食品生物技术(复习专用)分析

精品文档 1欢迎下载 1 1 名词解释名词解释 1 基因基因 是具有遗传效应的 DNA 片段 2 质粒质粒 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 3 限制酶 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 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 D 葡萄糖 8 相对酶活力相对酶活力 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 淀粉酶 淀粉酶 可以水解淀粉内部的 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 1 4 糊精酶 10 甲基化酶 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 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 1212 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 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 1313 补料分批发酵补料分批发酵 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 精品文档 2欢迎下载 是介于分批发酵和连续发酵之间的一种发酵技术 14 分批发酵 分批发酵 分批发酵又称为分批培养 是指在一个密闭系统内投入有限数 量的营养物质后 接入少量的微生物菌种进行培养 使微生物生长繁殖 在特 定的条件下只完成一个生长周期的微生物培养方法 15 初级代谢产物初级代谢产物 初级代谢产物是指微生物通过代谢活动所产生的 自身生 长和繁殖所必需的物质 如氨基酸 核苷酸 多糖 脂类 维生素等 16 次级代谢产物次级代谢产物 指生物生长到一定阶段后通过次级代谢合成的分子结构十 分复杂 对该生物无明显生理功能 或并非是该生物生长和繁殖所必需的小分 子物质 如抗生素 毒素 激素 色素等 17 一级种子 一级种子 采用茄子瓶孢子 营养体或摇瓶种子接入体积较小的种子罐培 养得到的种子 18 诱变育种 诱变育种 在人为的条件下 利用物理 化学等因素 诱发生物体产生突 变 从中选择 培育成动植物和微生物的新品种 19 分子育种 分子育种 将分子生物学技术应用于育种中 在分子水平上进行育种 通 常包括 分子标记辅助育种和遗传修饰育种 转基因育种 2 2 简答题简答题 1 1 举例说明生物技术在食品中的应用 举例说明生物技术在食品中的应用 6 6 种以上 种以上 1 利用基因工程改造食品微生物 如面包酵母菌 啤酒酵母 2 利用基因工程改善食品原料的品质 如 提高植物性食品氨基酸产量 3 利用基因工程改进食品生产工艺 如 改善牛乳加工特性 4 利用基因工程生产食品添加剂及功能性食品 如 生产木糖醇 生产氨基酸 5 利用基因工程进行食品包装和食品检测 如 利用 PCR 技术检测是否为转基因 食品 6 利用生物技术处理食品工业废水 2 2 基因工程的三大理论和三大技术基础 基因工程的三大理论和三大技术基础 三大理论基础 三大理论基础 1 Avery 等的肺炎球菌转化试验证明了生物的遗传物质是 DNA 2 Watson 和 Crick 发现了 DNA 分子双螺旋结构及 DNA 半保留复制机理 3 Crick 确立了遗传中心法则 即生物体中遗传信息是按 DNA RNA 蛋 白质方向进行传递 三大技术基础 三大技术基础 1 如何从生物体庞大的双链 DNA 分子中将所需要的基因片段切割下来 精品文档 3欢迎下载 限制酶 2 如何将获得的基因片段进行连接 DNA 连接酶 3 如何将切割下来的基因片段进行繁殖扩增 基因载体 3 3 常用目的基因制备的方法及原理 常用目的基因制备的方法及原理 1 1 目的基因的直接分离法 目的基因的直接分离法 A 限制性内切酶酶切法 B 物理化学法 C 逆转录获取法 2 2 基因文库筛选法 基因文库筛选法 A 鸟枪法 B 基因组文库法 C c DNA 文库法 3 3 聚合酶链式反应法 聚合酶链式反应法 PCRPCR 4 4 