食品生物技術(shù)匯總食品生物技術(shù)匯總食品生物技術(shù)匯總V:1.0精細(xì)整理，僅供參考食品生物技術(shù)匯總?cè)掌冢?0xx年X月基因工程1.基因工程的DNA聚合酶有幾類主要有哪些活性

（1）依賴于DNA的DNA聚合酶：大腸桿菌DNA聚合酶Ⅰ（全酶）；大腸桿菌DNA聚合酶Ⅰ大片段（Klenow片段）、耐熱的DNA聚合酶（TaqDNA聚合酶）等。大腸桿菌DNA聚合酶Ⅰ（全酶）具有三種活性：①5’→3’DNA聚合酶活性，以單鏈DNA為模板，以帶3’自由羥基的DNA片段為引物；②5’→3’外切核酸酶活性，從5’端既降解雙鏈DNA，也降解RNA-DNA雜交體中的RNA鏈（RNA酶H活性）；③3’→5’外切核酸酶活性，底物為帶3’自由羥基的雙鏈DNA或單鏈DNA。主要用于：①以切刻平移法標(biāo)記DNA；②對DNA分子的3’大腸桿菌DNA聚合酶Ⅰ大片段（Klenow片段）5’→3’DNA聚合酶活性，以單鏈DNA為模板，以帶3’自由羥基的DNA片段為引物。3’→5’外切核酸酶活性，底物為帶3’TaqDNA聚合酶具有一種活性：5’→3’DNA聚合酶活性，以單鏈DNA為模板，以帶主要用于：①對DNA進(jìn)行測序；②通過聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)對DNA分子的特定序列進(jìn)行體外擴(kuò)增。（2）依賴于RNA的DNA聚合酶（即逆轉(zhuǎn)錄酶）:優(yōu)先以RNA為模板，也可以DNA為模板。逆轉(zhuǎn)錄酶能以RNA為模板催化合成雙鏈DNA。逆轉(zhuǎn)錄酶（依賴于RNA的DNA聚合酶）具有兩種活性：①5’→3’DNA聚合酶活性，以RNA或者DNA為模板，以帶3’自由羥基的RNA或DNA片段為引物;②RNA酶H活性，即5’→3’外切核糖核酸酶活性，特異地降解RNA-DNA雜交體中的RNA。逆轉(zhuǎn)錄酶無3’→5’(3)末端脫氧核苷酸轉(zhuǎn)移酶（簡稱末端轉(zhuǎn)移酶）:不以DNA或RNA為模板，只是將核苷酸加到已有DNA分子的末端。末端脫氧核苷酸轉(zhuǎn)移酶（末端轉(zhuǎn)移酶）具有一種活性：即末端轉(zhuǎn)移酶活性，在二價陽離子存在下，其催化dNTP加于DNA分子的3’-羥基端。主要用于：①給載體DNA或cDNA加上互補(bǔ)的同聚尾;②以32P標(biāo)記的一種dNTP或一種rNTP來標(biāo)記DNA片段的3’2.基因工程的大腸桿菌載體有哪些，各有什么特點(diǎn)？3.瓊脂糖凝膠電泳的原理有什么特點(diǎn)

基本原理：在生理條件下，核酸分子之間糖－磷酸骨架中的磷酸基團(tuán)呈離子化狀態(tài)。當(dāng)核酸分子被放置在電場中時，它們會向正電極方向遷移。由于糖－磷酸骨架在結(jié)構(gòu)上的重復(fù)性質(zhì)，相同數(shù)量雙鏈DNA幾乎具有等量的凈電荷，因此，它們能以同樣的速度向正電極方向移動，即電泳的遷移率，取決于核酸分子自身的大小和構(gòu)型。特點(diǎn)：（1）瓊脂糖是一種線性多糖聚合物，當(dāng)其加熱到沸點(diǎn)冷卻凝固會形成良好的電泳介質(zhì)，其密度由瓊脂糖的濃度決定；（2）經(jīng)過化學(xué)修飾的低熔點(diǎn)（LMP）的瓊脂糖，在結(jié)構(gòu)上比較脆弱，低溫下熔化，可用于DNA片段的制備電泳。LMP可不經(jīng)過電洗脫或破碎凝膠，用來回收DNA分子；（3）無毒，凝膠過程中不需要催化劑、加速劑，不會發(fā)生自由基聚合；（4）分辨率:0.2～50kb。4.多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）的基本原理PCR反應(yīng)體系的組成

