《食品生物技术导论》
课题结业论文
题目：现代生物技术在食品工业中的应用
现代生物技术在食品工业中的应用摘要：现代生物技术是20世纪70年代初在分子生物学、生物化学、生化工程、微生物学、细胞生物学等的基础上形成的综合性技术。其在食品工业中的应用首先是基因工程的应用，以DNA 重组技术或克隆技术为手段，实现动植物、微生物等的基因转移或DNA重组，以改良食品原料或食品微生物。
关键词:生物技术、食品工业、基因工程、细胞工程、蛋白质工程、发酵工程
引言
生物技术也称生物工程,是探索生命现象和生物物质规律,利用生物体的机能或模仿生物体的机能进行物质生产的技术。生物技术包括传统生物技术和现代生物技术,现代生物技术是指以现代生物学研究成果为基础,以基因工程为核心的新兴学科。现代生物技术主要包括:基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、蛋白质工程。现代生物技术在解决食品问题中发挥了积极作用。
一、基因工程
1、基因工程简介
基因工程基本过程就是利用重组DNA技术，在体外通过人工“剪切”和“拼接”等方法，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值，并使重组基因在受体内表达，产出人类需要的基因产物。
基因工程的操作过程一般分4个步骤:第一步，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）；第二步：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;第三步：把重组体引入宿主细胞；第四步：筛选、鉴定出含有外源目的基因的菌体或个体。
2、基因工程在食品工业中的应用
2.1改造食品微生物
2.1.1改良微生物菌种
最早成功应用的基因工程菌是面包酵母菌。人们把具有优良特性的酶基因转移至该食品微生物中，使该酵母含有的麦芽糖透性酶及麦芽糖酶含量大大提高，面包加工中产生CO2气体的量高，用这种菌制造出的面包膨发性能良好、松软可口，深受消费者的欢迎。在面包烘焙过程中，经过基因工程改造后的面包酵母菌种和普通面包酵母一样会被杀死，使用安全。1990年，英国已经批准允许使用这种酵母。利用基因工程技术还可将霉菌的淀粉酶基因转入大肠杆菌，并将此基因进一步转入单细胞酵母中，使之直接利用淀粉生产酒精。这样，可以省掉酒精生产中的高压蒸煮工序，节约能源60%，并且生产周期大大缩短目前，利用基因工程技术在改造其他微生物方面也取得了成功。此外，食品生产中所应用的食品添加剂或加工助剂，如：氨基酸、有机酸、维生素、增稠剂、乳化剂、表面活化剂、食用色素、食用香精及调味料等，也可以采用基因工程菌发酵生产而得到，基因工程对微生物菌种改良前景广阔。
2.1.2酶制剂的生产
20世纪80年代以来，为了缓和小牛凝乳酶供应不足的紧张状态，日本、美国、英国纷纷开展了牛凝乳基因工程的研究。于1981年首次用DAN重组技术奖凝乳酶原基因克隆到E.coli中并成功表达。随后英国、美国相继构建了各自的凝乳酶原的cD-NA 文库，并成功地在E.coli酵母、丝状真菌中表达。另外，还有报
道基因工程应用于生产高果葡萄糖浆的葡萄糖异构酶的基因克隆入大肠杆菌中后，获得了比原来高几倍的酶产率。
2.2改善食品原料
2.2.1改良动物食品性状
基因工程生产的动物生长激素对加速动物的生长、改善饲养动物的效率及改变畜产动物及鱼类的营养品质等方面具有广阔的应用前景。
在嫩化肉的方面，可以利用生物工程技术动物体内的肌肉生长发育基因进行调控，通过基因工程获得嫩度好的肉。
通过基因工程可以提高牛乳产量；改善牛乳的成分；表达用于治疗药物的蛋白；提高加工中的牛乳热稳定性。
2.2.2改造植物性食品原料
通过基因工程可以提高作物中蛋白质的含量，改良氨基酸的组成。还可以针对性地将富含某种特异性的氨基酸的蛋白转入目的植物，以提高相应的植物中特定氨基酸的含量。列如：通过分析发现，玉米β-phaseolin富含Met,将此蛋白基因转入豆科植物，就可以大大提高豆科植物种子贮存蛋白的Met含量，而Met 正是豆科植物种子贮存蛋白所缺少的成分。
