GATE Biotechnology Syllabus 2027 PDF Download
The GATE Biotechnology Syllabus 2027 has been released by the organizing IIT for candidates appearing in the GATE 2027 examination.
The syllabus includes important topics from Engineering Mathematics, General Biology, Genetics, Cellular and Molecular Biology, Fundamentals of Biological Engineering, Bioprocess Engineering and Process Biotechnology, Plant, Animal and Microbial Biotechnology, and Recombinant DNA Technology and Other Tools in Biotechnology. Candidates should study the subject-wise topics to prepare for the examination. The complete syllabus is available in PDF format for download.
GATE Biotechnology Syllabus 2027 Overview
| Subject | Details |
|---|---|
| Exam Name | GATE 2027 (Graduate Aptitude Test in Engineering) |
| Conducting Body | Indian Institute of Technology |
| Paper Name | Biotechnology |
| Paper Code | BT |
| Total Questions | 65 |
| Topics Covered | Engineering Mathematics, General Biology, Genetics, Cellular and Molecular Biology, Fundamentals of Biological Engineering, Bioprocess Engineering and Process Biotechnology, Plant, Animal and Microbial Biotechnology, Recombinant DNA Technology and Other Tools in Biotechnology |
| Total Marks | 100 |
| Syllabus Status | Released |
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GATE Biotechnology Syllabus 2027 PDF Download – Direct Link
Candidates can download the GATE Biotechnology syllabus PDF from the direct link given below.
GATE Biotechnology Syllabus 2027 – Topic Wise
The GATE Biotechnology syllabus covers various sections related to engineering mathematics, general biology, genetics, cellular and molecular biology, biological engineering, bioprocess engineering, plant, animal and microbial biotechnology, and recombinant DNA technology. Candidates can check the subject-wise topics below.
Section 1: Engineering Mathematics (इंजीनियरिंग गणित)
Linear Algebra (रैखिक बीजगणित): Matrices and determinants (आव्यूह और सारणिक); Systems of linear equations (रैखिक समीकरणों की प्रणाली); Eigen values and Eigen vectors (आइगेन मान और आइगेन सदिश).
Calculus (कलन): Limits, continuity and differentiability (सीमाएँ, सांतत्य और अवकलनीयता); Partial derivatives, maxima and minima (आंशिक अवकलज, उच्चिष्ठ और निम्निष्ठ); Sequences and series (अनुक्रम और श्रेणी); Test for convergence (अभिसरण परीक्षण).
Differential Equations (अवकल समीकरण): Linear and nonlinear first order ODEs (रैखिक और अरैखिक प्रथम कोटि सामान्य अवकल समीकरण), higher order ODEs with constant coefficients (उच्च कोटि सामान्य अवकल समीकरण स्थिर गुणांकों के साथ); Cauchy’s and Euler’s equations (कॉची और यूलर के समीकरण); Laplace transforms (लाप्लास रूपांतर).
Probability and Statistics (प्रायिकता और सांख्यिकी): Mean, median, mode and standard deviation (माध्य, माध्यिका, बहुलक और मानक विचलन); Random variables (यादृच्छिक चर); Poisson, normal and binomial distributions (प्वासों, प्रसामान्य और द्विपद बंटन); Correlation and regression analysis (सहसंबंध और प्रतिगमन विश्लेषण).
Numerical Methods (संख्यात्मक विधियाँ): Solution of linear and nonlinear algebraic equations (रैखिक और अरैखिक बीजगणितीय समीकरणों के हल); Integration by trapezoidal and Simpson’s rule (समलंब और सिम्पसन के नियम द्वारा समाकलन); Single step method for differential equations (अवकल समीकरणों के लिए एकल चरण विधि).
Section 2: General Biology (सामान्य जीव विज्ञान)
Biochemistry (जैव रसायन): Biomolecules – structure and function (जैव अणु – संरचना और कार्य); Biological membranes – structure, membrane channels and pumps, molecular motors, action potential and transport processes (जैविक झिल्लियाँ – संरचना, झिल्ली चैनल और पंप, आणविक मोटर, क्रिया विभव और परिवहन प्रक्रियाएँ); Basic concepts and regulation of metabolism of carbohydrates, lipids, amino acids and nucleic acids (कार्बोहाइड्रेट, लिपिड, अमीनो अम्ल और न्यूक्लिक अम्ल के चयापचय की मूल अवधारणाएँ और विनियमन); Photosynthesis, respiration and electron transport chain (प्रकाश संश्लेषण, श्वसन और इलेक्ट्रॉन परिवहन श्रृंखला). Enzymes (एंजाइम) – Classification, catalytic and regulatory strategies (वर्गीकरण, उत्प्रेरक और नियामक रणनीतियाँ); Enzyme kinetics – Michaelis-Menten equation (एंजाइम गतिकी – माइकेलिस-मेंटेन समीकरण); Enzyme inhibition – competitive, non-competitive and uncompetitive inhibition (एंजाइम अवरोध – प्रतिस्पर्धात्मक, गैर-प्रतिस्पर्धात्मक और अप्रतिस्पर्धात्मक अवरोध).
