食品生物技术题库.docx

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1、食品生物技术题库一、填充题：1、食品生物技术的包括食品与基因工程、食品与酶工程、食品与发酵工程、食品与细胞工程、食品与蛋白质工程。2、基因的本质是具有遗传效应的DNA片段。3、核酸的基本组成单位是核苷酸。4、核苷酸的组成一分子（脱氧）核糖、1个磷酸基和1个含氮碱基。5、三种限制性内切酶型酶、型酶和型酶。6、核酸酶可分为两类核酸外切酶、核酸内切酶。7、PCR全称PolymeraseChainReaction（聚合酶链反应）。8、按照与酶蛋白结合的紧密程度，可以把辅助因子分为辅酶和辅基。（补充：作为辅助因子的物质：金属离子和有机小分子）。9、酶的固定化方法有吸附法、包埋法、共价键结合法、交联法。1

2、0、酶的活性中心以内的必需基团包括结合基团、催化基团。11、按微生物对氧的需求发酵分为厌氧发酵和通风发酵。（微生物发酵类型：好氧、厌氧和兼性厌氧）12、按培养基的物理性状发酵分为固态发酵和液体深层发酵。13、根据操作方式发酵可分为分批发酵、连续发酵和流加发酵。14、根据细胞是否贴附于支持培养的细胞类型物上生长的特性，体外分为两大类贴附型细胞和悬浮型细胞。15、动物细胞培养方法分为分批式培养、流加式培养、半连续培养、连续培养。16、依据培养方式不同植物单细胞培养的方法分为看护培养、平板培养、微室培养。二、概念题：食品生物技术（foodbiotechnology）食品生物技术是指以现代生命科学的研

3、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，用全新的方法和手段设计新型的食品和食品原料的技术。食品生物技术主要研究内容包括：一、食品与基因工程；二、食品与酶工程；三、食品与发酵工程；四、食品与细胞工程；五、食品与蛋白质工程；基因工程：又称遗传工程，它是在体外将异源DNA（目的基因）与基因载体（质粒、病毒等）重组成复制子并转移至宿主细胞的过程。（在各部门广泛应用，食品领域已实现食品原料或食品微生物的改良。）酶工程：把酶或细胞或经过修饰后直接应用于化学反应的生物催化工程，包括固定化酶、固定化细胞和固定化细胞体系等。（使玉米淀粉经酶法液化、糖化和葡萄糖异构化，成功地工业化生产高果糖浆。）

4、发酵工程：又称微生物工程，是指利用微生物的生长繁殖和代谢活动，并通过现代化工技术，大量生产人们所需产品过程的理论和工程技术。（改良面包酵母菌种、通过微生物发酵方法生产凝乳酶。）细胞工程：细胞工程是指在细胞水平上的遗传操作，即通过细胞融合、核质移植、染色体或基因移植及组织和细胞培养等方法，快速繁殖和培养出人们所需要的新物种的技术。（主要介绍细胞融合技术、动物细胞工程、植物细胞工程和微生物细胞工程及其在食品工业中的应用。）蛋白质工程：是指通过生物技术对蛋白质的分子结构或者对编码蛋白质的基因进行改造，以便获得更合适人类需要的蛋白质产品的技术。DNA分子的一级结构指将脱氧核苷酸按照有序的顺序排列起来而

5、形成的原始脱氧核苷酸链。DNA的一级结构决定了遗传信息的种类和数量。碱基互补配对原则碱基间的一一对应的关系叫做碱基互补配对原则。翻译以mRNA为直接模板，tRNA为氨基酸运载体，核蛋白体为装配场所，共同协调完成蛋白质生物合成的过程。（补充：在翻译过程中mRNA上的每三个密码子对应三个tRNA上的反密码子，且这三个反密码子只对应一个氨基酸，但是一个氨基酸可有多组密码子来表示。）遗传密码是一组规则，将DNA或RNA序列以三个核苷酸为一组的密码子转译为蛋白质的氨基酸序列，以用于蛋白质合成。信号序列主要是N末端特异氨基酸序列，可引导蛋白质转移到细胞的适当靶部位，这类序列称为信号序列。（或者说：引导蛋白

6、质进入细胞特定位置或分泌到细胞外的短肽（通常是N端的短肽）信号肽：常指新合成多肽链中用于指导蛋白质的跨膜转移（定位）的N-末端的氨基酸序列SD序列（Shine-Dalgarnosequence）：mRNA中用于结合原核生物核糖体的序列。限制性内切核酸酶指一类能识别双链DNA分子中特定核苷酸序列，并在识别序列内或附近特异切割双链DNA的核酸内切酶。同裂酶来源于不同物种但能识别相同DNA序列且切割方式相同的限制性内切酶。同尾酶切割不同的DNA片段但产生相同的粘性末端的一类限制性内切酶。DNA连接酶（DNAligase）：能催化DNA分子中相邻的3-OH末端和5-磷酸基末端间形成磷酸二酯键的酶。补充