基本原理：（1）在模板DNA、引物和4種脫氧核糖核苷酸存在的條件下，利用DNA聚合酶催化合成反應(yīng)，體外擴(kuò)增特異DNA片段。（2）能夠指導(dǎo)特定DNA序列的合成。（3）使特定DNA區(qū)段得到了迅速大量的擴(kuò)增。反應(yīng)條件。94℃變性30s；55℃復(fù)性30s；70～72℃延伸30～60s。一共進(jìn)行30輪左右的循環(huán)。反應(yīng)體系：（1）模板。待測的核苷酸（DNA或RNA）分子；雙鏈DNA可直接用于反應(yīng)，而RNA則需要用反轉(zhuǎn)錄酶反轉(zhuǎn)錄成為cDNA，然后用作聚合酶反應(yīng)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。由于每輪反應(yīng)需要三個溫度點(diǎn)，因此采用耐熱TaqDNA聚合酶。（3）一對引物。人工合成的、長度通常為20～24個核苷酸。（4）四種三磷酸脫氧核苷（即dNTP），是合成DNA所需的原料。（4）適當(dāng)?shù)木彌_液體系。用于PCR的標(biāo)準(zhǔn)緩沖液內(nèi)一般含：50mmol/LKCl、10mmol/LTris-HCl（pH8.3，室溫）、1.5mmol/LMgCl2。5.常用目的基因制備的方法及其原理？已知基因部分核苷酸序列或全部核苷酸序列，基因的制備方法主要分為兩大類：一類是基因化學(xué)合成法，一類是基因生物制備法。一般又可將基因生物制備法分為基因組文庫法、cDNA文庫法和PCR法等。（一）基因化學(xué)合成法DNA的化學(xué)合成方法主要有磷酸二酯法、磷酸三酯法、固相亞磷酸酰胺法等。磷酸二酯法是最初發(fā)明的化學(xué)合成基因的方法，而固相亞磷酸酰胺法是目前絕大部分DNA自動合成儀所使用的方法。基因的化學(xué)合成法主要用于PCR擴(kuò)增引物、核酸測序引物和合成接頭等寡核苷酸片段的合成。（二）基因組文庫法基因工程中，將某種生物全部基因組的遺傳信息，貯存在可以長期保存的穩(wěn)定重組體中，以備需要時能夠隨時應(yīng)用它分離所需要的目的基因，這種保存基因組遺傳信息的材料，稱為基因組文庫。一種直接從基因組中分離目的基因的方法。（三）cDNA文庫法cDNA文庫：指匯集以某種生物體成熟mRNA為模板逆轉(zhuǎn)錄而成cDNA序列的重組DNA群體。在基因工程中，cDNA文庫法是從真核生物細(xì)胞中分離目的基因的常用方法。（四）PCR法一般經(jīng)典的PCR法可用于已知核苷酸序列核酸片段的特異擴(kuò)增；而一些改進(jìn)的PCR法可用于一些未知核苷酸序列核酸片段的特異擴(kuò)增。6.重組轉(zhuǎn)化體導(dǎo)入到受體細(xì)胞的方法有哪些各有什么特點(diǎn)

(1)轉(zhuǎn)化（transformation）：將重組質(zhì)粒導(dǎo)入受體細(xì)胞，使受體菌遺傳性狀發(fā)生改變的方法。(2)轉(zhuǎn)染（transfection）:將攜帶外源基因的病毒感染受體細(xì)胞的方法。根據(jù)受體生物，一般可將重組體導(dǎo)入受體細(xì)胞的方法主要分為大腸桿菌轉(zhuǎn)化法、酵母轉(zhuǎn)化法、植物細(xì)胞轉(zhuǎn)化法和動物細(xì)胞轉(zhuǎn)化法。7.篩選重組轉(zhuǎn)化體的方法有哪些？（一）利用表型特征進(jìn)行篩選利用載體提供的表型特征進(jìn)行篩選（1）抗藥性標(biāo)記基因插入失活篩選法；（2）β－半乳糖苷酶顯色反應(yīng)篩選法。