食品生物技术汇总

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基因工程

1.基因工程的DNA聚合酶有几类？主要有哪些活性？

（1）依赖于DNA的DNA聚合酶：大肠杆菌DNA聚合酶Ⅰ（全酶）；大肠杆菌DNA聚合酶Ⅰ大片段（Klenow片段）、耐热的DNA聚合酶（TaqDNA聚合酶）等。

大肠杆菌DNA聚合酶Ⅰ（全酶）具有三种活性：①5’→3’DNA聚合酶活性，以单链DNA为模板，以带3’自由羟基的DNA片段为引物；②5’→3’外切核酸酶活性，从5’端既降解双链DNA，也降解RNA-DNA杂交体中的RNA链（RNA酶H活性）；③3’→5’外切核酸酶活性，底物为带3’自由羟基的双链DNA或单链DNA。主要用于：①以切刻平移法标记DNA；②对DNA分子的3’突出尾进行末端标记。

大肠杆菌DNA聚合酶Ⅰ大片段（Klenow片段）5’→3’DNA聚合酶活性，以单链DNA为模板，以带3’自由羟基的DNA片段为引物。3’→5’外切核酸酶活性，底物为带3’自由羟基的双链DNA或单链DNA。

TaqDNA聚合酶具有一种活性：5’→3’DNA聚合酶活性，以单链DNA为模板，以带3’自由羟基的DNA片段为引物。

主要用于：①对DNA进行测序；②通过聚合酶链式反应对DNA分子的特定序列进行体外扩增。

（2）依赖于RNA的DNA聚合酶（即逆转录酶）:优先以RNA为模板，也可以DNA为模板。逆转录酶能以RNA为模板催化合成双链DNA。

逆转录酶（依赖于RNA的DNA聚合酶）具有两种活性：①5’→3’DNA聚合酶活性，以RNA或者DNA为模板，以带3’自由羟基的RNA或DNA片段为引物;②RNA酶H活性，即5’→3’外切核糖核酸酶活性，特异地降解RNA-DNA杂交体中的RNA。

逆转录酶无3’→5’外切核酸酶活性，即无校对功能，其催化的聚合反应容易出错。

(3)末端脱氧核苷酸转移酶（简称末端转移酶）:不以DNA或RNA为模板，只是将核苷酸加到已有DNA分子的末端。

末端脱氧核苷酸转移酶（末端转移酶）具有一种活性：即末端转移酶活性，在二价阳离子存在下，其催化dNTP加于DNA分子的3’-羟基端。主要用于：①给载体DNA或cDNA加上互补的同聚尾;②以32P标记的一种dNTP或一种rNTP来标记DNA片段的3’端。

2.基因工程的大肠杆菌载体有哪些，各有什么特点？

3.琼脂糖凝胶电泳的原理？有什么特点？

基本原理：在生理条件下，核酸分子之间糖－磷酸骨架中的磷酸基团呈离子化状态。当核酸分子被放置在电场中时，它们会向正电极方向迁移。由于糖－磷酸骨架在结构上的重复性质，相同数量双链DNA几乎具有等量的净电荷，因此，它们能以同样的速度向正电极方向移动，即电泳的迁移率，取决于核酸分子自身的大小和构型。

特点：（1）琼脂糖是一种线性多糖聚合物，当其加热到沸点冷却凝固会形成良好的电泳介质，其密度由琼脂糖的浓度决定；（2）经过化学修饰的低熔点（LMP）的琼脂糖，在结构上比较脆弱，低温下熔化，可用于DNA片段的制备电泳。LMP可不经过电洗脱或破碎凝胶，用来回收DNA分子；（3）无毒，凝胶过程中不需要催化剂、加速剂，不会发生自由基聚合；（4）分辨率:0.2～50kb。