2.3利用基因工程改进食品生产工艺
2.3.1利用DNA重组技术改进果糖和乙醇生产方法
通常以谷物为原料生产乙醇和糖果时，要使用淀粉酶等分解原料中的糖类物质。这些酶造价高，而且只能使用一次，对这些
酶进行改进，可大大降低果糖和乙醇的生产成本。
2.3.2提高马铃薯的加工性能
澳大利亚的科学家将PPO的cDNA片段，即一段名为“POT32”的DAN片段，构建反义基因表达载体，通过农杆菌介导转入澳大利亚的马铃薯主栽品种“Nor-chip”中，从而成功地培育出抗褐变的马铃薯品种。这种转基因马铃薯在切开或碰撞后任然保持白色而不会发生褐变。
2.4改良食品营养品质
蛋白质的改良,食品中动植物蛋白由于其含量不高或比例不恰当,可能导致蛋白营养不良。采用转基因的方法,生产具有合理营养价值的食品,让人们只需吃较少的食品,就可以满足营养需求; 油脂的改良,对油脂品质的改善主要集中在两个方面:控制脂肪酸的链长和饱和度。油脂的酸败是导致油脂品质下降的主要原因。目前已知豆类中的脂氧合酶在酸败过程中扮演重要角色; 碳水化合物的改良,对碳水化合物的改进,只有通过对其酶的改变来调节其含量。
2.5开发保健食品和食品疫苗
食品疫苗就是将致病微生物的有关蛋白(抗原)基因,通过转基因技术导入植物受体中进行表达,得到具有抵抗相关疾病的疫苗。已获成功的有狂犬病病毒、乙肝表面抗原、链球菌突变株表面蛋白等10多种转基因马铃薯、香蕉、番茄的食品疫苗。英国科学家宣布,未来几年内,他们将培养一种新型生物鸡,这种鸡所
产的鸡蛋里具有抗肿瘤因子,癌症患者食用鸡蛋后体内癌细胞的扩散就会受到抑制。
二、细胞工程
1、细胞工程简介
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。
2、细胞工程在食品工业中应用
利用植物细胞大规模培养技术已能生产许多种香料物质。列如：在洋葱细胞培养中，从蒜碱酶抑制剂羟基胺中提取出了香料物质的前体——烷基半胱氨酸磺胺化合物。在玫瑰的细胞培养中发现增加成熟的不分裂细胞能产生除五倍子酸、表儿茶、儿茶酸之外的更多的酚。在热带栀子花的细胞培养中产生的单萜葡糖苷、格尼帕甙和乌口树甙的产量很高。
在动物细胞培养技术运用中，现已成功地培育出“四倍体复合银鲫鱼”“人工复合三体鲤鱼”大面体饲养试验显示出明显快速生长特性。如雌核发育的银鲫复合杂种鱼，生长速度比异育银鲫快30-50%，人工复合三体鲤鱼生长速度比普通鲤鱼快65%。
三、蛋白质工程
1、蛋白质工程简介
所谓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。蛋白质工程离不开蛋白质的分离纯化、顺序分析、结构与功能研究以及发酵后处理等有关蛋白质化学的基础知识与技术。
2、蛋白质工程在食品工业中的应用
1992年3月29日我国卫生部食品监督部门签发了Nisin 在国内的使用合格证明，同时将Nisin列入1992年10月1日实施的国际GB2760-86中的增补品种，用于罐藏食品、植物蛋白质、乳制品和肉制品的保藏。迄今为止，Nisin已在全世界约60个国家和地区被用做食品保护剂，并获得了广泛的应用。
四、酶工程
1、酶工程简介
酶工程又称酶技术，就是利用酶催化的作用，在一定的生物反应器中，将相应的原料转化成所需的产品的过程，它是酶理论与化工技术相结合而形成的一种新技术。
2、酶工程在食品工业中应用
2.1在甜昧剂中的生产应用
海藻糖是一种新型的多功能食品添加剂。张海平和杨静从中国土样中筛选分离得到能产生淀粉转化为海藻糖的酶菌株,并利用该菌株生产的酶进行淀粉合成海藻糖。产物海藻糖在反应混合物中的含量可达48 g/100 g。薛璐和马莺研究了在不易破壁取得胞内海藻糖合酶的情况下,采用渗透处理细胞技术生产透性化
细胞酶,并获得了较高的酶活力。海藻糖还可由海藻糖合酶将麦芽糖直接转化为海藻糖,在海藻糖的工业生产中有着良好的应用前景。
2.2在调味剂中的生产应用
