第一章绪论
?生物技术—定义
为“红色生物技术”、“绿色生物技术”和“灰色生物技术”三类。“红色生物技术”
是指生物制药技术,“绿色生物技术”是指农业和食品生物技术,而“灰色生物技术”
是指工业、环保生物技术。
?食品生物技术---现代食品生物技术的作用
?一食品原料和食品微生物的改良，提高食品的营
养价值及加工性能；
?二生产各种功能食品有效成份、新型食品添加
剂；
?三可直接应用于食品生产过程的物质转化；
?四工业化生产预定食品或食品功能成分。
第二章基因工程
4个问题：
1.什么是基因工程——基因工程的概念
在体外通过人工剪、接，将不同来源的DNA分子组成一个杂合DNA分子(DNA分子重组体)，然后导入宿主细胞去复制扩增或表达。因为通过人工设计,得到一定的设计方案，故称为基因工程.由于整个操作在分子水平上进行，所以也称分子克隆。基因工程的基本特点是，分子水平操作，细胞水平表达。
2. 为什么能进行基因工程——基因工程的原理和技术（涵盖3大理论和3大技术准备）
四．基因工程3大理论，3大技术准备：
（一）理论上的3大发现：
1. 20世纪40年代，Avery发现了生物遗传物质的化学本质是DNA。超越时代的科学成就
往往不易被人们接受，Avery当时并未赢得阵阵掌声，他的论文事隔10年以后才公开发表。
2. 20世纪50年代，Watson-crick提出了DNA结构的双螺旋结构模型，搞清楚了生物遗
传物质的分子机制。
3. 20世纪60年代，确定了遗传信息的传递方式：DNA→RNA→Pr,破译了全部遗传密码，
43。
1．“基因剪刀”－限制性内切酶的发明
2．载体(“交通工具车子”)－将质粒作为基因工程载体使用
3．逆转录酶
3.怎样进行基因工程——3大步骤（DNA体外重组，重组DNA如何进行扩增和表达，基因
工程后处理）
4. 基因工程的应用和前景
（一）基因（gene）
基因------从化学上来说，指的是一段DNA或RNA顺序，该顺序可以产生或影响某种表型（genotype，phenotype）；从遗传学上来说，基因代表一个遗传单位，一个功能单位，一个突变单位。
（二）基因工程（genetic engineering）
基因工程 --------在体外通过人工剪、接，将不同来源的DNA分子
组成一个杂合DNA分子(DNA分子重组体)，然后
导入宿主细胞去复制扩增或表达。
因为通过人工设计,得到一定的设计方案，故称为基因工程。
由于整个操作在分子水平上进行，所以也称分子克隆。
基因工程的基本特点是，分子水平操作，细胞水平表达。
在这个过程中：
1.“基因剪刀”
剪取DNA的酶就像一把“基因剪刀”
2.“缝纫针”
连接不同来源DNA分子的酶就像一根“缝纫针”，使二者连在一起
3.“交通工具”
使用载体好比一辆车子
4.“乘客”
有用基因
（二）技术上的3大发明：
1．“基因剪刀”－限制性内切酶的发明
（1）20世纪40－60年代，科学家们就为基因工程设计了美好的蓝图，但是面对庞大的dsDNA（104，2.2*1011公里）束手无策，无从下手把它切成单个基因片断。
（2）当时的酶学知识已有相当的发展，但是没有一个已发现的酶能完成这样的使命。
（3）1970年，Smith和Wilcox在流感嗜血杆菌（Haemophilus inffuenzae）分离纯化了HindⅡ，取得了突破，打破了基因工程的禁锢，迎来了改造生物的春天，为基因工程奠定了最为重要的技术基础。
2．载体(“交通工具车子”)－基因工程技术诞生的第二个技术准备（1）有了切割与缝合（ligase）基因DNA的工具，还得有一个车子-----将重组DNA送到宿主细胞中去。
（2）1946年起，Lederberg就研究细菌性因子（F因子）.50-60年代相继发现了R因子（抗药因子），CoE(大肠杆菌因子)等质粒。
（3）然而，直到1973年Cohen才能将质粒作为基因工程载体使用（至今一直
是基因工程最重要最广泛使用的载体）。这是基因工程的第二个技术准备。
3．逆转录酶－1970年Baltimove和Temin等同时各自发现了逆转录酶，打破了遗传学（生物学）中心法则，使真核基因的制备成为可能。（为什么）
(1)真核基因组庞大而复杂，不易制得基因图谱。HGP2005年完成，2.8万
个基因，1－3kb/基因，104，2.2*1011公里。
（2）即使有了基因图谱，因为真核基因有内含子，不能在原核表达系统剪接出mRNA，没有成熟的mRNA就不能得到相应得产物。
（3）经过逆转录mRNA→cDNA (complementory DNA)文库要比基因组文库小得多，所以筛选阳性克隆就方便得多。
有了这些理论核技术的武装，基因工程的临盆降生指日可待，Berg和Cohen两位科学的“助产士”，把基因工程接到了人间。
第二节基因工程的酶学基础
常用的工具酶（tool enzymes）有：
1.限制性核酸内切酶（resriction enzymes,restriction endonadease)----定义，分
类，命名
1.定义
一类专门切割DNA的酶，它们能特异结合一段被称为限制酶识别顺序的特殊DNA序列。并切割dsDNA。
2.分类限制酶都是从原核生物中发现的（400多种E/350M）。所有的限制酶可分成3
类。
（1）Ⅰ、Ⅲ型，兼具限制与修饰活性，它们识别与切割顺序不在一个地方，不产生特异性的DNA片段，与基因工程意义不大（有说Ⅲ型识别核苷酸切割的位点一致，但罕见）。
（2）Ⅱ型基因工程说到的限制酶是Ⅱ型酶，具有此类酶的微生物限制－修饰系统分别由限制酶核甲基化酶来完成。Ⅱ型酶分子量小，仅需Mg2＋作为催化反应的辅因子，识别与切割位点相同，产生特异的DNA片段。
3.命名（1973年Smith 原则、Ⅱ型酶）
根据分离此酶微生物的学名，一般取3个字母。
第一个字母大写该微生物属名前的第一个字母
第二、三个字母小写该微生物种名前的2个字母
第四个字母大写有变种或品系的第一个字母
罗马字母Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ从一种微生物中发现了几种限
制酶，按发现顺序排列
2.DNA连接酶（DNA ligase, ligase)—功能、影响连接酶作用的因素、连接方法
（一）功能：催化有互补顺序的两个dsDNA分子的粘性末端或平头末端3′－OH、5′－
P连接作用。只能连接缺口（nick），不能连接裂口（gap）。而且被连接的DNA链必须是双螺旋DNA分子的一部分。
（二）来源－噬菌体T4感染E.coli分离的一种单链多肽酶、MW. 68KD。
（三）催化反应：
（1）需要ATP、Mg2+作辅助因子；
（2）对粘性末端催化活性大于平头末端（酶量1：100）
?体外连接的几种方式：
1. 用ＤＮＡ连接酶连接具有互补粘性末端的DNA片断
2. 用Ｔ４ＤＮＡ连接酶将平末端的DNA片断连接；
3. 用末端脱氧核苷酸转移酶给具平末端的DNA片断
加上poly(A)- poly(T)尾巴之后，再用ＤＮＡ连接
酶连接。
4. 先在DNA片断末端加上化学合成的衔接物或接头，形
成粘性末端后，再用ＤＮＡ连接酶连接
影响连接酶作用的因素
1. 反应温度：
连接缺口的温度：37度
连接粘性末端的最佳温度： 4～15度
2.Ｔ４ＤＮＡ连接酶的用量：
平末端DNA分子的连接反应中，最适1～2个单位。
粘性末端DNA片断之间的连接，酶浓度0.1个单位
ATP的用量10μmol-1mmol/L之间
3. 提高外源片断与载体的浓度的比值（10～20倍）
粘性末端DAN片断的连接
由于具粘性末端的载体易发生自连。
对载体的5’末端进行处理，用细菌的或小牛肠的碱性磷酸酶移去磷酸基团，使载体不能自连。
而外源片断的5’-P能与载体的3’-OH进行共价键的连接。这样形成的杂种分子中，每一个连接位点中载体DNA只有一条链与外源片断相连，失去5’-P的链不能进行连接，形成3’- OH 和5’- OH 的缺口。
平末端DNA片断的连接
1）. T4DNA连接酶
2）. 用末端核苷酸转移酶给平末端加上同聚物尾
巴之后，再用DNA连接酶连接。
衔接物连接法
平末端的另一种处理方式是利用衔接物（linker）进行处理，人工加上粘性末端。衔接物是一种人工合成的小分子DNA，约10~20个核苷酸，其结构特征是含有多种限制性核酸内切酶的酶切位点的回文结构。将衔接物分子与平末端DNA分子连接，再用限制性核酸内切酶酶切，便可产生粘性末端。
这种方法的优点是克隆位点具有限制酶的酶切位点。
DNA接头（adapter）连接法：
它是一类人工合成的一头具有某种限制酶粘性末端另一头为平末端的特殊的双链寡核苷酸短片断。
粘性末端容易通过碱基配对形成如同衔接物一样的二聚体分子。对DNA接头分子末端，进行必要的修饰。移走粘性末端5’-P，暴露出5’-OH，不能产生稳定的二聚体分子。
3.DNA聚合酶(DNA polymerase, DNA pol) –定义
把脱氧核糖核苷酸连续的加到双链DNA分子引物链的3’-OH末端，催化核苷酸的聚合作用，而不发生从引物模板上解离的情况。
7.碱性磷酸酶(BAP或CIP)---该酶用于脱去DNA（RNA）5’末端的磷酸根，使5’-P成为
5’-OH，该过程称核酸分子的脱磷酸作用。当需要5’端同位素标记或为了避免DNA片段自身连接（或环化）时可进行脱磷酸反应。
以1. 和2. 最为常用，最为重要。工具酶现已商品化。
第三节载体
载体的概念：1.要把一个有用的基因（目的基因——研究或应用基因）通过基因工程手段送到生物细胞（受体细胞），需要运载工具（交通工具）携带外源基因进入受体细胞，这种运载工具就叫做载体（vector）。
