食科093班食品生物技術(shù)B復(fù)習(xí)參考資料

1、1、食品生物技術(shù)：食品生物技術(shù)是食品科學(xué)技術(shù)與生物技術(shù)相互滲透而形成的一門新興學(xué)科。現(xiàn)代生物技術(shù)在食品領(lǐng)域中的應(yīng)用，是指以現(xiàn)代生命科學(xué)的研究成果為基礎(chǔ)，結(jié)合現(xiàn)代工程技術(shù)手段和其他學(xué)科的研究成果，設(shè)計新型的食品和食品原料。2、生物技術(shù)的構(gòu)成：由多學(xué)科綜合而成的一門交叉學(xué)科，涉及微生物學(xué)、生物化學(xué)、細胞生物學(xué)、免疫學(xué)、遺傳學(xué)、分子生物學(xué)和化學(xué)工程等學(xué)科。目前認為生物技術(shù)主要由基因工程、蛋白質(zhì)工程、細胞工程、酶工程和發(fā)酵工程組成。3、食品生物技術(shù)的主要研究內(nèi)容：基因工程：核酸的分離提取、拼接重組以及擴增等技術(shù)。蛋白質(zhì)工程：對現(xiàn)有蛋白質(zhì)加以定向改造。微生物發(fā)酵工程：微生物發(fā)酵生產(chǎn)特定產(chǎn)品的技術(shù)。細胞工

2、程：細胞的離體培養(yǎng)融合，細胞核等的移植改建。酶工程：借助固定化酶，生物反應(yīng)器等生產(chǎn)特定產(chǎn)品。生物工程下游技術(shù)：通過以上技術(shù)生產(chǎn)液為原料，經(jīng)提分離純化、加工等步驟形成的產(chǎn)品。生物芯片和生物傳感器：通過微加工技術(shù)將信息集成達到對基因、抗原和活體細胞等分析和檢測（應(yīng)用于食品安全檢測）。4、食品生物技術(shù)的成就及前景展望：一、生物技術(shù)的地位：生物技術(shù)是解決全球性經(jīng)濟問題的關(guān)鍵技術(shù)促進傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)改造和新興產(chǎn)業(yè)的形成，對人類社會生活將產(chǎn)生深遠的革命性的影響。生物技術(shù)將是21世紀高新技術(shù)革命的核心內(nèi)容。二、食品生物技術(shù)的作用：（一）改善農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，解決食品短缺（1）培育抗逆的作物優(yōu)良品系；（2）植物種苗的工

3、廠化生產(chǎn)；（3）提高糧食品質(zhì)；（4）生物固氮，減少化肥用量；（5）動物的大量快速無性繁殖；（6）培育動物的優(yōu)良品系。（二）提高生命質(zhì)量，延長人類壽命（1）開發(fā)新型藥品 （2）疾病的預(yù)防和診斷（3）基因治療（4）人類基因組計劃（三）解決能源危機，治理環(huán)境污染（1）解決能源危機（2）環(huán)境保護（四）制造工業(yè)原料，生產(chǎn)貴重金屬（1）制造工業(yè)原料（2）生產(chǎn)貴重金屬。（五）食品生物技術(shù)對人類的作用：解決食品短缺，緩解由于人口增長帶來的壓力；豐富食品種類，滿足不同層次消費人群的需求；開發(fā)新型功能性食品，保障人類健康；生產(chǎn)環(huán)保型食品，保護環(huán)境；開發(fā)新資源食品，拓寬人類食物來源。三、我國在21世紀應(yīng)重點開發(fā)的食

4、品生物技術(shù)：1.加強遺傳育種研究，加強基因改造生物為主的應(yīng)用研究，培育更適合食品加工的優(yōu)良品種，開發(fā)現(xiàn)代生物技術(shù)新產(chǎn)品。（如提取番茄紅素用的番茄品種）2.食品工業(yè)用新酶種開發(fā)。纖維素酶、木聚糖酶等3.酶或細胞的固定化技術(shù)和酶催化反應(yīng)裝置的結(jié)構(gòu)優(yōu)化等。（果葡糖漿的生產(chǎn)）4.繼續(xù)名優(yōu)白酒傳統(tǒng)釀造技術(shù)的改造。酒類呈香成分的剖析和主體香氣成分確定、名優(yōu)白酒微量成分與風(fēng)味關(guān)系的解析等。四、生物技術(shù)的發(fā)展趨勢：基因重組操作技術(shù)將更進一步完善。高效、定位更準確基因操作技術(shù)的研究;高效表達系統(tǒng)的研究;定時、定位表達技術(shù)的研究等新技術(shù)、新方法將會推動生物技術(shù)的發(fā)展。基因工程藥物和疫苗的研究與開發(fā)將會突飛猛進,高

