现代食品生物技术重点

◆ 生物技术的确切定义:

人们运用现代生物科学，工程学和其他基础学科的知识，按照预先的设计，对生物进行控制和改造或模拟生物及其功能，用来发展商业性加工，产品生产和社会服务的新技术领域。

◆ 生物技术的构成 ◆ 生物技术各构成成分之间的关系

现代生物技术的核心是基因工程，而现代生物技术的基础和归宿则是发酵工程和酶工程，否则就不能获得产品和经济效益，也就体现不了基因工程和细胞工程的优越性。

基因工程的定义：

▼ 是指按照人们的意愿和设计方案，

▼ 以分子生物学，分子遗传学，生物化学和微生物学为理论基础， ▼ 通过将一种生物细胞的基因分离出来或人工合成新的基因， 在体外进行酶切和连接并插入载体分子构成遗传物质的新组合， ▼ 导入到自身细胞或另一种细胞中进行复制和表达等实验手段， ▼ 有目的的实现动物，植物和微生物等物种之间的DNA 重组和转移， 使现有物种在短时间内趋于完善或创造出新的生物特性。 发酵工程的定义 :

基因工程 细胞工程 发酵工程 酶工程

蛋白质工程

利用微生物的某种特性，通过现代化工程技术手段进行工业规模生产的技术.

包括:

①传统发酵（有时称酿造），

②近代的发酵工业如酒精，如乳酸，丙酮-丁醇等

③目前新兴的如抗生素，有机酸，氨基酸，酶制剂，

核苷酸，生理活性物质，单细胞蛋白等的发酵生产

酶工程的定义 :

酶工程是利用酶所特有的生物催化性能，将酶学理论与化工技术结合而成的一门生物技术。也就是利用离体酶或者直接利用微生物细胞，动植物细胞，细胞器的特定功能，借助于工程学手段来生产酶制剂并应用于相关行业的一门科学。

细胞工程的定义 :

是利用细胞生物学和分子生物学技术，通过类似于工程学的步骤，在细胞整体水平或细胞器水平上，按照人们的意愿改变细胞内的遗传物质已获得新型生物或特定细胞产品的一门综合性科学技术。

蛋白质工程的定义 :

蛋白质结构和功能的研究为基础，运用遗传工程的方法，借助计算机信息处理技术的支持，从改变或合成基因入手，定向地改造天然蛋白质或设计全新的人工蛋白质使之具有特定的结构、性质和功能，能更好地为人类服务的一种生物技术。

生物技术：农业生物技术、医药生物技术、食品生物技术、海洋生物

技术、环境生物技术、能源生物技术

食品生物技术（food biotechnology）：是生物技术在食品原料生产、加工和制造应用的一个学科。

◆食品生物工程下游技术

从由基因工程获得的动物、植物和微生物的有机体或器官中，从细胞工程、发酵工程和酶工程产物（发酵液、培养液）中，把目标化合物分离纯化出来，使之达到商业应用目的的过程。

食品发酵和酿造等最古老的生物技术加工过程，也包括了

①应用现代生物技术改良食品原料的加工品质基因，生产高质量的农产品。

②制造食品添加剂。

③植物和动物细胞的培养。

④与食品加工和制造相关的其它生物技术，如：酶工程、蛋白质工程和酶分子进化工程等。

组成DNA的基本单位是四种脱氧核苷酸, dAMP, dGMP, dCMP, dTMP 通过3′，5′(3′-羟基和 5′-磷酸）——磷酸二酯键一定顺序相连

基因工程的最大特点

1、打破生物种属界限

2、进行生物种内外基因的重组、遗传信息的转移

重组DNA技术：DNA克隆、分子克隆、基因克隆。

基因工程核心：糖酸骨架

基因工程的研究内容

1、目的基因的获取

2、构成重组DNA --目的基因与载体的重组

3、将重组DNA转移或导入到受体或宿主细胞

4、筛选重组转化体阳性克隆

5、从筛选出的阳性克隆中提取出扩增的

重组DNA分子或基因供分析和研究使用- 使目的基因在受体细胞中高效表达

、

◆限制性内切核酸酶(restriction endonuclease, RE)

简称内切酶

是指一类能够识别和切割双链DNA分子内核苷酸序列的内切核酸酶。

◆DNA甲基化酶（DNA methycase）

简称甲基化酶

是指一类能够识别DNA特定序列，并其特定碱基的特定位置上

引入甲基而发生修饰作用的酶。

※限制酶和甲基化酶主要是从多种微生物中分离纯化而来的。

◆Eco RⅠ表示从（Escherichia coli或大肠埃希氏菌）菌株RY13中

分离出的第（1）种限制性内切酶。

同裂酶：在Ⅱ型限制性内切核酸酶中，来源不同而识别序列和切割方式相同者称为同裂酶

例如：HpaⅡMspⅠ,两者的识别序列都是 CCGG

同尾酶：虽来源及识别序列不同，但DNA经其切割后能形成相同粘性末端者称为同尾酶。

基因工程载体（Vactor）：

质粒载体(plasmid)-细菌等生物细胞内一类能自我复制的遗传物质

噬菌体载体(bacteriophage)-细菌病毒的总称

柯斯质粒载体(cosmidvactor)

◆按照介导的作用目的分类：克隆载体、表达载体

◆按照介导的受体生物分类：大肠杆菌载体（原核生物）、酵母载体（真核生物）、植物载体（病毒）、动物载体

启动子（promoter）:DNA转录起点部位的DNA序列

增强子（enhancer）:使DNA转录加速的DNA序列

衰减子（attenuator）:使DNA转录衰减的DNA序列

终止子（terminator）:使DNA转录终止的DNA序列

操纵基因（operator）:直接负责DNA转录开启和关闭的DNA序列

PCR技术:

定义：PCR技术又称聚合酶链式反应（polymerase