2.凡来源于质粒或噬菌体的DNA分子，可以插入或克隆DNA片段统称为vector。
3.基因工程所用的vector实际上是DNA分子，是用来携带目的基因片段进入受体细胞的DNA
基因工程载体的3个特点
（一）能独立自主的复制
载体DNA分子中有一段不影响它们扩增的非必需区域，如MCS，插在其中的外源DNA片段，能被动的跟着载体一起复制/扩增，就像载体的正常成分一样。
（二）能便利的加以检测
如载体的药物抗性基因，多是抗生素抗性基因，将受体细胞放在含有该抗生素培养板上培养生长时，只有携带这些抗性基因的载体分子的受体细胞才能存活。（三）都能容易进入宿主细胞中去，也易从宿主细胞中分离纯化出来。
噬菌体载体λ-噬菌体结构特点：
1、野生型为48.5kb，两端带有12碱基的单链粘性末端，进入
大肠杆菌后环化，既可溶菌又可溶原生长。
2、基因组分为三个区域：左侧区包括使噬菌体成熟的全部基
因；中间区不是病毒生活必需的，外源DNA片段往往插入
此区；右侧区包括所有的主要调控成分。
3、λ-噬菌体基因组中只有60%是溶菌生长必需的，作为克
隆载体时，可插入9~23kb的外源DNA片段
质粒载体
(1) 染色体外的双链环状DNA分子
(2)大小为1～200kb；
(３)能独立于染色体外进行自我复制，每个细胞中
可含10～200个拷贝。
(4)分高拷贝数和低拷贝数质粒或窄宿主范围和广宿
主范围
(5)质粒包含：复制起始区、选择标记基因和限制性
核酸内切酶的酶切位点
常用质粒有：pBR322、pUC19
质粒的不相容性：同种的或亲缘关系相近的两种质粒不能同时稳定地保持在一个细胞内的现象
3.柯氏质粒／粘尾质粒(cosmid)
柯氏质粒
定义: 含有入噬菌体粘性末端的复合质粒。
由入-DNA c o s区与质粒重组建造而成. 在宿主细胞中可以作为正常噬菌体进行复制，但不表达噬菌体的任何功能。
含有质粒的抗药性标记如Ampr基因或Tetr基因及自主复制成分，所以这种粘性质粒可以在细菌中大量复制扩增。当体外重组的粘性质粒分子包装成噬菌体颗粒并感染大肠杆菌后，可按质粒的方式进行复制。
②带有噬菌体的粘性末端(cos区)。这一粘性末端是体外包装系统必不可少的成分，所
以它可以像噬菌体一样进行体外包装。
③具有一个或多个限制酶的酶切位点。
④其本身分子量小，如pHC79仅6.5kb，可容纳40kb左右的DNA片段。
⑤由于非重组体粘性质粒很小，不能在体外包装，因而体外包装的主要是重组体，有
利于以后的筛选。
第四节基因工程技术与方法
基因工程包括3个步骤：
1． DNA重组DNA分子内或分子间发生的遗传信息的重新共价组合过程。包括同源重组、
特异位点重组和转座重组等类型，广泛存在于各类生物。体外通过人工DNA重组可获得重组体DNA，是基因工程中的关键步骤
2．重组DNA导入宿主细胞－克隆扩增或表达
3．基因工程的后处理（down－stream techniques of GE）
重组DNA技术的基本过程：
1．载体的选择和制备——分；
2．制备目的基因片段——切；
3． DNA片段的重组连接——接；
4．重组DNA导入受体细胞——转；
5．转化子的筛选——筛；
6．重组子的筛选——筛；
1．利用表型特征进行筛选
2. 物理筛选
3. 酶切鉴定
4. 核酸杂交
5. PCR鉴定
6. 免疫学方法
7. 利用western杂交
8 利用序列测定
９．转译筛选
1.基因组文库法-定义、如何构建
将含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导入受体菌的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同的基因
基因文库如何构建？
将某种生物体内的DNA全部提取出来，选用适当的限制酶，
将DNA切成一定范围大小的DNA片段，然后，将这些DNA
片段分别与载体连接起来，导入受体菌的群体中储存，每个
受体菌都含有了一段不同的DNA片段。也就是说，这个群体
包含了这种生物的所有基因，叫做这种生物的基因组文库。
2.CDNA文库法-定义、如何构建
如果用某种生物发育的某个时期的mRNA 反转录产生的
多种互补DNA（也叫cDNA）片段，与载体连接后储存在一个
受体菌群中，那么，这个受体菌群体就叫做这种生物的cDNA
文库。
cDNA：指体外用逆转录酶催化，以mRNA为模板合成的互补DNA。
cDNA:汇集某生物成熟mRNA为模板逆转录而成cDNA序列的的重组ＤＮＡ群体．Λ噬菌体和质粒为载体构建．
在什么情况下我们选用cDNA文库法来制备目的基因?
操作程序
１）总RNA的提取；注意抑制ＲＮＡ酶的活性，盐酸胍，二乙基焦碳酸
２）mRNA的分离：选用高度分化的组织，末端带有poly A.
３）cDNA双链的合成： poly A RNA为模板．
４）cDNA与载体的连接
５）噬菌体的包装以及转染或质粒的转化
1. 表型特征进行筛选
a. 根据载体表型特征的筛选
抗药性标记插入失活法
Β-半乳糖苷酶显色反应筛选法
b. 根据外源ＤＮＡ提供的遗传性状的筛选
c. 利用噬菌斑的形成
d. 利用遗传互补作用
第六节克隆基因与表达系统
一、基因工程的目的和主要工作
（一）基因工程的目的有:
1.生产基因工程的产品。
2.改良生物的性状, 对人来说是开展基因治疗。
（二）根据克隆基因和宿主细胞的不同,基因工程的工作可以分成:
1. 克隆真核基因在真核系统表达,如开展基因治疗
2.克隆真核基因在原核系统表达,如生产基因工程的产品。
3.克隆原核基因在原核系统表达。
4.克隆原核基因在真核系统表达。
由于人类赖以生存的生物类群与真核关系密切,而原核生物的繁殖优势是任何真核生物都无法比拟的,所以除了开展基因治疗外, 基因工程的主要工作是克隆真核基因在原核系统表达。
外源基因在原核生物中正确表达的基本条件
?启动子—概念启动子 ----DNA链上一段能与RNA聚合酶结合并起始RNA合成的序列，它
是基因表达不可缺少的重要调控序列。没有启动子，基因就不能转录。由于细菌RNA 聚合酶不能识别真核基因的启动子，因此原核表达载体所用的启动子必须是原核启动子.
?TATAAT(pribnow box) 为RNA聚合酶结合位点， TTGACA是识别位点。这两个区域是决定启动子强度的重要因素.
?
?Ｓ－Ｄ序列—概念
在mRNA上有核糖体的结合位点，它们是起始密码子AUG和一段位于AUG上游3～10 bp 处的由3～9 bp组成的序列。这段序列富含嘌呤核苷酸，刚好与16S rRNA 3￠末端的富含嘧啶的序列互补，是核糖体RNA的识别与结合位点。以后将此序列命名为Shine-Dalgarno 序列，简称SD序列。
它与起始密码子AUG之间的距离是影响mRNA转录、翻译成蛋白的重要因素之一，某些蛋白质与SD序列结合也会影响mRNA与核糖体的结合，从而影响蛋白质的翻译。另外，真核基因的第二个密码子必须紧接在ATG之后，才能产生一个完整的蛋白质。
?起始密码子-概念
AUG（甲硫氨酸）GUG（缬氨酸），也就是翻译过程中，所合成多肽的第一氨基酸应是甲硫氨酸或缬氨酸
?终止子-概念
在一个基因的末端往往有一段特定顺序，它具有转录终止的功能，这段终止信号的顺序
第八节基因工程在食品工业应用现状
?一基因工程与动物\植物\微生物产品品质
的改良
?二基因工程与植物产品储藏保鲜
?三基因工程与食品新资源的开发
基因工程与植物产品储藏保鲜—原理
?ＰＧ基因工程
?ＡＣＣ合成酶基因工程
?乙烯形成酶基因工程
?ＡＣＣ脱氨酶基因工程
1. ＰＧ基因工程
要点:PG基因----多聚半乳糖醛缩酶是果实成熟过程中新合
成的一种蛋白质.具有降解细胞间果胶质量的作用,对果实软化有很大影响.
两条75bp的长引物进行PCR反应，扩增出甜瓜PGl基因的128bp的片段，将其克隆到pMD18-T载体中，筛选反向克隆，然后将其反向构建到植物表达载体pUC38-ACC的CaMV35S启动手和TMV增强子“Ω”的下游，构建成反义表达载体pUC38-PGo用PCR鉴定重组子.
重组子PG活性降低，抗裂，抗机械损伤，不易感染。
2. ＡＣＣ合成酶基因工程
ＡＣＣ合成酶是一种以磷酸吡哆醛为辅酶的酶，在乙烯生物合成中起到关键作用。
用基因工程的方法将ACC还原酶和ACC氧化酶的反义基因和外源的ACC脱氨酶基因导入正常植株中，获得乙烯缺陷型植株，达到控制果实成熟的目的，已在番茄中实现。
乙烯在果实成熟中的作用：能使果实呼吸性强度大大提高，并能提高果实组织原生质对氧的渗透性，促进果实呼吸作用和有氧参与的其它生化过程使果实中酶的活动性增强并改变酶的活动方向，从而大大缩短了果实成熟的时间。而1-氨基环丙烷-羧酸（ACC)是乙烯生物合成的直接前体。
3.乙烯形成酶（ACC氧化酶,EFE)基因工程-是乙烯生物合成途径中最后一个酶。构建EFE
的反义RNA抑制EFE的活性。
4.ＡＣＣ脱氨酶基因工程---ACC脱氨酶能把ACC降解为α-酮基丁酸和氨，其中，α-
酮基丁酸是植物体内正常代谢产物，也是乙酰乳酸合成酶的底物。 ACC脱氨酶基因可使任何一种植物体内的乙烯合成能力降低
第三章发酵工程原理及其在食品工业中的应用
第一节发酵工程概况
一发酵工程的定义
1. 发酵的定义: 借助微生物在有氧或无氧条件下的生命活动来制备微生物菌体本身,
或其初级代谢产物或次级代谢产物的过程
2. 发酵工程: 利用微生物的生长和代谢活动来生产各种有用物质的工程技术，又称微
生物工程. 生物技术走向产业化的必经之路.
