食品生物技术重点-洛理

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：是指将一种牛物体的基因与载体在体外进行拼接重组，然后转入另一种牛物体内，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,疑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昔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昔酸引物。

PCR由变性-退火-延伸三个基木反应步骤构成：①模板DNA的变性：模板DNA经加热至93°C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°C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。

《食品生物技术》课程笔记第一章：食品生物技术概述一、食品生物技术的定义食品生物技术是指应用生物学、分子生物学、微生物学、生物化学、遗传学等生命科学的基本原理和方法，通过现代生物技术手段对食品原料进行改良、加工、保存和检测，以生产出更安全、营养、美味和方便的食品的技术。

二、食品生物技术的分类1. 传统生物技术- 发酵技术：利用微生物的代谢活动来生产食品，如酸奶、啤酒、酱油等。

- 酶技术：利用酶的催化作用来改进食品加工过程，如淀粉糖化、蛋白质水解等。

2. 现代生物技术- 基因工程技术：通过改变生物体的遗传物质，实现特定性状的改良，如转基因作物。

- 细胞工程技术：利用细胞培养和繁殖技术，进行植物和动物的快速繁殖，如组织培养。

- 酶工程技术：通过基因克隆和蛋白质工程，生产高活性、特定功能的酶制剂。

- 蛋白质工程技术：设计和改造蛋白质，提高其稳定性和功能，如改良的酶和抗体。

三、食品生物技术的特点1. 安全性- 通过生物技术手段降低食品中的有害物质，如利用抗病基因减少农药使用。

- 通过生物检测方法快速识别食品中的病原体和毒素。

2. 营养性- 通过基因工程提高食品中的营养成分，如富含维生素A的黄金大米。

- 通过发酵技术增加食品中的益生菌含量，改善肠道健康。

3. 便捷性- 利用生物技术开发即食食品，简化食品加工流程，提高生产效率。

- 通过生物保鲜技术延长食品货架期，方便消费者储存和使用。

4. 创新性- 利用生物技术创造新型食品，如人造肉、低糖水果等。

- 通过生物工程技术开发新药和功能性食品，满足特定人群需求。

四、食品生物技术的发展历程1. 古代阶段- 早在公元前，人类就开始利用微生物发酵技术生产食品，如酿酒、制酱等。

- 传统的食品保存方法，如盐腌、糖渍等，也是早期生物技术的应用。

2. 近现代阶段- 19世纪末至20世纪初，科学家们揭示了微生物发酵的原理，并开始工业化生产酶制剂。

- 20世纪中期，发酵技术在食品工业中得到广泛应用，如抗生素的生产。

食品生物技术一、基因工程1、限制性内切酶能识别并切断外来DNA分子的某些部位，使外来DNA失去活性，限制外来噬菌体的繁殖，把这类酶称为限制性核酸内切酶。

分类：1型，2型和3型。

命名：用具有某种限制性内切酶的有机体学名缩写命名。

有机体属名第一个字母和种名前两个字母构成基本名称，加上特殊菌株的名称符号，最后的罗马数字表示同一个细菌中分离出来的不同的限制性内切酶。

2型：性状：分子量较少的单体蛋白，需镁离子维持活性。

NaCl有抑制作用，能被Mg2+激活，巯基有保护作用，对热不稳定，通常是溶于含有50％甘油的缓冲液中贮存于–20℃环境下。

取出使用时必须立即置于冰浴中。

功能：在特殊微点切割DNA，产生具有黏性末端或其他形式的DNA分子片段。

作用：特异位点上切割DNA，产生特异的限制性内切酶切割的DNA片段；建立DNA分子限制性内切酶物理图谱；构建基因文库；用限制性内切酶切出相同的黏性末端，以便进行DNA重组。

