食品生物技术导论_复习题(仅供参考)

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。 ★20、细胞融合技术：指在一定的条件下，将两个或两个细胞融合在一个细胞的过程，细胞融合技术细胞杂交。 填空（15’） ★1、基因工程的工具酶在基因工程的操作中起着十分重要的作用，其种类主要有限制性内切酶、连接酶、聚合酶、核酸酶、碱性磷酸酶、逆转录酶等。 ★2、目前的常见的基因载体有细菌质粒载体、农杆菌质粒载体、入噬菌体载体、柯氏质粒载体和病毒载体等。 ★3、DNA序列测定：（1）化学降解法（2）酶促法（3）自动化测序法 4、核苷酸序列测定的方法，有化学降解法、酶促法（双脱氧终止法）、自动测序法及PCR测序新方法等。 5、PCR扩增法应用领域在基因诊断和肿瘤标志物检测两大领域。 6、目的基因的获得方法：（1）鸟枪法（2）物理化学法（3）化学合成法（4）酶催化逆转录合成法（5）PCR扩增法 7、细胞工程是由哈里斯（Harris）和沃特金斯（Watkins）这两个人提出的。 8、蛋白质工程是在1981年由美国科学家厄尔默率先提出。 9、1865年孟德尔利用豌豆做育种实验，建立了孟德尔遗传规律学说。 10、1953年沃森和克里克对威尔金斯DNA的X-射线衍射图发现了DNA的双螺旋结构。 ★施来登和施旺提出的细胞学说，即细胞是生物有机体的基本结构单位；基于植物细胞具有的潜在全能性。 11、培养基种类繁多，根据其成分、物理状态和用途可将培养基分为多种类型 12、培养基按照用途分为：（1）基础培养基；（2）加富培养基；（3）鉴别培养基；（4）选择培养基。 按成分分为天然培养基、合成培养基。 按物理状态分为固体培养基、半固体培养基、液体培养基 13、重组DNA导入受体的细胞的方法：（1）转化；（2）转染；（3）微注射技术；（4）电转化法；（5）微弹技术；（6）脂质体介导法；（7）其他方法。 14、细胞融合的主要过程：（1）制备原生质体；（2）诱导细胞融合；（3）筛选杂合细胞。 简答（30’） ★1、Dolly羊的克隆成功将对21世纪的生命科学研究、医学研究、农业研究产生重大的影响？ （1）遗传素质完全一致的克隆动物将更有利于人们开展对生长、发育、衰老和健康等机理的研究； （2）有利于大量培养品质优良的家禽； （3）克隆转基因动物，可以降低研究费用，提高成功率，缩短大量繁殖转基因动物的生产周期； （4）推进了同种克隆向异种克隆的转化，对保护濒临灭绝的动物具体重要意思。 ★2、乳酸杆菌对乳制品具有许多好处： （1）对乳制品的保存有益； （2）改善乳制品的质地与风味； （3）增加乳制品的营养； （4）对保持肠道微生态平衡有益。 ★3、基因工程的操作步骤 （1）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载体； （2）把获得的目的基因与制备好的运载体用DNA连接组成重组体； （3）把重组体引入宿主细胞； （4）筛选、鉴定出含有外源目的基因的菌体或个体。 ★4、理想的基因工程载体应具备的特征 （1）能在宿主细胞内进行独立和稳定的DNA自我复制。 （2）易于从宿主细胞中分离，并进行纯化。 （3）在其DNA序列中有适当的限制性内切酶单一酶切位点。 （4）具有能够直接观察的表型特征（有基因），在插入外源DNA后，这些特征作为重组DNA选择的标志。 5、细胞融合技术：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称为细胞融合。细胞融合是细胞工程的重要基本技术，其主要过程包括： （1）制备原生质体。由于微生物及植物细胞具坚硬的细胞壁，因此通常需用酶将细胞壁降解。动物细胞则无此障碍。 （2）诱导细胞融合。两亲本细胞（原生质体）的悬浮液调至一定细胞密度；按1:1的比例混合后，用物理、化学或生物的方法促进融合。 （3）筛选杂合细胞。将上述混合液移到特定的筛选培养基上，让杂合细胞有选择地长出，其他未融合细胞无法生长。以获得具有双亲遗传特性的杂合细胞。 ★6、固体培养和液体培养的优缺点 优点：生长在斜面上的菌体，在4℃下可保藏3~6个月。 试管常用棉塞封口，易于保藏。 培养皿有配对的玻璃上盖，既阻止了杂菌的进入，又易于观察。 霉菌等微生物能在静止的液体培养基表面形成一层菌膜，其代谢产物或扩散到培养基中，或仍留在细胞内，或兼而有之。 表面培养法操作简便，设备简单，常用于实验室小规模培养，并且可用于厌氧微生物的培养。 缺点：（1）用于大规模生产的潜力很小 （2）不便于对体系进行监测控制 （3）不易于保持体系内环境条件的均一。 液体培养法优点：在液体培养基中，菌体在液体培养基中处于悬浮状态，导入培养基中的空气中通过气-液界面传质进入液相，在扩散进入细胞内部。 易获得混合均匀的菌体悬浮液； 可放大到工业规模； 具有进行通气培养、振荡培养 缺点就是容易被霉菌污染, 7、PCR运用领域：聚合酶链反应(PCR)是80年代中期发展起来的体外核酸扩增技术。