4.多聚酶链式反应（PCR）的基本原理？PCR反应体系的组成？

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。

反应条件。94℃变性30s；55℃复性30s；70～72℃延伸30～60s。一共进行30轮左右的循环。

反应体系：（1）模板。待测的核苷酸（DNA或RNA）分子；双链DNA可直接用于反应，而RNA则需要用反转录酶反转录成为cDNA，然后用作聚合酶反应的模板。（2）DNA聚合酶。最初采用DNA聚合酶Ⅰ的Klenow片段或T4DNA聚合酶催化。由于每轮反应需要三个温度点，因此采用耐热TaqDNA聚合酶。（3）一对引物。人工合成的、长度通常为20～24个核苷酸。（4）四种三磷酸脱氧核苷（即dNTP），是合成DNA所需的原料。（4）适当的缓冲液体系。用于PCR的标准缓冲液内一般含：50mmol/LKCl、10mmol/LTris-HCl（pH8.3，室温）、1.5mmol/LMgCl2。

5.常用目的基因制备的方法及其原理？

已知基因部分核苷酸序列或全部核苷酸序列，基因的制备方法主要分为两大类：一类是基因化学合成法，一类是基因生物制备法。一般又可将基因生物制备法分为基因组文库法、cDNA文库法和PCR法等。

（一）基因化学合成法

DNA的化学合成方法主要有磷酸二酯法、磷酸三酯法、固相亚磷酸酰胺法等。磷酸二酯法是最初发明的化学合成基因的方法，而固相亚磷酸酰胺法是目前绝大部分DNA自动合成仪所使用的方法。

基因的化学合成法主要用于PCR扩增引物、核酸测序引物和合成接头等寡核苷酸片段的合成。

（二）基因组文库法

基因工程中，将某种生物全部基因组的遗传信息，贮存在可以长期保存的稳定重组体中，以备需要时能够随时应用它分离所需要的目的基因，这种保存基因组遗传信息的材料，称为基因组文库。