2、DNA连接酶：能将两段DNA拼接起来的酶，催化两条DNA之间相邻的5磷酸基和3羟基形成磷酸二酯键。

分类：T4DNA连接酶由大肠杆菌T4噬菌体DNA编码，和大肠杆菌连接酶由大肠杆菌染色体编码。

三种方法：第一种方法是用DNA连接酶连接具有互补性粘性末端DNA片段；第二种方法是用T4DNA连接酶直接将平头末端的DNA片段连接起来，或用末端脱氧核苷酸转移酶给具平头末端的DNA片段加上多聚(dA)或多聚(dT)尾巴之后，再用DNA连接酶将它们连接起来（同聚物加尾连接）；第三种方法是先在DNA片段末端加上化学合成的衔接物，使之形成粘性末端之后，再用DNA连接酶将它们连接起来。

这三种方法虽然各有差异，但共同的一点都是利用DNA连接酶所具有的连接和封闭单链DNA的功能。

3、DNA聚合酶共同特点：都能把脱氧核糖核苷酸连续加到双链DNA分子引物链的3’-OH末端，催化核苷酸的聚合，而不发生从引物模板上解离的情况。

大肠杆菌DNA聚合酶1：具有5-3DNA聚合酶活性，3-5外切核酸酶活性（水解错配的碱基对），5-3外切核酸酶活性（切除变异的片段）。

生物制药重点名词解释1生物药物2植物细胞的后含物3人-鼠嵌合抗体4次级代谢产物5生物技术制药6植物细胞的生理活性物质7单克隆抗体：8次级代谢产物请写出下列名词的英文缩写（要求：看中文写出英文，看到英文也能写出中文）细胞介素 IL红细胞生成素 EPO超氧化物歧化酶 SOD免疫球蛋白 IG尿激酶原 proUK中华人民共和国药典 ChP 日本药局方 JP生长激素 GH亲和层析 AC离子交换层析 IEC 干扰素 IFN集落刺激因子 CSF组织纤溶酶原激活剂 t-PA单克隆抗体 McAb互补决定区 CDR美国药典 USP十二烷基磺酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳SDS-PAGE平衡盐溶液 BSS磷酸缓冲盐溶液PBS简答题1、生物技术在制药中的应用。

1.基因工程制药2.细胞工程制药3.酶工程制药4.发酵工程制药2、动物细胞的生理特点。

1.细胞的分裂周期长；2.细胞生长需贴附于基质,并有接触抑制现象；3.正常二倍体细胞的生长寿命是有限的；4.动物细胞对周围环境十分敏感；5.动物细胞对培养基的要求高；6,动物细胞对蛋白质的合成途径和修饰功能与细菌不同3、基因工程药物制造的主要程序有哪些？1.目的基因的克隆；2.构建DNA重组体；3.构建工程菌；4.目的基因的表达；5.外源基因表达产物的分离纯化；6.产品的检验等4、什么是单克隆抗体？单克隆抗体有哪些不足？单克隆抗体是将抗体产生细胞与具有无限增殖能力的骨髓瘤细胞融合,通过有限稀释法及克隆化使杂交瘤细胞成为纯一的单克隆细胞系而产生的。

由于这种抗体是针对一个抗原决定簇的抗体,又是单一的B淋巴细胞克隆产生的.不足：单克隆抗体均是鼠疫性抗体,应用于人体会产生人抗鼠抗体；完整的抗体分子,分子量很大。

5、植物细胞的生理活性物质和后含物？植物细胞的生理活性物质对细胞内生化反应和生理活动起调节作用的物质的总称1.酶类；2.维生素；3.植物激素；4.抗生素和植物杀菌素；后含物是储藏物质或废弃物质1.生物碱2.糖苷类3.挥发油4.有机酸5.盐类等6、生物技术制药的特征1.高技术；2.高投入；3.长周期；4.高风险；5.高收益7、生产用动物细胞有哪5种？1.原代细胞2.二倍体细胞系3.转化细胞系4.融合细胞系5.重组工程细胞系8、抗体诊断试剂有哪些类型？1.血清学鉴定用的抗体制剂2.免疫标记技术用的抗体制剂3.体内导向诊断药物4.CD 单克隆抗体系列9、抗体治疗药物有哪些？1.放射性同位素标记治疗药物2.抗癌药物偶联的抗体药物3.毒素偶联的抗体药物10、大肠杆菌作为表达载体必须具备的条件？1.载体能够独立的复制2.应具有灵活的克隆位点和方便的筛选标记,以利于外源基因的克隆、鉴定和筛选3.应具有很强的启动子,能为大肠杆菌的RNA聚合酶所识别4.应具有阻遏子,使启动子受到控制,只有当诱导时才能进行转录5.应具有很强的终止子,以便使RNA聚合酶集中力量转录克隆的外源基因,而不转录其他无关的基因,同时很强的终止子所产生的mRNA较为稳定6.所产生的mRNA必须具有翻译的起始信号,即起始密码AUG和SD序列,以便转录后能顺利翻译。

