食品生物技术复习提纲

遗传工程1.质粒的类型和概念：质粒是双链环状DNA分子，可以在细胞质中自主复制，并且独立于细菌的染色体而存在。类型：高拷贝数质粒载体、低拷贝数质粒载体、未控制质粒载体、插入的灭活质粒载体和被选择的质粒载体2.重组DNA技术的概念：是指将一个生物体的基因和载体在体外进行剪接和重组，然后转移到另一个生物体中，根据人们的意愿稳定地遗传和表达新产品或新性状的体外DNA操作过程，也称为分子克隆技术。3.限制性内切酶的概念和类型：限制性内切酶是一种能够识别特定的DNA序列并在识别位点或其周围切割双链DNA的内切酶，称为限制性内切酶。分类：型限制性内切酶，型，型4.脱氧核糖核酸连接酶的概念和类型：能够拼接两块脱氧核糖核酸的酶叫做脱氧核糖核酸连接酶。这种酶催化相邻5磷酸基团和3羟基末端之间磷酸二酯键的形成，以封闭DNA单链间隙。类型：大肠杆菌连接酶：来源于大肠杆菌，可用于连接粘性末端；T4DNA连接酶：来源于T4噬菌体，可用于连接粘端和平端；耐热DNA连接酶：来源于嗜热放线菌，能在高温下催化两个寡核苷酸探针的连接。5.操纵子的组成：操纵子是控制染色体上蛋白质合成的功能单位，由结构基因、调节基因、操纵基因和启动子基因组成。6.6的原理和操作注意事项。聚合酶链反应技术：类似于脱氧核糖核酸的自然复制过程，其特异性依赖于与靶序列两端互补的寡核苷酸引物。聚合酶链反应由变性-退火-延伸三个基本反应步骤组成：(1)模板DNA变性：将模板DNA加热至93左右一段时间后，通过聚合酶链反应扩增形成的双链模板DNA或双链DNA被解离形成单链，从而可与引物结合，为下一轮反应做准备；(2)模板DNA和引物的退火(复性):加热变性成单链后，温度降至55左右，引物与单链模板DNA的互补序列配对结合；(3)引物延伸：在TaqDNA聚合酶的作用下，DNA模板-引物组合以脱氧核糖核酸为反应原料，靶序列为模板。根据碱基配对和半保守复制的原理，可以合成与模板DNA链互补的新的半保守复制链。通过重复变性、退火和延伸这三个过程，可以获得更多的“半保守复制链”，这种新的链可以用作下一个循环的模板。注意：1:避免交叉污染。2.底漆设计应该正确。3:提取DNA应该是成功的。4:引物、模板和体系的比例应适当。过多的模板会抑制系统的反应。5:涂胶时，注意区分电子束污染区和清洁区。7.基因工程在食品工业中的应用实例。利用基因工程改进食品生产技术：改进啤酒大麦的加工工艺，改善小麦种子贮藏蛋白的烘焙特性，提高马铃薯的加工性能8.基因工程的基本步骤：1。目标基因2的分离或合成。将目标基因与载体DNA连接，构建重组DNA分子表达载体3。将重组DNA分子导入受体细胞并获得具有外源基因的个体4。转基因生物的检测和鉴定。转基因生物的安全性评价。细胞工程1.细胞融合技术的概念：指不同来源的原生质体在一定条件下融合、分化和再生，形成新的物种或品种的技术。细胞融合也被称为体细胞杂交。2.培养动物细胞的分类及注意事项：根据附着在支架上的细胞的生长特点，培养细胞可分为悬浮型和附着型。注：对于小规模培养，悬浮培养可通过旋转瓶和滚瓶培养进行，但悬浮培养的细胞密度低，易发生变异。实验材料应该是新鲜的，存放在103.细胞工程基本操作技术：无菌操作技术、细胞培养技术和细胞融合技术4.细胞生长阶段：单个细胞周期可分为间期和分裂期。集落细胞的生长一般可分为滞后期、对数生长期、稳定期和衰退期。酶工程1.酶的概念：酶是由活细胞合成的有机物质，对特定的底物起着有效的催化作用。它是催化体内各种代谢反应的最重要的催化剂。大多数酶是蛋白质，少数是核糖核酸。2.酶的固定方法及其优缺点：酶的固定方法：吸附法、包埋法、共价键合法、交联法和热处理法优点：1。易于从底物和产物中分离固定化酶；2.可以长时间重复间歇反应和装柱连续反应；3.在大多数情况下，它可以提高酶的稳定性；4.酶反应过程可以严格控制；5.产物溶液中酶残留低，简化了纯化过程；6.比游离酶更适合多酶反应；7.它可以提高产品的产量，提高产品质量；8.它可以提高使用效率，降低成本缺点：1。由于多步固定化操作，酶固定化过程中活性产量损失2。固定化载体成本和操作成本增加，固定化酶颗粒的扩散阻力将降低酶3的反应速率。它更适用于水溶性底物和小分子底物。