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1、精选优质文档-倾情为你奉上食品生物技术总复习第一章 绪论1、 概念：食品生物技术食品生物技术：是现代生物技术在食品领域中的应用，是指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的研究成果，用全新的方法和手段设计新型的食品和食品原料。2、 食品生物技术的研究内容蛋白质工程、基因工程、细胞工程、发酵工程、生物技术下游工程、酶工程第二章 基因工程与食品产业1、 概念：基因工程、限制性内切酶基因工程：是用人工的方法利用重组DNA技术，在体外通过剪切和拼接方法，对生物的基因进行改造和重新组合，然后导入受体细胞内进行增殖，并使重组基因在受体内表面，产生出人类需要的基因产物。限制性内切酶：
2、特异性识别一定的DNA核苷酸序列使磷酸二酯键断开，产生具有3-OH基因和5-P基因。2、 基因工程诞生的标志：双抗性菌株的获得。3、 基因工程诞生起决定性作用的理论发现和技术三大理论发现：（1）DNA是遗传物质的证实 （2）DNA双螺旋模型的提取 （3）“中心法则”和“操纵子”学说的提取三大技术发明：（1）核酸限制性内切酶的发现和应用 （2）DNA连接酶的发现和应用 （3）载体的发现及其应用4、 基因工程的主要操作步骤（1）获取供体内的目的基因（2）寻找合适的载体（3）将目的基因与载体体外重组（4）导入受体细胞中（5）筛选和鉴定（6）含重组体的受体细胞大量培养（7）获得表达产物5、 获得目的基
3、因的方法（1）生物学方法（鸟枪法）：物理法或酶法切割。（2）物理化学法 密度离心法 单链酶法 分子杂交法（3）化学合成法：已知目的基因（较短）碱基序列或氨基酸序列，用化学方法合成目的基因。（4）逆转录法：以RNA指导DNA合成，合成的叫cDNA（互补DNA）。（5）PCR扩增法：PCR多聚酶链式反应。 高温变性 低温退火 中温延伸（72）6、 理想载体应具备的条件能在宿主细胞可进行独立和稳定的自我复制质量尽量小在DNA序列中有适当的酶切位点具一个或多个选择标记基因7、 常见载体的种类质粒：双链环状DNA分子，在细菌中独立于染色体之外。分类： 低拷贝数：1-4份拷贝，严密型。 高拷贝数：10-1
4、00份拷贝，松弛型。一般用修饰的改变质粒。质粒缺点：可插入的目的基因长度短。噬菌体类质粒：噬菌体是中等大小的温和噬菌体。派生出的载体类型：只具有一个可供外源DNA插入的克隆位点，叫插入型。 具有成对的克隆位点，叫取代型载体。病毒载体：哺乳动物细胞载体系统。8、 噬菌体的生命周期生命周期： 溶菌周期 溶源周期9、 常用的工具酶种类 限制性内切酶 碱性磷酸酯酶 DNA连接酶 S1核酸酶 DNA连接酶 逆转录酶10、 常用的DNA聚合酶 大肠杆菌DNA聚合酶I T4噬菌体DNA聚合酶 T7噬菌体DNA聚合酶 耐热性DNA聚合酶11、 重组DNA导入受体细胞的途径（举至少3种）直接转化法磷酸钙沉淀法体
5、外包装转染法电转化法激光微束穿孔转化法基因枪转化法脂质体介导转化法体内注射转化法12、 重组子的筛选根据载体表型特征筛选重组子根据插入序列的表型特征筛选重组子根据报告基因筛选重组子13、 重组子的鉴定根据重组子DNA分子特性鉴定重组子重组DNA大小（凝胶电泳分离）重组DNA分子限制性内切酶酶切图谱PCR扩增片段DNA杂交法 根据目的基因（mRNA）转录产物鉴定重组子根据目的基因翻译产物鉴定重组子第三章 细胞工程与食品产业1、 概念：细胞工程、细胞全能性、细胞融合细胞工程：也称细胞技术，是生物技术的主要内容之一。细胞工程是以细胞为基本单位，在离体条件进行培养或人为的精细操作，使细胞在体外大规模地