不同碳源的利用速度
?不同菌能利用的碳源不同，同一菌种对不同碳源利用速度不同。
如：青霉素产生菌利用葡萄糖快（30-40小时），利用乳糖速度慢（6天）。?一般情况：单糖比双糖快；双糖比多糖快；纯多糖比杂多糖快（淀粉最好）。
?快者为速效碳源，迅速参与菌体生长代谢和产生能量适于长菌
?慢者为迟效碳源。利于延长代谢产物的合成
发酵工业中常用的原料
?消耗每克底物将产生最大的菌体得率或产物得率
?能产生最高的产品或菌体的浓度
?能以最大的速率产生产物
?副产品的得率最小
?价廉并具有稳定的质量
?来源丰富且供应充足
?易于通气和搅拌
?提取、纯化、废物处理等生产工艺过程都比较容易
生长因子
?从广义来说，凡是微生物不可缺少的微量有机物质，如氨基酸、嘌呤、嘧啶、维生素等均称为生长因子。
?其功能是构成细胞的组成分，促进生命活动的进行。
?生长因子不是所有微生物都必需的，它只是对于某些自己不能合成这些成分的微生物才是必不可少的营养物。
?目前以糖质原料为碳源的谷氨酸产生菌均为生物素缺陷型，以生物素为生长因子。
提供生长因子的农副产品原料
1)玉米浆
2)麸皮水解液
3)糖蜜
4)酵母：可用酵母膏、酵母浸出液或直接用酵母粉。
前体物质
某些化合物加到发酵培养基中，能直接被微生物在生物合成过程结合到产物分子中去，而其自身结构并没有多大变化，但产物的量却因加入而有较大的提高。
第三节培养基的灭菌
?灭菌：利用物理和化学的方法杀灭或除去物料及设备中一切生命物质的过程。
?消毒：用物理或化学的方法杀死物料、容器、器具内外的病原微生物，一般只能杀死营养细胞而不能杀死芽胞。
?消毒不一定能达到灭菌的要求，而灭菌则可达到消毒的目的。
?在发酵工业生产中，为了保证纯种培养，在生产菌种接种培养前，要对培养基、空气系统、消泡剂、流加物料、设备、管道等进行灭菌，还要对生产环境进行消毒，防止杂菌和噬菌体的大量繁殖。
?只有不受杂菌污染，发酵过程才能正常进行。
?干热灭菌法
进行干热灭菌时，微生物细胞发生氧化，微生物体内蛋白质变性和电解质浓缩引起中毒等作用，氧化作用导致微生物死亡是主要依据。
由于微生物对于热的耐受力比对湿热强得多，故干热灭菌所需的温度要高，时间要长，一般160～170℃、1～1.5h。
实际应用时，对一些要求保持干燥的实验器具和材料可以采用干热灭菌法。
?火焰灭菌法
?利用火焰直接杀死微生物的灭菌法称为火焰灭菌法。该法方法简单，灭菌彻底，但使用范围有限，仅适用于接种针、玻璃棒、三角瓶口等的灭菌。
?电磁波、射线灭菌法
?利用电磁波、紫外线、X射线、γ射线或放射性物质产生的高能粒子进行灭菌，以紫外线最常用。
?紫外线对芽胞和营养细胞都能起作用，但细菌芽胞和霉菌孢子对紫外线的抵抗力强。
?紫外线的穿透力低，仅适用于表面灭菌和无菌室、培养室等空间的灭菌，对固体物料灭菌不彻底，也不能用于液体物料的灭菌。
?250～270nm之间杀菌效率高，以波长在260nm左右灭菌效率最高。
?除紫外线外，X射线和γ射线也可进行灭菌。
湿热灭菌法（主要是高压蒸汽灭菌）
利用饱和蒸汽进行灭菌
原理：水的沸点随水蒸气压力的增加而上升，高压情况下可获得高温的水蒸汽。借助蒸汽的高温和蒸汽释放的潜热使微生物细胞中的蛋白质、酶和核酸分子内部的化学键，特别是氢键受到破坏，引起不可逆的变性，使微生物死亡
从灭菌效果来看，由于蒸汽有很强的穿透能力，湿热灭菌对耐热芽胞杆菌来说，温度升高10℃时，灭菌速度常数可增加8～10倍，对营养细胞更高。另外蒸汽冷凝为水时还要释放出潜热，因此温度可进一步提高
蒸汽来源方便，价格低廉，灭菌效果可靠
湿热灭菌法是目前最常用的灭菌方法，一般的湿热灭菌条件为121℃，30min
?
化学药剂灭菌法
某些化学药剂能与微生物发生反应而具有杀菌的作用。
化学药剂适用于生产车间环境的灭菌，接种操作前小型器具的灭菌等。
化学药品的灭菌使用方法，根据灭菌对象的不同有浸泡、添加、擦拭、喷洒、气态熏蒸等。
湿热灭菌的原理
1. 微生物的热阻
每一种微生物都有一定的最适生长温度范围，当微生物处于最低限温度以下时，代谢作用几乎停止而处于休眠状态。当温度超过最高限度时，微生物细胞中的原生质体和酶的基本成分——蛋白质发生不可逆的变化，即凝固变性，使微生物在很短时间内死亡。
湿热灭菌就是根据微生物的这种特性进行的
●一般无芽胞细菌，在60℃下经过10min即可全部杀死；
●芽胞细菌的芽胞在100℃下经过几分钟至数小时才能杀死；
●某些嗜热菌能在120℃下耐受20～30min。
●一般讲，灭菌的彻底与否以能否杀死芽胞细菌为标准。
高温瞬时灭菌法原理
?由于灭菌时的活化能E大于培养基营养成分破坏的活化能E’，因此，随着温度升高，灭菌速率常数增加的倍数>培养基中营养成分分解的速率常数的增加倍数。即当灭菌温度升高时，微生物杀灭速度提高，超过了培养基营养成分破坏的速度。
?据测定，每升高10℃，速率常数的增加倍数为Q10。
一般化学反应Q10为1.5～2.0；
杀灭芽胞的反应Q10为5～10；
杀灭微生物细胞的反应Q10为35左右。
?在热灭菌的过程中，同时发生微生物死亡和培养基成分破坏两个过程。
?温度能加速其过程进行的速度，当温度升高时，微生物死亡的速度更快，
?因此可以采用较高的温度，较短的灭菌时间，以减少培养基营养成分的破坏，这就是通常所说的“高温瞬时灭菌法”。
过滤除菌法
第四节菌种的活化与扩大培养
?活化与扩大培养:
将保存的处于休眠状态的生产菌种接入到试管斜面活化后,再经过茄子瓶或摇瓶以及种子罐逐步扩大培养而获得一定数量和质量的纯种过程.
生产车间种子制备
1.种子罐种子制备
种子罐种子制备的工艺过程，因菌种不同而异，一般可分为一级种子、二级种子和三级种子的制备。
1) 孢子(或摇瓶菌丝)被接入到体积较小的种子罐中，经培养后形成大量的菌丝，
这样的种子称为一级种子.
把一级种子转入发酵罐内发酵，称为二级发酵。
2) 如果将一级种子接入体积较大的种子罐内，经过培养形成更多的菌丝，这样
制备的种子称为二级种子.
将二级种子转入发酵罐内发酵，称为三级发酵。
同样道理，使用三级种子的发酵，称为四级发酵。
种子罐级数的确定
依据: 菌种的性质和菌体生长速度及发酵设备的合理应用
种子制备目的: 形成一定数量和质量的菌体。
发酵的目的: 获得大量的发酵产物
产物是在菌体大量形成并达到一定生长阶段后形成的，
需要在大型发酵罐内才能进行。同时若干发酵产物的产生
菌其不同生长阶段对营养和培养条件的要求有差异。因此，将
两个目的不同、工艺要求有差异的生物学过程放在一个大罐
内进行，既影响发酵产物的产量，又会造成动力和设备的浪费。
种子罐级数减少，有利于生产过程的简化及发酵过程的
控制，可以减少因种子生长异常而造成发酵的波动。
种龄
种龄: 种子罐中培养的菌体开始移入下一级种子罐或发酵罐
的培养时间
接种量
定义: 移入的种子液体积和接种后培养液体积的比例
发酵罐的接种量大小与菌种特性、种子质量和发酵条件等有关。
制霉菌素发酵的接种量为0.1％～1％
肌苷酸发酵接种量1.5％～2％
霉菌的发酵接种量一般为10％，
多数抗生素发酵的接种量为7％～15％，有时可加大到20％～25％。
例如，生产制霉菌素时用1％的接种量，其效果较用10％的为好，而0.1％接种量的生产效果与1％的生产效果相似。
种子质量标准
发酵工业生产上常用的种子质量标准
⑴细胞或菌体菌体形态、菌体浓度以及培养液的外观。菌体形态可通过显微镜观察
来确定，以单细胞菌体为种子的质量要求是菌体健壮、菌形一致、均匀整齐，有的还要求有一定的排列或形态。以霉菌、放线菌为种子的质量要求是菌丝粗壮，对某些染料着色力强、生长旺盛、菌丝分枝情况和内含物情况良好。
菌体的生长量也是种子质量的重要指标，生产上常用离心沉淀法、光密度法和细胞计数法等进行测定。种子液外观如颜色、黏度等也可作为种子质量的粗略指标。
⑵生化指标种子液的糖、氮、磷含量的变化和pH值变化是菌体生长繁殖、物质代谢
的反映，不少产品的种子液质量是以这些物质的利用情况及变化为指标
⑶产物生成量种子液中产物的生成量是多种发酵产品发酵中考察种子质量的重要
指标，因为种子液中产物生成量的多少是种子生产能力和成熟程度的反映。
⑷酶活力测定种子液中某种酶的活力，作为种子质量的标准，是一种较新的方法。
如土霉素生产的种子液中的淀粉酶活力与土霉素发酵单位有一定的关系，因此种子液淀粉酶活力可作为判断该种子质量的依据。
此外，种子应确保无任何杂菌污染。
种子异常的分析
在生产过程中，种子质量受各种各样因素的影响，种子异常的情况时有发生，会给发酵带来很大的困难。种子异常往往表现为菌种生长发育缓慢或过快、菌丝结团、菌丝粘壁三个方面。
⑴菌种生长发育缓慢或过快菌种在种子罐生长发育缓慢或过快和孢子
质量以及种子罐的培养条件有关。生产中，通入种子罐的无菌空气的温度较低或者培养基的灭菌质量较差是种子生长、代谢缓慢的主要原因。生产中，培养基灭菌后需取样测定其pH值，以判断培养基的灭菌质量。
⑵菌丝结团
在液体培养条件下，繁殖的菌丝并不分散舒展而聚成团状称为菌丝团。
这时从培养液的外观就能看见白色的小颗粒，菌丝聚集成团会影响菌的呼吸和对营养物质的吸收。如果种子液中的菌丝团较少，进入发酵罐后，在良好的条件下，可以逐渐消失，不会对发酵产生显著影响。如果菌丝团较多，种子液移入发酵罐后往往形成更多的菌丝团，影响发酵的正常进行。菌丝结团和搅拌效果差、接种量小有关，一个菌丝团可由一个孢子生长发育而来，也可由多个菌丝体聚集一起逐渐形成。
⑶菌丝粘壁
菌丝粘壁是指在种子培养过程中，由于搅拌效果不好，泡沫过多以及种子罐装料系数过小等原因，使菌丝逐步粘在罐壁上。其结果使培养液中菌丝浓度减少，最后就可能形成菌丝团。以真菌为生产菌的种子培养过程中，发生菌丝粘壁的机会较多。
第五节发酵工艺过程控制
?发酵过程中的代谢变化与控制参数
分批发酵、补料分批发酵、半连续发酵及连续发酵的定义
?温度对发酵的影响及其控制
?pH值对发酵的影响及其控制
?溶解氧对发酵的影响及其控制
?菌体浓度和基质对发酵的影响及其控制
?补料的控制--料分批培养（FBC）的优点、补料的方式
?泡沫对发酵的影响及其控制
?发酵终点的判断
?发酵过程检测与自控
应用微生物生产单细胞蛋白
一、发酵法生产单细胞蛋白
概念：利用各种基质大规模培养细菌、酵母菌、霉菌、微藻、光合细菌等而获得的微生物蛋白
应用：作为现代饲料工业和食品工业中重要的蛋白来源。
SCP营养丰富：
1）蛋白质40%－80%
2）多种维生素
3）碳水化合物
4）脂类
5）酶类和生物活性物质：辅酶A、辅酶Q、谷胱苷肽、麦角固醇
6）矿物质
7）氨基酸组成齐全，人体必需8种氨基酸
高活性干酵母的生产
活性干酵母有两个基本特征：
一常温下长期贮存而不失去活性.
