食品生物技术导论题库及答案20131212

第一章绪论1．什么是食品生物技术？食品生物技术(foodbiotechnology)：是现代生物技术在食品领域中的应用，是指以现代生命科学的研究成果为基础，结合现代工程技术手段和其它学科的研究成果，用全新的方法和手段设计新型的食品和食品原料。2．举例说明传统生物技术与现代生物技术？两者的区别和联系答：传统生物技术指制造酒、面包、酱、醋、奶酪及其它食品的传统工艺。现代生物技术以现代生物学研究成果为基础、以基因工程为核心的新兴学科。两者的区别：传统生物技术的研究水平是细胞或组织水平，现代生物技术的研究水平是在分子水平。两者的联系：现代生物技术的研究是以传统生物技术为基础。现代生物技术的研究能够促进传统生物技术研究。3．食品生物技术主要包含哪些内容？内容：基因工程、细胞工程、蛋白质工程、酶工程、发酵工程、生物工程下游技术、现代分子检测技术。4．食品生物技术各部分间是怎样的关系？答：基因工程技术是食品生物技术的核心和基础，它贯穿于细胞工程、酶工程、发酵工程、蛋白质工程、生物攻城下游技术和现代分子检测技术之中。而细胞工程、酶工程、发酵工程、蛋白质工程、生物攻城下游技术和现代分子检测技术又相互融合，相互穿插，与基因工程技术构成了一个既有中心，又有侧重点，又相互联系的密不可分的有机整体。5．食品生物技术各内容在食品工业发展中的地位和作用？答：（1）基因工程将处在21世纪食品工业的核心位置，可以根据需要人为地设计新型的食品及食品原料，可以为发酵工程提供更优良的工程菌株；（2）发酵技术很早被人们用于生产食品，食品发酵工程在食品工业中占有举足轻重的作用；（3）食品与酶的关系密切，食品生产离不开酶处理，蛋白质工程和酶工程在食品工业中的作用将逐渐加强；（4）细胞工程在食品工业发展中的潜在重要作用，同食品工业密切相关的是离体细胞的培养及次生代谢物的产生；（5）生物工程下游技术作为现代食品工业不可缺少的部分将对食品工业的发展起到推动作用。第二章基因工程6．什么是基因工程？答：基因工程也就是DNA重组技术，是用人工的方法把不同生物的遗传物质（基因）分离出来，在体外进行剪切，拼接，重组形成基因重组体，然后再把重组体引入宿主细胞或个体中得以高效表达，最终获得人们所需要的基因产物。7．基因工程的操作步骤有哪些？答：剪切→拼接→导入→表达。①在供体细胞中用限制性内切酶切割基因，以分离出含有特定的基因片段或人工合成目的基因并制备载体；②把获得的目的基因与制备好的运载体用DNA连接酶连接组成重组体；③把重组体引入宿主细胞；④筛选、鉴定出含有外源目的基因的菌体或个体。8．什么是工具酶，举例至少3种工具酶答：基因工程的操作，是依赖于一些重要的酶作为工具来对基因进行切割和拼接等操作，这些酶被称为工具酶。如：限制性内切酶、DNA连接酶、DNA聚合酶。9．限制性内切酶的定义及分类?答:定义：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。根据限制性内切酶的识别位点和切割位点及所需要的辅助因子，可分为3种不同类型。I型：切割位点不确定，不适用于基因工程。Ⅱ型：基因工程的工具酶。Ⅲ型：切割位点不在识别位点，对分子克隆操作亦无实用意义。10．限制性内切酶的平齐末端与粘性末端答：平齐末端：在识别序列内的对称轴上切割，其切割产物具平头末端（不易重新连接）。粘性末端：在识别序列2条链对应位上错位切割，有5’端突出的粘性末端和3’端突出的粘性末端。11．同尾酶与同裂酶的定义答：同裂酶：来源不同，但识别序列相同的限制性内切酶。同尾酶：识别的序列不同，但能切出相同的粘性末端的限制性内切酶。12．DNA连接酶的定义及功能答：定义：能将两段DNA拼接起来的酶称为DNA连接酶。功能：催化DNA相邻的5′磷酸基团和3′羟基末端之间形成磷酸二酯键，将DNA单链缺口封合起来。13．