基因的化学合成法 基因的化学合成法 4 4 多聚酶链式反应的基本原理 过程有哪些 多聚酶链式反应的基本原理 过程有哪些 基本原理 基本原理 1 在模板 DNA 引物和 4 种脱氧核糖核苷酸存在的条件下 利用 DNA 聚合酶 催化合成反应 体外扩增特异 DNA 片段 2 能够指导特定 DNA 序列的合成 3 使特定 DNA 区段得到了迅速大量的扩增 反应过程 反应过程 1 1 变性 变性 通过加热至一定温度使双链 DNA 两链间的氢键断裂 DNA 双链离解 形成两条 DNA 单链 2 2 复性 退火 复性 退火 当反应体系温度突然降低时 由于模板 DNA 分子的结构比 引物 DNA 分子复杂得多 而且在反应体系中引物的量大大多于模板 因此引物 和与其互补的模板配对形成局部杂交双链 而变性后离解形成的两条模板 DNA 单链之间互补配对的机会则较少 3 3 延伸 延伸 在 4 种脱氧核糖核苷三磷酸底物 Mg2 等存在的条件下 Taq DNA 聚合酶以模板 引物杂交体分别为模板和引物催化 DNA 链沿 5 3 方向合成 延伸 每个循环的扩增产物作为下一循环的模板 5 5 酶的生产方法有哪些 各有哪些利弊 酶的生产方法有哪些 各有哪些利弊 提取法 发酵法 化学合成法 常用的是微生物发酵法 6 6 酶提取和分离纯化的方法有哪些 酶提取和分离纯化的方法有哪些 一 根据酶分子溶解度不同的方法 一 根据酶分子溶解度不同的方法 1 盐析沉淀法 2 等电点沉淀法 3 有机溶剂沉淀法 2 2 根据酶分子大小和形状不同的方法根据酶分子大小和形状不同的方法 1 离心分离法 2 体积排阻法 3 超滤 3 3 根据酶分子电荷性质的方法根据酶分子电荷性质的方法 1 离子交换层析 精品文档 4欢迎下载 2 等电聚焦电泳 4 4 根据酶分子专一性结合的分离方法根据酶分子专一性结合的分离方法 1 亲和层析 7 7 酶的分离纯化应注意的问题有哪些 酶的分离纯化应注意的问题有哪些 根据溶解度变化的纯化方法较适宜于早期纯化阶段 规模较大 而柱层析 法或电泳分离更适宜于后期的纯化过程 规模较小 某些价格昂贵的层析介质 方法 只适用于纯化过程的最后几步 8 8 酶的固定化方法有哪些 酶的固定化方法有哪些 a a 吸附法吸附法 1 物理吸附法 2 离子吸附法 b b 化学结合法化学结合法 1 共价结合法 2 共价交联法 c c 包埋法包埋法 1 凝胶网格型 2 微囊型 8 8 固定化酶的性质和评价指标有哪些 固定化酶的性质和评价指标有哪些 1 1 固定化酶的性质固定化酶的性质 酶活力变化 酶稳定性变化 最适 pH 变化 最适温度变化 酶作用的专一 性 动力学常数变化 2 2 固定化酶的评价指标固定化酶的评价指标 相对酶活力 酶活力回收率 半衰期 9 9 配置和选择培养基应注意什么问题 配置和选择培养基应注意什么问题 培养基的配制原则 培养基的配制原则 1 1 根据不同微生物的营养需要配制不同的培养基 根据不同微生物的营养需要配制不同的培养基 2 2 合适的碳氮比 合适的碳氮比 3 3 合适的合适的 pHpH 值值 4 4 合适的渗透压 合适的渗透压 5 5 合适的氧化还原电位合适的氧化还原电位 1010 工业培养基有哪些类型 工业培养基有哪些类型 按组成物质的成分可分为 合成培养基和天然培养基 按状态分可分为 固体培养基 半固体培养基 液体培养基 按用途可分为 斜面培养基 种子培养基 发酵培养基 4 4 组成工业培养基的主要成分有哪些 组成工业培养基的主要成分有哪些 精品文档 5欢迎下载 1 1 碳源 碳源 目前使用最广的碳源是淀粉 主要来自玉米 谷物 木薯等 还可 以用经水解得到的各种淀粉糖 如葡萄糖 麦芽糖等 使用最多的是葡萄糖 另外还有蔗糖 乳糖等 用于疫苗 一些基因工程产品生产的培养基 通常采 用牛血清蛋白 牛肉汁 酵母粉等作为碳源 2 2 氮源 氮源 氨水 硫酸铵 硝酸铵等为无机氮源 黄豆粉 花生粉 酵母粉 鱼粉等都是有机氮源 一般来说 有机氮源更有利于微生物的生长 3 3 无机盐 无机盐 磷酸盐 硫酸镁 4 4 特殊生长因子 特殊生长因子 一类对微生物正常代谢必不可少且不能用简单的碳源或氮 源自行合成的有机物 维生素 氨基酸 嘌呤 嘧啶 脂肪酸 卟啉及其衍生 物 甾醇 胺类等 5 5 前体物质及促进剂 前体物质及促进剂 前体物质是某些化合物加入到发酵培养基中 能直接 被微生物结合到产物分子中 促进剂和抑制剂是在发酵过程中 