6、繁殖，使细胞的一些生物学特性按人们的意愿发生改变，从而达到体外生产生物产品的目的。细胞全能性：一个与合子具有相同遗传内容的体细胞具有产生完整生物个体的潜在能力成为细胞的全能性。细胞融合：两个或多个细胞相互接触后，其细胞膜发生分子重排，导致细胞合并、染色体等遗传物质重组的过程成为细胞融合。2、 生命特征属性及如何理解 应激性 新陈代谢 自我复制（遗传、变异）3、 离体培养细胞如何展现该物种的生命特征已分化的植物细胞在合适的条件下具有潜在的发育成完整植株或个体的能力。4、 细胞工程的基本操作技术 无菌操作技术 细胞培养技术 细胞融合技术5、 植物细胞培养类型，按培养对象、培养基、培养方式按培养对象
7、：单细胞的培养、原生质体培养。培养基： （按成分）天然培养基、合成培养基、半合成培养基。 （按物理状态）固体培养基、液体培养基、半固体培养基。 （按用途）基础培养基、加富培养基、鉴别培养基、选择培养基。培养方式：植物细胞悬浮培养、植物细胞固定化培养技术。6、 在建立悬浮细胞系时需注意一下事项：选择合适的外植体诱导疏松易碎的愈伤组织选择合适的培养基培养液的灭菌悬浮培养悬浮细胞的继代和选择7、 一个成功的悬浮细胞培养体系必须满足的基本条件：悬浮培养物分散性良好，细胞团较小。均一性小。生长迅速。8、 动物细胞培养基的种类：天然培养基、合成培养基、无血清培养基三大类。9、 常用的动物细胞培养方法悬浮培
8、养贴壁培养微载体系统固定化培养10、 细胞融合的方法生物学方法：采用病毒促进细胞融合。化学融合剂法：PEG法。电融合法。11、 融合子的鉴定杂合细胞的显微镜鉴别互补法筛选杂合细胞细胞与分子生物学的方法鉴别杂合体融合处理后再生长出的植株的形态特征第四章 酶工程与食品产业1、 概念：酶工程、固定化酶酶工程：又叫酶技术，是指酶的大批量生产和应用技术的过程。固定化酶：是指在一定空间内呈闭锁状态存在的酶，能连续地进行反应，反应后的酶可以回收重复使用。2、 根据研究和解决问题的手段不同，酶工程可分为：化学酶工程和生物酶工程。3、 酶生产菌的要求 不能是致病菌， 不易退化，不易感染噬菌体， 产酶量高，而且最
9、好产生胞外酶， 能利用廉价的原料，发酵周期短，易培养。4、 酶的发酵生产根据细胞培养方式的不同，可分为：固体培养发酵、液体培养发酵、固定化细胞发酵等。5、 酶合成的调节：酶基因的表达受到严格的调节控制，酶的合成调节可在几种水平上进行调控，即转录、翻译和复制。其中酶的合成速度主要取决于转录速度。6、 阻遏的两种形式：终产物阻遏和分解产物阻遏。7、 打破酶合成调节机制限制的方法：控制酶合成条件、遗传控制、添加产酶促进剂等。8、 控制酶合成调节的方法：？这个查不到，大家自己查一下吧。9、 酶的分离提纯包括三个基本环节：抽提：即把酶从原材料转入溶剂中来制成酶溶液，纯化：即把杂质从酶溶液中除掉或从酶溶液
10、中把酶分离出来，制剂：即将酶制成各种剂型。10、 酶分子化学修饰方法酶的表面修饰 固定化酶 酶的小分子修饰 酶的大分子修饰 酶分子间交联酶的内部修饰 非催化活性基因的修饰 酶蛋白主链修饰 催化活性基因的修饰与辅因子相关的修饰肽链伸展后的修饰11、 酶的表面修饰固定化酶酶的小分子修饰酶的大分子修饰酶分子间交联12、 酶的内部修饰：非催化活性基因的修饰酶蛋白主链修饰催化活性基因的修饰13、 人工酶的制备有两类方法：半合成酶和全合成酶。14、 有机介质中酶促反应的条件保证必须水的含量选择合适的酶及酶形式选择合适的溶剂及反应体系选择合适的pH和离子强度15、 有机溶剂影响酶催化的方式有机溶剂能通过直接