7、：|（DNA聚合酶：以DNA为复制模板，使DNA片段与单个脱氧核苷酸之间形成磷酸二酯键的酶。DNA聚合酶：主要用来做DNA探针的体外标记的DNA聚合酶，即缺口翻译。碱性磷酸酯酶：催化从单链或双链DNA和RNA分子中除去5-磷酸残基的酶，它起到脱磷酸作用。S1核酸酶：一种对单链DNA或RNA具有特异性的核酸外切酶，产生5-磷酸基的单核苷酸或寡核苷酸，但不能降解双链的DNA或RNA的杂合子。反向转录酶：能以RNA为模板，反向转录后形成双链DNA的酶。该酶用于催化合成与某种已知RNA互补的DNA链，以获得目的基因。）|常用的工具酶：限制性内切酶；聚合酶；反向转录酶；碱性磷酸酯酶。基因文库（genel

8、ibrary）:又称为DNA文库，它是指用克隆方法将一种生物全部基因组以重组体的方式长期保持在适当的宿主中。操纵子：基因表达和控制的一个完整单元，其中包括结构基因、操纵基因、启动基因和调节基因。启动子：能被依赖于DNA聚合酶所识别的碱基顺序，是RNA聚合酶的结合部位和转录起点。（在许多情况下还包括促进这一过程的调节蛋白结合位点）复制子：DNA分子中能独立进行复制的最小功能单位。（原核生物和病毒DNA只有一个复制起点，真核生物则含有多个复制子。）顺反子：编码单条多肽链的一个遗传功能单位，即转录单位。结构基因：是决定某一多肽的DNA模板，可根据其上的碱基顺序转录出相应的mRNA,再以mRNA为模板

9、合成具有特定氨基酸序列的蛋白质或RNA。操纵基因：位于启动基因和结构基因之间的一段碱基序列，是能够与一些特异的阻遏蛋白相互作用，从而控制临近的结构基因表达的基因。调节基因：用于编码组成型调节蛋白质的基因，一般远离操纵子，但在原核生物中，可以位于操纵子旁边，编码调节蛋白。诱导：是酶促分解底物或产物使微生物细胞合成分解代谢途径中有关酶的过程。诱导酶：微生物通过诱导作用而产生的酶，它是为适应外来底物或其结构类似物而临时合成的。（如E.coli在含乳糖的培养基中合成-半乳糖苷酶和半乳糖苷渗透酶。）组成酶：在正常微生物培养条件下，不管有没有诱导物存在，都能“本能”地合成的酶，如参与细胞基本新陈代谢和生长

10、繁殖的各种酶，称为组成酶。一般微生物细胞合成的酶分为组成酶和诱导酶两大类。中心法则:分子生物学的基本法则，是1958年由Crick提出的遗传信息传递的规律，包括DNA到DNA的复制、由DNA到RNA的转录和由RNA到蛋白质的翻译等过程。20世纪70年代逆转录酶的发现，表明还有由RNA逆转录形成DNA的机制，是对中心法则的补充。载体（vector）：把一个有用的目的DNA片段通过重组DNA技术,送进受体细胞中去进行繁殖和表达的工具叫载体。（三种最常用的载体是细菌质粒、噬菌体和动植物病毒。）质粒（plasmid）：存在于细菌、放线菌及酵母细胞内细胞质中双螺旋共价闭环的DNA。宿主细胞：指在转化、转

11、导、杂交种接受外源基因的细胞。（必须具备的性能：1 具有接受DNA能力；2 应为限制性内切酶缺陷型菌株或DNA重组型菌株；3 其标记和载体相对应；4 有利于表达，如选择核糖体对mRNA识别专一性较低的突变株；5 不适于人体或在非培养条件下生存，要有利于安全。常用的宿主细胞以细菌为主，此外，还有放线菌、酵母菌和哺乳动物细胞。）感受态：指宿主细胞能吸收外源DNA而有效地作为转化受体的某些生理状态。感受态细胞：经过适当处理后容易接受外来DNA进入的细胞。如大肠杆菌经CaCl2处理，就成为容易受质粒DNA转化的细胞。目的基因：在基因工程中，按照人们的预先设计获得需要的特异基因，即目的基因。基因重组：将

12、目的基因（或外源基因）与载体在体外结合构建形成重组子。转基因食品：是指采用酶学方法把具备优良品种细胞中的基因片段取出来，与质粒载体结合并转移至宿主细胞中表达复制而使宿主细胞品种得到改良。补充：无性繁殖：体外重组后的DNA导入受体细胞，然后随受体细胞生长、增值，使重组DNA发生复制、扩增的过程。重组DNA导入宿主细胞的类型：转化：以质体作为载体构建的重组体导入受体细胞的过程。转染：以病毒。转导：以噬菌体。酶：活细胞产生的具高度催化活性和高度专一性的生物催化剂。全酶：分为蛋白质部分和辅助因子。辅助因子：分为辅酶（与酶蛋白结合疏松，可用透析或超滤方法除去）、辅基（与酶蛋白结构紧密，不可用透析或超滤方