举例说明5种以上DNA聚合酶答：一、大肠杆菌DNA聚合酶二、Klenow片段三、T4噬菌体DNA聚合酶四、T7噬菌体DNA聚合酶五、耐热DNA聚合酶六、末端转移酶七、反转录酶14．基因工程载体的定义，及理想基因工程载体的特征?答：基因载体是一类将外源DNA或基因带入宿主细胞的能自我复制的DNA分子。1.能在宿主细胞内独立和稳定的自我复制；2.易于从宿主细胞中分离，便于纯化；3.具有多种单一的限制性内切酶酶切位点4.具有合适的遗传标记基因。15．质粒的定义，什么叫质粒拷贝数?答：定义，存在于细胞质中的一类独立于染色体的自主复制的双链环状DNA分子。质粒拷贝数：生长在标准的培养基条件下，每个细菌细胞中所含有的质粒DNA分子的数目。16．什么是穿梭质粒载体，举例1个穿梭质粒载体答：定义：一类由人工构建的具有两种不同复制起点和选择标记、可在两种不同的宿主细胞中存活和复制的质粒载体。如：大肠杆菌-枯草芽孢杆菌穿梭质粒载体、大肠杆菌-酿酒酵母穿梭质粒载体、大肠杆菌-土壤农杆菌穿梭质粒载体(植物转化载体)、大肠杆菌-动物细胞穿梭质粒载体。pHT304是应用于苏云金芽胞杆菌的穿梭载体。17．什么是目的基因？获得目的基因的途径有哪些答：目的基因（objectgene），靶基因（targetgene）根据基因工程的目的和设计所需要的某些DNA分子片段。直接分离法、PCR扩增、构建基因组文库法、构建cDNA文库法、化学合成法。18．聚合酶链式反应法（PCR）反应的基本过程是怎样的？答：①DNA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℃；②引物与单链DNA退火结合：单链DNA在温度逐渐降低时，重新与其互补的引物或另一条单链结合形成双链，称为退火；③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。19．目的基因与载体的连接的方法有哪些答：①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。②平端连接。指将目的基因与载体切割成平端，用T4DNA连接酶连接。③人工接头连接，由平末端加上新的含有限制性酶切位点的接头，再用限制酶切除产生粘性末端，而进行粘端连接。④同聚物加尾连接，在末端转移酶的作用下，在DNA片段末端加上同聚物序列制造出粘性末端，再进行粘端连接。20．什么是受体细胞，受体细胞有哪些？答：宿主细胞，是能摄取外源DNA，使外源DNA进行复制，并且能够表达重组体所带有的表型特征的细胞。分类：①原核受体细胞：大肠杆菌、枯草杆菌、棒状杆菌等；②真核受体细胞：1、真菌细胞：酵母；2、植物细胞：水稻、棉花、玉米、马铃薯、烟草；3、动物细胞：猪、羊、牛、鱼。21．什么是感受态细胞，如何获得感受态细胞答：感受态细胞，受体细胞经过一些特殊方法的处理后，细胞膜的通透性发生变化，成为能容许有外源DNA的载体分子通过的细胞。方法：化合物诱导转化法、磷酸钙沉淀法、电穿孔转化法、基因枪转化法、微注射技术法。22．举例说明基因工程在食品产业中有哪些应用？答：①利用基因工程改造食品微生物，如将α-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；②利用基因工程改善食品原料的品质，如改善乳牛的产奶量；提高植物性食品氨基酸含量；③利用基因工程改进食品生产工艺，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；④利用基因工程生产食品添加剂及功能性食品，生产黄原胶，应用于生产保健食品的有效成分。23．谈谈基因工程在食品产业中的应用前景？答：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。第三章细胞工程1、什么是细胞工程？答：概念：也称细胞技术，以细胞为基本单位，在离体条件进行培养或人为的精细操作，使细胞在体外大规模繁殖，以获得具有新性状的细胞系或生物体以及生物的次生代谢产物。