二将活性干酵母在一定条件下复水活化后.即恢复
成自然状态并具有正常酵母活性的细胞。
活性干酵母生产过程
菌种配制→发酵→分离→过滤→干燥→真空包装→贮存
发酵主要原材料为糖蜜。
1、高活性干面包酵母
2、酒精生产、酿酒用的高活性干酵母
3、制造酵母抽提物的高活性干酵母
酵母抽提物即酵母精，由于其细胞内含有核糖核酸及其加工后的水解产物(腺嘌呤核苷酸、鸟嘌呤核苷酸，胞嘧啶核苷酸，尿嘧啶核苷酸)，其中腺嘌呤核苷酸的转化产物次黄嘌呤核苷酸和鸟嘌呤核苷酸有着强力鲜味，另外，酵母细胞含有丰富的蛋白质，其水解产物中的谷氨酸等也呈鲜味，还有各种营养成分的配合，使酵母抽提物呈现出强力的鲜味。
生产酵母抽提物的酵母菌种：啤酒酵母、面包酵母、产朊假丝酵母
螺旋藻的培养生产及其应用
螺旋藻的生态
螺旋藻可以在土壤、沼泽、淡水、盐水、海水及温泉中生长，甚至可在一些不适宜其它生物生长的环境下生长，如在含碱量很高的湖泊中它也能良好地生长。目前，工业化生产的螺旋藻大部分利用淡水养殖，但也有利用海水养殖。
螺旋藻的生产
按培养规模可分为实验室培养和工业化的大规模培养；
按培养基类型可分为淡水培养和海水培养；
按营养类型可分为光合自养型生长培养和混合营养型生长培养。
培养方法
(1)封闭式池
(2)封闭式光合生物反应器
步骤(1)种子培养：
(2)分批摇瓶培养：
(3)光合自养培养：
3、培养条件
(1)pH ：光合自养生长时，螺旋藻的最佳生长pH范围为8.3～11.0，最适pH为9.0±0.5。当pH大于11时，不利于生长。
(2)温度：螺旋藻的最适生长温度为35～37℃。
(3)氮源：螺旋藻除能利用无机氮外，还能利用尿素。
(4)光照：当营养和温度正常的情况下，光照就成为影响螺旋藻生长的一个重要因素。
发酵法生产新型食品胶-黄原胶
黄单孢杆菌发酵产生的细胞外杂多糖。由葡萄糖、甘露糖、葡萄糖醛酸，鼠李糖醋酸纤维素和丙酮酸等组成的阴离子杂多糖，其基本骨架为β-1，4葡萄糖连接而成直链纤维素分子，并且每隔一个葡萄糖单位都在葡萄糖的3位上连接一个三糖侧链，侧链由葡萄糖醛酸、甘露糖、鼠李糖等组成，而且甘露糖、鼠李糖分别带有乙酰基和丙酮酸基，其相对分子质量为2×106～50×106
培养基
黄单孢杆菌产生黄原胶常用的培养基是:以葡萄糖、蔗糖或淀粉等为碳源,以蛋白质、鱼粉、豆粉或硝酸盐为氮源,加KH2PO4、MgSO4、CaCO3等无机盐和Fe2+、Mn2+、Zn2+等微量元素,以及生成促进剂谷氨酸、柠檬酸等。
发酵工艺
黄原胶的生产包括发酵和提取两部分。
发酵工艺是半连续发酵。
实际过程是:
种子培养
种子扩大
发酵。
黄单孢杆菌在生长过程中吸收氧气,放出二氧化碳。其生长温度为20-35℃,40℃黄单孢杆菌就停止生长。
提取工艺
(1)发酵液处理。
经离心法、过滤法、酶处理法、次氯酸盐氧化法、过滤及超滤浓缩法预处理除去菌体细胞和各种不溶性杂质,使黄原胶中不再含活性的菌体细胞、影响产品质量的不溶性杂质和色素等,并对发酵液进行浓缩。
(2)沉淀反应:
用钙盐、铝盐、季铵盐或酸沉淀法制取工业级精制品;用有机溶剂沉淀法制取食品级精制品。
(3)过滤沉淀物并进行洗涤。
(4)干燥、粉碎、筛分、成品包装。
1 单细胞蛋白的概念，简述利用微生物生产单细胞蛋白的优点及主要的原料。
概念：利用各种基质大规模培养细菌、酵母菌、霉菌、微藻、光合细菌等而获得的微生物蛋白
单细胞蛋白的特点
原料来源广，微生物繁殖快，成本低，效益高。
?猪和牛的体重倍增时间分别为4～6周、1—2个月，植物体重倍增时间为l一2周，而细菌、酵母等微生物仅需20～120min。
?1头500kg的母牛每天能产蛋白质约0.4kg。500kg酵母每天至少生产5 000kg蛋白质。在实际的工业发酵罐中，酵母能够生产出数吨蛋白质，生产率高达2-4kg／(h.m3培养液)。
适合单细胞生产菌种和原料
1）细胞和酵母利用甲醇、乙醇、甲烷和多链烷烃生产单细胞蛋
白(SCP)；
2）利用废物中的许多物质转化为SCP，如稻秸、蔗渣、柠蒙酸废
料、果核、糖浆、动物粪便和污物等；
3）利用藻类(如小球藻、栅藻)生产SCP。
4）生产SCP的微生物有酵母、非病原性细菌、放线菌和真菌及藻
类等，其中饲用酵母和藻类蛋白发展最快。
1. 人造肉：供人们直接食用，干酵母浓缩抽出液
2. 食品添加剂：烘烤食品蛋白质添加物
酵母浓缩蛋白：食品增鲜剂
干酵母：含热量低，减肥食品的添加剂
3. 防止食物变质：婴儿粉、汤料、作料
4. 提高食品性能：与其它成分混合，食品更适于加工
活性酵母：提高意大利烘饼的延薄性能
5. 饲料蛋白：家禽、猪、牛及鱼等动物
??是否有形成肾结石及痛风的危险
–酵母、细菌：核酸含量较高，易引起肾结石、痛风
–藻类、霉类菌体：核酸含量较低，危险性小
??是否会引起胃肠的不良反应
–乙醇培养的酵母，某些细菌、藻类：恶心、呕吐
??是否会引起皮肤的不良反应
食品生物技术试题 甘肃农业大学12级食品质量与安全-李红科 一、单项选择题 1 通过（）和酶工程处理废弃物，提高资源的利用率并减少环境污染（ A ）A发酵工程 B基因工程 C蛋白质工程 D酶工程 2 （）是生物技术在食品原料生产、加工和制造中的应用的一个学科（B） A微生物学 B食品生物技术 C生物技术 D绿色食品 3 在引起食品劣变的因素中（C）起主导作用 A虫害 B物理因素 C微生物 D化学因素 4下列哪些食品保藏方法不属于物理保藏法（B） A脱水干燥保藏法 B熏制保藏法 C冷藏保藏法 D罐藏法 5 细胞工程包括动植物题的体外培养技术、（）、细胞反应技术。 A细胞改造 B细胞修饰 C细胞杂交 D细胞衰老 6 自然选育过程中采取土样时主要选择（）之间的土壤（B） A 3-10cm B 5-15cm C10-15cm D 10-20cm 7 下列不属于真空冷冻干燥法中冷冻干燥的步骤是（B） A制冷 B高压 C供热 D抽真空 8 食品生产中的危害分析与关键控制点是（D） A GMP B ISO C CCP D HACCP 9 下列不属于纯种分离的常用方法的是（B） A 组织分离法 B 单孢分离法 C 划线分离法 D 稀释分离法 10 下列分离方法具有简单、快速的特点的是（B） A稀释分离法 B划线分离法 C组织分离法 D 单孢分离法11（）是采样与生产相近的培养基和培养条件，通过三角瓶的容量进行小型发酵试验，以求得适合于工业生产用菌种（C） A 培养 B 分离 C 筛选 D 鉴定 12 诱变育种是以（C）为基础的育种 A自然突变 B 基因突变 C 诱发突变 D 基因重组 13 在整个诱变育种工作中，工作量最大的是（A） A 筛选 B 分离 C 鉴定 D 培养 14 分子育种是应用（）来进行的育种方式（B） A 酶工程 B 基因工程 C 蛋白质工程 D 细胞工程 15 通过基因工程改造后的菌株被称为（B） A“蛋白菌” B“工程菌” C “酶菌” D“细胞菌” 16冷冻保藏的温度一般要求在（ C ）摄氏度 A 1 B-10 C -20 D-5 17 发酵工业中培养基所使用的碳源中最易利用的糖是（A） A葡萄糖 B蔗糖 C淀粉 D乳糖 18（A）是人工配制的提供微生物或动植物生长、繁殖、代谢和合成人们所需要产物的营养物质和原料。 A培养基 B人工培养基 C合成培养基 D天然培养基 19 在引起肉腐败的细菌中，温度较高时（B）容易发育
考试题型：名词解释（5题15分）填空题（15分）选择题（20分） 简答题（6题30分）论述题（2题20分） 名词解释（15’） 1、基因工程技术：在基因水平上，用分子生物学的技术手段来操纵、改变、重建细胞的基因组，从而使生物体的遗传性状按要求发生定向的变异，并能将这种结果传递给后代。 2、基因工程：是利用人工的方法把不同生物的遗传物质分离出来，在体外进行剪切、拼接、重组，形成基因重组体，然后再把重组体引入宿主细胞或个体中以得到高效表达，最终获得人们所需的基因产物。 3、细胞工程：就是在细胞水平研究开发、利用各类细胞的工程。是人们利用现代分子学和现代细胞分子学的研究成果，根据人们的需要设计改变细胞的遗传基础，通过细胞培养技术、细胞融合技术等，大量培养细胞乃至完整个体的技术。 4、基础培养基：是含有一般微生物生长所需的基本营养物质的培养基。 5、加富培养基：（营养培养基）在基础培养基中加入某些特殊营养物质制成的一类营养丰富的培养基，这些特殊营养物质包括包括血液、血清等。 6、鉴别培养基：在培养基中加入某种特殊化学物质，某种微生物在培养基中生长后能产生某种代谢产物，而这种代谢产物可以与培养基中的特殊化学物质发生特定的化学反应，产生明显的特征变化，根据这种特征变化，可将该种微生物与其他微生物区分开来。 7、选择培养基：是用来将某中或某类微生物从混杂的微生物群体中分离出来的培养基。 8、细胞全能性：一个微生物细胞就是一个生命，而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。 固体培养基：在液体培养基中加入一定量凝固剂，使其成为固体状态即为固体培养基。 9、固定化酶：酶分子通过吸附、交联、包埋及共价键结合等方法束缚于某种特定支持物上而发挥酶的作用。 