5、效、低副作用的新型生物治療藥劑將在基因工程技術(shù)、發(fā)酵工程和生物工程下游技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上不斷出現(xiàn),人類目前許多疑難雜癥無法用藥物治療的局面將被克服。轉(zhuǎn)基因動植物將會取得重大突破。生命基因組計劃將在許多生命領(lǐng)域展開，后基因組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)將是研究與開發(fā)的重點?；蛑委煂〉弥卮筮M展。蛋白質(zhì)工程、酶工程、發(fā)酵工程將在基因工程的基礎(chǔ)上達到長足發(fā)展。信息技術(shù)滲透到生物技術(shù)的領(lǐng)域中。5、基因工程：又稱重組DNA技術(shù)，是將一種生物體（供體）的基因與載體在體外進行拼接重組，然后轉(zhuǎn)入另一生物體（受體）內(nèi)，使之按照人們的意愿穩(wěn)定遺傳并表達出新產(chǎn)物或新性狀的DNA體外操作程序，也成分子克隆技術(shù)。四大要素：供體、受

6、體、載體、外源基因（來自供體基因）。6、基因工程理論上三大發(fā)現(xiàn)：1.40年代發(fā)現(xiàn)了生物的遺傳物質(zhì)是DNA 。1944年Avery通過肺炎球菌轉(zhuǎn)化實驗,不僅證明了DNA是遺傳物質(zhì),而且也證明了DNA可以把一個細菌的性狀轉(zhuǎn)給另一個細菌,確定了遺傳信息的攜帶者(即基因)的分子載體是DNA而不是蛋白質(zhì),從而明確了遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)問題,具有十分重大的理論意義。2.50年代清楚DNA的雙螺旋結(jié)構(gòu)和半保留復(fù)制機理。1953年，二人發(fā)現(xiàn)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)時，沃森年僅25歲，克里克也只有37歲。1962年，沃森、克里克與威爾金斯因研究DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的成果，共同榮獲了諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。3.遺傳密碼的破譯和遺

7、傳信息傳遞方式的確定。以Nireberg等為代表的一批科學(xué)家經(jīng)過艱苦努力，確定了遺傳信息以密碼方式傳遞，每三個核苷酸組成一個密碼子，代表一個氨基酸，到1966年，全部破譯了64個密碼子，并提出遺傳信息傳遞的“中心法則”。1958年Crick提出，1971年又進行了補充。7、基因工程技術(shù)上三大發(fā)明：1.限制性核酸內(nèi)切酶的發(fā)現(xiàn)2.DNA連接酶的發(fā)現(xiàn)3.基因工程載體的研究與發(fā)現(xiàn)。1946年起，Lederberg開始研究細菌的性因子F因子;20世紀60年代，相繼發(fā)現(xiàn)其他質(zhì)粒;（pBR,pUC）；1973年，Cohen將質(zhì)粒作為基因工程的載體使用。8、基因工程研究的基本步驟：1、從生物體中分離得到目的基

8、因（或DNA片段）2、在體外，將目的基因插入能自我復(fù)制的載體中得到重組DNA分子。3、將重組DNA分子導(dǎo)入受體細胞中，并進行繁殖。4、篩選得到含有重組DNA分子的細胞克隆，并進行大量繁殖，從而使得目的基因得到擴增。5、進一步對獲得的目的基因進行研究和利用。比如，序列分析、表達載體構(gòu)建、原核表達以及轉(zhuǎn)基因研究和利用等。9、食品基因工程研究的主要內(nèi)容：蛋白質(zhì)工程：提高食品中蛋白質(zhì)的含量或提高蛋白質(zhì)中必需氨基酸的含量。碳水化合物工程：改變淀粉或糖的含量；改變淀粉的組成。油脂工程：控制脂肪酸的鏈長；控制脂肪酸的飽和度。其他：新品種研發(fā)，如疫苗食品，防肝炎病毒香蕉。10、DNA提取原理：（1）濃鹽法：利