利用噬菌斑的形成進(jìn)行篩選（1）以λ噬菌體載體與外源DNA構(gòu)建的重組體篩選主要依賴于重組體的大小及形成噬菌斑的能力；（2）重組體DNA只有在為野生型λ噬菌體DNA的75%～105%的長度時，才能在培養(yǎng)平板上形成清晰的噬菌斑，而載體DNA自身不會包裝成活的噬菌體顆粒。（二）物理篩選鑒定法電泳檢測法根據(jù)DNA分子質(zhì)量的大小，以凝膠電泳檢測重組體。R-環(huán)檢測法R-環(huán)：指RNA通過取代與其序列一致的DNA單鏈而與另一單鏈DNA雜交，被取代的DNA單鏈與RNA-DNA雜交雙鏈所形成的環(huán)狀結(jié)構(gòu)。R-環(huán)結(jié)構(gòu)一旦形成就十分穩(wěn)定。應(yīng)用R-環(huán)檢測法可鑒定出雙鏈DNA中存在的與特定RNA分子同源的區(qū)域（可在電子顯微鏡下觀察）。8.查閱資料，綜述基因工程技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用。酶工程1.酶提取和分離純化的方法有哪些？酶提取常用的方法：鹽溶液提取、酸溶液提取、堿溶液提取、有機(jī)溶劑提取。純化常用的方法：沉淀法、超濾法、色譜分離法、結(jié)晶法等。其中沉淀法和超濾法既可用于初步純化，也可用于精制。理想的提取和分離純化方法：在提高酶的比活的同時，要求酶回收率高，提取步驟少、工藝簡單，成本低。2.什么是酶的活力和比活力酶活力測定的基本步驟有哪些

比活力：每毫克酶蛋白具有的酶活力單位數(shù)。一般情況下，酶的比活力隨酶的純度的提高而提高。酶的純度也可用酶的比活力來衡量。在恒溫反應(yīng)系統(tǒng)中進(jìn)行酶促反應(yīng)，間隔一定的時間，分幾次取出一定容積的反應(yīng)液，使酶停止作用，然后分析產(chǎn)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優(yōu)缺點(diǎn)

1.吸附法（1）物理吸附法。酶被物理吸附于不溶性載體的一種固定化方法。吸附的載體：包括無機(jī)載體（活性炭、石英砂、多孔玻璃、氧化鋁、硅膠、磷酸鈣）和有機(jī)載體（淀粉、谷蛋白、纖維素、葡聚糖、瓊脂糖、聚丙烯酰胺）等。優(yōu)點(diǎn)：具有不破壞酶活性中心和酶高級結(jié)構(gòu)變化少，若能找到適當(dāng)?shù)妮d體，這是簡單的好方法。缺點(diǎn)：酶與載體結(jié)合力弱、酶易脫落等。（2）離子吸附法。通過離子效應(yīng)，將酶分子固定到含有離子交換基團(tuán)的固相載體上。常見的載體：DEAE-纖維素、DEAE-葡聚糖凝膠、CM-纖維素、DOWEX-50等。優(yōu)點(diǎn)：操作簡單，處理條件溫和，能得到酶活回收率較高的固定化酶。缺點(diǎn)：酶與載體的結(jié)合力較弱，當(dāng)離子強(qiáng)度高、緩沖液種類或pH值發(fā)生變化時，酶容易脫落。2.化學(xué)結(jié)合法（1）共價結(jié)合法。將載體有關(guān)基團(tuán)活化、與酶分子上的功能團(tuán)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成共價鍵的一種固定化方法，是研究得最多的固定化方法之一。可與載體結(jié)合的酶的功能團(tuán)：α或ε-NH2，α、β或γ-羧基，巰基，咪唑基，酚基等，但參與共價結(jié)合的氨基酸殘基應(yīng)當(dāng)是酶催化活性的非必需基因，否則可能會導(dǎo)致固定后酶活力完全喪失。