加入某些对发 酵起促进或抑制作用的物质 如表面活性剂 EDTA 大豆油提取物 黄血盐 甲醇等 6 6 水 水 天然水含有不同类型和不同量的矿物质 具有一定的硬度和碱度 水 的质量对微生物的生长和发酵产物的形成有一定影响 如一些著名的酿酒厂附 近都有优质的水源 5 5 食品发酵工业对微生物菌种的一般要求是什么 食品发酵工业对微生物菌种的一般要求是什么 1 1 纯度高 稳定 纯度高 稳定 生产菌种纯度高 不易变异退化 以保证发酵生产和产品 质量的稳定性 2 2 易培养 易培养 菌种可以在要求不高 易于控制的培养条件下 糖浓度 温度 pH 值 溶解氧和渗透压等 迅速生长和发酵 3 3 周期短 周期短 菌株生长速度和产物生成速度应较快 发酵周期较短 4 4 来源广泛 来源广泛 菌种能在廉价原料制成的培养基上迅速生长和繁殖 并且生成 所需的代谢产物产量要高 5 5 产物单一 产物单一 6 6 不易被感染 不易被感染 选择一些不易被噬菌体感染的菌株 7 7 非病源菌 非病源菌 不产生任何有害的生物活性物质 包括激素和毒素等 以保 证安全 三 论述题 三 论述题 2 2 题 每题题 每题 1515 分 分 1 1 请说出果葡糖浆生产中常用的糖酶及其作用特点 请说出果葡糖浆生产中常用的糖酶及其作用特点 果葡糖浆的生产 以淀粉为原料 通过 淀粉酶和葡萄糖淀粉酶水解形成葡 萄糖 再利用葡萄糖异构酶的异构化反应 制成一种含有果糖与葡萄糖的混合 糖浆 精品文档 6欢迎下载 1 淀粉酶 淀粉内切酶 能随机水解直链或支链淀粉分子 1 4 糖苷键 生成不同长度的寡糖 最终产物为 极限糊精和少量的葡萄糖及麦芽糖 2 葡萄糖淀粉酶 糖化酶 主要催化淀粉和寡糖的 1 4 糖苷键水解 从 分子的非还原性末端释放出 葡萄糖分子 此酶还可缓慢水解 1 6 糖苷键 和 1 3 糖苷键 水解后生成 DE 为 97 98 葡萄糖含量为 95 97 w w 的葡萄糖浆 3 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 2 2 综述一种基因工程技术在酶制剂工业中的应用综述一种基因工程技术在酶制剂工业中的应用 凝乳酶是第一个应用基因工程技术把小牛胃中的凝乳酶基因转移至细菌生 产的一种酶 重组 DNA 技术生产小牛凝乳酶 首先从小牛胃中分离出对凝乳酶 原专一的 mRNA 然后借助反转录酶 DNA 聚合酶和 S1 核苷酸酶的作用获得编码 该酶原的双链 DNA 再以质粒或噬菌体为运载体导入大肠杆菌 目前 采用基因工程技术将凝乳酶基因导入到大肠杆菌 啤酒酵母 乳酸 克鲁维酵母等微生物细胞中并使之表达来生产凝乳酶已取得较好的效果 近 20 年来用基因工程菌发酵生产的食品酶制剂主要有 凝乳酶 淀粉 酶 转化酶 脂肪酶 溶菌酶等 在食品加工过程中 通过添加一些酶类 可以改善产品的色泽 风味和质 构 例如 蛋白酶可以改善蛋白质的溶解性 转谷氨酰胺酶可以使蛋白质分子 间发生交联 可用于增加大豆蛋白的胶凝性能 使肉制品等添加大豆蛋白后具 有更好的品质 用葡萄糖氧化酶可以去除蛋液中的葡萄糖 改善蛋制品的色泽 用脂酶和蛋白酶可加速奶酪的成熟 葡萄糖苷酶可用于果汁和果酒的增香 木 瓜蛋白酶可分解胶原蛋白 用于肉的嫩化 附加题 附加题 1 1 酶的非水相催化中水的作用 酶的非水相催化中水的作用 水的作用 水的作用 1 所谓非水介质并不是绝对无水 其水含量在 0 01 以下 2 酶活力构象的形成有赖于各种氢键 疏水键等非共价键的相互作用 水分 子直接或间接参与氢键和疏水键的形成 3 酶只有在一定量水存在的条件下才能催化反应 与酶分子紧密结合并维持 其催化活力的水分子层称为必须水 2 2 有机溶剂对酶活性的影响 有机溶剂对酶活性的影响 1 吸附在酶分子上的水分的影响 2 对底物和产物的影响 3 对酶的直接影响 3 3 基因工程的基因工程的 DNADNA 聚合酶有几类 主要有哪些活性 聚合酶有几类 主要有哪些活性 常用的 DNA 聚合酶 大肠杆菌 DNA 聚合酶 T4 DNA 聚合酶 T7 DNA 聚合酶 耐热 DNA 聚合酶和反转录酶等 活性 能够把脱氧核苷酸连续地加到双链 DNA 分子引物链的 3 OH 末端 催化 核苷酸的聚合作用 DNA 聚合酶作用时大多都需要模板 合成产物的序列与模 精品文档 7欢迎下载 板互补 4 4 基因工程的大肠杆菌载体有哪些基因工程的大肠杆菌载体有哪些 各有什么特点 各有什么特点 1 1