食品生物技术基础复习总结

6. 什么是目的基因？通常获得目的基因的方法有哪些？ 答：，目的基因（objective gene），又叫靶基因（target gene），是指根据基因工程的 目的和设计所需要的某些 DNA 分子的片段，它含有一种或几种遗传信息的全套密码。 获取目的基因的方法有：鸟枪法（散弹法）、物理化学方法、化学合成法、酶促逆转录 合成法、PCR 扩增法。
反义 RNA 是指有义 DNA 链转录成的、与特异的靶 RNA 互补结合并能抑制靶 RNA 表达的一 段序列。转录产生反义 RNA 的基因称之为反义基因。反义 RNA 技术是指把一段 DNA 序 列以反义方向插入到合适的启动子和终止子之间，然后把此基因构建体转化到受体细胞 中去，通过选择培养获得转化生物体的技术。
4. 基因工程在食品产业中的应用。 答： ⑴ 利用基因工程改造食品微生物：①改良微生物菌种——基因工程菌；例：面包酵母 菌——促进发酵，啤酒酵母菌。②微生物酶分子的人工进化。 ⑵ 利用基因工程改善食品原料的品质：①蛋白质类食品原料 ②油脂类食品原料 ③碳 水化合物类食品原料 ⑶ 利用改进食品生产工艺：①利用 DNA 重组技术改进果糖和乙醇生产方法 ②改良啤 酒大麦的加工工艺 ③改良小麦种子贮藏蛋白的烘烤特性 ④改善牛乳加工特性 ⑷ 利用改进食品生产工艺：①利用 DNA 重组技术改进果糖和乙醇生产方法 ②改良啤 酒大麦的加工工艺 ③改良小麦种子贮藏蛋白的烘烤特性 ④改善牛乳加工特性
细胞工程分为植物细胞工程、动物细胞工程和微生物细胞工程。 2. 细胞的全能性：生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能的特性，原因是生物
体的每一个细胞都要包含有该物种所特有的全套遗传物质。 3. 植物组织培养：处于离体状态的植物活细胞，在一定的营 已分化的植物细胞在合适
养物质、激素和其他外界条件的作用下，就可能表现出全 的条件下具有潜在的发育 能性，发育成完整的植株。人工条件下实现的这一过程， 成 完 整 植 株 或 个 体 的 能
3. PCR 技术的基本原理。 答：多聚酶链式反应简称 PCR（英文全称：Polymerase Chain Reaction）。 PCR 反应体系应具备以下条件：①要有与被分离的目的基因的 DNA 双链两端序列互补 的 DNA 引物（约 20 个碱基左右）；②具有热稳定性的酶，如 TaqDNA 聚合酶；③dDTP； ④作为模板的目的 DNA 序列。 PCR 反应过程包括：①变性。即将模板 DNA 至于 95℃的高温下，使双链 DNA 的双 链解开变成单链 DNA；②退火。将反应体系的温度降低至 55℃左右，使得一对引物能 分别与变性后的两条模板链相配对；③延伸。将反应体系温度升高到 TaqDNA 聚合酶 作用的最适温度 72℃，然后以目的基因为模板，合成新的 DNA 链。
5. 什么是转基因食品？你对转基因食品安全性是怎样认识的？ 答：转基因食品是利用分子生物学技术，将某些生物的基因转移到其他物种中去，使其 性状、营养品质、消费品质向人类所需要的目标转变。 转基因食品大致可以分为两大 类，一是改造现有的基因，使一些性状不表现出来；另外一类是导入其他的基因，从而 产生新的性状。 安全：科学家的试验表明转基因食品是安全的。赞同这个观点的科学家主要有以下几个 理由。首先，任何一种转基因食品在上市之前都进行了大量的科学试验，国家和政府有 相关的法律法规进行约束，而科学家们也都抱有很严谨的治学态度。另外，传统的作物 在种植的时候农民会使用农药来保证质量，而有些抗病虫的转基因食品无需喷洒农药。 还有，一种食品会不会造成中毒主要是看它在人体内有没有受体和能不能被代谢掉，转 化的基因是经过筛选的、作用明确的，所以转基因成分不会在人体内积累，也就不会有 害。 不安全：转基因食物从 1993 年出现到现在仅 10 余年，并未经过长期的安全性试验，还
第1章 绪论
第2章 基因工程
一、 概念理解
① 生物技术：生物技术是指综合运用现代生物学、化学和工程学的手段，直接或间接地
利用生物体、生命体系和生命活动过程生产有用物质的一门高级应用技术科学。 生物技术主要包括细胞工程、发酵工程、酶工程和基因工程四大领域。
② 食品生物技术：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
所谓基因工程，就是利用 DNA 体外重组或扩增技术从供体生物基因组中分离感兴趣的基 因或 DNA 片段，或是经过人工合成的方法获得基因，然后经过一系列切割，加工修饰， 连接反应产生重组 DNA 分子，再将其转入适当的受体细胞，以期获得基因表达的过程。
④ 食品基因工程：利用基因工程的技术和手段，在分子水平上定向重组遗传物质，以改
2. 什么是限制性内切酶(RE)？简述其分类、特点及作用。（P30） 限制性内切酶是能够在特定部位限制性的切割 DNA 分子的内切酶。 限制性内切酶分类： I 型：由三个基因构成，hsdR；hsdM；hsdS 位于染色体上，三个基因构成一个复合体， 限制酶需要 ATP、Mg2+、SAM（５—腺苷甲硫氨酸）。 II 型：限制与修饰基因产物独立起作用，在Ｅ. coli 中这两种基因位于质粒上。 III 型：修饰酶与Ｉ型酶相同，hsdＭ与 hsdＳ基因产物结合成一亚单位，限制酶是独立