Microbiology (सूक्ष्म जीव विज्ञान): Bacterial classification and diversity (जीवाणु वर्गीकरण और विविधता); Microbial Ecology – microbes in marine, fresh water and terrestrial ecosystems (सूक्ष्मजीवी पारिस्थितिकी – समुद्री, मीठे पानी और स्थलीय पारिस्थितिकी तंत्रों में सूक्ष्मजीव); Microbial interactions (सूक्ष्मजीवी अंतःक्रियाएँ); Viruses – structure and classification (वायरस – संरचना और वर्गीकरण); Methods in microbiology (सूक्ष्म जीव विज्ञान में विधियाँ); Microbial growth and nutrition (सूक्ष्मजीवी वृद्धि और पोषण); Nitrogen fixation (नाइट्रोजन स्थिरीकरण); Microbial diseases and host-pathogen interactions (सूक्ष्मजीवी रोग और मेजबान-रोगज़नक़ अंतःक्रियाएँ); Antibiotics and antimicrobial resistance (प्रतिजैविक और रोगाणुरोधी प्रतिरोध).
Immunology (प्रतिरक्षा विज्ञान): Innate and adaptive immunity, humoral and cell mediated immunity (सहज और अनुकूली प्रतिरक्षा, द्रव्य और कोशिका मध्यस्थ प्रतिरक्षा); Antibody structure and function (प्रतिरक्षी संरचना और कार्य); Molecular basis of antibody diversity (प्रतिरक्षी विविधता का आणविक आधार); T cell and B cell development (T कोशिका और B कोशिका विकास); Antigen-antibody reaction (प्रतिजन-प्रतिरक्षी अभिक्रिया); Complement (पूरक); Primary and secondary lymphoid organs (प्राथमिक और द्वितीयक लसीका अंग); Major histocompatibility complex (MHC) (प्रमुख ऊतक अनुकूलता संकुल); Antigen processing and presentation (प्रतिजन प्रसंस्करण और प्रस्तुति); Polyclonal and monoclonal antibody (बहुक्लोनल और एकलक्लोनल प्रतिरक्षी); Regulation of immune response (प्रतिरक्षा प्रतिक्रिया का विनियमन); Immune tolerance (प्रतिरक्षा सहिष्णुता); Hypersensitivity (अतिसंवेदनशीलता); Autoimmunity (स्वप्रतिरक्षा); Graft versus host reaction (ग्राफ्ट बनाम मेजबान प्रतिक्रिया); Immunization and vaccines (प्रतिरक्षण और टीके).
Section 3: Genetics, Cellular and Molecular Biology (आनुवंशिकी, कोशिका एवं आणविक जीव विज्ञान)
Genetics and Evolutionary Biology (आनुवंशिकी और विकासवादी जीव विज्ञान): Mendelian inheritance (मेंडेलीय वंशागति); Gene interaction (जीन अंतःक्रिया); Complementation (पूरकता); Linkage, recombination and chromosome mapping (संबंधन, पुनर्संयोजन और गुणसूत्र मानचित्रण); Extra chromosomal inheritance (अतिगुणसूत्रीय वंशागति); Microbial genetics – transformation, transduction and conjugation (सूक्ष्मजीवी आनुवंशिकी – रूपांतरण, स्थानांतरण और संयुग्मन); Horizontal gene transfer and transposable elements (क्षैतिज जीन स्थानांतरण और स्थानांतरणीय तत्व); Chromosomal variation (गुणसूत्रीय विभिन्नता); Genetic disorders (आनुवंशिक विकार); Population genetics (जनसंख्या आनुवंशिकी); Epigenetics (अधिजैविकी); Selection and inheritance (चयन और वंशागति); Adaptive and neutral evolution (अनुकूली और तटस्थ विकास); Genetic drift (आनुवंशिक प्रवाह); Species and speciation (जाति और जाति उद्भवन).