11、与酶相互作用引起抵制或失活有机溶剂与扩散的底物或产物相互作用而影响酶活有机溶剂直接与酶附近的必需水相互作用16、 固定化酶的制备，固定化方法大致可分为四类：吸附法、共价结合法、交联法和包埋法。17、 固定化对酶稳定性的影响：热稳定性增加保藏稳定性增加在蛋白质变性剂中的稳定性增加最适pH发生偏移最适温度发生变动对抑制剂的抵抗能力增强第五章 蛋白质工程与食品产业1、 概念：蛋白质工程、蛋白质的功能特征蛋白质工程：是指通过生物技术对蛋白质的分子结构或者对编码蛋白质的基因进行改造，以便获得更适合人类需要的蛋白质产品的技术。蛋白质的功能特征：是指食品体系在加工、贮藏、制备和消费过程中蛋白质对食品产生需要
12、 特征的那些物理、化学性质。2、 蛋白质的结构与功能的关系：结构决定功能，结构改变功能丧失。3、 食品蛋白质功能特征的作用：（？）这个地方不清楚，大家自己查一下吧4、 根据蛋白质所能发挥作用的特点，将其功能性质分为哪几类（蛋白质功能特性的分类）水合特性结构特性表面性质感官性质5、 影响蛋白质功能特性的因素很多，一般分为3个方面环境：温度、盐、pH、表面活性剂。蛋白质自身因素： 蛋白质的大小、性状、氨基酸的组成和序列、净电荷及其分布、亲水 性和疏水性之比； 二级、三级和四级结构、分子的柔顺性和刚性； 分子内和分子之间同其他组分作用的能力等。加工处理：温度、压力等。6、 蛋白质工程的基本步骤分离纯
13、化目的蛋白，使之结晶并作X射线晶体衍射分析，结合核磁共振等其他方法的分析结果，得到其空间结构的尽可能多的信息。对目的蛋白的功能作详尽的研究，确定它的功能域。通过对蛋白质的一级结构、空间结构和功能之间的相互关系的分析，找出关键的基团和结构。围绕这些关键的基团和结构提出对蛋白质进行改造的方案，并用基因工程的方法去实施。对经过改造的蛋白质进行功能性测定，检验改造的效果如何。7、 蛋白质改造方法（1） 初级改造为了实现氨基酸的置换，需要采用DNA碱基突变的方法，改变编码氨基酸的密码子，以达到改变氨基酸进而改造氨基酸的目的。M13-DNA寡聚核苷酸介导诱变技术寡核苷酸介导的PCR诱变技术随机诱变技术盒式
14、突变技术（2）高级改造：结构域的拼接（3）全新蛋白质的设计与构建从头设计一个蛋白质的基本步骤：从已知三级结构的数据库中挑选出一个合适的片段，进行修饰和组合构建一个多肽链骨架模型依据氨基酸残基的统计学数据和排列的优先顺序，确定每个残基位置上的氨基酸优化目标蛋白的三维模型检验和考核所给定的目标蛋白质结构是否合理，对所设计的模型做进一步修正几轮的设计、检验和再设计，获得一个正确折叠和带有人们预期功能的目标蛋白质8、 初级改造的方法为了实现氨基酸的置换，需要采用DNA碱基突变的方法，改变编码氨基酸的密码子，以达到改变氨基酸进而改造氨基酸的目的。M13-DNA寡聚核苷酸介导诱变技术寡核苷酸介导的PCR诱
15、变技术随机诱变技术盒式突变技术9、 蛋白质工程在食品产业中的应用消除酶的被抑制特性引入二硫键，改善蛋白质的热稳定性转化氨基酸残基，改善蛋白质热稳定性改变酶的最适pH条件提高酶的催化活性修饰酶的催化特异性木聚糖酶的改造-蛋白质定向改造的例子预测蛋白质结构修饰Nisin的生物防腐效应第六章 发酵工程与食品产业1、 概念：工业上的发酵、发酵罐、补料分批培养工业上的发酵：泛指利用微生物制造或生产某些产品的过程。发酵罐：是供微生物在灭菌后的培养基中进行生命活动和代谢的设备。它必须能够提供微生物生命活动和代谢所要求的条件，并便于操作和控制，保证工艺条件的实现，从而获得高产。补料分批培养：在分批培养过程中，