9、用RNA和DNA在電解溶液中溶解度不同，將二者分離，常用的方法是用1M NaCl抽提,得到的DNA粘液與含有少量辛醇的氯仿一起搖蕩,使乳化,再離心除去蛋白質(zhì),此時蛋白質(zhì)凝膠停留在水相及氯仿相中間，而DNA位于上層水相中,用2倍體積95%乙醇可將DNA鈉鹽沉淀出來。（2）陰離子去污劑法：用SDS或二甲苯酸鈉等去污劑使蛋白質(zhì)變性,可以直接從生物材料中提取DNA。由于細胞中DNA與蛋白質(zhì)之間常借靜電引力或配位鍵結(jié)合,因為陰離子去污劑能夠破壞這種價鍵,所以常用陰離子去污劑提取DNA。（3）苯酚抽提法：苯酚作為蛋白變性劑,同時抑制了DNase的降解作用。用苯酚處理勻漿液時,由于蛋白與DNA 聯(lián)結(jié)鍵已斷,

10、蛋白分子表面又含有很多極性基團與苯酚相似相溶。蛋白分子溶于酚相，而DNA溶于水相。離心分層后取出水層，多次重復(fù)操作，再合并含DNA 的水相，利用核酸不溶于醇的性質(zhì)，用乙醇沉淀DNA。此時DNA是十分粘稠的物質(zhì)，可用玻璃漫漫繞成一團取出。此法的特點是使提取的DNA保持天然狀態(tài)。（4）水抽提法：利用核酸溶解于水的性質(zhì),將組織細胞破碎后,用低鹽溶液除去RNA，然后將沉淀溶于水中，使DNA充分溶解于水中,離心后收集上清液。在上清中加入固體氯化鈉調(diào)節(jié)至2.6M，加入2倍體積95%乙醇,立即用攪拌法攪出。然后分別用66% 、80%和95%乙醇以及丙銅洗滌,最后在空氣中干燥,既得DNA樣品。此法提取的DNA

11、中蛋白質(zhì)含量較高,故一般不用。11、DNA的檢測：1. 分光光度法：DNA或RNA鏈上堿基的苯環(huán)結(jié)構(gòu)在紫光區(qū)具有較強吸收，吸收峰在260nm處；波長為60nm時，DNA或RNA的光密度OD260不僅與總含量有關(guān)，也隨構(gòu)型而有差異。經(jīng)驗值：純DNA：OD260/OD2801.8(1.9,表明有RNA污染；1.6，表明有蛋白質(zhì)、酚等污染）純RNA：1.7 OD260/OD2802.0（1.7時表明有蛋白質(zhì)或酚污染；2.0時表明可能有異硫氰酸殘存）。若樣品不純，則比值發(fā)生變化，此時無法用分光光度法對核酸進行定量，可使用方案二的方法或其他方法進行估算。2. 電泳檢測：分離原理： DNA（RNA）是多聚

12、陰離子，帶有負電荷，在電場中會想正極遷移，相同數(shù)量的DNA移動速度也一樣，DNA的遷移率隨DNA片段長度的增加而減少，從而達到分離的目的。通過同已知分子量的標準DNA片段的遷移位置進行比較，可測定電泳DNA的片段大小。顯色原理：溴乙錠（EB）是一種嵌入型染料，其上的一個扁平的基團可插入到DNA或RNA鏈的堆積堿基之間。DNA吸收254nm的紫外輻射并傳遞能量給EB，釋放出熒光。EB結(jié)合量的多少與DNA的大小和構(gòu)型有關(guān)。對于單一構(gòu)型的同種DNA樣品來說，溴化乙錠的嵌入量與樣品溶液DNA含量成正比。12、限制性核酸內(nèi)切酶：限制性核酸內(nèi)切酶(Restriction endonucleases)，是一