李祥、罗仓学和彭小平等以啤酒废酵母为原料,添加蛋白酶和葡聚糖酶,经过脱苦、自溶等工序而制成的酵母抽提物,富含多种氨基酸,具有强烈的增鲜效应及醇厚浓郁的肉香味,风味、质量达到国外同类产品的先进水平。
2.3在香味剂中的生产应用
张文启报道酶法奶类香精是以稀奶油或奶油为原料,通过脂肪酶或接入某种微生物,使乳脂肪分解,从而得到增强许多倍的乳香原料。广州百花香料股份有限公司采用酶法水解黄油,生产系列奶类或乳化牛奶香精,取得了良好的经济效益。实验室利用微生物酶类生产香兰素的研究也有报道。
五、发酵工程
1、发酵工程简介
发酵工程系指利用生物细胞（或酶）的某种特性，通过现代化工程技术手段进行工业规模化生产的技术。
2、发酵工程在食品工业中应用
目前已有几十种酶成功地运用于食品加工，涉及到淀粉的深度加工，果汁、肉蛋制品，乳制品等加工制造，在改进食品技术，提高食品质量，改善食品风味等方面发挥了重要作用，运用
广泛。近年来,利用食用菌及有益微生物发酵开发具有特殊风味及营养保健功效的饮料制品受到了人们的重视,并对其加工过程中微生物种群的变化及发酵微生物的分离与鉴定进行了研究。朱俊晨等以发酵液的外观口感及其中的活菌数为评定产品的指标,考察了以豆奶、胡萝卜汁为底料,利用青春双歧杆菌生产活菌饮品发酵饮料的可能性,为蛋白——果蔬汁混合发酵饮料的研制提供了重要的理论依据。王禾等以粟米为原料,采用二水平一次回归正交试验设计,确定了粟米乳酸发酵的最佳工艺,把谷物及薯类乳酸发酵饮料的开发向前推进了一步。
从以上的论述中，可以发现食品生物技术已经渗透到食品工业的方方面面。特别是基因工程技术、蛋白质工程技术、酶工程技术、发酵工程技术等现代生物技术，将在21世纪的食品工业中充当重要的角色。可以这么认为，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。
参考文献：
1、《食品生物技术导论》（第二版）罗云波、生吉萍主编
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5、史先振.现代生物技术在食品领域的应用研究进展[J].食品研究与开发,2004,25(4):40-42.
名词解释： 1、生物技术（biotechnology）：生物技术是应用自然科学与工程学原理，依靠生物性成分的作用将原料进行加工，以提供产品或用以服 务社会的技术。 2、基因组（genome）：基因组是一种生物体或个体细胞所具有的一套完整的基因以及非基因的DNA序列。生物的基因组一般以染色体 的形式存在于细胞或细胞核中。 3、抗体（antibody）：抗体是由抗原刺激B细胞经分化增殖形成的浆细胞合成和分泌的，是能与相应抗原发生特异性结合并具有多方面 免疫功能的球蛋白。 4、肿瘤（tumor）：肿瘤是由异常增殖而形成的细胞群，它们的基本特征是细胞增殖与凋亡失控，扩张性增生形成新生物。 5、基因重组（gene recombination）：就是在体外，将不同的基因通过切割、连接，形成杂合片段，插入到合适的载体上形成重组分子， 转化到宿主细胞中。 6、治疗性克隆（therapeutic cloning）：是指出于治疗目的而克隆人的胚胎，提取胚胎干细胞，并使干细胞定向发育，培育出健康的、可 以修复或替代坏死受损细胞、组织和器官，通过这些被培养出来的组织细胞或器官的移植而治疗疾病。 7、干细胞（stem cell）：干细胞是来自于胚胎、胎儿或成体内具有在一定条件下无限自我更新与增殖分化能力的一类细胞，能产生表现 型与基因型和自我完全相同的子细胞，也能产生组成机体组织、器官的已特化的细胞，同时还能分化为祖细胞。 选择： 1、免疫细胞主要包括淋巴细胞、抗原提呈细胞和裸细胞。 2、获得性免疫的特点：具有特异性、多样性及记忆性。 3、HIV繁殖的关键步骤：蛋白质的合成、病毒基因核酸的复制。 4、基因扩增、基因测序和基因重组是三位一体的实验方法，构成了现代分子生物技术的基础。 5、在传统的基因重组中，需要三大工具：限制性内切酶、连接酶和载体。 6、外源DNA导入受体细胞的方法包括：转化、转染、接合以及电穿孔和显微注射等。 