13、法除去）单纯酶（simpleenzyme）只由蛋白质组成，不包含辅因子的酶结合酶（conjugatedenzyme）由非单纯蛋白质构成的酶叫结合酶。胞外酶：细胞内合成而在细胞外起作用的酶。胞内酶：在细胞内起催化作用的酶，这些酶在细胞内常与颗粒体结合并有着一定的分布。同尾酶：切割不同的DNA片段但产生相同的粘性末端的一类限制性内切酶。同裂酶：来源于不同物种但能识别相同DNA序列的限制性内切酶。酶工程把酶或细胞或经过修饰后直接应用于化学反应的生物催化工程。酶的固定化：将酶与不溶性载体相结合，使游离酶、细胞或细胞器等的催化活动完全或基本上限制在一定空间内的过程。固定化酶：经过固定化的，与不溶性载体相

14、结合的酶，容易与溶液中的底物和产物分离，可反复使用。*糊化：淀粉与水共热后，在一定条件下变成半透明状胶体的现象。淀粉乳受热后，在一定温度范围内，淀粉粒开头破坏，晶体结构消失，体积膨大，粘度急剧上升，呈黏稠的糊状，即成为非结晶性的淀粉。*老化：稀淀粉溶液冷却后，线性分子重新排列并通过氢键形成不溶性沉淀。浓的淀粉糊冷却时，在有限的区域内，淀粉分子重新排列较快，线性分子缔合，溶解度减小。淀粉溶解度减小的整个过程成为老化。*糖化：指淀粉酶将淀粉转化为葡萄糖、麦芽糖、麦芽三糖等糖类和糊精的过程。发酵：微生物在无氧条件下通过分解代谢有机化合物并产生能量的生物氧化过程。食用色素：以食品着色和改善食品色泽为目

15、的的食品添加剂。（天然色素从原料中提取，如叶绿素、番茄红素等）单细胞蛋白（SCP）:单细胞蛋白是指通过培养酵母、细菌、真菌、微藻等单细胞微生物而获得的菌体蛋白质。细胞融合（cellfusion）：又称细胞杂交，是指在外力（自然或人工）作用下，两个或两个以上的异源（种、属间）细胞或原生质体互相接触，不经过有性过程而发生膜融合、胞质融合和核融合并形成一个杂合细胞的现象。三、问答题1、什么是DNA的一级结构?什么是二级结构?二级结构的基本要点有哪些?答：DNA一级结构指四种核苷酸（dAMP、dCMP、dGMP、dTMP）按照一定的排列顺序，通过磷酸二酯键连接形成的脱氧核苷酸链。DNA二级结构指两条脱

16、氧核苷酸链反向平行盘绕所形成的双螺旋结构。二级结构基本要点：DNA是由两条极性相反并互补的多聚核苷酸链围绕中心轴的双螺旋结构。主要有A、B、Z三种，前两者右手螺旋，后者左手螺旋。并存在大沟和小沟；DNA两链间维系主要靠氢键，其中A、T之间形成两个氢键，G、C之间形成三个氢键； 双螺旋的直径为2nm，两个相邻碱基的间距为0.34nm，每10个碱基的间距为3.4nm，构成一段完整的螺旋结构，其相邻碱基的夹角为36； 碱基互补配对原则：A配对T或T配对A、G配对C或C配对G，而且其分子比率为1。2、RNA分为几种，它们在蛋白质合成中各起什么作用？答：mRNA：即信使RNA，上面有一系列分别由3个碱基

17、构成的密码子，在合成蛋白质时与核糖体结合，提供合成的模板；rRNA：即核糖体RNA，与核糖体蛋白共同构成核糖体的大小亚基（也就是构成核糖体）；tRNA：即转运RNA，上有反密码子（与密码子结合），每三个反密码子对应一个氨基酸，不同的氨基酸分别和不同的tRNA结合。tRNA起运输氨基酸的作用。3、什么是基因？其本质是什么？DNA的结构和功能？答：基因是遗传的物质基础，是DNA分子上具有遗传信息的特定核苷酸序列的总称。其本质是具有遗传效应的DNA分子片段。DNA的结构：DNA一级结构指四种核苷酸（dAMP、dCMP、dGMP、dTMP）按照一定的排列顺序，通过磷酸二酯键连接形成的脱氧核苷酸链。DN

18、A二级结构指两条脱氧核苷酸链反向平行盘绕所形成的双螺旋结构。DNA的三级结构是指DNA二级结构进一步扭曲盘绕所形成的特定空间结构，也称为超螺旋结构。DNA分子的功能是： 贮存决定物种的所有蛋白质和RNA结构的全部遗传信息； 策划生物有次序地合成细胞和组织组分的时间和空间； 确定生物生命周期自始至终的活性和确定生物的个性。4、详述蛋白质的生物合成。答：蛋白质的生物合成过程从mRNA读码框架的起始码AUG开始，按mRNA模板三联体密码的顺序延长肽链，直至终止密码出现。翻译过程可分起始、延长、终止三个阶段。翻译起始复合物就是把蛋氨酰-tRNA、mRNA和核蛋白体组装在一起而形成的。起始复合物生成后，