13、類能夠識別雙鏈DNA分子中某種特定的核苷酸序列，并能精確特異地切割雙鏈DNA分子的核酸內(nèi)切酶。可分為I型、II型和III型。13、DNA連接酶：DNA連接酶的發(fā)現(xiàn)及機理：（1967年)一種能夠催化在2條DNA鏈之間形成磷酸二酯鍵的酶DNA連接酶（ligase）。這種酶需要一條DNA鏈的3末端具有一個游離的羥基(OH)，和另一條DNA鏈的5末端具有一個磷酸基團(P)，才能發(fā)揮其連接DNA分子的功能作用。DNA連接酶的種類（來源或底物不同）：（1）大腸桿菌DNA連接酶（2）T4 DNA連接酶（3）T4噬菌體RNA連接酶。14、DNA聚合酶：在引物和模板的存在下，把脫氧核苷酸連續(xù)地加到雙鏈DNA分子

14、引物鏈的3OH末端，催化核苷酸聚合作用的酶。15、修飾性工具酶：1、末端轉(zhuǎn)移酶（terminal transferase）2、核酸酶SI（SI nuclease）3、堿性磷酸化酶（Alkaline phosphatase）16、載體(vector)：是將外源DNA(目的DNA)片斷引入宿主細胞的運載工具，其化學(xué)本質(zhì)為DNA 。17、載體的選擇標準： 能獨立自主復(fù)制； 具有兩個以上的遺傳標記物，便于重組體的篩選和鑒定； 有克隆位點（外源DNA插入點），常具有多個單一酶切位點，稱為多克隆位點；分子量小，以容納較大的外源DNA。18、質(zhì)粒的生存：在寄主細胞中“友好”地“借居”，離開了寄主它本身無法復(fù)

15、制，它可以賦予寄主一些非染色體控制的遺傳性狀，以利于寄主的生存。比如，對抗菌素的抗性，對重金屬抗性等。質(zhì)粒的存在形式：有超螺旋、開環(huán)雙螺旋和線狀雙螺旋三種。19、噬菌體的生物學(xué)特性：噬菌體的生長周期可分為溶菌周期和溶源周期兩種類型。溶菌周期：（lytic pathway）指噬菌體感染細菌后，將DNA注入寄主細胞，借助其2個COS位點互補成環(huán)，在宿主菌體內(nèi)連續(xù)復(fù)制，合成大量基因產(chǎn)物，進而裝配成噬菌體顆粒，裂解宿主菌，釋放出來大量的的子代噬菌體又可感染其他細菌。溶源周期：噬菌體感染細菌后，可將自身DNA整合到細菌的染色體中去，并整合到寄主細胞染色體上隨之一起復(fù)制，并遺傳給子代細胞，宿主細胞不被裂解

16、 。20、基因工程包括五個環(huán)節(jié)： 目的基因的獲??；重組體DNA的構(gòu)建； 重組體的轉(zhuǎn)化；重組體的篩選和鑒定； 克隆基因的表達。21、PCR（Polymerase Chain Reaction）法，又稱為聚合酶鏈反應(yīng)或PCR擴增技術(shù)，是一種高效快速的體外DNA聚合程序。前提條件：已知待擴增目的基因或DNA片段兩側(cè)的序列，根據(jù)該序列化學(xué)合成聚合反應(yīng)必需的雙引物 。22、重組DNA分子構(gòu)建好后必須轉(zhuǎn)移到適當(dāng)?shù)氖荏w細胞中才能得到擴增和表達。導(dǎo)入方式：轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)染、 微注射技術(shù)、電轉(zhuǎn)化法、基因槍技術(shù)、脂質(zhì)體介導(dǎo)法、其他方法。23、啟動子（promoter）：在基因序列中，標志著轉(zhuǎn)錄起始的可被RNA聚合酶識別

17、的位點(DNA區(qū)段)，一般位于基因的上游。終止子（terminator）：位于基因的編碼序列之外（一般在下游）的一段標志著轉(zhuǎn)錄停止的RNA聚合酶識別位點。24、基因工程在食品產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用：1、用利基因工程改造食品微生物改良微生物菌種、改良乳酸菌遺傳特性、酶制劑的生產(chǎn)2、用利基因工程改善食品原料的品質(zhì)改良動物食品性狀、改造植物性食品原料3、用利基因工程改進食品生產(chǎn)工藝利用DNA重組技術(shù)改進果糖和乙醇生產(chǎn)方法、改良啤酒大麥的加工工藝、改良小麥種子貯藏蛋白的烘烤特性、改善牛乳加工特性4、利用基因工程生產(chǎn)食品添加劑及功能性食品生產(chǎn)氨基酸、生產(chǎn)黃原膠、超氧化物歧化酶的基因工程、應(yīng)用于生產(chǎn)保健食品的有效成