7、干细胞培养的基本方法：悬滴培养法、培养瓶培养法、旋转管培养法、灌注小室培养法、培养板培养法。 填空： 1、肿瘤可分为：良性肿瘤和恶性肿瘤。 2、AIDS：acquired immunodeficiency syndrome，获得性免疫缺陷综合征。 HIV：human immunodeficiency virus，人类免疫缺陷病毒。 3、我国艾滋病疫情处于总体低流行、特定人群和局部地区高流行的态势。 4、一种物质对某一机体是否具有免疫原性与该物质的三个特征有关：异物性、分子的大小、分子的化学结构。 5、艾滋病的临床反应：急性HIV感染期、无症状HIV潜伏期、艾滋病期。 简答： 1、病毒的特征：1）形态极小，能通过细菌滤器，只能在电子显微镜下观察；2）无细胞结构，有大分子特征，其主要成分为核酸和蛋白质，并且一种病毒只含一种核酸（DNA或RNA）；3）既无产能酶系，也无蛋白质和核酸合成酶系，只能利用宿主活细胞内代谢系统合成自身的核酸和蛋白质组分；4）在宿主细胞的协助下，以核酸和蛋白质等装配实现其大量繁殖；5）在离体条件下，能以无生命的生物大分子状态存在，可形成结晶，并长期保持其侵染活力；6）对抗生素不敏感，但对干扰素敏感；7）有些病毒的核酸还能整合到宿主的基因组中，并诱发潜伏性感染。（7选5） 2、艾滋病的预防措施：针对不同的艾滋病易感场所，有效的艾滋病预防措施可以大致分为以下四种：1）一般预防措施，包括健康教育、输血筛选策略、避孕套的使用、针具交换、美沙酮维持法；2）免疫接种，有效的疫苗不仅可以诱导出中和抗体，还可以产生细胞介质的细胞免疫应答，才能阻止感染的建立，或阻断游离的或与细胞结合的病毒的传播。3）病人、接触者及其直接接触环境的管理，我国法律规定对艾滋病病毒感染者和艾滋病病人主要在社区进行管理。4）国境检疫。 3、传统的基因重组技术的基本步骤：1）DNA的限制性酶切反应；2）DNA片段的连接反应；3）重组DNA分子的转化；4）转化细胞的扩增培养；5）重组子的筛选与鉴定。 4、纳米生物学的两个含义：一方面是用先进的物理学、纳米科技手段研究生物学基本问题，即基于纳米技术的生物学；另一方面是向生
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
《生物技术概论》课程大纲 课程代码： 课程学分：2 课程总学时：28 适用专业：生物科学 一、课程概述 （一）课程的性质：生物技术概论是由一门多学科综合而成的边缘学科，包括了微生物学、生物化学、细胞生物学、免疫学和育种技术等几乎所有与生命科学有关的学科，特别是现代分子生物学的最新理论成就更是生物技术发展的基础。本课程为农学专业本科学生开设的专业基础课，为后续专业课程学习打下基础。 （二）设计理念与开发思路：本课程的主要任务是：使学生熟悉生物技术的基本原理、技术和方法，了解生物技术在农业、食品、人类健康、能源及环境诸方面的作用和成果，认识生物技术对人类社会生活产生的深刻影响，进一步了解国内外生物技术发明创新保护与生物安全性政策微生物学是生物科学专业的主干课，是生物科学专业学生必须具备的基础知识。 二、课程目标 通过本课程的学习，应使学生达到下列基本要求： 1．认识生物技术的概念、种类及其对经济社会发展的影响； 2．熟悉生物技术五大工程的原理、技术和方法； 3．了解生物技术在农业及其它领域的应用和成果； 4．了解国内外生物技术发明创新保护与生物安全性政策法规。 三、课程内容与要求
（一）生物技术总论 生物技术的含义、特点和特征；生物技术的发展史；生物技术各项技术的概念及其相互关系；生物技术的应用领域及其对人类社会发展的影响。 本章重点：生物技术的含义、特点和特征（六高特征），生物技术各项技术的概念，生物技术在社会、经济和人类生活中的重要性。 本章难点：生物技术各项技术之间的相互关系。 教学要求：通过课堂讲授，使学生理解生物技术的含义，明确生物技术的特点和特征，识记生物技术所包含的五大工程概念，了解生物技术包含的各工程之间的相互关系，进而使学生明确本课程学习的目的和重要性。 思考题： 1．概念识记：生物技术基因工程细胞工程发酵工程酶工程蛋白质工程 2．