它具有特异、敏感、产率高、快速、简便、重复性好、易自动化等突出优点；能在一个试管内将所要研究 的目的基因或某一DNA片段于数小时内扩增至十万乃至百万倍,使肉眼能直接观察和判断；可从一根毛发、一滴血、甚至一个细胞中扩增出足量的DNA供分析研 究和检测鉴定。过去几天几星期才能做到的事情，用PCR几小时便可完成。PCR技术是生物医学领域中的一项革命性创举和里程碑。 ★9、作为酶制剂的生产菌必须考虑的要求 （1）不能是致病菌。在系统发育上与病原体无关，也不产生毒素 （2）不易退化，不易感染噬菌体 （3）产酶量高，而且最好产生胞外酶 （4）原料廉价，发酵周期短，易培养 ★10、固定化酶与水溶性酶相比的优点 （1）极易将底物、产物分开 （2）可以在较长时间内进行反复分批反应和装柱连续反应 （3）在大多数情况下，可以提高酶的稳定性 （4）酶反应过程可以加以严格控制 （5）产物中没有酶的残留，简化了工业设备 （6）较水溶性酶更适合于多酶反应 （7）可以增加产物的收得率，提高产物的质量 （8）酶使用效率提高，成本降低 11、固定化酶在使用中存在的缺点： （1）固定化时，酶活力有损失； （2）增加了固定化的成本，工厂开始投资大 （3）只能用于水溶性底物，而且较适用于小分子底物，对大分子底物不适宜 （4）与完整菌体相比，不适于多酶反应，特别是需要辅因子的反应 （5）胞内酶必须经过酶的分离手续 ★12、固定化对酶稳定性的影响原因（大多数酶固定化后有较高的稳定性和较长的寿命）： （1）固定化增加了酶结构型的牢固性程度； （2）阻挡了不利因素对酶的侵袭； （3）限制了酶分子的相互作用。但固定化如果触及到酶的敏感区，也可能导致稳定性下降。 ★13、蛋白质工程的一般基本步骤 （1）分离纯化目的蛋白，使之结晶并作X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。 （2）对目的蛋白的功能作详尽的研究，确定它的功能域。 （3）通过对蛋白质的一级结构、空间结构和功能之间相互关系的分析，找出关键的基因和结构 （4）围绕这些关键的基因和结构提出对蛋白质进行改造的，并用基因工程的方法去实施。 （5）对经过改造的蛋白质进行功能性测定，看看改造的效果如何。 然后重复（4）和（5）这两个步骤，直到获得比较理想的结果。 14、酶的生产为什么要以微生物为原料？ (1)种类多、酶种丰富，且菌株易诱变，菌种多样。 (2)生长繁殖快，易提取酶，特别是胞外酶。 (3)培养基来源广泛、价格便宜。 (4) 可以采用微电脑等新技术，控制酶发酵生产过程，生产可连续化、自动化，经济效益高。 (5) 可以利用以基因工程为主的现代分子生物学技术，选育菌种、增加酶产率和开发新酶种。 （1）酶产量高（2）易培养（生长速率高、营养要求低）（3）遗传性能稳定，不易退化 （4）易分离提纯（5）安全可靠（不是致病菌） 论述（20’） ★1、食品酶工程的应用 （1）、改进啤酒工艺，提高啤酒质量 ①固定化生物催化剂酿造啤酒新工艺；②固定化酶用于啤酒澄清； ③添加蛋白酶和葡萄糖氧化酶，提高啤酒稳定性；④葡聚糖酶提高啤酒的持泡性 ； ⑤降低啤酒中双乙酰含量；⑥改进工艺，生产干啤酒； （2）改进果酒，果汁饮料的生产工艺 果汁提取；果汁澄清；果汁澄清、过滤； （3）食品保鲜 利用葡萄糖氧化酶保鲜；食品的除氧保鲜；蛋类制品的脱糖保鲜；利用溶菌酶保鲜； 利用固定化酶生产高果糖浆 ★2、发酵工程在食品中的应用——发酵法生产新型食品添加剂 （1）单细胞蛋白的发酵和生产 ①利用酵母菌生产单细胞蛋白；②利用藻类生产单细胞蛋白 （2）乳酸菌发酵剂的工业化生产 ①培养基；②发酵过程；③几种特殊类型的乳酸菌发酵剂简介 乳酸乳球菌发酵剂；乳杆菌发酵剂；片球菌发酵剂 3、细胞工程在植物、动物、微生物、制药中的应用 动物细胞工程及其在食品中的应用： 在疫苗生产上的应用； 在干扰素生产上的应用 在单克隆抗体生产上的应用； 在其他基因产品生产上的应用 植物细胞工程及其在食品中的应用 生产香料；生产调料；生产食品添加剂；生产天然食品；植物药 微生物应用：生产生物产品；生产限制性内切酶 生产生物小分子；生产生物多聚体；生产微生物杀虫剂 现代微生物肥料；生产微生物蛋白质 制药应用：生产蛋白质药物（如干扰素、包细胞介素、胰岛素等） 4、蛋白质工程在食品中的应用 （1）消除酶的被抑制特性； （2）引入二硫键，改善蛋白质的热稳定性； （3）转化氨基酸残基，改善蛋白质热稳定性； （4）改善酶的最适PH值条件（使酶适应食品加工环境）； （5）提高酶的催化活性； （6）修饰酶的催化特异性； （7）修饰Nisin的生物防腐效应； 5、基因工程在食品产业中的应用 1.改造食品微生物： （1）酶制剂的生产（2）改良微生物菌种（3）改良乳酸菌遗传特性 ①抗药基因②风味物质基因③产酶基因④耐氧有关基因 2.改善食品原料的品质：（1）改良动物食品性状（2）改造植物性食品原料 3.改进食品生产工艺: （1）利用DNA重组技术改进果糖和乙醇的生产方法 （2）改良啤酒大麦的加工工艺 4.生产食品添加剂及功能性食品: （1）生产氨基酸（2）超氧化物歧化酶基因工程 （3）应用于生产保健食品的有效成分 5