蛋白质工程1.蛋白质工程的概念：是指通过生物技术，根据蛋白质的精细结构与生物活性作用机制之间的关系，修饰蛋白质的分子结构或编码蛋白质的基因，以获得更适合人类需要的蛋白质产品的技术。2.蛋白质工程的一般步骤：分离和纯化目标蛋白质，使其结晶，进行X-晶体衍射分析，并结合其他方法如核磁共振的分析结果，以获得尽可能多的关于其空间结构的信息；2.对目标蛋白的功能进行详细研究，并确定其功能域；3.通过分析蛋白质的一级结构、空间结构和功能之间的关系，找出关键基因和结构提出围绕这些关键基因和结构的蛋白质修饰方案，并利用基因工程方法实施来测量修饰后蛋白质的功能性，并观察修饰效果如何重复和，直至获得相对理想的结果。发酵工程1.发酵工程的概念：指利用生物细胞或酶的某些特性，通过现代工程和技术手段进行工业化大规模生产的技术。2.固体发酵的概念：固体发酵是指在没有或几乎没有游离水的情况下，一种或多种微生物在一定湿度的水下可溶性固体基质中的生物反应过程。3.发酵工程的研究内容：上游工程、下游工程和辅助工程4.菌种保藏：即针对不同的发酵菌种选择合适的保藏方法，以保持较高的菌种存活率，避免菌种死亡和生产特性下降，防止杂菌污染。在适当的条件下，这些菌株可以恢复它们原来的生物活性并生长和繁殖。转基因生物反应器1.生物反应器的概念：指利用酶或生物体(如微生物)完成生物催化反应的装置，分为细胞反应器和酶反应器。2.转基因动物反应器的问题：作为转基因技术的应用，动物反应器受到转基因技术本身发展的限制，如转基因动物的低效率。作为动物反应器本身，仍然存在一些潜在的问题：药物的产量和效率仍然是生产蛋白质的生物反应器的关键。蛋白质表达的组织特异性不像在工业生产线上那样完全确定。作为一个药物加工厂，产品的安全性和有效性需要仔细测试。转基因动物反应器的遗传稳定性。需要对转基因动物的生物安全性进行更多的研究。生物工程下游技术2.反相色谱：固定相是非极性的，流动相是极性的，用于分离非极性和弱极性物质。3.凝聚：在电解质的作用下，胶体的排斥势会降低，从而导致胶体体系的不稳定沉淀。4.色谱分离的分类：纸色谱、薄层色谱、柱色谱5.生物工程下游技术的工作领域：材料分离和产品加工6.澄清过滤和滤饼过滤的适用范围澄清过滤适用于生产悬浮颗粒大、固体含量低或粘度软的絮体。滤饼过滤适用于高颗粒含量(液体中颗粒体积 1%)的悬浮液7.食品工业常用的过滤设备：澄清过滤器和滤饼过滤器；板框过滤器和真空转鼓过滤器8.选择细胞破碎方法时要考虑的因素：1。受试者的细胞结构-不同结构的不同细胞破碎方法2.细胞分裂过程中对目标的损伤程度。提取物4所需的保护条件。破裂温度9.影响高压均质法细胞破碎效果的因素：均质操作压力适中，通常为50-70兆帕；循环匀浆2-3次可使细胞破碎率达到70%左右。适当增加均质压力和均质循环可以提高细胞破碎率。温度；细胞形态：不适用于丝状真菌和含有包涵体的基因工程菌10.色谱分离按流动相分类：气相色谱，液相色谱，超临界流体色谱11.临界胶束浓度范围：能在非极性有机溶剂相中形成反胶束的表面活性剂的最小浓度12.过滤原理：操作时，迫使悬浮液通过固体载体或过滤介质，拦截固相，达到固液分离的目的。13.所有细胞对断裂的主要抵抗力：它来自肽聚糖的网状结构。网状结构越密集，断裂就越困难。14.高压均质法的对象：适用于微生物细胞和植物细胞的大规模粉碎15.凝胶色谱的基本原理：色谱必须在两相系统之间进行。一个阶段是稳定阶段，需要支持；另一个阶段是流动阶段。当流动相流过固定相时，分离的物质分布在两个相之间，从平衡状态到失去平衡到恢复平衡，即吸附和解吸过程是连续经历的。15.AOT形成的反胶团与蛋白质提取的关系16.反胶束：两性表面活性剂分子是空间尺度仅为纳米级的聚合物胶体，由亲水基团在非极性有机溶剂中自发向内聚集形成，并含有微小水滴。17.选择下游分离和提取过程的原则：细胞内产物或细胞外产物(细胞分裂)；原料中产品和主要杂质的浓度(预处理步骤)；产品和主要杂质的理化特性和差异(离子交换)；产品用途和质量标准(溶剂)；废液的处理方法等。(回收和清洁)。18.珠磨法中影响细胞破碎的因素：珠的量应适中(量小，不易破碎；容量大，能耗大，造成温度上升；面包酵母：80%；适当提高转速可以提高破碎率