一种直接从基因组中分离目的基因的方法。

（三）cDNA文库法

cDNA文库：指汇集以某种生物体成熟mRNA为模板逆转录而成cDNA序列的重组DNA群体。

在基因工程中，cDNA文库法是从真核生物细胞中分离目的基因的常用方法。

（四）PCR法

一般经典的PCR法可用于已知核苷酸序列核酸片段的特异扩增；而一些改进的PCR法可用于一些未知核苷酸序列核酸片段的特异扩增。

6.重组转化体导入到受体细胞的方法有哪些？各有什么特点？

(1)转化（transformation）：将重组质粒导入受体细胞，使受体菌遗传性状发生改变的方法。

(2)转染（transfection）:将携带外源基因的病毒感染受体细胞的方法。

根据受体生物，一般可将重组体导入受体细胞的方法主要分为大肠杆菌转化法、酵母转化法、植物细胞转化法和动物细胞转化法。

7.筛选重组转化体的方法有哪些？

（一）利用表型特征进行筛选

利用载体提供的表型特征进行筛选

（1）抗药性标记基因插入失活筛选法；

（2）β－半乳糖苷酶显色反应筛选法。

利用噬菌斑的形成进行筛选

（1）以λ噬菌体载体与外源DNA构建的重组体筛选主要依赖于重组体的大小及形成噬菌斑的能力；

（2）重组体DNA只有在为野生型λ噬菌体DNA的75%～105%的长度时，才能在培养平板上形成清晰的噬菌斑，而载体DNA自身不会包装成活的噬菌体颗粒。

（二）物理筛选鉴定法

电泳检测法

根据DNA分子质量的大小，以凝胶电泳检测重组体。

R-环检测法

R-环：指RNA通过取代与其序列一致的DNA单链而与另一单链DNA杂交，被取代的DNA单链与RNA-DNA杂交双链所形成的环状结构。

R-环结构一旦形成就十分稳定。应用R-环检测法可鉴定出双链DNA中存在的与特定RNA分子同源的区域（可在电子显微镜下观察）。

8.查阅资料，综述基因工程技术在食品工业中的应用。

酶工程

1.酶提取和分离纯化的方法有哪些？

酶提取常用的方法：盐溶液提取、酸溶液提取、碱溶液提取、有机溶剂提取。

纯化常用的方法：沉淀法、超滤法、色谱分离法、结晶法等。其中沉淀法和超滤法既可用于初步纯化，也可用于精制。

理想的提取和分离纯化方法：在提高酶的比活的同时，要求酶回收率高，提取步骤少、工艺简单，成本低。

2.什么是酶的活力和比活力？酶活力测定的基本步骤有哪些？

比活力：每毫克酶蛋白具有的酶活力单位数。一般情况下，酶的比活力随酶的纯度的提高而提高。酶的纯度也可用酶的比活力来衡量。

在恒温反应系统中进行酶促反应，间隔一定的时间，分几次取出一定容积的反应液，使酶停止作用，然后分析产物的生成量或底物的消耗量。

3.酶的固定化方法有哪些？各有什么优缺点？

1.吸附法

（1）物理吸附法。酶被物理吸附于不溶性载体的一种固定化方法。吸附的载体：包括无机载体（活性炭、石英砂、多孔玻璃、氧化铝、硅胶、磷酸钙）和有机载体（淀粉、谷蛋白、纤维素、葡聚糖、琼脂糖、聚丙烯酰胺）等。

优点：具有不破坏酶活性中心和酶高级结构变化少，若能找到适当的载体，这是简单的好方法。

缺点：酶与载体结合力弱、酶易脱落等。

（2）离子吸附法。通过离子效应，将酶分子固定到含有离子交换基团的固相载体上。

常见的载体：DEAE-纤维素、DEAE-葡聚糖凝胶、CM-纤维素、DOWEX-50等。

优点：操作简单，处理条件温和，能得到酶活回收率较高的固定化酶。

缺点：酶与载体的结合力较弱，当离子强度高、缓冲液种类或pH值发生变化时，酶容易脱落。

2.化学结合法

（1）共价结合法。将载体有关基团活化、与酶分子上的功能团发生化学反应形成共价键的一种固定化方法，是研究得最多的固定化方法之一。

可与载体结合的酶的功能团：α或ε-NH2，α、β或γ-羧基，巯基，咪唑基，酚基等，但参与共价结合的氨基酸残基应当是酶催化活性的非必需基因，否则可能会导致固定后酶活力完全丧失。

特点：反应条件苛刻，操作复杂，容易使酶的高级结构发生变化而破坏活性中心，操作时需注意。

（2）共价交联法。通过双功能或多功能试剂（交联剂），在酶分子之间或酶分子与微生物细胞之间形成共价键的连接方法。它与共价结合法的区别是它使用交联剂而不用载体。

常用的交联剂：戊二醛、异氰酸酯、顺丁烯二酸酐和乙烯共聚物等。

特点：反应条件比较激烈，固定化酶的活力回收率较低，但尽量降低交联剂浓度和缩短反应时间，会有助于固定化酶比活力的提高。

3.包埋法

可分为凝胶网格型和微囊型。将酶或微生物包埋在高分子凝胶网格中的包埋法称为凝胶网格包埋型，将其包埋在高分子半透膜中的包埋法称为微囊型。

优点：一般不需要与酶蛋白的氨基酸残基起结合反应，较少改变酶的高级结构，酶活力的回收率较高。

缺点：仅适用于小分子底物和产物的酶，因为只有小分子物质才能扩散进入高分子凝胶的网格，并且这种扩散阻力还会导致固定化酶动力学行为的改变和酶活力的降低。

（1）凝胶网格型。采用明胶、卡拉胶、海藻酸钠或淀粉等天然高分子化合物作为包埋剂时，可以将酶直接与溶胶态的包埋剂混合凝胶化。

缺点：凝胶孔径不规则，有一部分大于平均孔径，时间稍长时，酶容易泄漏。常与交联法结合达到加固的目的，如先用明胶包埋，再用戊二醛交联等。

4.固定化酶的性质和评价指标？

固定化酶（细胞）的性质

1.酶活力的变化

酶经固定化后，酶分子的构象可能改变，导致了酶与底物结合能力或催化底物转化能力发生变化；载体的存在给酶的活性部位或调节部位造成某种空间障碍，影响酶与底物的作用；酶包埋于载体，底物必须扩散进入载体才能和酶分子接触，扩散速率的不同限制了酶与底物的作用。

