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1、1.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，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，用全新的手段和方法设计新型的食品和食品原料。2.基因工程1）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（目的基因） ，然后经过一系列切割，加工修饰，连接反应产生重组 DNA 分子，再将其转入适当的受体细胞，以期获得基因表达的过程。2）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，
2、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。3. 基因重组（5 分）基因重组指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，并将俩者连接起来。主要包括 4 个步骤：目的基因的分离或制备；外源基因 DNA 与载体的连接反应；将重组 DNA 导入受体（宿主）细胞；通过筛选找到理想重组体的受体（宿主）细胞。4. 反义基因技术（5 分）反义 RNA 是指有义 DNA 链转录成的、与特异的靶 RNA 互补结合并能抑制靶 RNA 表达的一段序列。转录产生反义 RNA 的基因称为反义基因。反义基因技术是指把一段 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
3、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。5. 细胞的全能性（5 分）生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能的特性，原因是生物体的每一个细胞都要包含有该物种所特有的全套遗传物质。6. 生物传感器（5 分）（生物传感器是利用生物活性物质（即生物元件）做敏感器件，配以适当的换能器（即信号传导器）所构成的分析检测工具。生物传感器主要由信号感受器和信号转换器组成，能够感受一定的信号并将这种信号转换成信息处理系统便于接收和处理的信号。 ）酶传感器是发展最成熟的一种生物传感器，它在固定化酶的催化作用下，生物分子发生化学变化后，通过换能器记录变化从而间接测定出待测无浓度。2.
4、 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。 3. 外植体指用于离体培养的活的植物组织、器官等材料。4. 细胞全能性生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能的特性，原因是生物体的每一个细胞都要包含有该物种所特有的全套遗传物质。5. 生物酶工程生物酶工程是在化学酶工程基础上发展起来的，是以酶学和 DNA 重组技术为主的现代分子生物学技术相结合的产物，亦称为高级酶工程。生物酶工程主要包括三个方面：克隆酶、突变酶、新酶。6. 发酵工程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
5、，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。/发酵工程是指在最适发酵条件下，发酵罐中大量培养细胞和生产代谢产物的技术。蛋白质工程基本步骤有哪些？ 蛋白质工程的基本步骤：（1）分离纯化目的蛋白，使之结晶,进行分析,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的相互关系分析，找出关键的基团和结构。（4）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。 （5）对经过改造的蛋白质进行功能性测定。7. 发酵动力学发酵动力学以化学热力学（研究反应的方向）和化学动力
6、学（研究反应的速度）为基础，研究发酵过程中细胞生长、基质消耗、产物生成的动态平衡及其内在规律，其研究内容包括：细胞生长或死亡动力学、基质消耗动力学、氧消耗动力学、产物合成和降解动力学、二氧化碳生成动力学和代谢热生成动力学。6细胞工程1）是细胞水平上的工程技术。应用细胞生物学的方法，对细胞进行改造、培养，按人们预先设计生产人们所需的产品，或改变细胞的遗传物质来培育新的生物品种的技术，以及发展这种技术的研究领域。通常认为，细胞工程包括细胞融合、细胞核移植、细胞器移植和组织培养等技术内容。2）细胞工程是指应用细胞生物学和分子生物学的原理和方法，通过某种工程学手段，在细胞整体水平或细胞器水平上，按照人
7、们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合科学技术。根据细胞类型的不同，可以把细胞工程分为植物细胞工程和动物细胞工程两大类。4细胞融合技术两个和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。细胞融合的主要过程包括：制备原生质体、诱导细胞融合、筛选杂合细胞。6. PCR 技术基本原理PCR 亦称多聚酶链式反应，或无细胞分子克隆法。在微量离心管中,加入适量的缓冲液, 微量的模板 DNA,四种脱氧单核苷酸,耐热性多聚酶, 一对合成 DNA 的引物；通过高温变性、低温退火和中温延伸三个阶段为一个循环,每一次循环使特异区段的基因拷贝数放大一倍
8、,一般样品是经过 30 次循环,最终使基因放大了数百万倍; 扩增了特异区段的 DNA 带。 7. 基因工程包括哪些主要操作步骤？ 基因工程的操作过程主要分为 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。8. 比较植物组织培养和动物细胞培养的特点。比较项目 植物组织培养 动物细胞培养原理 细胞的全能性 细胞增殖培养基性质 固、液体培养基 液体培养基培养