10、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。 11、发酵工程：就是利用微生物的特定性状和功能，通过现代化的工程技术生产有用物质或直接应用于工业化生产的技术体系。 12、食品基因工程：是指利用基因工程的技术和手段，在分子水平上定向重组遗传物质，以改善食品的品质和性状，提高食品的营养价值、贮藏加工性状以及感官性状的技术。 13、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，导致染色体合并、染色体等遗传物质充足的过程称为细胞融合。 14、连续培养：是指在培养过程中，不断抽取悬浮培养物并注入等量新鲜培养基，使培养物不断得到养分补充和保持其恒定体积的培养方法。 ★15、同步培养：在分批或连续培养中，微生物群体以一定速度生长，并非所有细胞同时进行分裂，即培养中的细胞不是处于同一生长阶段。 16、酶工程：利用酶的催化作用进行物质转化的技术，是酶学理论、基因工程、蛋白质工程、发酵工程相结合而形成的一门新技术。 ★17、转化：是将重组质粒导入受体细胞，使受体菌遗传性状发现改变的方法； ★18、转染：是将携带外源基因的病毒感染受体细胞的方法（其中又分磷酸钙沉淀法与体外包装法）； ★19、载体：把一个有用的目的DNA片段通过重组DNA技术，送进受体细胞中去进行繁殖或表达的工具称为载体。
◆ 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
第一章糖 1.糖概念、糖的生物学功能。 2.糖的分类并举例。 3.葡萄糖在水溶液中分子存在形式。 4.单糖的性质（单糖的氧化、成脎作用） 5.双糖（蔗糖、麦芽糖、乳糖）的分子组成、糖苷键类型、及其性质。 6.多糖（淀粉、糖原、纤维素）的分子组成、糖苷键类型、有无还原性。 第二章脂类和生物膜 1.脂质（脂类）概念、脂类的生物学功能 2.三酯酰甘油的化学性质。 3.血浆脂蛋白的组成及其主要生理功能。 4.膜蛋白的分类及其各自特点。 5.生物膜结构流动镶嵌模型的主要内容。 6.生物膜的物质运输方式。 第三章核酸 1.核酸水解。 2.DNA和RNA化学组成的异同点。 3.核苷酸的生物学功能。 4. DNA的一级结构、RNA的一级结构. 5.DNA双螺旋结构的特点及稳定因素 6.核酸的颜色反应。 7.核酸的变性、变性的本质、变性后变化 8.核酸的复性、复性的本质、复性后变化。 9.增色效应、减色效应、解链温度、核酸杂交 第四章蛋白质 1、蛋白质的概念、蛋白质的生物学功能。 2、蛋白质中氮的含量，会计算题。 3、2种酸性氨基酸、3种碱性氨基酸。 4、氨基酸等电点，并会判断在不同的pH条件下氨基酸带什么电荷。 5.肽键、肽键平面 6、蛋白质的分子结构。（蛋白质一级、蛋白质二级、超二级结构、结构域、蛋白质三级和蛋白质四级结构的概念以及维持其结构的化学键。） 7、蛋白质等电点，并会判断在不同的pH条件下蛋白质带什么电荷。 8.蛋白质胶体性质维持的因素。 9.蛋白质沉淀的分类及蛋白质沉淀的方法。 10.蛋白质变性、本质及变性后性质的改变。 第五章酶 1.酶与一般催化剂相比的共性和特性。 2.单体酶、寡聚酶、多酶体系、全酶、辅酶、辅基、酶的活性中心、同工酶 3.酶可分为哪6大类。 4.影响酶促反应动力学的因素。 5.酶具有高效催化效率的因素。 第六章维生素与辅酶 一些常见的维生素缺乏症。 第七章生物氧化 1.生物氧化与非生物氧化的异同点。 2.呼吸链（即电子传递链）的概念、组成。 3.电子传递链抑制剂概念及其抑制部位。 3. 生物氧化、底物水平磷酸化、电子传递链磷酸化、P/O 4.化学渗透学说的内容。 5.影响氧化磷酸化的因素。 6.两种穿梭系统的比较。 第八章糖代谢 1..EMP反应过程、限速酶、能量计算、生物学意义。 2.TCA反应过程、限速酶、能量计算、生物学意义。 3. 糖异生的三步不可逆反应、生物学意义。 4. 血糖的来源与去路。 第九章脂代谢 1.脂肪酸的β-氧化过程，会能量计算（16个碳原子或18个碳原子饱和脂肪酸彻底氧化分解的能量计算）。 2.酮体有哪三种？ 3.脂肪酸合成和β-氧化的比较。 4.糖代谢与脂代谢之间的相互联系。 第十章蛋白质代谢 1.氨基酸的脱氨基作用有哪几种？ 2.鸟氨酸循环（即尿素循环）小结。 3.一碳基团、.翻译 4.什么是密码子？遗传密码有何特点？ 5.蛋白质的生物合成过程。
食品生物技术专业简介 专业代码570101 专业名称食品生物技术 基本修业年限三年 培养目标 本专业培养德、智、体、美全面发展，具有良好职业道德和人文素养，掌握生物化学、微生物发酵技术、食品生物新技术等基本知识，具备发酵、产品分离提取、菌种培养等能力，从事调味品及食品添加剂、酒、饮料及精制茶等生物食品的生产操作、设备使用和维护、生产过程质量监控、工艺与设备管理、技术研发辅助等工作的高素质技术技能人才。 就业面向 主要面向生物食品制造技术及应用行业，在发酵、产品分离提取、菌种培养等岗位群，从事生产操作、设备使用和维护、生产过程质量监控、工艺与设备管理、技术研发辅助、生物产品检验检疫、生物产品销售等工作。 主要职业能力 1.具备对新知识、新技能的学习能力和创新创业能力； 2.具备在工作中发现问题和寻找解决问题方法的能力； 3.具备食品生物新技术初步研发的能力； 4.掌握生产过程质量管理的相关知识及技能，具备生物食品生产过程质量监控的能力； 5.掌握生物食品工艺技术及应用，具备生物食品生产工艺与设备管理的能力； 6.掌握微生物菌种培养、发酵和产品提取的基本知识及技能，具备生物食品生产操作的能力； 7.了解相关生产设备的结构、工作原理及基本操作，具备生物食品生产设备使用
和维护的能力。 核心课程与实习实训 1.核心课程 生物化学、微生物基础、微生物发酵技术、发酵工程设备、食品质量与安全、发酵食品生产技术、食品生物新技术等。 2.实习实训 在校内进行微生物基础技能训练、微生物发酵技术技能训练、发酵食品生产技术综合训练、食品生物新技术研发训练等实训。 在生物食品生产企业进行实习。 职业资格证书举例 发酵工微生物培菌工酿酒工酱油酱类制作工食用酶制剂制造工 衔接中职专业举例 食品生物工艺 接续本科专业举例 生物技术生物工程酿酒工程
一、名词解释 诱变育种：利用诱变剂处理微生物细胞，提高基因突变频率，再通过适当的筛选方法获得所需高产优质菌种的方法。 代谢控制发酵：是指利用生物的、物理的、化学的方法，人为的改变微生物的代谢途径，使之合成、积累、分泌我们所需要的产品的过程。 寡核苷酸介导诱变(oligonucleotide-directed mutagenesis): 指在DNA水平上改变氨基酸 的编码序列，也称定点诱变(site-specific mutage nesis); 补料分批培养:在分批培养过程中补入新鲜的料液，以克服营养不足而导致的发酵过早结束的缺点。临界溶氧浓度：指不影响呼吸所允许的最低溶氧浓度。 诱导酶：有些酶在通常的情况下不合成或很少合成，当加入诱导物后就会大量合成，这样的酶叫诱导酶 固定化酶：通过物理的或化学的方法，将酶束缚于水不溶的载体上，或将酶束缚于一定的空间内，限制酶分子的自由流动，但能使酶发挥催化作用的酶 非水酶学：通常酶发挥催化作用都是在水相中进行的，研究酶在有机相中的催化机理的学科即为非水酶学? 抗体酶：是一种具有催化作用的免疫球蛋白，属于化学人工酶 细胞培养:是指动植物细胞在体外条件下的存活或生长，此时细胞不再形成组织. 愈伤组织：在人工培养基上由外植体长出来的一团无序生长的薄壁细胞。 接触抑制：细胞从接种到长满底物表面后，由于细胞繁殖数量增多相互接触后，不再增加。细胞系：原代细胞经第一次传代后，形成的细胞群体，即具有增殖能力，类型均匀的培养细胞，一般为有限细胞系。 抗性互补筛选法：利用亲本细胞原生质体对抗生素、除草剂及其它有毒物质抗性差异选择杂种细胞。细胞拆合：是指以一定的实验技术从活细胞中分离出细胞器及其组分，然后在体外一定条件下将不同细胞来源的细胞器及其组分进行重组，使其重新装配成为具有生物活性的细胞或细 胞器. 基因重组(gene recombination): 是指DNA片段在细胞内、细胞间，甚至在不同物种之间 进行交换，交换后的片段仍然具有复制和表达的功能。 克隆：来自同一始祖的相同副本或拷贝的集合。 限制性内切酶：限制酶是在生物体(主要是微生物)内的一种酶，能将外来的DNA切断，由于这种切割作用是在DNA分子内部进行的，故名限制性内切酶。 黏性末端：被限制酶切开的DNA两条单链的切口，带有几个伸出的核苷酸，他们之间正好互补配对，这样的切口叫黏性末端。 CCCDNA色大多数的天然DNA质粒具有共价、封闭、环状的分子结构，即CCCDN A 回文结构：在切割部位，一条链正向读的碱基顺序与另一条链反向读的顺序完全一致。 基因探针：是一段与目的基因互补的核酸序列，可以是DNA，也可以是RNA，用它与待测样品DNA 或RNA进行核酸分子杂交，可以判断两者的同源程度. Dot印迹杂交：将待测DNA或RNA的细胞裂解物变性后直接点在硝酸纤维素膜上，不需要限制性酶进行酶切，既可与探针进行杂交反应. cDNA文库:是指某生物某一发育时期所转录形成的cDNA片段与某种载体连接而成的克隆的 集合。 二、填空题 1.1972年斯坦福大学的Berg等人完成了首次体外重组实验，并首次用限制性内切酶切割 SV40的DNA片断与噬菌体的DNA片断，经过连接，组成重组DNA分子，他是第一个 实现DNA重组的人。