食品生物技术第一章绪论1 食品生物技术是指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 食品生物技术研究的内容基因工程——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寄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。

一个典型的DNA重组实验通常包括以下几个步骤：1 提取供体生物的目的基因，通过限制性内切酶、DNA聚合酶连接到另一个载体的DNA分子上，形成一个新的重组DNA分子2将这个重组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3对那些吸收了重组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细胞工程——就是在细胞水平研究开发、利用各类细胞的工程。

细胞工程研究的内容：1 组织与细胞培养技术2 细胞大量培养技术3 细胞器移植技术4 DNA重组技术5 外源基因导入技术6 细胞融合技术7 体外受精和胚胎移植技术8 染色体工程技术3蛋白质工程——就是通过对蛋白质化学、蛋白质体学和动力学的研究，获得有关蛋白质理化特性和分子特性的信息，在此基础上对编码蛋白的基因进行有目的的设计改造，通过基因工程技术获得可以表达蛋白质的转基因生物系统，这个生物系统可以是转基因微生物、转基因植物、转基因动物，甚至可以是细胞系统。

蛋白质工程主要从以下几方面开展研究1)通过改变酶促反应的K m和V max提高催化效率2)通过改变蛋白质对酸碱和温度稳定的适应范围，拓宽蛋白质的应用范围3)改变酶在非水溶剂中的反应性，可使蛋白在非生理条件下作用4)减少酶对辅助因子的需求，简化持续生产的过程5)增加酶对底物的亲和力，以增加酶的专一性，减少不必要的副反应6)提高对蛋白酶的抗性，可以简化纯化过程，提高产率7)改变酶的别构调节部位，减少反馈抑制，提高产物产率8)提高蛋白的抗氧化能力9)改变酶对底物的专一性10)改变蛋白发生作用的种属特异性4酶工程——是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。

第二章基因工程与食品产业基因工程：用人工的方法把不同的生物的遗传物质（基因）分离出来，在体外进行剪切、拼接、重组，形成基因重组体，然后再将重组体引入宿主细胞或个体中以得到高速表达，最终获得人们所需要的基因产物。

基因工程操作的四个步骤：一.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（质粒、病毒或噬菌体）二.把获得的目的基因与制备好的运载体用DNA连接酶连接成重组体三．把重组体引入宿主细胞四.筛选、鉴定出含外源目的基因的菌体或个体基因工程载体：这种在细胞内具有自我复制能力的运载目的基因进入宿主细胞的运载体。

限制性内切酶：能在特定部位限制性地切割DNA分子的酶。

在DNA重组技术中，限制性内切酶的主要用途：1.在特异位点上切割DNA，产生特异的限制性内切酶切割的DNA片段2.建立DNA分子的限制性内切酶物理图谱3.构建基因文库4.用限制性内切酶切出相同的黏性末端，以便重组DNA耐热DNA聚合酶：它具有依赖于聚合物5’-3’外切核酸酶活性，可用于：1.DNA测序 2.聚合酶链式反映（PCR）对DNA片段进行体外扩增。

末端转移酶：催化作用不需要模板，可以给一些DNA分子的3’-OH末端接上dA或dG，另些DNA分子的3’-OH末端接上dC或Dt,混合这些分子，可使同聚物尾部退火形成环状分子。