什么是生物技术，它包括哪些基本的内容?它对人类社会将产生怎么样的影响? 3．现代生物技术作为一项高技术具有的“六高”特征是什么? 4．为什么说生物技术是一门综合性学科，它与其他学科有什么关系? 5．简要说明生物技术的发展史以及现代生物技术与传统生物技术的联系和区别。 6．生物技术的应用包括哪些领域? （二）基因工程 基因工程诞生的理论基础和技术，基因工程的基本步骤，主要工具酶的作用机理和用途，基因载体的特点和用途，目的基因的来源及获得途径，PCR反应的原理和技术，受体细胞及其重组DNA导入技术，重组子的筛选和鉴定方法，基因工程应用领域及发展方向。 本章重点：基因工程的技术路线，主要工具酶的催化机理和用途，常用载体的特点和用途，目的基因克隆的途径和方法，重组DNA导入受体细胞的途径，重组克隆的筛选与鉴定方法。
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。
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
现代生物技术导论学习心得体会 拿到这本书后随便翻看了一下，其中很多内容在以前的学习中已经深入的学习过，刚开始觉得这门课程没必要开，后来学习完了以后觉得对以前的课程有归纳总结的作用，觉得不错，但是我认为应该在大一上才好，当时觉得应该上一点关于专业课程设置和发展方向的课程。这是我在开始写心得之前的一点看法现将个学期以来学习《现代生物技术导论》的一些心得体会总结如下一，在学习方法 上对于这门课程，在我来看应该是一门综述类型的科目，内容繁杂但是相对来说都比较浅不会在每个点上点的太深，所以针对这个特点，我觉得一概在上课的时候跟老师很好的互动这样就够了，学习之余可以试着写一个章节提纲，或者画一张各个知识的关系图谱，记得我在学习生物化学的时候做过一张个中循环之间的一个结构关系图，复习的时候可真派上大用场了，关于记笔记我该说几句，如果要的高分还是乖乖的记笔记，但是我习惯上课看书再听听老师讲课这样比较好，如果记笔记我可就不能专心了，不过我的笔记还是记了——-课后的功劳啊。 二，对于王老师的教学方式的一点认识这学期是王中风老师代我们这门课程，其中有一个新的教学方法就是给我们一次做“教受者”的机会，这样增加了我们在学习这门课程的的积极性和兴趣，而且锻炼了一些演讲交际的能力还有就是对ppt的应用有所提升，别看这点不起眼，到将来找工作的时候就知道重要了，古人不是说过--不以善小而不为吗?所以还是认真做好没一个“善事”。不过也有 一些不足之处就是：很多同学上讲台的时间太少没有能够很好的发挥，我还有一个设想可以把这个推广的全院去，设置一个“合肥学院百家讲坛”为在校学生提供一个演讲的平台，可以讲自己的专业知识，还有自己在某个方面的认识和看法，比如：今大学生就业，大学生使用网络，或者可以讲述自己在某个方面的成就分享经验，我觉得这样会更好，虽然现在都强调交流，可是我们跟我们周围的人的交流还是相当少的。我还有一个感觉，王老师是我见过的比较严格的老师，从笔记，上课点名，对布置任务（文章格式，字体，引用等各个方面都做了要求）都做了很严格的要求，很多同学都觉得老师这样要求太夸张了，不过仔细想来觉得对我没是有好处了的，因为将来不管是再学习或者工作都需要这样的品格。 三，生物技术的学习对我们今后的作用以及影响 过去学历史的时候老师给我们讲简史，那是因为什么我们对历史没有深入学习过，简史是一个概要，可以帮助我们去在众多繁杂的内容里面理出一个框架来，生物技术导论做为生物技术专业的一门框架性的学科也起着和简史一样的作用，但是生物技术导论比简史更有意义，因为简史仅仅是对历史的简要的概述，而生物技术作为一个前沿的学科，他的很多秘密还不为我们所了解，所以生物技术导论这门课程不仅有概述的左右还有启迪我们心智，做出一些方向型的指引，思想是做科学的前提，唯物主义为自然科学的发展开辟了蔚蓝的天空，生物技术导论也为生物技术的发展构画蓝图。从小的方面说，这门课程为什么我生物技术专业的学生学习专业只是做了一个蓝图，靠着这张蓝图我们将能更加高效有条不紊的学习这个专业。 结语：首先感谢王老师一个学期以来兢兢业业的为什么讲述这门重要的课程，再祝愿我和我的战友将来在生物技术的方向上取得更大的成绩。