18、分。生產(chǎn)食品或飼料添加劑。轉(zhuǎn)基因煙草生產(chǎn)植酸酶。生產(chǎn)蛋白質(zhì)和多肽類活性物質(zhì)。25、發(fā)酵工程概念:利用微生物的特定性狀，通過現(xiàn)代化工程技術(shù)產(chǎn)生有用物質(zhì)或直接應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)，來解決糧食、能源、化學(xué)制品、環(huán)境控制等全球性課題?，F(xiàn)代發(fā)酵技術(shù)是將傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)與DNA重組、細胞融合、分子修飾和改造等新技術(shù)結(jié)合并發(fā)展起來的。主要指在最適發(fā)酵條件下，發(fā)酵罐中大量培養(yǎng)細胞和生產(chǎn)代謝產(chǎn)物的工藝技術(shù)。26、自然界中目的微生物分離原則:（一）菌種分離的一般過程：土樣的采取預(yù)處理培養(yǎng)菌落的選擇產(chǎn)品的鑒定；目的：高效地獲取一株高產(chǎn)目的產(chǎn)物的微生物。（二）采樣時要注意的問題：氣候、水分、空氣；結(jié)合產(chǎn)品的特點；標簽：地點、

19、時間、氣候等。（三）目的微生物富集的一些基本方法：目的：讓目的微生物在種群中占優(yōu)勢，使篩選變得可能。富集的三種方案：定向培養(yǎng):采用特定的有利于目的微生物富集的條件，進行培養(yǎng)；當(dāng)不可能采用定向培養(yǎng)時，則可設(shè)計在一個分類學(xué)中考慮；不能提供任何有助于篩選產(chǎn)生菌的信息，這時只能通過隨機分離的辦法。定向培養(yǎng)的富集方法：1.底物2.pH條件3.培養(yǎng)時間4.培養(yǎng)溫度。一切能提高目的微生物相對生長速度的手段，培養(yǎng)(固體、液體；分批連續(xù))后使目的微生物在種群中占優(yōu)勢。（四）菌落的選出：從產(chǎn)物角度出發(fā)，在培養(yǎng)時以產(chǎn)物的形成有目的的設(shè)計培養(yǎng)基，利用簡單、快速的鑒定方法，如抗生素；從形態(tài)的角度，菌落的外觀形態(tài)，是微生

20、物的一個重要表征。如多糖產(chǎn)生菌在適當(dāng)?shù)呐囵B(yǎng)基上生長，從具有粘液性的菌落外觀上就可以初步識別。27、細胞濃度的測量方法:（一）直接測定法：特點是直觀精確，1.細胞干重法2.顯微計數(shù)法3.平板計數(shù)法4.濁度法；（二）間接測量法：1、測定細胞成份2.培養(yǎng)液中細胞虛體積的測定3.粘度4.利用培養(yǎng)過程中產(chǎn)生熱量的多少5.利用發(fā)酵過程中營養(yǎng)物質(zhì)的消耗量6.利用最終產(chǎn)物的合成數(shù)量7.利用熒光素測定細胞中ATP的數(shù)量。28、發(fā)酵動力學(xué):定義：發(fā)酵動力學(xué)是研究發(fā)酵過程中菌體生長、基質(zhì)消耗、產(chǎn)物生成的動態(tài)平衡及其內(nèi)在規(guī)律。研究內(nèi)容：包括了解發(fā)酵過程中菌體生長速率、基質(zhì)消耗速率和產(chǎn)物生成速率的相互關(guān)系，環(huán)境因素對三

21、者的影響，以及影響其反應(yīng)速度的條件。29、研究發(fā)酵動力學(xué)的目的:1.確定最佳發(fā)酵工藝條件2.建立發(fā)酵過程中菌體濃度、基質(zhì)濃度、溫度、pH、溶氧等工藝參數(shù)的控制方案3.為試驗工廠數(shù)據(jù)的放大、為分批發(fā)酵過渡到連續(xù)發(fā)酵提供理論依據(jù)。4.利用電子計算機，根據(jù)發(fā)酵動力學(xué)模型來設(shè)計程序，模擬最優(yōu)化的工藝流程和發(fā)酵工藝參數(shù)，從而使生產(chǎn)控制達到最優(yōu)化。30、發(fā)酵動力學(xué)的研究內(nèi)容:見課件生長得率:是指每消耗1g(或mo1)基質(zhì)所產(chǎn)生的菌體重(g) 。產(chǎn)物得率:是指每消耗1g(或mo1)基質(zhì)所合成的產(chǎn)物g數(shù)(或mol數(shù))。這里消耗的基質(zhì)是指被微生物實際利用掉的基質(zhì)數(shù)量，即投入的基數(shù)減去殘留的基質(zhì)量(S0-S)。