2. 植物体细胞杂交过程？ 答：植物体细胞杂交是用两个来自于不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞，并且把杂 种细胞培育成新的植物体的方法。植物体细胞杂交的过程如下：
植物 A 细胞 植物 B 细胞
去壁
原生质体 A 原生质体 B
杂种植株
再分化
原生质体融 合
原生质融合体
良食品的品质和形状，提高食品的营养价值、贮藏加工性状以及感官性状的技术。
⑤ 基因重组：利用限制性内切酶和其他一些酶类，切割和修饰载体 DNA 和目的基因，并
将两者连接起来。
⑥ 克隆（Cloning）：外源基因的无性繁殖。具体指目的基因与载体连接成重组 DNA 以
后，将其导入受体细胞进行扩增和筛选，达到大量的重组分子的过程。（大肠杆菌是目 前基因工程中最常用的受体细胞。）
存在许多不确定因素： 1.基因技术采用耐抗菌素基因来标识转基因化的农作物，在基因食物进入人体后可
能会影响抗生素对人体的药效，作物中的突变基因可能会导致新的疾病； 2.转基因技术中的蛋白质转移可能会引起人体对原本不过敏的食物产生过敏，分割
重组后的新的蛋白[1]质性状是否完全符合我们设想的需求有待考证； 3.基因的人工提炼和添加，有可能增加和积聚食物中原有的微量毒素，不可预见的
力，这就是细胞的全能性 （totipotency）。
就是植物组织培养。 指植物的离体部分(包括任何器官、组织、细胞或原生质体)，在人工控制的培养基及环 境条件(温度及光照)下，得以生长和分化的一种无菌培养技术。该词最早仅局限用于离 体部分增殖形成愈伤组织，现在一般通用于所有类型的植物无菌培养技术。 4. 植物体细胞杂交：植物体细胞杂交指用两个来自不同植物的体细胞融合成一个杂种细 胞，且把杂种细胞培育成新的植物体的方法。 5. 悬浮细胞培养系统：悬浮培养：是指将单个游离细胞或小细胞团在液体培养基中进行 培养增殖的技术。其特点包括以下三方面：（1）增加培养细胞与培养液的接触面，改善 营养供应；（2）在振荡条件下可避免细胞代谢产生的有害物质在局部积累而对细胞自身 产生毒害；（3）振荡培养可以适当改善气体的交换。 6. 动物细胞工程：动物细胞工程是细胞工程的一个重要分支，利用细胞分子生物学和分子 生物学的理论基础，利用工程技术手段，按照人类的需要大量培养细胞和生产动物本身。 主要的技术手段有动物细胞培养、动物细胞融合、淋巴细胞杂交瘤产生单克隆抗体、胚 胎移植、核移植等。其中，动物细胞培养技术是其他动物细胞工程技术的基础。 7. 动物细胞培养：指从动物有机体中取出相关的组织,将它分散成单个细胞,然后,放在 适宜的培养基中,让这些细胞生长和增殖。在整个过程中细胞不再分化，不再形成组 织。 8. 单克隆抗体：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。 二、 思考题 1. 什么是脱分化？什么是再分化？决定植物细胞脱分化、再分化的关键因素是什么? 答：由高度分化的植物器官、组织或细胞产生愈伤组织的过程，称为植物细胞的脱分化, 或者叫做去分化。脱分化产生的愈伤组织继续进行培养，又可重新分化成根或芽等器官。 该过程叫做再分化。影响脱分化的一个重要因素是植物激素。当细胞分裂素与生长素共 同使用时，能强烈促进愈伤组织的形成，而两者不同的浓度配比在再分化过程中，分别 对诱导根或芽的产生起关键作用。当细胞分裂素与生长素浓度比高时，有利于芽的发生； 浓度比低时，有利于根的发生。 愈伤组织：没有分化的无固定形状的薄壁细胞。
反义基因转录生成的 mRNA 可以抑制具有同源性的内源基因的表达，用这种方法可以 获得特定基因表达受阻而其他无关基因的表达不受影响的转基因植株。
第3章 细胞工程
一、 概念理解 1. 细胞工程：是以细胞为单位，在离体条件下进行培养或者人为地精细操作，是细胞在体
外大规模繁殖，使细胞的生物学特性按照人的意愿发生改变，从而达到体外生产生物产 品的目的。
⑦ 基因食品：转基因食品是利用分子生物学技术，将某些生物的基因转移到其他物种中
去，使其性状、营养品质、消费品质向人类所需要的因，使一些性状不表现出来；另外一类是导入其他的基 因，从而产生新的性状。 二、 思考题 1. 什么是基因重组？DNA 重组实验包括哪几个步骤？ 答：基因重组就是利用限制性内切酶和其他一些酶类，切割和修饰载体 DNA 和目的基因， 并将两者连接起来。一个典型的 DNA 重组实验包括以下几个步骤：①提取工体生物的目 的基因（或称外源基因），通过限制性内切酶、DNA 聚合酶连接到另一个 DNA 分子上（克 隆），形成一个新的重组 DNA 分子；②将重组 DNA 分子转入受体细胞并在受体细胞中复 制保存，这个过程称为转化（transformation）；③对吸收了重组 DNA 的受体细胞进行 筛选和鉴定；④对含有重组 DNA 的细胞进行大量培养，检测外源基因是否表达。