Cell Biology (कोशिका जीव विज्ञान): Prokaryotic and eukaryotic cell structure (प्राक्केंद्रकी और सुकेंद्रकी कोशिका संरचना); Cell cycle and cell growth control (कोशिका चक्र और कोशिका वृद्धि नियंत्रण); Cell-cell communication (कोशिका-कोशिका संचार); Cell signalling and signal transduction (कोशिका संकेतन और संकेत स्थानांतरण); Post-translational modifications (अनुवाद-पश्चात संशोधन); Protein trafficking (प्रोटीन यातायात); Cell death and autophagy (कोशिका मृत्यु और स्वभक्षण); Extra-cellular matrix (बाह्यकोशिकीय मैट्रिक्स).
Molecular Biology (आणविक जीव विज्ञान): Molecular structure of genes and chromosomes (जीनों और गुणसूत्रों की आणविक संरचना); Mutations and mutagenesis (उत्परिवर्तन और उत्परिवर्तनजनन); Regulation of gene expression (जीन अभिव्यक्ति का विनियमन); Nucleic acid – replication, transcription, splicing, translation and their regulatory mechanisms (न्यूक्लिक अम्ल – प्रतिकृति, प्रतिलेखन, स्प्लिसिंग, अनुवाद और उनके नियामक तंत्र); Non-coding and micro RNA (गैर-कूटक और माइक्रो RNA); RNA interference (RNA हस्तक्षेप); DNA damage and repair (DNA क्षति और मरम्मत).
Section 4: Fundamentals of Biological Engineering (जैविक इंजीनियरिंग के मूल सिद्धांत)
Engineering Principles Applied to Biological Systems (जैविक प्रणालियों पर लागू इंजीनियरिंग सिद्धांत): Material and energy balances for reactive and non-reactive systems (अभिक्रियाशील और गैर-अभिक्रियाशील प्रणालियों के लिए द्रव्यमान और ऊर्जा संतुलन); Recycle, bypass and purge processes (पुनर्चक्रण, बायपास और शुद्धीकरण प्रक्रियाएँ); Stoichiometry of growth and product formation (वृद्धि और उत्पाद निर्माण की स्टॉइकियोमेट्री); Degree of reduction, electron balance and theoretical oxygen demand (अपचयन की कोटि, इलेक्ट्रॉन संतुलन और सैद्धांतिक ऑक्सीजन मांग).
Classical Thermodynamics and Bioenergetics (शास्त्रीय ऊष्मागतिकी और जैव ऊर्जिकी): Laws of thermodynamics (ऊष्मागतिकी के नियम); Solution thermodynamics (विलयन ऊष्मागतिकी); Phase equilibria, reaction equilibria (प्रावस्था साम्य, अभिक्रिया साम्य); Ligand binding (लिगैंड बंधन); Membrane potential (झिल्ली विभव); Energetics of metabolic pathways, oxidation and reduction reactions (चयापचय पथों की ऊर्जिकी, ऑक्सीकरण और अपचयन अभिक्रियाएँ).
Transport Processes (परिवहन प्रक्रियाएँ): Newtonian and non-Newtonian fluids, fluid flow – laminar and turbulent (न्यूटोनियन और गैर-न्यूटोनियन तरल, तरल प्रवाह – स्तरीय और विक्षुब्ध); Mixing in bioreactors, mixing time (जैव रिएक्टरों में मिश्रण, मिश्रण समय); Molecular diffusion and film theory (आणविक विसरण और फिल्म सिद्धांत); Oxygen transfer and uptake in bioreactor, kLa and its measurement (जैव रिएक्टर में ऑक्सीजन स्थानांतरण और उपटेक, kLa और इसका मापन); Conductive and convective heat transfer, LMTD, overall heat transfer coefficient (चालन और संवहन ऊष्मा स्थानांतरण, LMTD, कुल ऊष्मा स्थानांतरण गुणांक); Heat exchangers (ऊष्मा विनिमयक).
Section 5: Bioprocess Engineering and Process Biotechnology (जैव प्रक्रम इंजीनियरिंग और प्रक्रम जैव प्रौद्योगिकी)
Bioreaction Engineering (जैव अभिक्रिया इंजीनियरिंग): Rate law, zero and first order kinetics (दर नियम, शून्य और प्रथम कोटि गतिकी); Ideal reactors – batch, mixed flow and plug flow (आदर्श रिएक्टर – बैच, मिश्रित प्रवाह और प्लग प्रवाह); Enzyme immobilization, diffusion effects – Thiele modulus, effectiveness factor, Damkoehler number (एंजाइम स्थिरीकरण, विसरण प्रभाव – थिएल मापांक, प्रभावशीलता गुणक, डैमकोहलर संख्या); Kinetics of cell growth, substrate utilization and product formation (कोशिका वृद्धि, सब्सट्रेट उपयोग और उत्पाद निर्माण की गतिकी); Structured and unstructured models (संरचित और असंरचित मॉडल); Batch, fed-batch and continuous processes (बैच, फेड-बैच और सतत प्रक्रियाएँ); Microbial and enzyme reactors (सूक्ष्मजीवी और एंजाइम रिएक्टर); Optimization and scale up (अनुकूलन और स्केल अप).