22、轉(zhuǎn)化率：指投入的原料與合成產(chǎn)物數(shù)量之比。 31、發(fā)酵工程在食品中的應(yīng)用（自己總結(jié)）32、細胞工程:細胞工程是以細胞生物學(xué)和分子生物學(xué)為基礎(chǔ)理論，采用原生質(zhì)體、細胞或者組織培養(yǎng)等試驗方法或技術(shù)，在細胞水平上研究改造生物遺傳特性，以獲得新的性狀的細胞系或生物體以及生物的次生代謝產(chǎn)物。核心技術(shù)：細胞培養(yǎng)/繁殖/細胞融合。目的：獲得新性狀、新個體、新物質(zhì)。33、細胞全能性:是指細胞經(jīng)分裂和分化后仍具有產(chǎn)生完整有機體的潛能或特性。細胞分化:指導(dǎo)致細胞形成不同結(jié)構(gòu)，引起功能改變或潛在發(fā)育方式改變的過程。34、滅菌:人為因素（工作人員本身）：穿工作服、戴帽子、口罩、酒精擦手；物品因素：1.器皿和用具 ：培養(yǎng)

23、皿：洗熱壓；玻璃器皿：洗干熱（干熱箱）或晾干；接種用具：用CCL4布擦濕布擦泡75%95%酒精燒；2.培養(yǎng)基：濕熱滅菌；3.培養(yǎng)材料：外部細菌：用水沖洗化學(xué)藥劑處理；內(nèi)部細菌：莖尖培養(yǎng)或加抗生素：青霉素、利福平；4.操作的空氣：洗刷地板、95%酒精擦超凈工作臺、用化學(xué)試劑薰蒸。35、細胞培養(yǎng)操作過程:1.取材和除菌；2.根據(jù)各類細胞的特點,配制細胞培養(yǎng)基并進行滅；3.將生物材料接種于培養(yǎng)基中；4.將接種后的培養(yǎng)基放人培養(yǎng)室或培養(yǎng)箱中培養(yǎng)；5.當(dāng)細胞達到一定生物量時應(yīng)及時收獲或傳代。36、細胞凍存和復(fù)蘇的原則:慢凍快融；當(dāng)細胞冷到零度以下，產(chǎn)生以下變化：細胞器脫水，細胞中可溶性物質(zhì)濃度升高，并在

24、細胞內(nèi)形成冰晶，造成細胞膜、細胞器的損傷和破裂，如果緩慢冷凍，可使細胞逐步脫水，細胞內(nèi)不致產(chǎn)生大的冰晶。復(fù)蘇過程應(yīng)快融，目的是防止小冰晶形成大冰晶，即冰晶的重結(jié)晶。37、動物細胞培養(yǎng)細胞類型及特點:1.貼附型：貼附于支持物表面，生長中形成匯片。大多數(shù)細胞屬此型，失去了在體內(nèi)特有形態(tài)，成纖維細胞型、上皮細胞型、游走型、多形型；2.懸浮型：懸浮生長，單個分散或者成團，各種源自血液的細胞、骨髓、脾細胞。38、動物細胞培養(yǎng)條件和環(huán)境:溫度35-37；氣體95%空氣/5%CO2；酸堿度pH 7.2-7.4 （酚紅指示）；滲透壓血漿滲透壓 290 Osm/kg；支持物玻璃、塑料、飼養(yǎng)層、微載體；培養(yǎng)細胞浸

