −
  • 极限、连续性和可导性
  • 偏导数
  • 最大值和最小值
  • 数列和级数
  • 收敛性检验
  • 傅里叶级数
• 微分方程 −
  • 一阶线性及非线性常微分方程
  • 常系数高阶常微分方程
  • 柯西-欧拉方程
  • 拉普拉斯变换
  • 偏微分方程-拉普拉斯方程
  • 热传导方程和波动方程
• 概率与统计 −
  • 平均数、中位数、众数和标准差
  • 随机变量
  • 泊松分布
  • 正态分布和二项分布
  • 相关和回归分析
• 数值方法 −
  • 线性及非线性代数方程的解法
  • 梯形法则和辛普森法则的积分
  • 常微分方程的单步法和多步法

B部分: 普通生物技术

单元1: 生物化学

• 生物分子-结构和功能 −
  • 生物膜
  • 结构
  • 动作电位
  • 转运过程
• 酶 −
  • 分类
  • 动力学和作用机制
• 代谢的基本概念和设计 −
  • 碳水化合物
  • 脂类
  • 氨基酸
  • 核酸
  • 光合作用
  • 呼吸作用
  • 电子传递链
• 生物能量学

单元2: 微生物学

• 病毒-结构和分类
• 微生物分类和多样性（细菌、藻类和真菌）
• 微生物学方法
• 微生物生长和营养
• 需氧和厌氧呼吸
• 固氮作用
• 微生物疾病和宿主-病原体相互作用

单元3: 细胞生物学

• 原核细胞和真核细胞结构
• 细胞周期和细胞生长控制
• 细胞间通讯
• 细胞信号传导和信号转导

单元4: 分子生物学与遗传学

• 基因和染色体的分子结构

• 突变和诱变

• 原核生物和真核生物中核酸复制、转录、翻译及其调控机制

• 孟德尔遗传

• 基因互作

• 互补性

• 连锁、重组和染色体作图

• 细胞质遗传

• 微生物遗传学（质粒、转化、转导、接合）

• 水平基因转移和转座因子

• RNA干扰

• DNA损伤和修复

• 染色体变异

• 遗传病的分子基础

单元5: 分析技术

• 显微镜原理-光学显微镜、电子显微镜、荧光显微镜和共聚焦显微镜
• 离心-高速离心和超速离心
• 光谱学原理 −
  • 紫外光谱
  • 可见光谱
  • 圆二色光谱
  • 红外光谱
  • 傅里叶变换红外光谱
  • 拉曼光谱
  • 质谱
  • 核磁共振
• 色谱原理 −
  • 离子交换色谱
  • 凝胶过滤色谱
  • 疏水作用色谱
  • 亲和色谱
  • 气相色谱
  • 高效液相色谱
  • 快速蛋白液相色谱
• 电泳
• 微阵列

单元6: 免疫学

• 免疫学历史
• 先天性免疫、体液免疫和细胞免疫
• 抗原
• 抗体结构和功能
• 抗体多样性的分子基础
• 抗体的合成和分泌
• 抗原-抗体反应
• 补体
• 一级和二级淋巴器官
• B细胞、T细胞和巨噬细胞
• 主要组织相容性复合体 (MHC)
• 抗原加工和呈递
• 多克隆抗体和单克隆抗体
• 免疫应答的调控
• 免疫耐受
• 超敏反应
• 自身免疫
• 移植物抗宿主反应

单元7: 生物信息学

• 主要的生物信息学资源和搜索工具

• 序列和结构数据库

• 序列分析 −

  • 生物分子序列文件格式

  • 评分矩阵

  • 序列比对

  • 系统发育

• 基因组学和蛋白质组学研究的数据挖掘和分析工具

• 分子动力学和模拟（基本概念，包括力场、蛋白质-蛋白质、蛋白质-核酸、蛋白质-配体相互作用）

C部分: 重组DNA技术

• 限制性内切酶和修饰酶

• 载体；质粒、噬菌体和其他病毒载体、粘粒、Ti质粒、酵母人工染色体

• 哺乳动物和植物表达载体

• cDNA文库和基因组DNA文库

• 基因分离、克隆和表达

• 转座子和基因靶向

• DNA标记

• DNA测序

• 聚合酶链式反应

• DNA指纹图谱

• Southern印迹和Northern印迹

• 原位杂交

• RAPD、RFLP

• 定点诱变

• 基因转移技术

• 基因治疗

D部分: 植物和动物生物技术

• 全能性
• 植物再生
• 植物生长调节剂和诱导剂
• 组织培养和细胞悬浮培养系统 −
  • 方法
  • 生长动力学
  • 营养优化
• 植物悬浮培养物生产次生代谢产物
• 毛状根培养
• 转基因植物
• 具有工业重要性的植物产品

动物细胞培养

• 培养基组成和生长条件
• 动物细胞和组织保存
• 贴壁和非贴壁依赖性细胞培养
• 细胞生长动力学
• 微载体和宏载体培养
• 杂交瘤技术
• 干细胞技术
• 动物克隆
• 转基因动物

E部分: 生物过程工程与工艺生物技术

• 应用于生物系统的化学工程原理 −
  • 反应器设计原理
  • 理想和非理想多相生物反应器
  • 传质和传热
• 发酵液的流变学、通气和搅拌
• 培养基配制和优化
• 微生物生长、底物利用和产物形成的动力学
• 空气和培养基的灭菌
• 分批、补料分批和连续过程
• 各种类型的微生物和酶反应器
• 仪器控制和优化
• 固液分离和液液萃取的单元操作
• 工艺放大、经济性和可行性分析

生物加工的工程原理

• 上游生产和下游生产

• 从实验室到工业规模的生物工艺设计和开发

• 微生物、动物和植物细胞培养平台

• 生物量和初级/次级代谢产物的生产

• 生物燃料、生物塑料、工业酶、抗生素

• 重组蛋白的大规模生产和纯化

• 色谱和膜基生物分离方法的工业应用

• 生物催化剂（酶和细胞）的固定化用于生物转化过程

• 生物修复-好氧和厌氧过程用于固体/液体废物的稳定化

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