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。
《现代生物技术导论》教学大纲 课程编号：4060336 开课院系：化学与生物工程学院生物科学与工程系课程类别：本专业必 适用专业：生物技术 课内总学时：32 学分：2 先修课程：生物化学、分子生物学、细胞生物学、遗传学、免疫学、生物技术制药基础 审定：杜宏武 一、课程教学目的 本课程让学生系统了解现代生物技术的概念、原理、研究方法、发展方向及其应用领域。内容主要包括(1) DNA重组、蛋白质与酶工程、动植物细胞工程、微生物发酵工程，(2) 医药、农业、食品、环保、能源等应用生物技术，(3) 重组疫苗、抗体工程、生物芯片、分子诊断、干细胞、基因治疗等现代生物技术的前沿领域。 二、课程教学基本要求 1．课程重点： 本课程的重点在于理解并掌握现代生物技术 如基因工程、蛋白质工程、细胞工程、发酵工程及抗体工程等基本理论及其应用。 2．课程难点： 本课程的难点在于掌握以基因工程为核心的 现代生物技术的新的技术和实际应用。 3．能力培养要求： 通过本课程的教学，帮助学生掌握生物技术的基本方法原理，了解生物技术在科学研究、国民经济、社会生活中的应用和生物技术前沿领域的新进展。为学生将来从事该领域科研、创业和实践工作奠定基础。并且要求学生准确理解生物技术的基本概念和基本原理，系统掌握现代生物技术领域的主要方法与应用技术。提高学生综合运用所学知识分析和解决实际问题的能力。 三、课程教学内容与学时 课堂教学( 32学时） 1．绪论(2学时) 1.1 了解现代生物技术的产生 1.2 了解现代生物技术的商业化情况 1.3 了解现代生物技术的前景 1.4 了解中国的现代生物技术发展现状2．DNA重组技术与基因操作（2学时） 2.1 了解DNA分子的基本结构与基本功能 2.2 介绍类型II限制性内切酶的特点和主要用途 2.3 理解并掌握基因工程的克隆载体 2.4 了解原核细胞的转化和筛选的原理和方法 3．原核生物的基因表达与操作（2学时） 3.1 了解原核生物基因的转录和翻译 3.2 了解有功能的启动子的分离 3.3 理解并掌握可调控强启动子的分离 3.4 理解并掌握融合蛋白和非融合蛋白的表达及纯化 3.5 了解原核表达载体 3.6 了解在原核生物中提高蛋白质表达量的方法 3.7 了解原核生物表达产物的分离纯化4．基因诱变及蛋白质工程（2学时） 4.1 基因诱变 4.2 定点诱变在蛋白质工程中应用 4.3 蛋白改进的其他常用方法 4.4 了解用蛋白质工程对限定性内切酶进行改造的方法 5．通过重组原核微生物生产商品（2学时） 5.1生产蛋白药物 5.2 生产限制性内切酶 5.3 生产生物小分子 5.4 生产生物多聚体 6．现代发酵工程（2学时） 6.1 微生物生长动力学 6.2 发酵过程的优化 6.3 生物反应器 6.4 发酵产品的下游处理 7．现代生物农药（2学时） 7.1 微生物杀虫剂 7.2 动物杀虫剂 7.3 防治植物病害的微生物 7.4 生物除草剂 8．现代微生物肥料（1学时） 8.1 了解微生物的固氮作用 8.2 了解固氮酶的作用机制 8.3 理解并掌握固氮酶基因的分离方法 8.4 了解氢化酶的基本知识
◆ 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
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。