其主要作用：1.给载体或cDNA加上互补的同聚尾 2.DNA片段3’末端的放射同位素标记。

碱性磷酸酯酶的主要作用：1. 去除DNA和RNA的5’-磷酸基，然后在T4多聚核苷酸激酶催化下，用[ａ-32P]ATP进行末端标记，继而进行序列分析2.去除载体DNA的5’磷酸基，防止自我环化，降低本底，提高重组DNA检出率。

理想基因工程载体的特征：1．能在宿主细胞内进行独立和稳定的DNA自我复制。

在外源DNA插入其DNA之后，仍保持稳定的复制状态和遗传特性。

2.易于从宿主细胞中分离，进行纯化。

食品生物必背知识点总结食品生物必背知识点总结食品生物学是食品科学的重要分支之一，研究食品的生物学特性及其与人类健康的关系。

深入了解食品生物学的知识对于我们正确选择食品、合理搭配饮食以及保持健康至关重要。

本文将从食品的组成成分、微生物污染、食品添加剂以及转基因食品四个方面总结食品生物学的必备知识点。

一、食品的组成成分食品是由多种营养物质组成的，了解这些组成成分对于衡量食品的营养价值至关重要。

常见的食品组成成分包括：1. 碳水化合物：碳水化合物是人体主要的能源来源，包括单糖、双糖和多糖。

常见的食物含有大量的碳水化合物，如米饭、面条等主食。

2. 脂肪：脂肪是人体热能的重要来源，同时也是脂溶性维生素的载体。

食物中的脂肪主要来源于动植物油脂，如橄榄油、花生油等。

3. 蛋白质：蛋白质是构成人体组织的基本营养物质，参与体内代谢过程。

食物中丰富的蛋白质主要来自于肉类、豆类和奶制品。

4. 维生素：维生素是人体正常生理功能所必需的一类微量营养物质。

包括水溶性维生素和脂溶性维生素，如维生素C、维生素A等。

蔬果、动物肝脏等食物富含维生素。

5. 矿物质：矿物质是维持人体正常生理功能所必需的无机物质，如钙、铁等。

食物中的矿物质主要来自于蔬菜、水果和谷物。

二、微生物污染食品中的微生物污染是食品卫生和食品安全的重要问题，能够对人体健康造成严重影响。

以下是常见的食品微生物污染：1. 大肠杆菌：大肠杆菌是一种常见的致病菌，主要通过粪口途径进入食品，引起胃肠道感染。

如未处理的蔬菜、生肉制品等容易受到大肠杆菌的污染。

2. 沙门菌：沙门菌是另一种常见的致病菌，通过受污染的食物或水进入人体，引起肠胃感染。

如生鸡蛋、生猪肉等容易受到沙门菌的污染。

3. 黄曲霉毒素：黄曲霉毒素是由霉菌产生的一类有毒化合物，常见于潮湿或保存不当的谷物和坚果中。

长期摄入含有黄曲霉素的食品可能导致肝脏损害。

4. 食品中的其他致病菌：除了大肠杆菌和沙门菌外，食品中还存在其他致病菌，如金黄色葡萄球菌、肉毒杆菌等。

第二、四、八章一、名词解释1、食品生物技术：食品生物技术指生物技术在食品工业中的应用，其以基因工程技术为核心手段，包括细胞工程、酶工程、发酵工程和蛋白质工程等技术，贯穿于食品制造的全过程（上游过程和下游过程）。

或者，利用生物体及其细胞、亚细胞和分子组成部分，结合工程学、信息学等手段研究及加工处理或制造食品产品的新技术。

2、基因工程：指用酶学方法将异源基因与载体DNA进行体外重组，将形成的重组DNA导入宿体细胞，使异源基因在宿体细胞中复制表达，从而达到改造生物品种或性状，大量生产出人类所需的生物品种和产物，也称分子克隆或重组DNA技术。