16、间歇或连续地补加新鲜培养基，是介于分批培养和连续培养之间的一种过滤培养方式。2、 发酵工业的四个转折期纯培养技术通风搅拌技术代谢控制发酵技术遗传工程技术3、 发酵过程的组成部分确定菌种繁殖和发酵生产所用的培养基对培养基、发酵罐及其附属设备进行灭菌菌种经逐级扩大培养后，作为生产种子接种于发酵罐中控制发酵罐中微生物的生长条件，最大程度地获得预期的代谢产物产物萃取和精制发酵过程中废弃物的处理与回收4、 发酵的种类（对空气的需要与否）：厌氧性发酵和好氧性发酵。5、 通风发酵罐的类型，看图分辨类型：机械搅拌式发酵罐、气升式发酵罐、自吸式发酵罐、鼓泡塔式发酵罐。6、 为防止和控制杂菌污染应采取的措施：培养
17、基灭菌发酵罐灭菌对所有与发酵过程有关的物料进行灭菌发酵时保持纯种状态7、 工业上培养基的灭菌的方法：分批法和连续法。8、 连续灭菌的方式及看图分辨类型：连消塔加热连续灭菌、喷射加热连续灭菌、薄板连续灭菌。9、 空气灭菌的方法：加热灭菌法、辐射杀菌法、静电除菌法、介质过滤除菌法。10、 发酵培养的方式：分批培养、连续培养、补料分批培养。11、 发酵过程参数的测量形式分为两种方式：一是利用仪器进行在线检测，二是从发酵罐中取出样品进行离线检测。12、 举例说明发酵过程的参数检测中的直接参数和间接参数直接参数： 物理参数：温度、压力、搅拌速度、通气流量、泡沫水平、加料速度、生物热、粘度等。 化学参数：
18、pH、溶氧浓度、溶解二氧化碳浓度、碳源含量、氮源含量、代谢物浓度。间接参数：摄氧率OUR、二氧化碳释放率CER、呼吸商RQ、细胞浓度、比生长速率。13、 测量难度：传感器耐高温、固形物附着传感器、气泡影响、传感器结构复杂、成分分析难转电信号。14、 温度对发酵的影响温度对微生物生长的影响：一方面，随着微生物所处温度升高，微生物细胞中的蛋白质和酶活性增强，生物化学反应加快，生长速率提高。另一方面，随温度上升，微生物细胞中对温度较敏感的组成成分（如蛋白质。核酸等）会受到不可逆的破坏。超过最适温度以后，生长速率随温度升高而迅速下降。温度对产物合成的影响：温度影响生物合成的方向。温度对培养液物理性质的
19、影响：温度通过影响氧在培养液中的溶解度、氧传递速度等因素，进而影响到微生物细胞的生长。温度上升会导致溶解氧降低。同一种微生物，其细胞生长和代谢产物积累的最适温度往往不同。往往需要进行二阶段发酵。15、 泡沫的控制的方法控制泡沫的方法在于打碎泡沫液膜，使气相和液相分离。化学方法：降低泡沫液膜的表面张力，使泡沫破灭。物理方法：使泡沫液膜的某些部分局部受力，打破液膜原来的受力平衡而破裂。从生产菌种本身的特性下手，预防泡沫的形成。如在单细胞蛋白生产中，筛选在生长期不易形成泡沫的突变株。16、 发酵工业常用的消泡剂的种类天然油脂类：常用的天然油脂有玉米油、豆油等。消泡能力不强，使用时需要注意油脂的新鲜程
20、度。聚醚类：聚氧乙烯氧丙烯甘油（俗称泡敌），亲水性好，在发泡介质中易铺展，消泡能力强，但其溶解度大，消泡活性维持时间较短。高级醇类：十八醇是高级醇类中常用的一种，它与冷榨猪油一起能有效控制青霉素发酵的泡沫。第七章 食品生物工程下游技术1、 概念：生物工程下游技术、细胞破碎生物工程下游技术：也叫下游工程或生物活性物质分离技术。是指从基因工程获得的动、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。细胞破碎：是指利用外力破坏细胞膜和细胞壁，使细胞内容物包括目的产物成分释放出来的技术。2、下游工程的基本路线（整个