特點(diǎn)：反應(yīng)條件苛刻，操作復(fù)雜，容易使酶的高級結(jié)構(gòu)發(fā)生變化而破壞活性中心，操作時需注意。（2）共價交聯(lián)法。通過雙功能或多功能試劑（交聯(lián)劑），在酶分子之間或酶分子與微生物細(xì)胞之間形成共價鍵的連接方法。它與共價結(jié)合法的區(qū)別是它使用交聯(lián)劑而不用載體。常用的交聯(lián)劑：戊二醛、異氰酸酯、順丁烯二酸酐和乙烯共聚物等。特點(diǎn)：反應(yīng)條件比較激烈，固定化酶的活力回收率較低，但盡量降低交聯(lián)劑濃度和縮短反應(yīng)時間，會有助于固定化酶比活力的提高。3.包埋法可分為凝膠網(wǎng)格型和微囊型。將酶或微生物包埋在高分子凝膠網(wǎng)格中的包埋法稱為凝膠網(wǎng)格包埋型，將其包埋在高分子半透膜中的包埋法稱為微囊型。優(yōu)點(diǎn)：一般不需要與酶蛋白的氨基酸殘基起結(jié)合反應(yīng)，較少改變酶的高級結(jié)構(gòu)，酶活力的回收率較高。缺點(diǎn)：僅適用于小分子底物和產(chǎn)物的酶，因為只有小分子物質(zhì)才能擴(kuò)散進(jìn)入高分子凝膠的網(wǎng)格，并且這種擴(kuò)散阻力還會導(dǎo)致固定化酶動力學(xué)行為的改變和酶活力的降低。（1）凝膠網(wǎng)格型。采用明膠、卡拉膠、海藻酸鈉或淀粉等天然高分子化合物作為包埋劑時，可以將酶直接與溶膠態(tài)的包埋劑混合凝膠化。缺點(diǎn)：凝膠孔徑不規(guī)則，有一部分大于平均孔徑，時間稍長時，酶容易泄漏。常與交聯(lián)法結(jié)合達(dá)到加固的目的，如先用明膠包埋，再用戊二醛交聯(lián)等。4.固定化酶的性質(zhì)和評價指標(biāo)？固定化酶（細(xì)胞）的性質(zhì)1.酶活力的變化酶經(jīng)固定化后，酶分子的構(gòu)象可能改變，導(dǎo)致了酶與底物結(jié)合能力或催化底物轉(zhuǎn)化能力發(fā)生變化；載體的存在給酶的活性部位或調(diào)節(jié)部位造成某種空間障礙，影響酶與底物的作用；酶包埋于載體，底物必須擴(kuò)散進(jìn)入載體才能和酶分子接觸，擴(kuò)散速率的不同限制了酶與底物的作用。2.酶穩(wěn)定性的變化經(jīng)固定化后，大多數(shù)酶的穩(wěn)定性提高，這對實(shí)際應(yīng)用十分有利。固定化酶的穩(wěn)定性常用半衰期（t1/2）表示，即固定化酶活力降為最初活力一半所經(jīng)歷的連續(xù)工作時間。它是衡量固定化酶操作穩(wěn)定性的關(guān)鍵。3.最適pH值的變化氫離子在溶液和固定化酶之間的分配效應(yīng)，對反應(yīng)速度具有重要影響。如果酶反應(yīng)產(chǎn)生酸或消耗酸時，pH值曲線會發(fā)生顯著變化（曲線向右移動或向左移動），最適pH值也會相應(yīng)變化。4.最適溫度的變化酶反應(yīng)的最適溫度是酶失活速度與酶反應(yīng)速度綜合的結(jié)果。在一般情況下，固定化后酶的失活速度下降，最適溫度也隨之提高。5.動力學(xué)常數(shù)的變化酶固定于電中性載體后，表觀米氏常數(shù)往往比游離酶的米氏常數(shù)高，而最大反應(yīng)速度變小；而當(dāng)?shù)孜锱c帶有相反電荷的載體結(jié)合后，表觀米氏常數(shù)往往減小，這對固定化酶實(shí)際應(yīng)用有利。此外，在高離子強(qiáng)度下，酶的動力學(xué)常數(shù)幾乎不變。固定化酶（細(xì)胞）的評價指標(biāo)1.相對酶活力具有相同重量酶蛋白的固定化酶與游離酶活力的比值。它與載體結(jié)構(gòu)、顆粒大小、底物相對分子質(zhì)量及酶的結(jié)合效率有關(guān)。