3、目的基因：指已被或欲被分离、改造、扩增和表达的特定基因或DNA片段，能编码某一产物或某一性状，又称特异基因或靶基因。

4、基因重组：指将目的基因（或外源基因）与载体在体外结合构建形成重组子。

5、感受态：指宿主细胞能吸收外源DNA分子而有效作为转化受体的某些生理状态。

6、限制性内切酶：指一类以环形或线形双链DNA为底物，能识别双链DNA中特殊核苷酸序列，并在合适的反应条件下使每条链一定位点上的磷酸二酯键断开，产生具有3’-OH和5’-P基团的DNA片段的内切脱氧核糖核酸酶。

7、酶的固定化：是指将酶与不溶性载体结合，使游离酶、细胞或细胞器等的催化活动完全或基本上限制在一定空间内的过程。

8、酶分子修饰：通过改变酶分子的结构，使酶的某些特性和功能发生改变的技术。

9、转基因食品：是指用转基因生物制造、生产的食品、食品原料及食品添加物等。

10、受体（宿主）细胞：指在转化、转导和杂交中接受外源基因DNA导入的细胞，是重组体扩增的场所。

二、思考题1、碱性SDS法提取质粒的原理。

在pH12.0~12.5范围内使染色体中双螺旋开链DNA选择性变性，而闭环双链DNA不变性。

经乙酸钠中和后，SDS引起蛋白质-SDS复合物和相对分子质量高的DNA沉淀，再经高速离心将质粒DNA留于上清液中而分离。

食品生物技术课程教学大纲课程名称：食品生物技术英文名称：Food Biotechnology课程编号：x3030401学时数：32其中实验（实训）学时数：8 课外学时数：0学分数：2.0适用专业：生物工程专业一、课程的性质和任务本课程是生物工程专业开设的一门专业方向课，目的是让学生在掌握生物技术基础理论的基础上，了解国内外关于生物技术在食品工业中的应用的概况和研究进展，并能运用现代生物技术去设计新型食品和食品原料，改进食品生产工艺。

通过这门课程的学习，要求学生正确理解食品生物技术方面的相关原理，掌握各类食品生物技术在应用中的加工方法，做到既能掌握典型食品生物技术方面的理论知识，又能具备一定的实际操作能力。

本课程是一门综合性和实践性很强的应用学科，在教学中要注意课堂教学与实践教学的联系和结合，在学习必要的基础理论知识的同时，着重加强学生实际操作能力的训练和培养，为此在学期末安排8学时实验。

二、课程教学内容的基本要求、重点和难点本课程的主要内容是系统介绍生物技术，即发酵工程、酶工程的基本理论和操作技术。

通过教学，使学生掌握工业菌种分离保藏技术、工业培养基的配制技术、实验室和生产车间的种子扩大培养技术以及酶的生产和分离纯化技术、酶的固定化技术等，了解发酵工程、酶工程、基因工程、细胞工程和蛋白质工程在食品工业中的应用。

具体教学内容的基本要求与重点、难点如下：（一）绪论基本要求：（1）生物技术的定义和研究内容（2）生物技术的形成和发展简史（3）食品生物技术的基本特征和研究内容介绍本门课程的研究对象、方法、内容及对学生的要求、教学安排和考核方式。

掌握生物技术的定义以及食品生物技术的基本特征和研究内容，了解生物技术的发展简史和现代食品生物技术的作用。

重点：生物技术的定义以及食品生物技术的基本特征和研究内容。

难点：发酵工程、酶工程、基因工程、细胞工程和蛋白质工程的概念和相互之间的关系。

（二）酶工程与食品产业基本要求：（1）酶工程原理和方法（2）酶工程与食品加工（3）酶工程与功能性食品配料（4）酶工程与食品原料的改良（5）新型酶制剂及其应用掌握酶制剂的生产、酶的提取、纯化、酶活力的测定以及酶的固定化，了解酶工程与食品加工、酶工程与功能性食品配料、酶工程与食品原料的改良以及新型酶制剂及其应用。