25、浴于培養(yǎng)液，生長在置于恒溫、恒濕二氧化碳孵育箱中的玻璃或塑料容器中。39、原代細胞:是指從機體取出后立即培養(yǎng)的細胞。有人把培養(yǎng)的第1代細胞與傳10代以內(nèi)的細胞統(tǒng)稱為原代細胞培養(yǎng)。傳代細胞:適應(yīng)在體外培養(yǎng)條件下持續(xù)傳代培養(yǎng)的細胞稱為傳代細胞。細胞系:原代細胞經(jīng)第一次傳代后，形成的細胞群體，即具有增殖能力，類型均勻的培養(yǎng)細胞，一般為有限細胞系。細胞株:細胞系經(jīng)過克隆或其他方法而得的單一類型的細胞群體。40、動物細胞培養(yǎng)方法:1.懸浮培養(yǎng)：細胞在培養(yǎng)器中自由懸浮生長的培養(yǎng)方法；主要用于非貼壁依賴性細胞的培養(yǎng)。2.貼壁培養(yǎng)：將細胞貼附在固體介質(zhì)表面上才能進行細胞培養(yǎng)的方式，主要用于非淋巴組織等貼壁依賴

26、性細胞的培養(yǎng)。3.固定化培養(yǎng)：屬于一種既適用于貼壁依賴性細胞，又適用于非貼壁依賴性細胞的包埋培養(yǎng)方式，常用的細胞固定化方法主要有吸附、共價貼附、離子共價交聯(lián)、包埋和微膠囊化等。41、細胞融合技術(shù):指用自然或人工方法、使兩個或更多不同的細胞融合成一個細胞的過程，又稱為體細胞雜交。細胞融合過程:包括3個主要階段：1.凝聚作用階段，其間兩個或兩個以上的原生質(zhì)體的質(zhì)膜彼此靠近；2.在很小的局部區(qū)域質(zhì)膜緊密粘連，彼此融合，在兩個原生質(zhì)體之間細胞質(zhì)呈現(xiàn)連續(xù)狀態(tài)，或是出現(xiàn)橋；3.由于細胞質(zhì)橋的擴展，融合完成，形成球形的異核體或同核體。細胞融合意義:1.有性雜交變無性雜交,加快育種速度。2.進行體細胞融合可培

27、育遠緣雜交新種。3.創(chuàng)造新細胞質(zhì)雜種，雜交的細胞具有很強的生命力。4.制備單克隆抗體、植物育種中的核質(zhì)替換和細胞器的互作研究。如癌癥：化療“地毯式轟炸”“精確制導(dǎo)導(dǎo)彈”。42、細胞融合方法:1.生物法仙臺病毒法；2.化學(xué)法PEG結(jié)合高Ca、高pH誘導(dǎo)法；3.物理法電融合誘導(dǎo)法。細胞固定化:一、有載體固定化細胞：1.凝膠包埋法2.交聯(lián)固定化3.細胞的吸附法固定化；二、無載體固定化細胞：1.細胞自絮凝（self-flocculating)形成顆粒2.適當(dāng)條件，通過一定處理使酶固定在細胞內(nèi)（葡萄糖異構(gòu)酶加熱固定化）。43、細胞工程在食品工業(yè)中的應(yīng)用:一、動物細胞工程在食品工業(yè)中的應(yīng)用：1.主要集中于

28、疫苗、干擾素、激素、酶、單克隆抗體等醫(yī)藥制品的生產(chǎn)，如商業(yè)化的產(chǎn)品開發(fā)；2.在食品工業(yè)及畜牧業(yè)生產(chǎn)等其他領(lǐng)域的應(yīng)用正逐步擴大，例如培育優(yōu)良食用動物品種、生產(chǎn)生物活性物質(zhì)及新型功能性保健食品以及以培養(yǎng)細胞代替實驗動物進行食品檢驗等；3.培育優(yōu)良動物品種。二、植物細胞工程在食品工業(yè)的應(yīng)用：1.植物中含有極為可觀的次生代謝物，是重要的食物成分，如色素、生物堿、酶等；2.通過植物細胞培養(yǎng)已能高效地生產(chǎn)多種碳水化合物、蛋白質(zhì)、糖、氨基酸、酶、黃酮類、酚類、色素、生產(chǎn)香料等食物成分。三、微生物細胞工程在食品工業(yè)中的應(yīng)用：微生物細胞工程在食品工業(yè)中的應(yīng)用主要為單細胞蛋白的生產(chǎn)，其他還包括微生物育種以及食用真