2.酶稳定性的变化

经固定化后，大多数酶的稳定性提高，这对实际应用十分有利。固定化酶的稳定性常用半衰期（t1/2）表示，即固定化酶活力降为最初活力一半所经历的连续工作时间。它是衡量固定化酶操作稳定性的关键。

3.最适pH值的变化

氢离子在溶液和固定化酶之间的分配效应，对反应速度具有重要影响。如果酶反应产生酸或消耗酸时，pH值曲线会发生显著变化（曲线向右移动或向左移动），最适pH值也会相应变化。

4.最适温度的变化

酶反应的最适温度是酶失活速度与酶反应速度综合的结果。在一般情况下，固定化后酶的失活速度下降，最适温度也随之提高。

5.动力学常数的变化

酶固定于电中性载体后，表观米氏常数往往比游离酶的米氏常数高，而最大反应速度变小；而当底物与带有相反电荷的载体结合后，表观米氏常数往往减小，这对固定化酶实际应用有利。此外，在高离子强度下，酶的动力学常数几乎不变。

固定化酶（细胞）的评价指标

1.相对酶活力

具有相同重量酶蛋白的固定化酶与游离酶活力的比值。它与载体结构、颗粒大小、底物相对分子质量及酶的结合效率有关。相对酶活力低于75%的固定化酶，一般无实际应用价值。

2.酶的活力回收率

固定化酶的总活力与用于固定化的酶总活力的百分比。一般情况下，活力回收率应小于l。

5.查阅资料，综述一种酶在食品工业中的应用（包括工艺流程及控制、固定化等）。

发酵工程

1.食品发酵工业对微生物菌种的一般要求是什么？

（1）.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）.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）.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）.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）、产物单一。

（6）.不易被感染：选择一些不易被噬菌体感染的菌株。

（7）.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。

2.诱变育种和分子育种？

利用物理或化学因素处理微生物细胞群体，促使其中少数细胞遗传物质的分子结构发生改变，从而引起菌体发生遗传性变异，再用合理的筛选方法从细胞群体中筛选出少数具有优良性状的菌株，这种方法就是诱变育种。

分子育种：应用基因工程方法进行的育种。

3.组成工业培养基的主要成分有哪些？配制和选择培养基应注意哪些问题？

能源，碳源，氮源，生长因子，无机盐，水

１、根据不同微生物的营养需要配制不同的培养基２、合适的碳氮比；３、合适的pH值

４、合适的渗透压；５、合适的氧化还原电位

4.湿热灭菌的方法有那些？各有什么特点？

（1）煮沸灭菌法

这种灭菌方法是将要消毒的物品放在水中煮沸(100℃)15～20min，一般微生物的营养细胞即可杀死，但不能杀死芽孢，要杀死芽孢必须煮沸1～2h，如要加速芽孢的死亡，可在水中添加0.5％石炭酸或碳酸钠。该方法适用于一般食品、器材、器皿等的消毒。

巴氏灭菌法

有些食品经煮沸或用更高的温度处理会损害其营养价值和色香味，为避免之则采用本法处理，以达到消毒或防腐的目的。将待消毒的物品，在60～62℃加热30min或在70℃加热15min，以杀死其中病原菌和一部分微生物的营养体。如牛奶、啤酒、黄酒、酱油、醋等食品均用此法灭菌。

啤酒灭菌常常采用巴氏德灭菌单位Pu，即在60℃，经历lmin所引起的灭菌效应称1Pu。目前，国内熟啤酒多采用60℃20min(即20Pu)进行灭菌。采用这种低温消毒方法的具体温度和时间是根据不同物品的性状来决定的。