9、基特有成分 蔗糖 植物激素 葡萄糖 动物血清培养结果 植物体 细胞株、细胞系培养目的 快速繁殖、培育无病毒植株 获得细胞或细胞分泌蛋白等9. 固定化酶与水溶性酶相比有什么优点？ 固定化酶的优点：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，简化了工业化设备；6）较水溶性酶更适合于多酶发应；7）可以增加产物的得率，提高产物的质量；8）酶使用效率提高，成本降低。10. 生物工程下游工程的基本路线、主要步骤和单元操作？ 生物工程下游工程的基本路线可分为预处理、固液分离、初步
10、纯化、精细纯化和成品加工等 5 个主要步骤。预处理包括：加热、调节 pH、凝聚或絮凝等措施；固液分离：珠磨、匀浆、酶溶、过滤、离心等单元操作；初步纯化：包括萃取、吸附、沉淀、离心等单元操作，将目的成分与大部分杂质分离开来；精细纯化：采用层析、电泳、分子蒸馏等单元操作，将目的成分与杂质进一步分离，使产物的纯度达到国家标准或企业标准。成品加工：采用洁净、浓缩、干燥等单元操作，将目的产物加工成适应市场需要的商品。11发酵过程受到哪些影响因素的影响，控制这些因素的方法有哪些？ 1）温度对发酵工程的影响：发酵热包括生物热、搅拌热、蒸发热等，发酵过程中的温度对不同种类微生物的生长周期、生长速度、微生物酶均
11、有影响；温度影响微生物培养液的物理性质，从而导致氧溶解度、氧传递速度的改变；温度影响菌株代谢产物的合成方向和合成效率。生产过程中可以通过在发酵设备上安装热交换器、调整培养基成分和浓度等来方法来控制温度对发酵过程的影响。2）pH 对发酵过程的影响：pH 通过影响微生物的酶活性、抑制或激发酶、影响微生物细胞膜所带电荷状态，来对微生物代谢的生长繁殖和代谢产物的形成、积累都会产生影响。通过调节培养基的碳氮比、溶解氧、消泡油成分，或在中间补料过程中加入碱性物质或酸性物质来调节 pH。3）溶解氧对发酵过程的影响：好氧微生物和厌氧微生物对溶解氧的需求不同，溶解氧还影响微生物的代谢途径，相应改变代谢产物。提高
12、溶解氧的方法：提高饱和溶解氧浓度、降低发酵液中主流溶解氧浓度、提高液相体积氧传递系数等方式。4）基质浓度对发酵过程的影响：基质浓度对菌体生长和代谢产物的积累有重要影响。通过对补料的内容、补料量、方式进行控制来改变培养基各成分的浓度来满足发酵的要求。5）泡沫对发酵过程的影响：过量的泡沫对发酵过程的不利影响可以使发酵罐的装填系数减少，造成大量逃液，导致产物损失，增加染菌机会，改变微生物生长环境，增加群体的非均一性，影响通气搅拌的正常进行，妨碍微生物的呼吸，造成发酵异常，导致产量下降，甚至导致微生物菌体自溶。此外，消泡剂也会给发酵产物后期的分离纯化带来不利影响。常用的消泡方法有：化学消泡法、机械消泡
13、法和物理消泡法。12什么是转基因食品？简述生物技术在转基因食品安全性评价中的应用？生物技术在转基因食品安全性评价中的应用很广泛，例如 ELISA 法、PCR 技术和 DNA 芯片技术用于测定食品中转基因成分的含量。（1）ELISA 方法可对其中的转基因蛋白产物进行半定量。通过测定一系列梯度含量 GMF标准品的酶反应 OD 值，绘制标准曲线后，即可通过测定食品样品中的转基因蛋白产物酶反应 OD 值进行定量；目前已有商业化的 GMF ELISA 检测试剂。其特点是：ELISA 的灵敏度有限，只能达到微克级；有可能造成假阴性结果。（2）PCR 技术是目前 GMF 的定量法。测定基础：食品加工过程中核
14、酸变性程度不及蛋白质。特点是，此类方法在实验室阶段基本成熟；只是要对不同物种、品种的不同性状基因研究具体的条件；但它对设备及技术要求较高；费时；准确性也需进一步确定。（3）DNA 芯片技术指通过微加工和生物化学技术，使成千上万的基因集成在 l cm2 的芯片上，将样品制备、化学反应到检测的整个过程集成化以获得所谓的微型全分析系统。特点：可以预见，它在转基因作物上的应用普及将极大地提高分析的自动化和速度，并降低成本和污染等。1. 基因工程的载体应具备哪些特征，常见的载体有哪些？ 基因工程的载体具备如下特征：1）能在宿主细胞内进行独立的稳定的 DNA 自我复制。在外源 DNA 插入其 DNA 后，
15、仍能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，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（有报告基因） ，在插入外源 DNA 后，这些特征可以成为重组 DNA 选择的标志。常见的基因载体有:细菌质粒载体、农杆菌质粒载体、 噬菌体载体、柯氏质粒载体和植物病毒载体等。2. 蛋白质初级改造的方法？ 蛋白质初级改造的方法包括 M13-DNA 寡聚核苷酸介导诱变技术、寡聚核苷酸介导的PCR 诱变技术、随机诱变技术和盒式诱变技术。3. 简述酶的固定化方法酶的固定化方法有 4 种：吸附法、包埋法、共价键结合法和交联法。吸附法依据原理的不
16、同分为物理吸附法、离子吸附法；包埋法按照包埋材料和方式的不同分为聚丙烯酰胺凝胶包埋法、辐射包埋法、卡拉胶包埋法、大豆蛋白包埋法和微胶囊法。4. 生物工程下游技术的特点有哪些？生物工程下游技术是生物技术产业工业化的必不可少的重要组成，其主要特点如下：（1）在原料液中目标成分的含量较低，10%；（2）原料液是复杂的多相体系；（3）目标成分的稳定性差，在不适宜的分离条件下会分解和失活；（4）要求产品的纯度要高。1什么是固定化细胞培养？固定化细胞有哪些具体方法和特点？简述固定化技术在食品产业中的应用。固定化细胞培养：是指将细胞固定在一种惰性基质上，细胞不运动而使营养液在细胞间流动进行培养增殖的技术。按照其支持物不同可以分为两大类：（1）包埋式固定化培养系统：支持物多采用琼脂、琼脂糖、藻酸盐、聚丙 烯酰胺等；（2）附着式固定化培养系统：支持物采用尼龙网、聚氨酯泡沫、中空纤维等材料。固定化细胞培养优点（1)可以较容易地控制培养系统的理化环境，从而可以研究特定的代 谢途径，并便于调节；(2)由于细胞固定在支持物上，培养基可以不断更换 ，节约生