2、什么是细胞全能性？答：一个与合子具有相同遗传内容的体细胞具有产生完整生物个体的潜在能力。3、什么是植物细胞培养？答：在离体条件下，将愈伤组织等置于液体培养基中震荡培养，得到分散游离的悬浮细胞，通过继代培养使细胞增殖，从而获得大量细胞群体的一种技术。4、植物细胞培养基成分主要有哪些答：①无机盐：“大量元素”和“微量元素”；②碳源：蔗糖、葡萄糖，果糖；③植物生长激素：生长素：吲哚乙酸和萘乙酸，分裂素：腺嘌呤衍生物，6-苄氨基嘌呤、玉米素；④有机氮源：蛋白质水解物、谷氨酰胺、氨基酸；⑤维生素：硫胺素，烟酸、泛酸、生物素、叶酸；⑥复合物质：细胞生长调节剂，酵母抽提液、麦芽抽提液、椰子汁、水果汁。5、植物细胞悬浮培养的主要流程答：1）诱导产生愈伤组织；2）继代培养：愈伤组织反复继代，使组织不断增殖，提高愈伤组织的松散性；3）悬浮培养，将愈伤组织在液体培养基中培养，建立悬浮培养物；4）过滤、离心，获得游离细胞；5）悬浮培养。6、什么是动物细胞培养？答：是指从机体取出动物组织或细胞，分散成单个细胞，是指从机体取出动物组织或细胞，分散成单个细胞，给予必要的生长条件，模拟体内生长环境，使其在体外继续生长与增殖。7、根据是否贴附于支持物，动物细胞有哪两个类型，对应的培养方式分别为什么？答：悬浮型细胞：生长时呈悬浮状态。采用悬浮培养。贴附型细胞：附着于带适量正电荷的固体或半固体。采用贴壁培养。8、动物细胞培养基主要成分有哪些？答：⑴氨基酸；⑵维生素；⑶无机盐；⑷糖类；⑸有机添加剂；(6)激素和生长因素；(7)其它成分如：添加小牛血清。9、什么是动物细胞贴壁培养，动物细胞贴壁分为哪4个步骤？答：是指必须贴附在固体介质表面上生长的细胞培养。大多数哺乳动物细胞属于贴壁依赖性细胞。细胞贴壁的步骤包括：贴壁因子吸附于培养表面、细胞与表面接触、细胞贴壁于培养表面和贴壁细胞在培养表面上扩展等几个。10、什么是动物细胞微载体培养和微囊培养？答：微载体培养原理：细胞贴壁生长在微载体表面上，载体在轻度搅拌下携带细胞悬浮在培养液中。微囊培养，将细胞包在半透性微囊内，在细胞内悬浮培养。原理：细胞在各自微小环境中生长，当细胞密度达到一定数值时，收集微囊，破开微囊获得高度纯化的大分子产物。11、细胞融合的定义和意义答：定义：在离体条件下，用人工方法将不同来源的原生质体融合成一个杂合细胞，生产特殊生物制品或形成新品种的技术。也称体细胞杂交、原生质体融合。意义：1）有性杂交变无性杂交，加快育种速度；2）打破远缘杂交的不亲和性；3）创造新细胞质杂种；4）生物制品制备，如单克隆抗体。12、简述细胞融合的三种方法及其原理答：①生物法——仙台病毒法，原理：病毒被膜具有凝聚细胞的能力，它一边黏连一个细胞的表面，另一边黏连另一个细胞的表面，从而使两个细胞在病毒的作用下靠近发生凝结，诱导细胞的融合。②化学法，PEG+Ca2+的作用机理：PEG分子具有轻微的负极性，与具有正极性基团的物质形成氢键，在原生质体之间形成分子桥，使原生质体发生粘连进而促使原生质体的融合；Ca2+和磷酸根离子结合形成不溶于水的络合物，作为“钙桥”，从而促进了融合。③电处理融合法，原理：采用直流电脉冲的诱导，可改变原生质体质膜表面的电荷，使异种原生质体粘合，并使原生质膜瞬间破裂，相邻的原生质体连接、闭合、产生融合体。13、什么是植物细胞工程？植物细胞工程的内容是什么？答：植物细胞工程的基本含义是：以植物细胞为基本单位在离体条件下进行培养、繁殖或人为的精细操作，使细胞的一些生物学特性按人们的意愿发生根本改变，从而达到改良品种或生产生物产品的一种技术。植物细胞工程主要包括原生质体的培养技术、植物细胞杂交技术、植物单倍体的培养技术等。14、植物细胞工程在食品工业中的应用？答：①利用植物细胞工程生产香料；②利用植物细胞培养技术生产食品添加剂；③利用植物细胞培养技术生产天然食品；④利用植物细胞培养技术生产植物药；⑤利用植物细胞培养生产抗氧化剂。第四章蛋白质工程1、什么是蛋白