（3）间歇灭菌法

采用反复几次的常压蒸汽灭菌，以达到杀死微生物营养体和芽孢的目的。具体方法是将待灭菌的物品放入灭菌器或蒸笼中加热至100℃，维持30～60min可杀死微生物的营养体，然后取出冷却，放入37℃恒温箱内培养一天，使芽孢萌发成营养体，次日再以同样方法处理，如此反复3次即可。间歇灭菌法适用于不宜高压灭菌的物质，如糖类、明胶、牛奶培养基等，但此法比较麻烦，而且工作周期长

（4）高压蒸汽灭菌法

工业发酵菌种培养及生产过程培养基、管道和设备的灭菌主要利用此方法。一般在0.1MPa蒸汽压（对应温度为121.0℃）下处理15～30min，即可达到灭菌目的，可杀死各种微生物与芽孢。

5.种子罐级数、种龄、接种量?

种子罐的作用：使实验室中有限数量的菌体发芽、生长并繁殖成大量菌体，接入发酵罐培养基后能迅速生长，达到一定菌体量，以利于产物的合成。

种子罐级数：制备种子需逐级扩大培养的次数，一般根据菌种生长特性、孢子发芽和菌体繁殖速度，以及所采用发酵罐的容积而定。

种龄：种子培养时间为种龄

接种龄：种子罐中培养的菌体开始移入下一级种子罐或发酵罐时的培养时间。

接种量：移入的种子液体积和接种后培养液体积的比例。一般为7-15%，有时为20-25%。

6.查阅资料，综述灵芝（香菇、金针菇）菌丝体深层液体发酵的菌种选育、培养基配制与灭菌、种子扩大培养、发酵工艺检测控制和发酵罐的选型等。

7.自然选择和诱变育种有何不同？各关键环节应如何处理？

自然选育：在生产过程中，不经过人工诱变处理，利用菌种的自发突变而进行菌种筛选的过程。

诱变育种：以自然变异作为基础的生产选种的几率不高，一般只有1/100-10000万的几率，因此为了提高变异几率，可采用物理和化学因素促进诱变频率。

基本原理：利用物理或化学因素处理微生物细胞群体，促使其中少数细胞遗传物质的分子结构发生改变，从而引起菌体发生遗传性变异，再用合理的筛选方法从细胞群体中筛选出少数具有优良性状的菌株，这种方法就是诱变育种。

8.菌种保藏有哪些方法？

1、斜面低温保藏法（定期移殖保藏法）

（1）方法：菌种接种于适宜的斜面培养基上，培养至菌种生长完全，置于4度冰箱中保藏隔一定时间转移至另一新的斜面培养基上。一般不产芽孢细菌一个月移一次，产芽孢的细菌三个月移一次，放线菌、霉菌酵母菌3-6个月移一次。

（2）原理：低温延缓微生物的生长代谢。

（3）保藏期限：1-6个月。

（4）优缺点：简单便于操作，工作量大，增加了菌种发生变异退化和污染的几率。

2、液体石蜡覆盖保藏法：

（1）方法：在已培养好的菌种斜面上，倒入经121度30分钟灭菌处理过的化学纯石蜡油高出斜面10毫米，盖好棉塞或胶塞，用薄膜密封，直立于4度左右的冰箱中保藏，使用时，倒去石蜡，用无菌水洗1-2次即可。

（2）原理：低温缺氧

（3）适用范围：酵母、霉菌、放线菌、好氧细菌。

（4）保藏期限：1-10年。

（5）优缺点：方法简单，不需特殊设备，保藏期长，但厌氧菌和分解烃类的菌种不能用此方法。

3、液氮超低温保藏法：

（1）方法：

准备75mm×10mm容1.2ml液体的安瓿瓶；

制备菌悬液：用灭过菌的冷冻保护剂（10%甘油蒸馏水或5%二甲基亚砜蒸馏水）洗下斜面上的菌种细胞或孢子，制成菌悬液，真菌则用打孔器将培养物打成5-10mm小块，连同琼脂一起放入冷冻保护剂中制成菌悬液。