1、中国农业大学 【专业特色】中国农大食品科学与工程专业是国家级重点学科。 本专业采用两段式培养方案。基础阶段，采用完全一致的教学计划；进入专业阶段后，划分为果蔬及饮料加工工艺、畜水产品加工工艺、粮油食品加工工艺、食品工程等4个专业方向。 成绩优秀者可免试推荐攻读研究生，部分可硕博连读或出国深造。 2、江南大学 【专业特色】江南大学（原无锡轻工大学）食品学院是中国食品工业最著名的学府之一，拥有国家重点学科、国家“211工程”重点建设的学科。 学院建有7个博士点、8个硕士点和食品科学与工程博士后流动站。 在本科生中推行导师制，通过师生双选，学生可自二年级起每人有1位导师给予专业指导。实施精英教育，组建试点班。学业优异者免试攻读硕士学位。 3、南昌大学 【专业特色】南昌大学食品科学与工程学科拥有国家重点学科、教育部食吕科学
重点实验室、江西省食品生物技术重点实验室，是南昌大学“211工程”国家重点 建设学科和江西省高校重点学科。 本学科发展具有浓郁的国际合作与交流特点。其江西中德联合研究院、江西南大 中德食品工程中心，是中德政府科技合作项目。 本学科在食物资源开发与利用、食品化学与营养、食品生物技术、食品加工与贮 藏方向上形成了自身特色。 近5年已承担国家自然科学基金项目7项，国家项目9项，省部级项目69项， 获得国家科技进步一等奖，国家级教学成果二等奖、省部级奖，发明专利7项。 4、上海交通大学 【专业特色】食品科学与工程是一门集生物、化学、物理、机电、化工等多学科 交叉渗透的学科。 从2003年起，农业与生物学院按“生物技术”和“环境生态类”两个专业招生。第二学年末，按学生前两学年的成绩、个人志向、社会需求预测等，经个人申请，院 校批准，可在学院所属专业中选读某一个专业。第一学年末，部分优秀学生可跨 学院重新选择专业。 此外，大多数学生可攻读第二学士学位。第7学期，一定比例的优秀生可直接攻
食品生物技术选择题 第一章绪论（10） 1.第一次绿色革命，解决了人类社会因人口增加造成的食物短缺，哪种学科的产生和发展 为此做出了巨大贡献？（ B ） A.基因学说 B.遗传育种学 C.纯种培养技术 D.乳糖操纵子学说 2. 食品生物技术是现代生物技术在食品领域中的应用，那么食品生物技术的核心和基础是（ C ）。 A. 细胞工程 B. 酶工程 C. 基因工程 D. 蛋白质工程 3. 下列有关细胞工程、发酵工程、基因工程说法错误的是（ D ）。 A. 现代细胞工程就是对经过基因工程改造的组织进行细胞培养和细胞融合 B. 现代细胞工程不再是传统意义上组织培养技术 C. 现代发酵工程所采用的菌株是通过基因工程获得的高效表达菌株 D. 通过基因工程获得的高效表达菌株可能是微生物的产物、也可能产生于动植物基因，但 不可能来自人的基因。 4. 下列哪项不属于基因工程技术在食品领域中的应用（ D ）。 A. 利用基因工程技术可以设计出具有免疫功能性食品 B. 利用基因工程技术可以设计出增加维生素的食品 C. 利用基因工程技术可以设计出调节人体代的食品 D. 中国传统酒文化中的食品酒也是利用基因工程技术设计出来的。 5. 随着人们生活水平的提高，对奶酪的需求将越来越大，下列哪种酶与奶酪的生产密切相关（ B ）。 A. 淀粉酶 B. 木瓜蛋白酶 C 纤维素酶 D. 葡萄糖氧化酶 1. 在生物技术发展中的重大历史事件中，下列哪件开创了现代生物技术产业发展的新纪元（ B ）。 A 应用动物胚胎移植技术进行牛胚胎移植 B. 应用重组DNA技术进行新药的开发 C. 应用重组人胰岛素技术治疗糖尿病 D. 利用基因工程菌生产凝乳酶 2. 在现代生物技术的研究和应用方面，最具活力、研究得最多、发展最快的领域是（ D ）。 A. 农业领域 B. 食品工业领域 C. 现代检测技术领域 D. 生物制药和医药领域
第1章绪论 第2章基因工程 一、概念理解 ①生物技术：生物技术是指综合运用现代生物学、化学和工程学的手段，直接或间接地 利用生物体、生命体系和生命活动过程生产有用物质的一门高级应用技术科学。 生物技术主要包括细胞工程、发酵工程、酶工程和基因工程四大领域。 ②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。 ③基因工程：就是按照预先设计的生物改造蓝图，在分子水平上对基因进行“切割”和 “粘接”，人为的用一种生物组织中的基因替换另一种生物组织中的基因，实现基因定向转移和重新组合，以达到定向改变生物遗传性状的目的。 所谓基因工程，就是利用DNA体外重组或扩增技术从供体生物基因组中分离感兴趣的基因或DNA片段，或是经过人工合成的方法获得基因，然后经过一系列切割，加工修饰， 再将其转入适当的受体细胞，以期获得基因表达的过程。 ④ 良食品的品质和形状，提高食品的营养价值、贮藏加工性状以及感官性状的技术。 ⑤基因重组：利用限制性内切酶和其他一些酶类，切割和修饰载体DNA和目的基因，并 将两者连接起来。 ⑥克隆（Cloning）：外源基因的无性繁殖。具体指目的基因与载体连接成重组DNA以 后，将其导入受体细胞进行扩增和筛选，达到大量的重组分子的过程。（大肠杆菌是目前基因工程中最常用的受体细胞。） ⑦基因食品：转基因食品是利用分子生物学技术，将某些生物的基因转移到其他物种中 去，使其性状、营养品质、消费品质向人类所需要的目标转变。转基因食品大致可以分为两大类，一是改造现有的基因，使一些性状不表现出来；另外一类是导入其他的基因，从而产生新的性状。 二、思考题 1.什么是基因重组？DNA重组实验包括哪几个步骤？ 答：基因重组就是利用限制性内切酶和其他一些酶类，切割和修饰载体DNA和目的基因，并将两者连接起来。一个典型的DNA重组实验包括以下几个步骤：①提取工体生物的目的基因（或称外源基因），通过限制性内切酶、DNA聚合酶连接到另一个DNA分子上（克隆），形成一个新的重组DNA分子；②将重组DNA分子转入受体细胞并在受体细胞中复制保存，这个过程称为转化（transformation）；③对吸收了重组DNA的受体细胞进行筛选和鉴定；④对含有重组DNA的细胞进行大量培养，检测外源基因是否表达。 2.什么是限制性内切酶(RE)？简述其分类、特点及作用。（P30） 限制性内切酶是能够在特定部位限制性的切割DNA分子的内切酶。 限制性内切酶分类： I型：由三个基因构成，hsdR；hsdM；hsdS位于染色体上，三个基因构成一个复合体，限制酶需要ATP、Mg2+、SAM（５—腺苷甲硫氨酸）。 II型：限制与修饰基因产物独立起作用，在Ｅ. coli中这两种基因位于质粒上。 III型：修饰酶与Ｉ型酶相同，hsdＭ与hsdＳ基因产物结合成一亚单位，限制酶是独立
基因工程 1.质粒的种类及概念：质粒是细胞质中能自主复制的双链环状DNA分子，在细菌中独立于染色体之外而存在。种类：高拷贝数质粒载体，低拷贝数质粒载体，失控型质粒载体，插入失活型质粒载体，正选择的质粒载体 2.重组DNA技术概念：是指将一种生物体的基因与载体在体外进行拼接重组，然后转入另一种生物体内，使之按照人们的意愿稳定遗传并表达出新产物或新性状的DNA体外操作程序，也称为分子克隆技术。 3.限制性内切酶的概念及种类：限制性核酸内切酶是可以识别DNA的特异序列，并在识别位点或其周围切割双链DNA的一类内切酶，简称限制酶。分类：I型限制性内切酶，II型~，III 型~ 4.DNA连接酶的概念及种类：能将两段DNA拼接起来的酶叫做DNA连接酶。该酶催化DNA相邻的5’磷酸基和3’羟基末端之间形成磷酸二酯键，将DNA单链缺口封合起来。种类：E·coli DNA连接酶：来源于大肠杆菌,可用于连接黏性末端；T4DNA连接酶：来源于T4噬菌体,可用于连接黏性末端和平末端；热稳定的DNA连接酶：来源于嗜热高温放线菌,能够在高温下催化两条寡核苷酸探针发生连接作用。 5.操纵子的组成：操纵子是由结构基因、调节基因、操纵基因、启动基因等组成的染色体上控制蛋白质合成的功能单位。 6.PCR技术的原理及操作注意事项：类似于DNA的天然复制过
程，其特异性依赖于与靶序列两端互补的寡核苷酸引物。PCR 由变性--退火--延伸三个基本反应步骤构成： ①模板DNA的变性：模板DNA经加热至93℃左右一定时间后，使模板DNA双链或经PCR扩增形成的双链DNA解离，使之成为单链，以便它与引物结合，为下轮反应作准备； ②模板DNA与引物的退火(复性)：模板DNA经加热变性成单链后，温度降至55℃左右，引物与模板DNA单链的互补序列配对结合； ③引物的延伸：DNA模板--引物结合物在TaqDNA聚合酶的作用下，以dNTP为反应原料，靶序列为模板，按碱基配对与半保留复制原理，合成一条新的与模板DNA 链互补的半保留复制链重复循环变性--退火--延伸三过程，就可获得更多的“半保留复制链”，而且这种新链又可成为下次循环的模板。注意事项：1：避免交叉污染。2：引物设计要正确。3：DNA 提取要成功。4：引物和模板和体系所加的比例要合适，模板过量会抑制体系的反应。5：跑胶时注意区分开EB污染区和清洁区 7.基因工程在食品产业中的应用的举例说明。利用基因工程改进食品生产工艺：改良啤酒大麦的加工工艺，改良小麦种子贮藏蛋白的烘烤特性，提高马铃薯的加工性能 8.基因工程的基本步骤：1.的分离或合成2.将与载体DNA连接，构建分子3.将分子导入受体细胞，并获得具有外源基因的个体4.的检测与鉴定5.的。
