生物工艺学 课程教学大纲

1、生物工艺学课程教学大纲课程内容：生物工艺学是微生物学、生物化学、遗传学、分子生物学和化工原理等课程的后续课程，通过本课程的学习，使学生掌握发酵工业菌种的基本知识，掌握初级代谢产物及次级代谢产物的合成规律和特点；熟悉并掌握菌种改良的基本方法,发酵动力学及工艺的控制，了解重要发酵产品的生产过程。 通过本课程的教学，应使学生掌握生物工程学的基本知识和基本技能，了解现代生物工程技术的发展与应用情况，具备一定的生物生产技能，并具备设计、开发新产品生产工艺的初步能力。一、教学内容Chapter 1 An Historical Perspective1.1    Ferment

2、ation: An ancient tradition   1.2 The rise of fermentation microbiology  1.3  Developments in metabolic and biochemical engineering  1.4 Discovery of antibiotics and genetic engineering  1.5  Fermentation biotechnology and the production of amino acids   

3、教学难点：Developments in metabolic and biochemical engineering教学重点：Fermentation biotechnology and the production of amino acidsChapter 2 Microbiology of Industrial Fermentation2.1 Chemical synthesis of bacterial protoplasm/biomass      2.2 The growth cycle 2.3 Growth yield in relatio

4、n to carbon and energy of growth substrates2.4 Current advances and innovations in the fermentation industry 教学难点：Growth yield in relation to carbon and energy of growth substrates教学重点：The growth cycleChapter 3 Fermentation Kinetics3.1 Framework for kinetic models 3.2 Kinetic models3.3 Population mo

5、dels教学难点：Kinetic models教学重点：Population modelsChapter 4 Microbial Synthesis of Metabolites 4.1 Microbial Synthesis of Primary Metabolites4.2 Microbial Synthesis of Secondary Metabolites4.3 Strain improvement教学难点：Recombinant DNA approaches to strain improvement for low- and medium-value products 教学重点：

6、Control of primary metabolism，Fed-batch cultureChapter 5 Control of Fermentations     5.1 Requirement for control        5.2  Fermentor control specification     5.3 Control of incubation   教学难点：Control of incubation教学重点：Ferm

7、entor control specificationChapter 6 Application of Metabolic Engineering to the Conversion of Renewable Resources to Fuels and Fine Chemicals     6.1 Pentose fermentation  6.2 Genetically engineered bacteria 6.3  Genetically engineered yeast   6.4 Microb

8、es producing ethanol from lignocelluloses教学难点：Genetically engineered bacteria，Genetically engineered yeast教学重点：Microbes producing ethanol from lignocelluloses二、教学要求第一章 生物技术发展史教学要求：了解生物技术发展的历史及一些重大发现。第二章 工业发酵生产的微生物学教学要求：掌握微生物生长的基本规律及碳源等对生长的影响，了解发酵工业的新进展。第三章 发酵动力学教学要求：了解动力学模型的基本组成，掌握典型的动力学模型及其应用。第四章 代

9、谢产物的生物合成教学要求：掌握初级代谢产物及次级代谢产物的合成规律和特点；熟悉菌种改良的基本方法。第五章 发酵工艺控制教学要求：熟悉发酵罐的控制方法，掌握培养过程控制的基本原则。第六章 代谢工程在可再生能源和化学品生产中的应用教学要求：熟悉基因工程菌的构建方法，掌握戊糖发酵生产的方法，掌握利用微生物生产纤维素乙醇的方法。三、章节学时分配章次总课时课堂讲授实验上机实践备 注133266333477577666总计3232四、教材与主要参考资料教材1 E. M. T. El-Mansi Fermentation Microbiology and Biotechnology，CRC Press，1999参考资料1 J. E. Smith, Biotechnology