分解熔封安瓿瓶：用无菌吸管吸取0.5ml菌悬液装入安瓿瓶中，封熔安瓿瓶口。

冻结：将已封口的安瓿瓶以每分钟下降1度的速度冻结至-35°C。

保藏：将冻结至-35°C的安瓿瓶放入液氮冷冻保藏器小圆桶保藏，温度为-196°C--130°C。

复活：将安瓿瓶取出，放入38-40°C水浴中震荡2-3min进行急剧解冻，直至融化为止。开启安瓿聘将菌种移出。

（2）原理：超低温使微生物代谢繁殖处于停止状态。

（3）实用范围：除少数不耐低温的菌种外，实用于各种菌种。

（4）保藏期限：4-5年

（5）优缺点：几乎实用于所有菌种，保藏期长，是目前较为理想的保藏方法。但需要特殊设备，液氮消耗较多操作费用高。

4、沙土管保藏法：

（1）保藏方法：

制备沙土管：将河沙过60目筛和80目筛，吸铁石去铁，用10-20%盐酸浸泡，24小时后倒去盐酸水洗数次至中性，将沙子烘干；另取地面下0.4-0.6m非农耕土壤研碎过100目筛，水洗至中性烘干，按沙/土2/1的比例混合，均匀分装入保藏管中，高度为10mm左右，旋松管盖，121°C湿热灭菌30min，取出数支做无菌检测。

制斜面培养物；将保藏菌种接种于斜面培养。

制备菌悬液：向培养好的斜面注入3-5ml无菌水，洗下孢子或细胞，制成菌悬液，用无菌管吸取菌悬液，均匀滴入沙土管，每管0.2-0.5ml。放线菌和霉菌可直接挑入孢子拌入沙土管。

干燥：真空抽去沙土管中的水分。

保藏：将沙土管用火焰熔封，放入低温4-6°C干燥处保藏。

复活：无菌条件下打开沙土管取部分沙土粒于斜面培养基上，长出菌落后再转出一次，或液体培养后在转出。

（2）原理：干燥、缺氧、低温环境可长期维持菌种的休眠状态。

（3）实用范围：实用耐干燥的菌种如细菌的芽孢、放线菌和真菌的孢子。

（4）保藏期限：几年-十几年。

（5）优点和缺点：简单，保藏时间长，恢复培养简单。对干燥敏感的微生物不能用此方法。

5、冷冻干燥保藏

（1）方法：

准备保护剂：选10%脱脂乳和10%的蔗糖。

准备菌种：将保藏菌种培养至对数期。

准备菌液：制备菌悬液时，取1-2ml保护剂加到斜面上，用滴管涂擦斜面，制备菌悬液；用液体培养物制备时，离心收集菌体弃上清夜，加入保护剂每毫升加1-2ml保护剂，，分装于安瓿瓶。

预冻：将菌种放入-70°C预冻，每分钟下降1度，使样品冻结到-35°C--40°C。

冷冻干燥：用冷冻干燥机干燥时间8-20小时。

保藏：安瓿瓶真空熔封，低温避光保藏。

复活：开启安瓿瓶，注入0.3-0.5ml的无菌生理盐水，或1%的麦芽汁摇匀制成菌悬液。

（2）原理：低温、隔氧。

（3）实用范围：不产孢子的丝状菌外，实用其他各类微生物。

（4）保藏期限：可达10年。

（5）优点和缺点：冷冻采取升华的方式，细胞受损小，存活率和保藏效果较好。

9.培养基按不同类型分，有哪些种类？

按原料来源及纯度分：合成培养基，天然培养基，半合成培养基

按物理形状分：固体培养基，半固体培养基，液体培养基

按用途分类：孢子培养基，种子培养基，发酵培养基

按使用目的分：基础培养基，选择培养基，增殖培养基，鉴别培养基

10.说明任一种培养基适用在什么场合？有什么优缺点?

