GATE生物技術考試大綱

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科目程式碼: BT

課程結構

課程大綱

A部分: 工程數學

• 線性代數 −
  • 矩陣和行列式
  • 線性方程組
  • 特徵值和特徵向量
• 微積分 −
  • 極限、連續性和可導性
  • 偏導數
  • 最大值和最小值
  • 數列和級數
  • 收斂性檢驗
  • 傅立葉級數
• 微分方程 −
  • 一階線性及非線性常微分方程
  • 常係數高階常微分方程
  • 柯西-尤拉方程
  • 拉普拉斯變換
  • 偏微分方程-拉普拉斯方程
  • 熱傳導方程和波動方程
• 機率與統計 −
  • 平均數、中位數、眾數和標準差
  • 隨機變數
  • 泊松分佈
  • 正態分佈和二項分佈
  • 相關和迴歸分析
• 數值方法 −
  • 線性及非線性代數方程的解法
  • 梯形法則和辛普森法則的積分
  • 常微分方程的單步法和多步法

B部分: 普通生物技術

單元1: 生物化學

• 生物分子-結構和功能 −
  • 生物膜
  • 結構
  • 動作電位
  • 轉運過程
• 酶 −
  • 分類
  • 動力學和作用機制
• 代謝的基本概念和設計 −
  • 碳水化合物
  • 脂類
  • 氨基酸
  • 核酸
  • 光合作用
  • 呼吸作用
  • 電子傳遞鏈
• 生物能量學

單元2: 微生物學

• 病毒-結構和分類
• 微生物分類和多樣性（細菌、藻類和真菌）
• 微生物學方法
• 微生物生長和營養
• 需氧和厭氧呼吸
• 固氮作用
• 微生物疾病和宿主-病原體相互作用

單元3: 細胞生物學

• 原核細胞和真核細胞結構
• 細胞週期和細胞生長控制
• 細胞間通訊
• 細胞訊號傳導和訊號轉導

單元4: 分子生物學與遺傳學

• 基因和染色體的分子結構

• 突變和誘變

• 原核生物和真核生物中核酸複製、轉錄、翻譯及其調控機制

• 孟德爾遺傳

• 基因互作

• 互補性

• 連鎖、重組和染色體作圖

• 細胞質遺傳

• 微生物遺傳學（質粒、轉化、轉導、接合）

• 水平基因轉移和轉座因子

• RNA干擾

• DNA損傷和修復

• 染色體變異

• 遺傳病的分子基礎

單元5: 分析技術

• 顯微鏡原理-光學顯微鏡、電子顯微鏡、熒光顯微鏡和共聚焦顯微鏡
• 離心-高速離心和超速離心
• 光譜學原理 −
  • 紫外光譜
  • 可見光譜
  • 圓二色光譜
  • 紅外光譜
  • 傅立葉變換紅外光譜
  • 拉曼光譜
  • 質譜
  • 核磁共振
• 色譜原理 −
  • 離子交換色譜
  • 凝膠過濾色譜
  • 疏水作用色譜
  • 親和色譜
  • 氣相色譜
  • 高效液相色譜
  • 快速蛋白液相色譜
• 電泳
• 微陣列

單元6: 免疫學

• 免疫學歷史
• 先天性免疫、體液免疫和細胞免疫
• 抗原
• 抗體結構和功能
• 抗體多樣性的分子基礎
• 抗體的合成和分泌
• 抗原-抗體反應
• 補體
• 一級和二級淋巴器官
• B細胞、T細胞和巨噬細胞
• 主要組織相容性複合體 (MHC)
• 抗原加工和呈遞
• 多克隆抗體和單克隆抗體
• 免疫應答的調控
• 免疫耐受
• 超敏反應
• 自身免疫
• 移植物抗宿主反應

單元7: 生物資訊學

• 主要的生物資訊學資源和搜尋工具

• 序列和結構資料庫

• 序列分析 −

  • 生物分子序列檔案格式

  • 評分矩陣

  • 序列比對

  • 系統發育

• 基因組學和蛋白質組學研究的資料探勘和分析工具

• 分子動力學和模擬（基本概念，包括力場、蛋白質-蛋白質、蛋白質-核酸、蛋白質-配體相互作用）

C部分: 重組DNA技術

• 限制性內切酶和修飾酶

• 載體；質粒、噬菌體和其他病毒載體、粘粒、Ti質粒、酵母人工染色體

• 哺乳動物和植物表達載體

• cDNA文庫和基因組DNA文庫

• 基因分離、克隆和表達

• 轉座子和基因靶向

• DNA標記

• DNA測序

• 聚合酶鏈式反應

• DNA指紋圖譜

• Southern印跡和Northern印跡

• 原位雜交

• RAPD、RFLP

• 定點誘變

• 基因轉移技術

• 基因治療

D部分: 植物和動物生物技術

• 全能性
• 植物再生
• 植物生長調節劑和誘導劑
• 組織培養和細胞懸浮培養系統 −
  • 方法
  • 生長動力學
  • 營養最佳化
• 植物懸浮培養物生產次生代謝產物
• 毛狀根培養
• 轉基因植物
• 具有工業重要性的植物產品

動物細胞培養

• 培養基組成和生長條件
• 動物細胞和組織儲存
• 貼壁和非貼壁依賴性細胞培養
• 細胞生長動力學
• 微載體和宏載體培養
• 雜交瘤技術
• 幹細胞技術
• 動物克隆
• 轉基因動物

E部分: 生物過程工程與工藝生物技術

• 應用於生物系統的化學工程原理 −
  • 反應器設計原理
  • 理想和非理想多相生物反應器
  • 傳質和傳熱
• 發酵液的流變學、通氣和攪拌
• 培養基配製和最佳化
• 微生物生長、底物利用和產物形成的動力學
• 空氣和培養基的滅菌
• 分批、補料分批和連續過程
• 各種型別的微生物和酶反應器
• 儀器控制和最佳化
• 固液分離和液液萃取的單元操作
• 工藝放大、經濟性和可行性分析

生物加工的工程原理

• 上游生產和下游生產

• 從實驗室到工業規模的生物工藝設計和開發

• 微生物、動物和植物細胞培養平臺

• 生物量和初級/次級代謝產物的生產

• 生物燃料、生物塑膠、工業酶、抗生素

• 重組蛋白的大規模生產和純化

• 色譜和膜基生物分離方法的工業應用

• 生物催化劑（酶和細胞）的固定化用於生物轉化過程

• 生物修復-好氧和厭氧過程用於固體/液體廢物的穩定化

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