19、核蛋白体的P位被蛋氨酰-tRNA占据而A位留空，准备第二位氨基酰-tRNA的迸人。翻译延长过程包括进位、成肽和转位三个反应的连续循环。翻译延长因子（ET）协助氨基酰-tRNA进人A位称为进位。催化肽链生成的酶叫转肽酶，是由核蛋白体上多种蛋白质组成的，成肽在核蛋白体的A位上完成。另一种翻译延长因子（EF）有转位酶的作用，把肽链从A位移向P位。留空的A位又接受下一个氨基酰-tRNA的进入。当mRNA链上的终止密码到达核蛋白体s时，由于没有相配的氨基酰-tRNA进人A位，释放因子（RF）即结合核蛋白体，使转肽酶发挥水解酶的活性，导致新生成的肽链脱落,模版mRNA释放、核蛋白体大、小亚基解离，翻译过程

20、即行终止。5、什么是酶的诱导合成和酶的反馈抑制？有什么实际指导意义？请举例说明。答：酶的导合成的本质就是诱导物钝化了阻遏蛋白，使它与操纵基因亲和力降低，解除了阻遏蛋白对操纵基因的抑制，从而促使蛋白质合成。其实际指导意义：如加入适当的诱导物，可以提高酶合成的产量，同时，也可采用现代生物技术育种，使调节基因发生突变，使其失去产生阻遏蛋白的能力或者使操纵基因发生突变，丧失了与阻遏蛋白结合的能力，从而有利于酶的合成。例如，链霉菌发酵诱导合成葡萄糖异构酶，就是根据这种机制，加入0.02%木糖或其代用品作为其诱导底物便可使葡萄糖异构酶诱导合成；（诱导酶在环境中存在某种物质的情况下才能合成。例：大肠杆菌只能

21、利用葡萄糖而不能利用乳糖，只有当葡萄糖被消耗完毕斤，大肠杆菌才开始利用乳糖。表明分解乳糖的酶是诱导酶，只在没葡萄糖有乳糖的情况下才能合成的。这样避免了细胞体内物质和能量的浪费和增强了微生物对环境适应能力。）酶的反馈抑制是阻碍代谢过程中包括关键酶在内的一系列酶的合成的现象，从而更彻底底控制和减少末端产物的合成。其实际指导意义：在微生物培养和发酵过程中，培养基中的葡萄糖对微生物生长提供了碳源，但又往往能明显地抑制某些酶（主要是分解代谢的诱导酶类）的合成。例如，葡萄糖能降低芽孢杆菌蛋白酶的合成。细胞代谢过程中产生的物质与酶结合，致使酶的结构发生可逆变化（当代谢产物与酶脱离时，酶结构复原，恢复酶活性）

22、。例：谷氨酸棒状杆菌合成谷氨酸过量时就会反馈抑制酶活性。6、什么是操纵子？启动子、结构基因、操纵基因和调节基因在酶的诱导合成中各起什么作用？答：操纵子是基因表达和控制的一个完整单元，其中包括结构基因、操纵基因、启动基因和调节基因。启动子是能被依赖于DNA聚合酶所识别的碱基顺序，是RNA聚合酶的结合部位和转录起点。结构基因决定着具体蛋白质结构、性质，操纵基因决定着结构是否需要表达（关或开），调节基因经过转录、翻译形成阻遏蛋白。当没有乳糖存在时（即没有底物时），调节基因合成的阻遏蛋白与操纵基因结合，RNA聚合酶不能使DNA转录为mRNA，操纵基因成关闭状态，因此，半乳糖苷酶等三种酶不能合成。当有乳

23、糖存在时，其诱导物（即底物）与阻遏蛋白结合，形成被钝化了的阻遏蛋白，并由于这种蛋白不能与操纵基因结合，因而RNA聚合酶可顺利地使DNA转录为mRNA并翻译形成三种酶的结构。因此，酶的诱导合成的本质就是诱导物钝化了阻遏蛋白，使它与操纵基因亲和力降低，解除了阻遏蛋白对操纵基因的抑制，从而促使蛋白质合成。7、酶的反馈阻遏和抑制酶活性的反馈抑制有何区别？答：在微生物合成代谢过程中，反馈阻遏和反馈抑制往往共同对代谢起着调节作用，它们通过对酶的合成和酶的活性进行调节，使细胞内各种代谢物浓度保持在适当的水平。但反馈阻遏是在合成过程中有生物合成途径的终点产物对该途径的一系列酶的量调节,所引起的阻遏作用。反馈阻

24、遏是转录水平的调节,产生效应慢。而反馈抑制是指最终产物抑制作用，即在合成过程中有生物合成途径的终点产物对该途径的酶的活性调节，所引起的抑制作用。是一种负反馈机制，其中酶促反应的末端产物可抑制在此产物合成过程中起作用的酶。这种抑制具有协同性、积累性和序贯性。反馈抑制是酶活性水平调节，产生效应快。此外，反馈阻遏的作用往往会影响催化一系列反应的多个酶，而反馈抑制往往只是对一系列反应中的第一个酶起作用。8、基因工程又叫和，其含义是？答：基因工程又称分子克隆或重组DNA技术，其涵义为：用酶学方法，将异源基因与载体DNA在体外进行重组，将形成的重组子DNA倒入宿体细胞，将异源基因在宿体细胞中复制表达，从而