21、分离路线一般可分为以下五个主要步骤）：预处理、固液分离、初步纯化、精细纯化、成品加工。3、预处理的方法：加热升温法、凝聚与絮凝、调节发酵液pH。4、固液分离常用的方法：过滤和离心分离。5、常用离心设备：高速冷冻离心机、碟式离心机、管式离心机、倾析式离心机。6、应用较广的过滤设备有：压力过滤、真空过滤、错流过滤。7、按照作用方式的不同划分，常用的细胞破碎方法可以分为两类：机械类和非机械类。8、机械类和非机械类细胞破碎方法都有哪些？机械类：珠磨法、高压匀浆法、超声波法。非机械类：酶溶法和化学渗透法。9、酶溶法分类：外加酶法和自溶法。10、要分离出具有活性的蛋白质（复性），一般要经历下列步骤：变性蛋
22、白经初步纯化浓缩以后，透析去除变性剂和还原剂。大部分蛋白质即重新折叠，被空气中的氧氧化，重建二硫键，恢复活性。11、初步纯化的主要方法：萃取、吸附、沉淀、离心、膜分离等。12、溶剂萃取的关键是什么：相似相溶原理。13、萃取按操作流程可分为哪两类：单级萃取和多级萃取。14、多级萃取的种类：多级错流萃取和多级逆流萃取。15、双水相萃取中常用的双聚合物系统是哪个：聚乙二醇（PEG）/葡聚糖（Dx）。16、普通吸附剂有哪些：活性炭、氧化铝、硅藻土等。17、沉淀分离方法有哪些：盐析沉淀法、有机溶剂沉淀法、等电点沉淀法等。18、有机溶剂沉淀方法中常用的有机溶剂是：乙醇、甲醇、丙酮、异丙醇。19、聚合物絮凝
23、剂沉淀法中常用絮凝剂：聚乙二醇、葡聚糖、右旋糖酐硫酸酯等。20、初步纯化中离心的常用方法：超速离心、密度梯度离心。21、可以用那些试剂制备密度梯度溶液：蔗糖、甘油、氯化铯等。22、根据膜的孔径大小，膜分离技术可分为哪五类：透析、微滤（MF）、超滤（UF）、纳滤（NF）、反渗透（RO）等。23、精细纯化包括那些方法：层析、电泳、分子蒸馏等。24、常见的层析有哪些：纸层析、薄层层析、柱层析等。第八章 现代生物技术与食品1、 概念：实质等同性：如果某种新食品或食品成分与已经存在某一食品或成分在实质上相同，那么在安全性方面，前者可以与后者等同处理（即新食品与传统食品同样安全）。食物过敏：是免疫系统对外
24、来物质（过敏原）的过分反应，是免疫系统与周围环境不协调的结果。2、 食品安全性评价的目的是什么：提供科学决策的依据保障人类健康和环境安全回答公众疑问促进国际贸易，维护国家权益促进生物技术的可持续发展3、 安全性评价的原则遗传工程体特性分析实质等同性原则4、 遗传工程体特性分析的内容（？）这个地方不清楚，大家自己查一下吧供体：来源、分类、学名、与其他物种的关系：作为食品食用的历史，有无有毒史、过敏性、传染性、是否存在抗营养因子和生理活性物质，该供体的关键营养成分等。基因修饰及插入DNA：介导物或基因构成；DNA成分描述，包括来源、转移方法；助催化剂活性。5、 实质等同性比较的主要内容如果某种新食
25、品或食品成分与已经存在某一食品或成分在实质上相同，那么在安全性方面，前者可以与后者等同处理（即新食品与传统食品同样安全）。6、 转基因食品安全性评价的几个主要问题：过敏原、毒性物质、抗生素抗性标记基因。7、 转基因食品安全性的确定步骤：作目标蛋白的免疫反应分析如果转基因食品中含有常见的过敏原基团，体外免疫分析为阴性或结果模棱两可，必须做进一步的皮肤穿刺试验，皮肤试验阳性则证明有引发过敏的可能性。最后对病人做双盲实验，进一步确定是否有过敏反应。8、 转基因食品可能产生过敏性的原因有哪些：所转基因编码已知的过敏蛋白基因含过敏蛋白转入蛋白与已知过敏原的氨基酸序列在免疫学上有明显的同源性，可从GeneBank、EMBL、SwissProt、PIR等数据库查找序列同源性，但至少要有8个连续的氨基酸相同。转入蛋白属某类蛋白的成员，而这类蛋白家族的某些成员是过敏原。9、 生物技术检测方法中的免疫检测技术的主要方法：凝集反应：颗粒抗原与相应抗体结合。沉淀反应：可溶性抗原与相应抗体结合。酶联免疫吸附法：酶标记抗体放大反应结果。专心-专注-专业