食品生物技术概论 年级专业班级: 2015级食科一班 姓名:李梦婷 学号:1580130142 微生物在我们的生活中起着非常重要的作用，比如我们吃的食品、饮料很多就是通过微生物发酵生产，本文重点介绍微生物在食品工业方面的应用。 一细菌在食品制造中的应用 1.1 食醋 食醋是我国劳动人民在长期的生产实践中制造出来的一种酸性调味品。它能增进食欲，帮助消化，在人们饮食生活中不可缺少。在我国的中医药学中醋也有一定的用途。全国各地生产的食醋品种较多。著名的山西陈醋、镇江香醋、四川麸醋、东北白醋、江浙玫瑰米醋、福建红曲醋等是食醋的代表品种。食醋按加工方法可分为合成醋、酿造醋、再制醋三大类。其中产量最大且与我们关系最为密切的是酿造醋，它是用粮食等淀粉质为原料，经微生物制曲、糖化、酒精发酵、醋酸发酵等阶段酿制而成。其主要成分除醋酸(3%～5%)外，还含有各种氨基酸、有机酸、糖类、维生素、醇和酯等营养成分及风味成分，具有独特的色、香、味。它不仅是调味佳品，长期食用对身体健康也十分有益。 1.1.1 生产原料 目前酿醋生产用的主要原料有：薯类如甘薯、马铃薯等；粮谷类如玉米、大米等；粮食加工下脚料如碎米、麸皮、谷糠等；果蔬类如黑醋栗、葡萄、胡萝卜等；野生植物如橡子、菊芋等；其他如酸果酒、酸啤酒、糖蜜等。 生产食醋除了上述主要原料外，还需要疏松材料如谷壳、玉米芯等，使发酵料通透性好，好氧微生物能良好生长。
1.1.2 酿造微生物 传统工艺酿醋是利用自然界中的野生菌制曲、发酵，因此涉及的微生物种类繁多。新法制醋均采用人工选育的纯培养菌株进行制曲、酒精发酵和醋酸发酵，因而发酵周期短、原料利用率高。 1.2 发酵乳制品 发酵乳制品是指良好的原料乳经过杀菌作用接种特定的微生物进行发酵作 用，产生具有特殊风味的食品，称为发酵乳制品。它们通常具有良好的风味、较高的营养价值、还具有一定的保健作用。并深受消费者的普遍欢迎。常用发酵乳制品有酸奶、奶酪、酸奶油、马奶酒等。 发酵乳制品主要包括酸奶和奶酪两大类，生产菌种主要是乳酸菌。乳酸菌的种类较多，常用的有干酪乳杆菌、保加利亚乳杆菌、嗜酸乳杆菌、植物乳杆菌、乳酸乳杆菌、乳酸乳球菌、嗜热链球菌等。 近年来，随着对双歧乳酸杆菌在营养保健方面作用的认识，人们便将其引入酸奶制造，使传统的单株发酵，变为双株或三株共生发酵。由于双歧杆菌的引入，使酸奶在原有的助消化、促进肠胃功能作用基础上，又具备了防癌、抗癌的保健作用。双歧杆菌因其菌体尖端呈分枝状(如Y型或V型)而得名。双歧杆菌是无芽孢革兰氏阳性细菌，专性厌氧、不抗酸、不运动、过氧化氢酶反应为阴性，最适生长温度为37~ 41℃。初始生长最适pH6.5 ～7.0，能分解糖。双歧杆菌能利用葡萄糖发酵产生醋酸和乳酸(2：3)，不产生CO2。目前已知的双歧杆菌共有24。种，其中9种存在于人体肠道内，它们是两歧双歧杆菌、长双歧杆菌、短双歧杆菌、婴儿双歧杆菌、链状双歧杆菌、假链状双歧杆菌、和牙双歧杆菌等。应用于发酵乳制品生产的仅为前面5种。 现仅简要介绍一下双歧杆菌酸奶的生产工艺。双歧杆菌酸奶的生产有两种不同的工艺。一种
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
《生物技术概论》教学大纲 一，简介 本课程以宋思扬主编《生物技术概论》为教程，用通俗易懂的方式介绍各项生物技术的基本原理和基本知识，是非生物学专业的本科生能够了解生物技术基本知识框架，促进其他学科的本科生对生物技术的关注，促进化学，物理，数学，地理等专业学生从事与生物技术相关的工作，促进文科有关专业的学生了解生物技术的基本知识，了解生物学对社会，文化，道德，伦理等的影响。 二，主要参考书： ⒈宋思扬，楼士林，《生物技术概论》，1999，北京，科学出版社 ⒉马大龙，《生物技术制药》，2001，北京，科学出版社 ⒊莽克强，《农业生物工程》，1998，北京，化学工业出版社 ⒋翟礼嘉，顾红雅，胡苹等，《现代生物技术概论》，1998，北京，高等教育出版社三，主要内容： 第一章生物技术总论（2学时） 1．1 生物技术的含义 1．2 生物技术发展简史 1．3 生物技术对经济社会发展的影响 第二章基因工程（6学时） 2．1 核酸的1核酸的结构和功能 2．2 基因工程工具酶 2．3 基因克隆载体 2．4 目的基因 2．5 目的基因导入受提细胞 2．6 克隆的筛选 2．7 基因工程进展隆的7基因工程进展 第三章细胞工程（4学时） 3．1 细胞工程的基本知识 3．2 植物细胞工程 3．3 动物细胞工程 3．4 微生物细胞工程 第四章发酵工程（5学时） 4．1 发酵工程基本知识 4．2 发酵过程的工艺控制 4．3 发酵设备概述 4．4发酵产物的加工 4．5发酵工业概况 第五章酶工程（5学时） 5．1 酶的基本知识 5．2 酶的发酵生产和分离纯化 5．3酶分子的改造 5．4酶和细胞的固定化 第六章生物技术与农业（3学时） 6．1 植物生物技术 6．2 动物生物技术