25、达到改造生物品种或性状，大量生产出人类所需要的生物品种和产物。*基因工程的特点：1 属分子水平上DNA转移过程和细胞水平上的表达；2 基因的切割、连接等操作全靠酶学方法；3 基因工程整个过程体现不同种间的无性繁殖，即为克隆过程；4 在体外建立无性繁殖体系，易于产业化和规模化，对人类健康和经济建设的发展产生巨大作用。*基因工程技术包括哪些步骤？从细胞和组织中分离DNA；限制性内切酶酶切DNA分子，制备DNA片段；将酶切DNA分子与载体DNA连接，构建能在宿主细胞内自我复制的重组DNA分子；把重组DNA分子导入宿主受体细胞，并在一起扩增成克隆子；标记分析和筛选出获得重组DNA分子的克隆受体细胞；进

26、一步扩增、转化和表达，最后生成新的优良性状的菌种或人类所需要的产品。（简单的说就是：目的基因的获得，载体的选择；重组质粒的构建；导入目标生物体细胞内；转基因重组体的获得；转基因生物的鉴定。）9、以大肠杆菌质粒DNA的提取和重组为例阐述基因工程的基本步骤。答：从细胞中分离出DNA；限制酶截取DNA片段；分离大肠杆菌中的质粒；DNA重组；用重组质粒转化大肠杆菌；培养大肠杆菌克隆大量基因。10、核酸主要包括哪两类，其各自的组成、功能?答：根据化学组成不同，核酸可分为核糖核酸（简称RNA）和脱氧核糖核酸（简称DNA）。DNA组成：DNA是由两条多聚核苷酸链组成，每一条链由众多核苷酸通过磷酸二酯键连接而

27、成。一个核苷酸由一分子脱氧核糖、1个磷酸基和4种碱基（A、C、G、T）中任一种组合而成。DNA功能： 贮存决定物种的所有蛋白质和RNA结构的全部遗传信息； 策划生物有次序地合成细胞和组织组分的时间和空间； 确定生物生命周期自始至终的活性和确定生物的个性。RNA组成：RNA是单条的多聚核苷酸链，由众多核苷酸通过磷酸二酯键连接而成。一个核苷酸由一分子核糖、1个磷酸基和4种碱基（A、C、G、U）中任一种组合而成。RNA功能：RNA在蛋白质合成过程中起着重要作用，其中转移核糖核酸，简称tRNA，起着携带和转移活化氨基酸的作用；信使核糖核酸，简称mRNA，是合成蛋白质的模板；核糖体的核糖核酸，简称rRN

28、A，是细胞合成蛋白质的主要场所。11、组成DNA和RNA的碱基和核糖各是什么?答：DNA碱基：A-腺嘌呤、G-鸟嘌呤、C-胞嘧啶、T-胸腺嘧啶DNA核糖：五碳糖（脱氧核糖）RNA碱基：A-腺嘌呤、G-鸟嘌呤、C-胞嘧啶、U-尿嘧啶RNA核糖：五碳糖（核糖）12、目的基因的制备？答：制取目的基因有三种方法：一是采用生物学方法。原核生物中常用鸟枪法或散弹射击法，点是操作简便，缺点是工作量大，具有一定的盲目性。另一种生物学方法是采用分子杂交手段；二是采用化学合成法。它是以单核苷酸为原料，在体外用化学方法按照已知基因的碱基顺序，先合成DNA短片段，再依次连接而成完整的目的基因链；三是基因文库法。又称为

29、DNA文库，它是指用克隆方法将一种生物全部基因组以重组体的方式长期保持在适当的宿主中；四是利用PCR扩增法。PCR技术是一种用于体外扩增位于两端已知序列之间的DNA区段的分子生物学技术。原核生物基因的分离多采用前法，而真核细胞基因的分离则采用后两种方法。13、什么是PCR扩增法，其原理、操作步骤、反应过程和意义？PCR技术是一种用于体外扩增位于两端已知序列之间的DNA区段的分子生物学技术。PCR原理：PCR技术的实质为体内DNA复制的体外模拟。即使双链DNA热变性而分开成为单链DNA，退火后在低温下，两个与模板互补的引物与单链DNA配对结合，再在中温下利用TAGDNA聚合酶的聚合活性和热稳定性

30、进行聚合（延伸）反应。每经过一次变性、退火和延伸为一个循环，所扩增的特定DNA序列数是按几何指数增长。PCR技术操作步骤为：反复将目的基因片段进行热变性处理，令其双股链解开；进行反链杂交、退火、形成单链；用TagDNA聚合酶沿DNA链全程合成出两股双链DNA分子；然后开始第二个反应周期。每个反应周期，特异性目的基因可扩增一倍。用n代表反应周期数，则特异性DNA目的基因片段便按2n指数扩增下去，一直扩增至所需数量为止。PCR反应过程：DNA的变性：DNA双链在加热或碱性条件下，双链的氢键断裂为单链DNA，一般解链温度为85-95；引物与单链DNA退火结合：单链DNA在温度逐渐降低时，重新与其互补