合成培养基：使用化学成分和数量完全清楚的物质配制而成，成分精确，重复性强，可以减少不能控制因素，适合实验室范围的作为有关营养、代谢、分类鉴定、生物测定及选育菌种、遗传分析定量研究。合成培养基的营养成分单一且价格昂贵，故不适用于大规模生产。

蛋白质工程

2.蛋白质工程的主要研究方法有哪些？

蛋白质的分离纯化鉴定方法、结构分析方法、功能研究方法和进行结构改造的分子生物学研究方法

4对天然蛋白质进行改造，你认为应该直接对蛋白质分子进行操作，还是通过对基因的操作来实现？

应该从对基因的操作来实现对天然蛋白质改造，主要原因如下：

（1）任何一种天然蛋白质都是由基因编码的，改造了基因即对蛋白质进行了改造，而且改造过的蛋白质可以遗传下去。如果对蛋白质直接改造，即使改造成功，被改造过的蛋白质分子还是无法遗传的。

（2）对基因进行改造比对蛋白质直接改造要容易操作，难度要小得多。

细胞工程

1.根据动物细胞核仍具有全能性的特点,怎样将动物细胞的全能性表达?利用动物体细胞核移植技术

2.动物细胞特点？

（1）分化潜能变窄：随着细胞分化程度的提高而逐渐受到限制，分化潜能变窄，这是指整体细胞而言。

（2）细胞核仍具有全能性：细胞核，它含有保持物种遗传性所需的全套基因，而且并没有因细胞分化而丢失基因，因此高度分化细胞的细胞核仍具有全能性

4.为什么选用小鼠骨髓瘤细胞与B细胞融合？

这样融合成的杂交瘤细胞，继承了双亲细胞的遗传物质，不仅具有B细胞分泌抗体的能力，而且还有无限增殖的本领，因而可以获得大量单克隆抗体

5.如何大量生产单克隆抗体？

利用淋巴细胞产生抗体的功能

利用肿瘤细胞无限增殖的特性

利用细胞融合的技术将两种细胞融合获得具有淋巴细胞和肿瘤细胞特性的杂交瘤细胞

利用动物细胞培养技术大量培养杂交瘤细胞

6.什么是抗体？

抗体是机体受抗原刺激后产生的、并能与该抗原发生特异性结合的具有免疫功能的球蛋白。B淋巴细胞产生抗体。

7.由单个B淋巴细胞经过无性繁殖（克隆），形成基因型相同的细胞群，这一细胞群所产生的化学性质单一、特异性强的抗体称为单克隆抗体。

特点：特异性强、灵敏度高,只针对某一抗原决定簇

8.为什么“番茄—马铃薯”超级杂种植株没有如科学家所想像的那样，地上长番茄、地下结马铃薯？

主要原因是：生物基因的表达不是孤立的，它们之间是相互调控、相互影响的，所以马铃薯—番茄杂交植株的细胞中虽然具备两个物种的遗传物质，但这些遗传物质的表达受到相互干扰，不能再像马铃薯或番茄植株中的遗传物质一样有序表达，杂交植株不能地上长番茄、地下结马铃薯就是很自然的了。

9.动物细胞培养液的主要成分是什么？较植物组培培养基有何独特之处？

主要成分：葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等。独特之处有：1、液体培养基2、成分中有动物血清等