29、菌生產(chǎn)等。44、蛋白質(zhì)工程:指在蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)與功能研究的基礎(chǔ)上，借助計算機圖象顯示和輔助設(shè)計來確定某一蛋白質(zhì)分子的改造方案，通過人工直接合成蛋白質(zhì)(多肽)，或利用基因工程手段，對已知或未知蛋白質(zhì)進行定向改造，獲得比天然蛋白更優(yōu)良、更符合人們需要的新型蛋白質(zhì)的過程。45、蛋白質(zhì)工程與基因工程的區(qū)別:基因工程是通過基因操作把外源基因轉(zhuǎn)入適當(dāng)?shù)纳矬w內(nèi)，并在其中進行表達，產(chǎn)品還是該基因編碼的天然存在的蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)工程則更進一步根據(jù)分子設(shè)計的方案，通過對天然蛋白質(zhì)的基因進行改造，來實現(xiàn)對其所編碼的蛋白質(zhì)的改造，它的產(chǎn)品已不再是天然的蛋白質(zhì)，而是經(jīng)過改造的，具有了人類所需要的優(yōu)點的蛋白質(zhì)。 思

30、路不同：基因工程是遵循中心法則：從DNAmRNA蛋白質(zhì)折疊產(chǎn)生功能，基本上是生產(chǎn)出自然界已有的蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)工程：確定蛋白質(zhì)的功能蛋白質(zhì)應(yīng)有的高級結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)應(yīng)具備的折疊狀態(tài)應(yīng)有的氨基酸序列應(yīng)有的堿基排列，可以創(chuàng)造自然界不存在的蛋白質(zhì)。兩者比較：基因工程和蛋白質(zhì)工程都要改造基因，都屬于分子水平；但是基因工程產(chǎn)生新的基因型，無新基因，蛋白質(zhì)工程產(chǎn)生新的基因（型）；基因工程產(chǎn)生的蛋白質(zhì)是原有的，蛋白質(zhì)工程產(chǎn)生新的蛋白質(zhì)；聯(lián)系：蛋白質(zhì)工程以基因工程為基礎(chǔ)，是基因工程的應(yīng)用和延伸。46、蛋白質(zhì)工程的步驟:一、蛋白質(zhì)工程的操作步驟：1.從預(yù)期的蛋白質(zhì)功能出發(fā)2.設(shè)計預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)3.推測應(yīng)用的氨基酸序列

31、4.找到相應(yīng)的脫氧核苷酸序列；二、蛋白質(zhì)工程的主要步驟：從生物體中分離純化目的蛋白；2.測定其氨基酸序列；3.借助核磁共振和X射線晶體衍射等手段，盡可能地了解蛋白質(zhì)的二維重組和三維晶體結(jié)構(gòu)；4.設(shè)計各種處理條件，了解蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)變化，包括折疊與去折疊等對其活性與功能的影響；5.設(shè)計編碼該蛋白的基因改造方案，如點突變；6.分離、純化新蛋白，功能檢測后投入實際使用。蛋白質(zhì)組成的測定方法:1.茚三酮法：是經(jīng)典的蛋白質(zhì)氨基酸組成測定方法?；驹恚菏菍⒌鞍踪|(zhì)完全水解成游離氨基酸后，用離子交換層析法將不同的氨基酸分開，茚三酮除與脯氨酸、羥脯氨酸反應(yīng)形成黃色化合物外，與其他氨基酸反應(yīng)均形成紫色化合物，測定溶液在440和570nm波長處的OD值，根據(jù)記錄峰面積可計算出各氨基酸的含量。2.柱前-HPLC衍生化技術(shù)：將蛋白質(zhì)完全水解成游離氨基酸后，首先與化學(xué)偶聯(lián)試劑反應(yīng)生成各種氨基酸衍生物，然后再用層析柱將各種衍生物分離，直接測定各種衍生物的OD值或熒光強度。特點：靈敏度高，可用HPLC進行分析，但有的衍生物不穩(wěn)定等。47、酶工程：利用酶的催化作用進行物質(zhì)轉(zhuǎn)化的技術(shù)，是酶學(xué)理論、基因工程、蛋白質(zhì)工程和發(fā)酵工程相結(jié)合的一門新技術(shù)。48、酶的生產(chǎn)與改造：酶工程的整個過程包括酶的生產(chǎn)、提取、分離、純化、修飾、固定化和應(yīng)用等步驟。一、酶的生產(chǎn)：酶的生