食品生物技术复习题

基本概念：食品生物技术:以现代生命科学的研究成果为基础，结合现代工程技术手段和其他学科研究成果，用全新的方法和手段设计、生产和加工新型的食品和食品原料。

基因工程：利用DNA重组技术创造新生物或给予新生物以特殊功能的技术称为基因工程。

发酵工程：利用微生物生长速度快，生长条件简单以及代谢过程特殊等特点，在合适条件下，通过现代化工程技术手段，最大限度地发挥微生物的某种特定功能，以生产出人类所需要的产品称为发酵工程，也成微生物工程。

细胞工程：以细胞微基本单位，在体外条件下进行培养，繁殖，或认为的是细胞某些生物学特性按照人得意愿发生改变，从而达到改良生物品种和创造新品种，加速动物或植物个体的繁殖，或获得某些有用的物质的过程。

酶工程：利用酶、细胞器或细胞具有的特异催化功能，或对酶结构进行修饰改造，并借助于生物反应器和工艺优化过程，有效地发挥酶的催化特性来生产人类所需产品的技术。

目的基因：又称为靶基因，是指根据基因工程的目的和设计所需要的特异基因（主要是编码蛋白质（酶）的结构的基因。

）基因载体：把能承载外源DNA片段（基因）并将其带入受体细胞的传递者称为~。

转化：在基因工程操作中，通常将外援DNA引入受体生物细胞的过程。

基因组文库：包含某种生物基因组全部遗传信息的一系列DNA片段，通过克隆载体贮存在一种受体菌的群体之中，这个群体称为这种生物的基因组文库。

可以通过分子杂交等方法从基因组文库中找出目的基因。

cDNA基因文库：将某种生物的全部mRNA在体外经反转录产生的各种cDNA片段分别与克隆载体重组，贮存在一种受体菌群体重，这样的群体称为该生物cDNA基因文库。

工具酶：是基因工程中所用各种酶的统称。

（DNA聚合酶、修饰没、连接酶）。

转导;通过噬菌体（病毒）感染宿主细胞的途径把外源DNA分子转移到受体细胞内的过程受体细胞:受体细胞是指能接受外源DNA并使其稳定维持的细胞。

受体细胞应当是具有应用价值和理论研究价值的细胞。

细胞的感受态:受体细胞最易接受外源DNA并实现其转化的一种生理状态多聚酶链式反应（PCR）:根据生物体DNA的复制原理在体外快速扩增特定DNA序列。

多聚酶链式反应：是指在模板DNA、引物和4种脱氧核糖核苷酸以及缓冲液存在的条件下，利用DNA聚合酶催化合成反应，体外扩增特异DNA片段的技术。

转基因食品（Genetically Modified Food）:以转基因生物直接食用或以之为原料，加工生产的食品称为转基因食品。

酶的固定化:将提取的酶或细胞束缚在特殊的相上，使其即能保持酶的特有活性，又能回收和反复使用的一种方式。

果葡糖浆:也称高果糖浆（High Fructose Syrups 简称HFS），是一种以果糖和葡萄糖为主要成分的混合糖浆。

目前主要有三种糖浆工业产品：第一代（F-42）：含42％的果糖、53％的葡萄糖、5％的低聚糖，甜度与蔗糖相同；第二代（F-55）：含果糖55％，葡萄糖40％，低聚糖5％，甜度约为蔗糖的1.1倍；第三代（F-90）：含果糖90％以上，低聚糖3％，其甜度为蔗糖的1.4倍。

耐热性α-淀粉酶:指最适反应温度、热稳定性在90℃以上的α-淀粉酶。

单细胞蛋白（single cell protein，SCP）:是指通过大规模培养酵母或细菌等微生物而生产的用作食品或饲料的微生物蛋白。

高活性干酵母:颗粒状的含水量为4％～6％的具有高发酵活力的酵母成品。

细胞融合技术（cell fusion technology）:是指通过人工方法使遗传性状不同的原生质体（除去细胞壁的细胞）相互接触后发生融合，导致染色体等遗传物质重组并形成新物种或新品种的技术，又称体细胞杂交。