10.为什么选用动物胚胎或幼龄个体的器官或组织做动物细胞培养材料？

因为这些组织或器官上的细胞生命力旺盛，分裂能力强

11.为什么培养前要将组织细胞分散成单个细胞？

成块组织不利培养，分散了做成细胞悬浮液利于培养

12.动物细胞培养能否像绿色植物组织培养那样最终培养成新个体？

不能，动物细胞培养只能使细胞数目增多，不能发育成新的动物个体

13.细胞融合技术在食品工业中的应用：（1）酵母菌的育种（2）氨基酸生产菌的育种（3）酶制剂生产菌株的育种

生物技术与食品安全

1.生物传感器的组成和分类？简要说明生物传感器的工作原理？

（1）.生物传感器的基本组成

生物识别元件：生物传感器中固定化的酶、微生物细胞、抗原抗体和组织切片等具有分子识别能力的生物敏感材料。

换能器：能将在生物敏感材料上进行的生化反应产生的各种信息转换成电信号的装置。

信号处理装置：负责信号的分析处理和放大输出。

（2）.生物传感器的分类

根据生物敏感材料可分为酶传感器、微生物传感器、免疫传感器、细胞传感器、组织传感器和DNA传感器。

根据换能器的不同，可分为电化学传感器、介体生物传感器、测光型生物传感器、测热型生物传感器等。

具体到某一种传感器的命名，一般是采用“功能+结构特征”的方法，例如，葡萄糖氧化酶光纤传感器等。

（3）生物传感器的工作原理

通过生物的分子识别作用，生物传感器中的生物敏感材料和生物样品中的待测物质特异性结合，并进行生物化学反应，产生离子、质子和质量变化等信号，信号的大小在一定条件下和样品中被测物质的量存在一定的关系，这些信号经换能器转换成电信号，电信号再经信号分析处理系统处理后输出，反映出样品中被测物质的量。

2.举例说明生物传感器在食品安全和品质控制中的应用。

1.农药残留的生物传感器检测

目前有机磷农药中的马拉松、甲基马拉松、乙基马拉松、速效磷、久效磷和百治磷等，以及氨基甲酯类农药中的滴灭威、西维因、灭虫多和残杀威等农药在食品中残留量的生物传感器检测都有相应的研究报道。

1996年余孝颖等采用离子敏场效应管为基础传感器（换能器），将乙酰胆碱酯酶通过戊二醛共价交联固定于场效应管上，制备得到了乙酰胆碱酯酶场效应管传感器，用于分析敌敌畏等有机磷农药的残留。

原理：乙酰胆碱酯酶能催化乙酰胆碱水解成胆碱和乙酸，当存在有机磷农药残留时，它们能够抑制乙酰胆碱酯酶的活性，从而使底物的分解减少，胆碱和乙酸的产生减少，其中乙酸的减少量可以通过离子场效应管来测定，且在一定条件下，乙酸的减少量和有机磷农药的量之间存在一定的比例关系，因此根据乙酸的减少量就可以计算出有机磷农药的残留。

2.抗生素残留的分析

青霉素和磺胺是兽药中常用的抗生素，其残留会污染动物性食品，从而对人类的健康造成危害。

Sternesioes等人采用免疫传感器测定了牛奶中硫胺二甲嘧啶的含量，灵敏度达到1ng／g，传感器表面经NaOH和HCl处理后可以重复使用。

Avon等用抗体酶共轭物为敏感材料结合光度分析法检测了牛奶中青霉素的含量。

3.细菌毒素的分析

细菌毒素是由细菌分泌产生于细胞外或存在于细胞内的致病性物质，有内毒素和外毒素之分。

内毒素：革兰氏阴性细菌细胞壁的组成成分之一的脂多糖，热稳定，抗原性差，不能转化为类毒素，毒性比较弱，毫克水平才能引起动物死亡。

外毒素：细菌（主要是革兰氏阳性菌，也有少数革兰氏阴性菌）分泌于胞外的一种蛋白质，热稳定性差，抗原性强，能转化成类毒素，毒性很强，微克水平就能引起动物死亡。

目前研究报道主要集中在运用免疫生物传感器分析检测肉毒毒素和葡萄球菌肠毒素等细菌外毒素。运用生物传感器能灵敏、准确、快速地检测到它们在火腿和奶油等食品中的含量。

4.肉鲜度传感器

和鱼肉一样，其他肉类也可以通过生物传感器来测定其鲜度。Kurube等人将单胺氧化酶固定于氧电极上组成了测定猪肉鲜度的酶传感器，该传感器的响应时间为4min,检测的线性范围为5×10-6-10×10-6mo1／L。Kress等人研制开发出一种测定肉鲜度的匕首式生物传感器，测定时将传感器的探头插入肉表面2-4cm深度，通过测定葡萄糖的浓度来评价肉的鲜度。

5.牛乳鲜度传感器

主要通过测定牛乳中的微生物数量，牛乳的乳酸增加量，或牛乳中的脂肪分解成的短脂肪酸的量等来评价牛乳的鲜度。

3.抗原和抗体的定义？常用的免疫