一、名词解释 1、基因：是具有遗传效应的DNA片段。 2、质粒：质粒存在于许多细菌以及酵母菌等生物中，是细胞染色体外能够自主复制的很小的环状DNA分子。 3、限制酶：是可以识别特定的核苷酸序列，并在每条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键进行切割的一类酶 4、基因工程：又称基因拼接技术和DNA重组技术，是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基因按预先设计的蓝图，在体外构建杂种DNA分子，然后导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。 5、酶工程：是指工业上有目的的设置一定的反应器和反应条件，利用酶的催化功能，在一定条件下催化化学反应，生产人类需要的产品或服务于其它目的的一门应用技术。 6、末端转移酶：是一种无需模板的DNA聚合酶，催化脱氧核苷酸结合到DNA 分子的3'羟基端。 7、葡萄糖淀粉酶：又称糖化酶。它能把淀粉从非还原性未端水解a-1.4葡萄糖苷键产生葡萄糖，也能缓慢水解a-1.6葡萄糖苷键，转化为葡萄糖。同时也能水解糊精，糖原的非还原末端释放β-D-葡萄糖。 8、相对酶活力：具有相同酶蛋白量的固定化酶与游离酶活力的比值称为相对酶活力。 9、α-淀粉酶：可以水解淀粉内部的α-1,4-糖苷键，水解产物为糊精、低聚糖和单糖，酶作用后可使糊化淀粉的黏度迅速降低，变成液化淀粉，故又称为液化淀粉酶、液化酶、α-1,4-糊精酶。 10、甲基化酶：作为限制与修饰系统中的一员，用于保护宿主DNA 不被相应的限制酶所切割。 11、葡萄糖异构酶：也称木糖异构酶，能将D-葡萄糖、D-木糖、D-核糖等醛糖可逆地转化为相应的酮糖。 12、发酵工程：是指采用现代工程技术手段，利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种新技术。13、补料分批发酵：又称“流加发酵”，是指在微生物分批发酵过程中，以某种方式向发酵系统中补加一定物料，但并不连续地向外放出发酵液的发酵技术，是介
食品生物技术复习资料 1、生物技术：利用生物体系，应用先进的生物学和工程技术，加工或不加工底物原料，以提供所需的各种产品或达到某种目的的一门新型跨学科技术。 2.基因：具有生物学功能的DNA分子片断，是一个分子遗传的功能单位。其本质是DNA，以线形方式存在于染色体上。 第二章基因工程及其在食品工业中应用 基因工程：DNA重组技术的产业化设计与应用，包括上游技术和下游技术两大组成部分 （广义的基因工程）。上游技术指的是外源基因重组、克隆和表达的设计与构 建（即狭义的基因工程）；而下游技术则涉及到含有重组外源基因的生物细胞 （基因工程菌或细胞）的大规模培养以及外源基因表达产物的分离纯化过程。 在食品工业中应用是：食品原料或食品微生物的改良。 1、限制性内切酶 （一）种类 I型：切点识别特异性差，应用价值不大。 II型：切点识别特异性强，识别序列和切割序列一致。广泛应用于基因工程。 2、DNA连接酶 由同尾酶产生的DNA片段，是能够通过其粘性末端之间的互补作用彼此连接起来的。 功能：催化DNA中相邻的3`-OH和5`-P之间形成磷酸二脂键。 来源：E.coli DNA连接酶：需要NAD作为辅助因子 3、质粒 概念：存在于细菌、放线菌及酵母细胞质中双螺旋共价闭环的DNA（cccDNA），能独立复制并保持恒定遗传的复制子。 4.目的基因采取的两条途径: (1) 生物学方法(2)酶促合成法或化学合成法 5.基因工程载体应具备的条件： 1、本身是一个复制子，能自我复制 2、相对分子质量要小 3、有选择标记 4、具有单一的限制性内切酶位点 6.基因重组：将目的基因在体外连接构建成重组子。主要靠T4 DNA连接酶 7.转化：是指受体细胞直接摄取供体细胞游离的DNA片段，将其同源部分进行碱基配对， 组合到自己的基因中，从而获得供体细胞的某些遗传性状。 8.感受态：指受体细胞能吸收外源DNA分子而有效地作为转化受体的生理状态。 9.基因工程在食品工业中应用 （1）改良食品加工原料 1、动物：牛生长激素：提高母牛产奶 猪生长激素：使猪瘦肉型化
食品生物技术专业求职简历 【导语】求职简历是求职者生活、学习、工作、经历、成绩的概括。以下是苏阳文斋整理的食品生物技术专业求职简历，欢迎阅读！ 【篇一】食品生物技术专业求职简历 姓名：XXX 性别：女 年龄：23岁 学历：本科 政治面貌：共青团员 现居城市：武汉 籍贯：湖北 婚姻状况：未婚 联系电话：××××××××××× 电子邮箱： 求职意向 人才类型：应届毕业生 工作类型：全职 期望薪资：2000-3000元 工作地点：湖北省 求职行业：医药、生物、美容餐饮、酒店、娱乐旅游
求职职位：药品生产/质管生物技术制药讲师/助教其他销售人员 教育经历 2010.09-2014.07武汉大学生物技术本科 专业描述：主修生物技术课程，包括植物学、植物生理学、动物学、微生物学、生物化学、生态学、细胞生物学、细胞工程、遗传学、分子生物学、基因工程、人体级动物生理学、生物工艺学、酶工程等。 语言水平 英语掌握程度：良好 获得证书 2011-09一等优秀奖学金 2013-01普通话二级乙等 自我评价 我是一个外向，友善，包容的女生。热爱生活、喜欢与别人共事。在工作上，讲究常识和实用性，注意现实的情况，自然不做作，容易接受新朋友和适应新环境。乐意与人相处，有一种真正的生活热情。脾气随和、适应性强，热情友好和慷慨大方。优点：适应能力强，学习能力强，能吃苦，有责任心，人缘好，做事有头有尾。 【篇二】食品生物技术专业求职简历 姓名： 性别：女 出生年月：1987-6-22 民族：保密 学历：本科 现居住地：河北省-石家庄市
工作年限：应届毕业生 联系电话： 求职意向 应聘类型：全职 应聘职位： 应聘行业： 期望工作地区：石家庄市 期望月薪：面议 自我评价 在校期间，担任过校学生会部长，组织能力得到较强的锻炼，对工作责任心强，注重团队合作，善于取长补短。学习成绩优秀，再学习能力较强。为人真诚善良，曾参予公益献血。做事认真负责，吃苦耐劳，课余时间经常参加家教，服务员等勤工俭学活动。 我对生活积极、热情，具有进取精神，愿意从基层做起，可以虚心听取他人意见，相信凭借自己的努力可以尽快胜任工作的需要。对工作及学习能脚踏实地，会尽力克服困难来完成自己的任务，有不服输的精神。此外，形象气质佳。 工作经历 中国农业科学院2009-3至2009-6：实习生 所在部门：植物保护所 工作描述：本人主要协助研究员对课题进行一定的研究及操作，并取得一些成绩，得到了老师的一致好评，甚至打算让我留下来做实验员。 教育背景 2005-9至2009-6学校名称：河北农业大学 专业名称：生物技术 取得学历：本科
食品微生物学 一、核结构的不同，1969年魏塔科提出五界系统，即动物 界、植物界、原生生物界、真菌界和原核生物界，1979我国学者提出了病毒界 二、物的生物学活性（P3） （1）代谢活力强 微生物体积小，有极大的表面积/体积比值，因而微生物能与环境之间迅速进行物质交换，吸收营养和排泄废物，而且有最大的代谢速率。从单位重量来看，微生物的代谢强度比高等生物大几千倍到几万倍。 人类对微生物的利用主要体现在它们的生物化学转化能力。 （2）繁殖快 微生物繁殖速度快、易培养，是其他生物不能比的。以二裂法繁殖的细菌具有惊人的繁殖速度。 （3）种类多，分类广 目前已经确定的种类为10万种左右，每年正以发现几百至上千个新种的趋势在增加；目前我们所了解的微生物种类，至多也不超过生活在自然界中的微生物总数的10%。 （4）适应性强，易变异 由于个体小，结构简单，繁殖快，与外界环境直接接触等原因，微生物很容易变异。变异具有多样性，最常见的变异形
式是基因突变，它可以涉及到任何形状，诸如形态构造、代谢途径、生理类型以及代谢产物的质或量的变异等。 三、世纪中期，以法国的巴斯德和德国的柯赫为代表的科学家才将微生物的研究从形态描述推进到生理学研究阶段。四、食品微生物学所研究的内容包括： （1）研究与食品有关的微生物的活动规律； （2）研究利用有益微生物为人类制造食品； （3）研究如何控制有害微生物，防止食品发生腐败变质；（4）研究检测食品中微生物的方法，制定食品中微生物指标，从而为判断食品的卫生质量提供科学依据。 五、微生物在食品中的应用有3种方式：即微生物菌体的应用；微生物代谢产物的应用；微生物酶的应用。 六、原核微生物主要包括细菌、放线菌、蓝细菌以及形态结构比较特殊的立克次氏体、支原体、衣原体以及螺旋体等。 七、细菌的基本结构包括细胞壁、细胞质膜、细胞质及细胞核等4部分。 八、细胞壁的功能： （1）细胞壁具有保护细胞及维持细胞外形的功能； （2）细菌细胞壁的化学组成也与细菌的抗原性、致病性以及对噬菌体的敏感性有关； （3）为鞭毛运动提供可靠的支点； （4）可允许水及一些化学物质通过，并对大分子物质有阻