原生质体:指那些已去除全部细胞壁的细胞，细胞外仅由细胞膜包裹，呈圆形，要在高渗液中才能维持细胞的相对稳定。

细胞培养技术:是指使动物、植物在体外无菌、适温和丰富的营养条件下分裂、生长的一门技术。

一般是将有机体内的某一组织取出，经处理使其分散成单个细胞，并接种到培养基中进行培养，使细胞生长、分裂。

直投式酸奶发酵剂（Directed Vat Set，DVS）:是指一系列高度浓缩和标准化的冷冻干燥发酵剂菌种，可直接加入到原料乳中进行发酵，而无需对其进行活化、扩培等其它预处理工作。

发酵剂中活菌数：一般为1010~1012CFU/g。

乳酒干菌粒（开菲尔粒(Kefir):理论上就是以牛乳为原料进行乳酸菌和酵母菌的双重发酵。

酸牛乳酒制造时使用开菲尔粒或称乳酒干菌粒（是形状和大小都不规则的乳酸菌和酵母菌的混合菌块），其中含有多种乳酸菌和酵母菌。

牛乳经杀菌冷却后，接入乳酒干菌粒，经发酵培养后所得产品中含有乳酸，还含1％～1.5％的酒精。

益生菌:又称正常菌群或生理性菌群，系指与人或动物保持共生关系的一类有益微生物菌群，对宿主具有改善微生态平衡，提供营养，提高免疫力，促进健康等重要生理功能，常见的此类微生物有双歧杆菌、嗜酸乳杆菌等。

愈伤组织: 是指由外植体（离体植物材料如芽等）组织的增生细胞产生的一团不定型的疏松排列的薄壁细胞。

（可传代的未分化的细胞团）。

生化需氧量（BOD）:指1L废水中的有机污染物在好氧微生物作用下进行氧化分解时消耗的溶氧量。

环状糊精:是指由6~9个葡萄糖单位以α- l,4 糖苷键结合而成的环状寡糖化合物。

相应于葡萄糖单位的数量，分别称为α-CD、β-CD、γ-CD和δ-CD活性污泥:是指一种由细菌、原生动物和其他微生物群体与污水中的悬浮有机物、胶状物和吸附物质在一起构成的绒絮状颗粒菌胶团。

在污水处理中具有很强的吸附、分解和利用有机物或毒物的能力。

简述：1、生物技术主要包括哪些工程，各工程的含义？主要有基因工程、蛋白质工程、细胞工程、酶工程和发酵工程。

2、简述食品生物技术研究的主要内容？1生物技术中的五大工程在食品工业中的应用。

2现代分子检测技术，如生物传感器技术、生物芯片技术、核酸和蛋白质分子检测技术等。

3生物工程下游技术，指将经过上述工程等技术生产的生物原料经提取、分离纯化等制成产品。

3、举例说明生物技术在食品领域中有哪些应用？4、简述基因工程操作的基本过程是应用人工方法把生物的遗传物质——DNA分离出来，在体外进行切割、拼接和重组，然后将重组了的DNA导人某种宿主细胞或个体，从而改变它们的遗传特性；有时还使导入的新的遗传信息在宿主细胞或个体中大量表达，以获得基因产物。

①目的基因的获得②通过体外重组将目的基因与载体相连接，构成重组DNA分子③重组DNA分子导入受体细胞进行扩增④筛选、鉴定出含有外源目的基因的细胞或个体，获得使外源基因高效稳定表达的基因工程菌或细胞。

5、获得目的基因的方法有哪些？１生物学方法：鸟枪法、分子杂交法２酶促合成法３化学合成法４其它方法构建基因组文库、cDNA基因文库或PCR反应等。

6、基因载体必须具备的几个条件？①本身是一个复制子，能自我复制。

②相对分子量要小，小分子易处理，限制性内切酶切点少，适于接受目的基因。

③能提供可选择性标记，以便人们进行克隆子的筛选。

④克隆载体必须是安全的。

7、用λ噬菌体构建克隆载体的原因？构建λ噬菌体载体的基本原则？λ噬菌体是一种温和噬菌体，感染E.coli后λDNA可以整合到细胞染色体DNA上，以溶源态长期潜伏，但在一定条件下，λDNA可从细胞染色体DNA上脱落下来，成为溶菌态进行大量增殖。