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
一、生物技术总论 1、生物技术定义：生物技术（biotechnology），也称生物工程，是指人们以现代生命科学为基础，结合其他基础科学的科学原理，采用先进的科学技术手段，按照预先的设计改造生物体或加工生物原料，为人类生产出所需产品或达到某种目的。 2、范畴：基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、蛋白质工程 3、简要说明生物技术的发展史以及现代生物技术与传统生物技术的关系。 现代生物技术是通过生物化学与分子生物学的基础研究而加快发展起来的。 两者的差别：传统生物技术的研究水平是细胞或组织水平，现代生物技术的研究水平是在分子水平。 两者的关系：现代生物技术的研究是以传统生物技术为基础。现代生物技术的研究能够促进传统生物技术研究。 4、“六高”特征：高效益；高智力；高投入；高竞争；高风险；高势能。 二、基因工程 1、基因工程：按照人们的愿望，进行严密的设计，通过体外DNA重组和转基因等技术，有目的地改造生物特性，在较短时间内使现有物种的性能得到改善，创造出符合人们需求的新生物类型，或者利用这种技术对人类疾病进行基因治疗。 2、基因工程研究的理论依据： （1）不同基因具有相同的物质基础； （2）基因是可以切割的； （3）基因是可以转移的； （4）多肽与基因之间存在对应关系； （5）遗传密码是通用的； （6）基因可以通过复制把遗传信息传递给下一代。 3、基因工程操作步骤p17 ①获取目的基因；②构建基因的表达载体；③将目的基因导入受体细胞；④目的基因的检测与鉴定. 4、PCR概念：PCR是体外酶促合成特异DNA片段的一种方法，由高温变性、低温退火（复性）及适温延伸等反应组成一个周期，循环进行，使目的DNA得以迅速扩增,具有特异性强、灵敏度高、操作简便、省时等特点。它不仅可用于基因分离、克隆和核酸序列分析等基础研究,还可用于疾病的诊断或任何有DNA，RNA的地方。PCR又称无细胞分子克隆或特异性DNA序列体外引物定向酶促扩增技术。 5、目的基因导入受体细胞的常用方法：①化合物诱导转化法；②农杆菌转化法；③电穿孔转化法；④花粉管通道法；⑤基因枪法；⑥超声波处理转化法；⑦脂质体介导转化法；⑧体内注射转化法；⑨精子介导法；⑩病毒（噬菌体）颗粒转导法等 6、基因文库定义：把某种生物基因组的全部遗传物质信息通过克隆载体储存在一个受体菌克隆子群体中，这个群体即这种生物的基因组文库。 7、克隆载体定义：把能够承载外源基因，并将其带入受体细胞得以稳定维持的DNA分子。 分类：质粒载体、病毒克隆载体、人工染色体载体、基因表达载体。 8、人类基因组计划概论 人类基因组计划(human genome project, HGP)是由美国科学家于1985年率先提出，于1990年正式启动的。美国、英国、法国、德国、日本和我国科学家共同参与了这一预算达30亿美元的人类基因组计划。按照这个计划的设想，在2005年，要把人体内约2.5万个基因的密码全部解开，同时绘制出人类基因的谱图。换句话说，就是要揭开组成人体2.5万个基因的30亿个碱基对的秘密。人类基因组计划与曼哈顿原子弹计划和阿波罗计划并称为三大科学计划。被誉为生命科学的“登月计划”。 人类基因组计划（英语：Human Genome Project, HGP）是一项规模宏大，跨国跨学科的科学探索工程。其宗旨在于测定组成人类染色体（指单倍体）中所包含的30亿个碱基对组成的核苷酸序列，从而绘制人类基因组图谱，并且辨识其载有的基因及其序列，达到破译人类遗传信息的最终目的。基因组计划是人类为了探索自身