31、的引物或另一条单链结合形成双链，称为退火；引物延伸：以目标DNA为模板，以引物为固定起点，以四种脱氧核苷三磷酸为底物在DNA聚合酶的作用下，由5端向3端的方向进行DNA复制。意义：PCR技术能在短时间内大量扩增目的基因DNA片段，且全部操作已实现自动化，这一技术不仅广泛应用于基因重组操作中的基因扩增及其检出，而且在研究火花的致癌基因、等会基因序列变异，以及分子生物学、医学、食品、农业、化工的许多领域中都得到广泛的应用。14、基因克隆的载体的概念及必须具备哪些性能？请列举三个基因载体。答：基因克隆的载体是把一个有用的目的DNA片段通过重组DNA技术,送进受体细胞中去进行繁殖和表达的工具。必须具备

32、的性能：本身是一个复制子，能自我复制，在受体细胞中大量繁殖；相对分子质量小；载体具有选择性的遗传标志，可供受体细胞辨认的表型特征；载体具有多个限制性内切酶的单一切点。三种最常用的载体是细菌质粒、噬菌体和动植物病毒。15、质粒载体必须具备的基本条件？答：本身是一个复制子，能自我复制，在受体细胞中大量繁殖；相对分子质量小；载体具有选择性的遗传标志，可供受体细胞辨认的表型特征；载体具有多个限制性内切酶的单一切点。16、目的基因与载体的连接主要哪4种连接方式？答：粘性末端连接。指将目的基因与载体用同一种限制酶酶切，产生相同的粘性末端，再通过DNA连接酶连接。 平头末端连接。指将目的基因与载体切割成平端

33、，用T4DNA连接酶连接。 人工接头法。过程：合成连接子与DNA平头末端连接限制酶切割产生粘性末端连接、构建重组DNA。 同源多聚尾连接法。载体和目的基因无法用同种限制酶切割时可用。先用单链核酸酶将粘性末端切平，再在末端核苷酸转移酶的催化下，将脱氧核糖苷酸添加于载体或目的基因的3-端，故二者计科通过碱基互补进行粘合，再由DNA连接酶连接。17、重组DNA的筛选与鉴定一般有哪四种方法？答：平板筛选法。是指利用载体的遗传性标记在平板上直接筛选的方法。插入失活：当外源DNA序列插入质粒中某一抗药基因内,使该基因失活,转化细胞就不能生长在含相应抗生素的培养平板上.蓝-白筛选：利用蓝色化合物的形成作为指

34、示剂，筛选带重组质粒的细菌。 限制酶切图谱筛选。对载体上插入的外源DNA片段进行酶切图谱分析，并以此与目的基因的已知图谱对比，因此利用这种方法不仅能区分重组子与非重组子，而且还能鉴定目的重组子。 PCR筛选重组体。抽取少量重组DNAPCR扩增电泳鉴定序列分析 原位杂交技术。1,获取DNA重组2,重组3,转化体4,筛选5,克隆6,表达7.表达产物分离纯化。18、举例说明基因工程在食品工业中应用（至少举四个方面的例子）。答： 改良食品加工的原料，如改善乳牛的产奶量；提高植物性食品氨基酸含量； 改良微生物菌种性能，如将-乙酰乳酸脱羧酶基因克隆到酵母中进行表达，可降低啤酒双乙酰含量而改善啤酒风味； 应

35、用于酶制剂的生产，如凝乳酶、-淀粉酶、葡萄糖氧化酶的生产； 改良食品加工工艺，如采用基因工程改良小麦种子贮藏蛋白的烘烤特性；降低大麦中的醇溶蛋白含量，改良啤酒的加工工艺； 应用于生产保健食品的有效成分，如在动植物或其细胞中使目的基因得到表达可以制造有益于人类健康的保健成分或有效因子。*转基因食品的优点。1.解决粮食短缺问题。2.减少农药使用，避免环境污染。3.节省生产成本，降低食物售价。4.增加食物营养，提高附加价值。5.增加食物种类，提升食物品质。6.促进生产效率，带动相关产业发展。*转基因食品的具体危害主要有哪些？答：直接危害：1.转基因寄宿、受体或带菌微生物感染人类、动物及植物；2.转基

36、因生物、组分或代谢物产生毒性或引起过敏反应；3.因意外释放转基因生物而对环境的影响。间接危害：1.转基因生物产生具有传染性或抗药性的微生物（新的病原细菌和病毒）；2.将有害的基因（如致癌物质）传给人类；3.有关基因物质转移到相关生物中，使之抵抗力增加，如抗除草剂转基因作物释放大田后，可能会出现抗除草剂特征的“超级杂草”。19、生物技术在食品生产中的应用概况答：、基因工程在食品生产中的应用。改造食品原材料，改善食品品质和加工特性；利用基因工程菌株改善发酵食品品质和风味；酶制剂的生产和改良；乳酸菌遗传和生物技术特性改良食品加工工艺的改良。、酶工程在食品生产中的应用。制糖工业：酶法生产葡萄糖，果葡糖