λDNA为线状双链DNA分子，其两端的5‘ 末端带有12 个碱基的互补单链（粘性末端）。

当其进入宿主细胞后，两端互补单链可形成环状DNA 分子。

基因组全长48.5kb，分三个区域，中间基因簇(约占总长的2/3)可被外源DNA片段取代而不影响其感染细菌的能力。

可接受15kb-23kb的外源DNA片段。

具有较高的感染率。

基本原则：①删除某种限制性内切酶在λDNA分子上的一些识别序列，只在非必需区保留l~2个识别序列。

②用合适的限制性内切酶切去部分非必需区，但是由此构建的λDNA载体不应小于38kb。

③在λDNA分子的合适区域插入可供选择的标记基因。

8、限制性内切酶的类型、特性、命名和识别序列1型，切割3种不同亚基，识别序列无规则，切割跟识别相距1Kb，非特异性，克隆无用2型，切割2种相同亚基，识别序列旋转对称，切割跟识别很近，特异性切割，克隆有用3型，切割2种不同亚基，识别无规律，切割在识别下游24-26Kb，非特异性，很少用，以宿主微生物属名的第一个字母（大写）和种名的前两个字母（小写）组成三个斜体字母加以表示，菌株名以非斜体字母再加在后面。

如果同一菌株中先后发现几种不同的限制性内切酶，则用罗马数字加以表示。

限制性内切酶在双链DNA上能够识别的特殊核苷酸序列，多数是4~6个核苷酸。

9、什么是PCR扩增技术？PCR扩增技术的基本过程？在食品检测中有什么应用？是指在模板DNA、引物和4种脱氧核糖核苷酸以及缓冲液存在的条件下，利用DNA聚合酶催化合成反应，体外扩增特异DNA片段的技术。

变性：加热，模板DNA受热形成单链。

退火：使温度下降，引物与模板DNA中所要扩增序列的两端的碱基配对。

延伸：在DNA聚合酶的作用下，引物3′端向前延伸，合成互补的DNA链。

食品微生物的检测: 通过对待检微生物（致病菌）特异基因的扩增，确定食品中是否含有某种微生物（致病菌。

一般是对保守性很强的rDNA扩增或对致病基因进行扩增。

转基因成分的检测:对外源基因进行检测，检测的特殊基因序列主要是构建基因表达载体时常用的启动子、终止子、遗传标记基因或目的基因等。

通过对其检测可判断是否是转基因食品。

10、重组DNA分子导入受体细胞的方法有哪些？根据作用原理，一般可分为三种方法：化学法，物理方法和生物学方法。

导入原核生物细胞：可采用CaCl2处理的转化法、病毒颗粒感染的转导法和电穿孔法。

导入植物细胞：常采用农杆菌介导的Ti质粒载体转化法、电穿孔法、基因枪法等。

导人动物细胞：常采用病毒颗粒介导的病毒载体转导法、电穿孔法和显微注射法等。

导入酵母细胞：常采用完整细胞转化法和原生质体转化法。

11、什么是转基因食品？有哪些类型？利用基因工程技术改变基因组构成的动物、植物和微生物生产的食品和食品添加剂。

转基因植物性食品、转基因动物性食品、转基因微生物制品12、举例说明基因工程在食品工业中有哪些应用？13、一个优良的产酶菌种应具备的条件？产酶量高，产酶性能稳定，最好产胞外酶。

繁殖快，生产周期短。

能利用廉价的原料，易培养。

菌株不易退化，不易受噬菌体侵染。

产生的酶容易分离纯化不是致病菌、不产生有毒、有害物质，且经过有关机构鉴定允许使用。

14、简述酶的固定化技术和固定化方法将提取的酶或细胞束缚在特殊的相上，使其即能保持酶的特有活性，又能回收和反复使用的一种方式。

被固定的酶称为固定化酶（Immobilized enzyme），固定的细胞称为固定化细胞（Immobilized cell）酶的固定化方法大致分为四类：吸附法、包埋法、共价键结合法和交联法。