Upstream and Downstream Processing (अग्रधारा और पश्चधारा प्रसंस्करण): Media formulation and optimization (माध्यम निर्माण और अनुकूलन); Sterilization of air and media (वायु और माध्यम का स्टरलीकरण); Filtration – membrane filtration, ultrafiltration (निस्यंदन – झिल्ली निस्यंदन, अतिनिस्यंदन); Centrifugation – high speed and ultra (अपकेन्द्रण – उच्च गति और अति); Cell disruption (कोशिका विघटन); Principles of chromatography – ion exchange, gel filtration, hydrophobic interaction, affinity, GC, HPLC and FPLC (क्रोमैटोग्राफी के सिद्धांत – आयन विनिमय, जेल निस्यंदन, हाइड्रोफोबिक अंतःक्रिया, एफिनिटी, GC, HPLC और FPLC); Extraction, adsorption and drying (निष्कर्षण, सोखना और सुखान).
Instrumentation and Process Control (उपकरणीकरण और प्रक्रम नियंत्रण): Pressure, temperature and flow measurement devices (दाब, तापमान और प्रवाह मापन उपकरण); Valves (वाल्व); First order and second order systems (प्रथम कोटि और द्वितीय कोटि प्रणालियाँ); Feedback and feed forward control (पश्च पोषण और अग्र पोषण नियंत्रण); Types of controllers – proportional, derivative and integral control, tuning of controllers (नियंत्रकों के प्रकार – आनुपातिक, अवकल और समाकल नियंत्रण, नियंत्रकों का समस्वरण).
Section 6: Plant, Animal and Microbial Biotechnology (पादप, पशु एवं सूक्ष्मजीव जैव प्रौद्योगिकी)
Plants (पादप): Totipotency (सर्वशक्तिमत्ता); Regeneration of plants (पादपों का पुनरुद्भवन); Plant growth regulators and elicitors (पादप वृद्धि नियामक और उद्दीपक); Tissue culture and cell suspension culture system – methodology, kinetics of growth and nutrient optimization (ऊतक संवर्धन और कोशिका निलंबन संवर्धन प्रणाली – कार्यप्रणाली, वृद्धि की गतिकी और पोषक अनुकूलन); Production of secondary metabolites (द्वितीयक चयापचयों का उत्पादन); Hairy root culture (रोमिल मूल संवर्धन); Plant products of industrial importance (औद्योगिक महत्व के पादप उत्पाद); Artificial seeds (कृत्रिम बीज); Somaclonal variation (सोमाक्लोनल विभिन्नता); Protoplast, protoplast fusion – somatic hybrid and cybrid (प्रोटोप्लास्ट, प्रोटोप्लास्ट संलयन – दैहिक संकर और साइब्रिड); Transgenic plants – direct and indirect methods of gene transfer techniques (ट्रांसजेनिक पादप – जीन स्थानांतरण तकनीकों की प्रत्यक्ष और अप्रत्यक्ष विधियाँ); Selection marker and reporter gene (चयन चिह्नक और रिपोर्टर जीन); Plastid transformation (प्लास्टिड रूपांतरण).
Animals (पशु): Culture media composition and growth conditions (संवर्धन माध्यम संरचना और वृद्धि स्थितियाँ); Animal cell and tissue preservation (पशु कोशिका और ऊतक संरक्षण); Anchorage and non-anchorage dependent cell culture (आश्रय-आधारित और गैर-आश्रय-आधारित कोशिका संवर्धन); Kinetics of cell growth (कोशिका वृद्धि की गतिकी); Micro & macro-carrier culture (सूक्ष्म और स्थूल वाहक संवर्धन); Hybridoma technology (हाइब्रिडोमा तकनीक); Stem cell technology (स्टेम कोशिका तकनीक); Animal cloning (पशु क्लोनिंग); Transgenic animals (ट्रांसजेनिक पशु); Knock-out and knock-in animals (नॉक-आउट और नॉक-इन पशु).