37、浆的生产，饴糖、麦芽糖和高麦芽糖浆的生产；酒精饮料：葡萄酒、啤酒；在蛋白制品加工方面的应用；乳品工业；肉类和鱼类加工；蛋品加工；面包烤焙和食品制造；谷类食品发酵；醋的生产。、细胞工程在食品生产中的应用：细胞工程在氨基酸菌种育种中的应用；细胞工程在酶制剂生产菌种育种中的应用；细胞工程在酵母菌育种中的应用；细胞工程在酱油曲霉菌育种中的应用；细胞工程在肉类工程中的应用；、发酵工程在食品生产中的应用：高活性干酵母的生产及其应用；黄原胶的发酵生产；结冷胶的发酵生产；茁酶多糖的发酵生产等。20、什么是DNA连接酶？分为哪两种？在基因工程中作用的作用特点是什么？答：DNA连接酶：能催化DNA分子中相邻的3-

38、OH末端和5-磷酸基末端间形成磷酸二酯键的酶。常用的DNA连接酶有两种： Ecoli-DNA连接酶特点：来源于大肠杆菌，可用于连接粘性末端，需要DNA作为辅助因子； T4-DNA连接酶特点：来源于T4噬菌体，可用于连接粘性末端和平末端，但连接效率低。需要ATP作为辅助因子。21、酶的固定方法都有哪四种？答：酶的固定方法，根据酶与载体结合的化学反应类型分为四类：一、吸附法。吸附法的显著特点是工艺简便及条件温和，其载体选择范围较广，不会引起酶变性失活，可反复使用。但酶和载体容易结合不牢而脱落。吸附法分为物理吸附法和离子吸附法。物理吸附法是酶被载体物理吸附而固定化的方法，离子吸附法是将与含有离子交换

39、基因的水不溶性载体以静电作用力相结合的固定化方法。二、包埋法。包埋法是指用一定方法将酶包埋于半透明的载体之中，支撑固定化酶的方法。这种酶包埋在高聚物内的方法对大多数酶、粗酶制剂甚至完整的微生物细胞都是适用的。包埋法分为凝胶包埋法和半透膜包埋法。凝胶包埋法是将酶或含酶菌体包埋在各种凝胶内部的微孔中，制成一定形状的固定化酶或固定化菌体。半透膜包埋法是将酶分子定位于半透性的聚合体膜内制成微胶囊，有利于底物和产物的扩散。三、共价键结合法。共价键结合法是酶蛋白的侧链基团和载体表面上的功能基团之间形成共价键而固定的方法。四、交联法。交联法是使用双功能试剂或多功能试剂与酶分子间进行交联的固定化方法。22、为

40、什么要固定化酶？酶固定化的优缺点有哪些？答：酶的固定化是指将酶与不溶性载体结合，使游离酶、细胞或细胞器等的催化活动完全或基本上限制在一定空间内的过程，经过固定化的酶，容易与溶液中的底物和产物分离，且可使酶反复使用，效率高，生产成本大大下降，并增强了其稳定性。因此，固定化酶在工业生产上的应用为生产自动化、管道化、连续化提供了条件，促进了酶工程的飞跃发展。固定化酶优点:（1）同一批固定化酶能在工艺流程中重复多次、长期地使用；并可预测衰变的速度；（2）固定化后，和反应物分开，有利于控制生产过程，同时纯化简单；（3）稳定性显著提高，包括热稳定性、对蛋白质的稳定性（提高了对蛋白质酶、蛋白质变性剂和抑制剂

41、的抵抗作用）、操作稳定性和储藏稳定性（4种稳定性）（4）便于控制其形状以适应不同用途，如颗粒、线条、薄膜和酶管等；（5）提高了产物质量，应用范围广；（6）提供了研究酶动力学的良好模型。缺点：（1）一种酶只能催化一种化学反应，而在生产实践中，很多产物的形成都是通过一系列的酶促反应才能得到的。（2）固定化酶一般只适用于水溶性的小分子底物；大分子底物常受载体阻拦，不易接触酶，致使催化活力难以发挥。（3）首次使用时投入成本较高。*固定化酶的催化特性？（与游离酶的不同）答：底物专一性。酶固定化后，由于空间位阻的存在，酶对高分子质量底物的活力显然减少； 最适温度。固定化酶的最适作用温度一般与游离酶差不多，

42、活化能也变化不大。但有些会有明显变化； 最适PH。影响固定化酶最适PH的因素是：载体的带电性质和酶催化反应产物的影响。（备用：米氏常数Km。反应了酶与底物的亲和力； 最大反应速度Vmax。多数与游离酶相通。有些酶采用不同的固定方法则Vmax发生变化。）*酶固定化后改变的性质：上述催化特性以及四种稳定性。23、常用的三种纤维素酶的作用方式？答：（1）葡萄糖内切酶。这类酶作用于纤维素分子内部的非结晶区，随即水解-1,4糖苷键，将长链纤维分子切断，产生大量非还原性末端的小分子纤维素；（2）葡萄糖外切酶。作用于纤维素线状分子末端，水解-1,4糖苷键，每次切下一个纤维二糖分子；（3）-葡萄糖苷酶。作用方