1-1食品生物技术：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的研究成果，用全新的方法和手段设计新型的食品原料。 ~在食品工业发展的地位：已经渗透到食品工业的方方面面，21世纪的食品工业将是建立在现代食品生物技术和现代食品工程技术两大支柱上的一个全新的朝阳产业。 1-2食品生物技术内容：细胞工程、酶工程、发酵工程、蛋白质工程、生物工程下游技术、现代分子检测技术 基因工程技术对未来新食品作用：利用基因工程对食品进行改良，以提高食品产量和质量，改善风味，使人们吃到更多、更好的食品。 1-4生物技术食品的安全性特别是遗传重组食品的潜在致敏性以及潜在毒性。每个物种的dna序列都是一个整体，虽然可能其中只有1% 的dna是有意义的，但由于人类的干预，很有可能致使这个dna序列产生新的，且是人类预想之外的启动子或者密码子，从而产生目标之外的蛋白质乃至目标之外的新性状。这就构成了一种潜在的威胁，在没有进行完备的论证之前，都不能确定其是好是坏！ 2-1基因工程：用人工的方法把不同的遗传物质（基因）分离出来，在体外进行剪切、拼接、重组，形成基因重组体，然后再把重组体引入宿主细胞或个体中以得到高效表达，最终获得人们所需要的基因产物。 ~操作步骤：a.在供体细胞中用限制性内切酶切割基因，以分离出含有特定的基因片段或人工合成目的基因并制备运载体；b.把获得的目的基因与制备好的运载体用DNA连接酶连接组成重组体c.把重组体引入宿主细胞d.筛选。鉴定出含有外源目的基因的菌体或个体 2-2限制性内切酶：能在特定部位限制性地切割DNA分子。 命名原则：用具有某种限制性内切酶的有机体学名缩写来命名。 分类：Ⅰ型限制性内切酶、Ⅱ型~Ⅲ型~ 作用：在构建重组载体的时候，需用限制性内切酶切割目的基因和载体，再用连接酶将两者连接起来。 eg：EcoRⅠ即从大肠杆菌中分离出来的R株Ⅰ型限制性内切酶。 2-3理想的基因工程载体应具备的特征：a.能在宿主细胞内进行独立和稳定的DNA自我复制b.易于从宿主细胞中分离，并进行纯化c.在其DNA序列中有适当的限制性内切酶单一酶切位点d.具有能够直接观察的表型特征，在插入外源DNA后。 2-4目的基因：指根据基因工程的目的和设计所需要的某些DNA分子的片段，它含有一种或几种遗传信息的全套密码。 获得~方法：鸟枪法、物理化学法、化学合成法、酶促逆转录合成法。PCR扩增法 2-5构建一个理想的DNA重组体分子：目的基因的获得与序列分析，目的基因与与载体的连接(重组与克隆)，重组DNA向受体的转化，重组体的筛选与外源基因的鉴定 2-8报告基因：是一种编码可被检测的蛋白质或酶的基因，也就是说，是一个其表达产物非常容易被鉴定的基因 2-10从不同水平上检测外源基因是否导入的方法：点杂交、Southern吸印杂交（DNA）、northern吸印杂交(RNA)、western吸印杂交(P2)、原位杂交技术 2-11反义RNA技术：把一段DNA序列以反义方向插入到合适的启动子和终止子之间，然后把此基因构建体转化到受体细胞中去，通过选择培养获得转化生物体的技术。 ~原理：反义基因转录生成的mRNA可以抑制具有同源性的内源基因的表达，用这种方法可获得特定基因表达受阻而其他不相关基因的表达不受影响的转基因植株。 ~特点：a.反义RNA可以高度专一地调节某一特定基因的表达，不影响其他基因的表达。b.转化到植物中的反义RNA的作用类似于遗传上缺陷性。c.反义基因整合到植物的基因组中可独立表达和稳定遗传，后代符合孟德尔遗传规律。d.反义基因不必了解其目的基因所编码
题目类型：名词、填空题、选择题、判断题、简答题、论述题 一、名词解释 1.生物技术：以生命科学为基础，结合先进的工程技术手段和其他基础学科的科学原理，按照预先的设计改造生物体或加工生物原料，为人类生产所需产品或达到某种目的。 2.目的基因：基因工程研究开发的可满足人们特殊需要的基因产物，统称目的基 3，限制性核酸内切酶：是能识别双链DNA中的特殊核苷酸序列，并在适当的反应条件下使每条链特定位点上的磷酸二酯键断裂，产生具有3’-OH和5’-P基团的DNA片段的一类内切酶。 4.质粒：是附加到细胞中的非细胞的染色体或核区DNA原有的能够自主复制的较小的DNA分子 5.细胞株:通过选择法或克隆形成法从原代培养物或细胞系中获得具有特殊性质或标志物的培养物称为细胞株 6.受体细胞:能摄取外源DNA并使其稳定维持的细胞；有一定应用价值和理论研究价值又称为宿主细胞或寄主细胞。 7.细胞培养:动物、植物和微生物细胞在体外无菌条件下的保存和生长 8.细胞固定化:固定化细胞是指固定在水不溶性载体上，在一定的空间范围进行生命活动（生长、繁殖和新陈代谢等）的细胞。 9.初级代谢产物:菌体对数生长期的产物 10.发酵工程: 利用微生物的某些特定功能，为人类生产有用的产品，或直接把微生物应用于工业生产过程的一种技术 二、填空题 1.在PCR反应体系中包括五种主要成分，分别是引物、DNA聚合酶、dNTP、模板DNA、Mg2+ 2.获得目的基因的方法主要有三大类，分别是构建（基因文库）和（利用PCR技术扩增目的基因）或者通过（人工合成）获得目的基因。 3.酶的固定化方法主要有三大类：载体结合法（1）物理吸附法（2）螯合法（3）结合法），共价交联法,包埋法 4.改变酶特性的方法有两类，其中（分子修饰法）法主要改变天然酶的（结构），通过对主链的（剪接切割）和侧链的（化学修饰）对酶进行改造。而（生物工程法）法则是改造酶分子（基因）。 5.植物组织培养主要分五个步骤，分别是获取外植体. 无菌接种. 诱导愈伤组织 的形成. 试管苗的形成, 扩大培养 6.菌种的优劣是影响产酶发酵的主要因素，除此之外发酵条件对菌种产酶也有很大的影响，发酵条件一般包括培养基组成、温度、溶氧浓度、酸碱度 7. 通常酶的固定化方法有载体结合法（物理吸附法，螯合法，结合法），共价交联法，包埋法。
食品生物化学重点 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】
第一章 糖类物质 糖类定义：多羟醛或多羟酮及其缩聚物和某些衍生物的总称。 多糖（polysaccharides ）：可水解为多个(＞20)单糖或其衍生物的糖 单糖的构型:一个有机分子中各个原子特有的固定的空间排列。这种排列要求经过共价键的断裂和重新形成。 单糖的构象:构象指一个分子中，不改变共价键结构，仅靠单键的旋转或扭曲而改变分子中基团在空间的排布位置，而产生不同的排列方式。 变旋现象:一个有旋光性的溶液放置后，其比旋光度改变的现象称变旋。 化学性质：①单糖的氧化（即单糖的还原性）弱氧化剂：常用的为含Cu2+的碱 性溶液 ②单糖的还原 ③成苷反应：单糖的半缩醛羟基(称苷羟基)，与其他含羟基的化合物形成环状缩醛，在糖化学中叫糖苷。 ④脱水作用 ⑤氨基化作用 ：单糖分子中的OH 基(主要是C-2、C-3上的OH 基)可被NH2基取代而产生氨基糖，也称糖胺。 ⑥脱氧：单糖的羟基之一失去氧即成脱氧糖 ⑦糖脎的生成： 乳糖：乳糖酶缺乏，小肠乳糖升高引起渗透性腹泻，肠道细菌使乳糖发酵产生大量气体。 1.淀粉 直链淀粉的α糖苷键 支链淀粉α糖苷键 有-1，6糖苷键的分支 第2章 脂类物质 C (CHOH )4CH 2OH D -葡萄糖 H O C (CHOH )4 CH 2OH H N NHC 6H 5H 2NNHC 6H 5苯肼葡萄糖苯腙＋＋H 2O
脂类（lipid ）是一类微溶于水而高溶于有机溶剂的重要有机化合物。其化学本质是脂肪酸和醇所形成的酯类及其衍生物。 脂类物质具有三个特征 （1）一般不溶于水而溶于脂溶剂。 （2）是脂酸与醇所组成的酯。 （3）一般能被生物体利用，作为构建、修补组织或供能。 按化学组成分类 单纯脂类： 单脂，为脂酸与醇（甘油醇和高级一元醇）所组成的酯类。分脂、油、蜡。 复合脂类： 复脂，为脂酸与醇（甘油醇和鞘氨醇）所组成的酯类，同时还含有非脂性物质。分为磷脂与糖脂。 衍生脂：脂类物质的衍生物，如水解产物、氧化产物等。 简单脂：脂肪酸与醇脱水缩 合形成的化合物 复合脂：脂分子与磷脂、生物体分子等形成的物质 衍生脂：脂的前体及其衍生物 2）系统命名法 △－编码命名：从羧基端开始计算双键位置。ω－编码命名：从甲基端开始计算双键位置 油酸18：1（9）或18：1 △9 表示：含有18个碳原子，在9位与10位之间有一个不饱和双键。 高等动物和植物脂肪酸的共同特点： 甘油酯 简单脂 蜡，如蜂蜡 脂溶性维生素 类胡萝卜素类 固醇类 脂蛋白 糖脂类 鞘脂类 磷脂类 衍生脂 复合脂 按照化学结构分类