Microbes (सूक्ष्मजीव): Production of biomass and primary/secondary metabolites – Biofuels, bioplastics, industrial enzymes, antibiotics (जैवभार और प्राथमिक/द्वितीयक चयापचयों का उत्पादन – जैव ईंधन, जैव प्लास्टिक, औद्योगिक एंजाइम, प्रतिजैविक); Large scale production and purification of recombinant proteins and metabolites (पुनर्योजी प्रोटीनों और चयापचयों का बड़े पैमाने पर उत्पादन और शुद्धिकरण); Clinical-, food- and industrial- microbiology (नैदानिक-, खाद्य- और औद्योगिक- सूक्ष्म जीव विज्ञान); Screening strategies for new products (नए उत्पादों के लिए स्क्रीनिंग रणनीतियाँ).
Section 7: Recombinant DNA Technology and Other Tools in Biotechnology (पुनर्योजी DNA प्रौद्योगिकी और जैव प्रौद्योगिकी में अन्य उपकरण)
Recombinant DNA technology (पुनर्योजी DNA प्रौद्योगिकी): Restriction and modification enzymes (प्रतिबंध और संशोधन एंजाइम); Vectors – plasmids, bacteriophage and other viral vectors, cosmids, Ti plasmid, bacterial and yeast artificial chromosomes (सदिश – प्लास्मिड, बैक्टीरियोफेज और अन्य विषाणु सदिश, कॉस्मिड, Ti प्लास्मिड, जीवाणु और यीस्ट कृत्रिम गुणसूत्र); Expression vectors (अभिव्यक्ति सदिश); cDNA and genomic DNA library (cDNA और जीनोमिक DNA पुस्तकालय); Gene isolation and cloning, strategies for production of recombinant proteins (जीन पृथक्करण और क्लोनिंग, पुनर्योजी प्रोटीनों के उत्पादन के लिए रणनीतियाँ); Transposons and gene targeting (ट्रांसपोज़न और जीन लक्ष्यीकरण).
Molecular tools (आणविक उपकरण): Polymerase chain reaction (पॉलीमरेज़ श्रृंखला अभिक्रिया); DNA/RNA labelling and sequencing (DNA/RNA लेबलिंग और अनुक्रमण); Southern and northern blotting (सदर्न और नॉर्दर्न ब्लॉटिंग); In-situ hybridization (इन-सिटू संकरण); DNA fingerprinting, RAPD, RFLP (DNA फिंगरप्रिंटिंग, RAPD, RFLP); Site-directed mutagenesis (स्थल-निर्देशित उत्परिवर्तन); Gene transfer technologies (जीन स्थानांतरण प्रौद्योगिकियाँ); CRISPR-Cas (CRISPR-Cas); Biosensing and biosensors (जैव संवेदन और जैव संवेदक).
Analytical tools (विश्लेषणात्मक उपकरण): Principles of microscopy – light, electron, fluorescent and confocal (माइक्रोस्कोपी के सिद्धांत – प्रकाश, इलेक्ट्रॉन, फ्लोरोसेंट और कॉन्फोकल); Principles of spectroscopy – UV, visible, CD, IR, fluorescence, FT-IR, MS, NMR (स्पेक्ट्रोस्कोपी के सिद्धांत – UV, दृश्य, CD, IR, फ्लोरोसेंस, FT-IR, MS, NMR); Electrophoresis (विद्युत कणागमन); Micro-arrays (माइक्रो-ऐरे); Enzymatic assays (एंजाइमी परख); Immunoassays – ELISA, RIA, immunohistochemistry; immunoblotting (इम्यूनोएसे – ELISA, RIA, इम्यूनोहिस्टोकेमिस्ट्री; इम्यूनोब्लॉटिंग); Flow cytometry (प्रवाह साइटोमेट्री); Whole genome and ChIP sequencing (संपूर्ण जीनोम और ChIP अनुक्रमण).
Computational tools (कम्प्यूटेशनल उपकरण): Bioinformatics resources and search tools (जैव सूचना विज्ञान संसाधन और खोज उपकरण); Sequence and structure databases (अनुक्रम और संरचना डेटाबेस); Sequence analysis – sequence file formats, scoring matrices, alignment, phylogeny (अनुक्रम विश्लेषण – अनुक्रम फ़ाइल स्वरूप, स्कोरिंग मैट्रिक्स, संरेखण, फाइलोजनी); Genomics, proteomics, metabolomics (जीनोमिक्स, प्रोटिओमिक्स, मेटाबोलोमिक्स); Gene prediction (जीन पूर्वानुमान); Functional annotation (कार्यात्मक एनोटेशन); Secondary structure and 3D structure prediction (द्वितीयक संरचना और 3D संरचना पूर्वानुमान); Knowledge discovery in biochemical databases (जैव रासायनिक डेटाबेस में ज्ञान खोज); Metagenomics (मेटाजीनोमिक्स); Metabolic engineering and systems biology (चयापचय इंजीनियरिंग और प्रणाली जीव विज्ञान).