43、式：这类酶水解纤维二塘和短链的纤维寡糖生成葡萄糖，对纤维二糖和纤维三糖水解很快，随着葡萄糖聚合度的增加速度下降。24、简述纤维素酶在食品工业中的作用（最少四个方面）。答：饮料生产。在果汁生产上，利用纤维素酶对纤维素类物质的降解，可促进果汁的提取与澄清，提高可溶性固形物含量，并可将果皮渣综合利用；果蔬生产。某些蔬菜水果经纤维素酶适当处理可使细胞壁膨胀、软化，提高可消化性和改进口感；可改进脱水蔬菜的烧煮性和复原性； 种子蛋白利用。纤维素酶可用于处理大都可促进脱皮，增加大豆或豆饼提取优质蛋白质的得率。 速溶茶生产。用纤维素酶抽取茶叶中的有效成分，可提高得率，又保持其色香味； 琼脂生产。用纤维素酶提取

44、琼脂，避免其分解；并由于细胞壁的降解可提高得率简化工艺。25、常见的三种淀粉酶的作用方式和产物。答：（1）a-淀粉酶：a-淀粉酶作用于淀粉和糖原时，从底物分子内部随机内切a-1,4糖苷键,生成一系列分子质量较小的糊精（主要产物），和少量低聚糖、麦芽糖和葡萄糖，而使淀粉糊的粘度迅速下降，即起“液化”作用；（2）B-淀粉酶：作用于淀粉分子，从淀粉分子非还原端切下两个葡萄糖单位，即一个麦芽糖单位，并将原来的a-构型变成B-构型。B-淀粉酶只能水解a-1,4糖苷键，不能作用于a-1,6糖苷键，故水解支链淀粉是不完全的，因而，水解至分枝点前2-3个葡萄糖残基时停止，而残留较大分子的所谓极限糊精，生成50

45、%60%的麦芽糖。产物是麦芽糖和极限糊精；（3）葡萄糖淀粉酶：从淀粉分子非还原端依次水解a-1,4糖苷键，生成葡萄糖分子，并把a-构型转变为B-型，产物为B-葡萄糖。此外，也能水解淀粉的a-1,6糖苷键和a-1,3糖苷键;（4）脱枝酶：作用于直链淀粉和糖原等分支酶的1,6糖苷键，把淀粉的分枝切下来。产物是麦芽糖。26、何谓环状糊精？环糊精的结构和种类？写出酶法生产-CD的三个阶段/主要工艺流程。P118答：环状糊精是淀粉经酸解环化生成的产物。环状糊精是一种由6个以上的葡萄糖以-1,4糖苷环状低聚糖。环糊精的构象很像一个中空的圆筒，这个圆筒被称为超微囊或分子囊，可以吸收一些物质进入囊中形成包络物

46、。环状糊精分为-环糊精、-环糊精、-环糊精，分别是由6、7、8个脱水葡萄糖单位构成。生产-环糊精的主要三个阶段：CGTase制备：将菌种从斜面培养基转移至种子罐培养，进而在发酵罐中进行产酶操作。若为嗜碱性芽孢杆菌，培养基pH控制为碱性，发酵罐温3639，罐压0.050.07MPa，通风量为0.60.8（体积比），一般发酵周期为2024h，产酶活力在3000U/ml。发酵完毕后离心分离得到酶液，或以变性淀粉吸收酶制成酶饼。 -环糊精的制备：以玉米淀粉或马铃薯淀粉为原料，配成10%15%的淀粉浆，调pH至8.08.5，按每1g生淀粉加入420UCGTase液，在8595搅拌液化30min，冷却至5

47、560，追加CGTase，保温反应1620h，直至-环糊精产量达到高峰并呈下降趋势时，加热至100终止酶促反应，调pH至6.06.5，加入少量-淀粉酶（酶量为3U/g淀粉左右）使未反应的淀粉和糊精水解，降低反应液的黏度。然后经活性炭脱色过滤，再经离子交换树脂精制，真空蒸发至45%50%时，加入重结晶母液一起浓缩至60%左右，加晶种混合均匀，一起放入冷却结晶槽中流水降温结晶，再用离心机脱水并用少量蒸馏水洗涤，离心甩干，用低温气流干燥或5060烘干，即得到-环糊精粗品（-环糊精含量90%以上）。 -环糊精的精制：如果将结晶后的粗品在100%下用蒸馏水溶解，活性炭脱色，过滤，再冷却重结晶，离心分离，干燥后可以得到-环糊精精品（含量99%以上）。27、何谓低聚糖？低聚果糖/低聚异麦芽糖/低聚半乳糖/低聚乳果糖酶法转化的转化酶和主要步骤？答：低聚糖是指210个单糖单位通过糖苷键连接起来，形成直链或分支链的一类寡糖的总称。低聚果糖。转化酶是-果糖转移酶或-呋喃果糖苷酶。酶法转化的主要步骤：用-果糖