相對酶活力低于75%的固定化酶，一般無實(shí)際應(yīng)用價值。2.酶的活力回收率固定化酶的總活力與用于固定化的酶總活力的百分比。一般情況下，活力回收率應(yīng)小于l。5.查閱資料，綜述一種酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用（包括工藝流程及控制、固定化等）。發(fā)酵工程1.食品發(fā)酵工業(yè)對微生物菌種的一般要求是什么？（1）.純度高、穩(wěn)定：生產(chǎn)菌種純度高，不易變異退化，以保證發(fā)酵生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。（2）.易培養(yǎng)：菌種可以在要求不高，易于控制的培養(yǎng)條件下（糖濃度、溫度、pH值、溶解氧和滲透壓等）迅速生長和發(fā)酵。（3）.周期短：菌株生長速度和產(chǎn)物生成速度應(yīng)較快，發(fā)酵周期較短。（4）.來源廣泛：菌種能在廉價原料制成的培養(yǎng)基上迅速生長和繁殖，并且生成所需的代謝產(chǎn)物產(chǎn)量要高。（5）、產(chǎn)物單一。（6）.不易被感染：選擇一些不易被噬菌體感染的菌株。（7）.非病源菌：不產(chǎn)生任何有害的生物活性物質(zhì)（包括激素和毒素等），以保證安全。2.誘變育種和分子育種？利用物理或化學(xué)因素處理微生物細(xì)胞群體，促使其中少數(shù)細(xì)胞遺傳物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，從而引起菌體發(fā)生遺傳性變異，再用合理的篩選方法從細(xì)胞群體中篩選出少數(shù)具有優(yōu)良性狀的菌株，這種方法就是誘變育種。分子育種：應(yīng)用基因工程方法進(jìn)行的育種。3.組成工業(yè)培養(yǎng)基的主要成分有哪些配制和選擇培養(yǎng)基應(yīng)注意哪些問題

能源，碳源，氮源，生長因子，無機(jī)鹽，水１、根據(jù)不同微生物的營養(yǎng)需要配制不同的培養(yǎng)基２、合適的碳氮比；３、合適的pH值４、合適的滲透壓；５、合適的氧化還原電位4.濕熱滅菌的方法有那些各有什么特點(diǎn)

（1）煮沸滅菌法這種滅菌方法是將要消毒的物品放在水中煮沸(100℃巴氏滅菌法有些食品經(jīng)煮沸或用更高的溫度處理會損害其營養(yǎng)價值和色香味，為避免之則采用本法處理，以達(dá)到消毒或防腐的目的。將待消毒的物品，在60～62℃加熱30min或在70啤酒滅菌常常采用巴氏德滅菌單位Pu，即在60℃，經(jīng)歷lmin所引起的滅菌效應(yīng)稱1Pu。目前，國內(nèi)熟啤酒多采用60（3）間歇滅菌法采用反復(fù)幾次的常壓蒸汽滅菌，以達(dá)到殺死微生物營養(yǎng)體和芽孢的目的。具體方法是將待滅菌的物品放入滅菌器或蒸籠中加熱至100℃，維持30～60min可殺死微生物的營養(yǎng)體，然后取出冷卻，放入37℃恒溫箱內(nèi)培養(yǎng)一天，使芽孢萌發(fā)成營養(yǎng)體，次日再以同樣方法處理，如此反復(fù)3次即可。間歇滅菌法（4）高壓蒸汽滅菌法工業(yè)發(fā)酵菌種培養(yǎng)及生產(chǎn)過程培養(yǎng)基、管道和設(shè)備的滅菌主要利用此方法。一般在0.1MPa蒸汽壓（對應(yīng)溫度為121.0℃）下處理15～35.種子罐級數(shù)、種齡、接種量?種子罐的作用：使實(shí)驗室中有限數(shù)量的菌體發(fā)芽、生長并繁殖成大量菌體，接入發(fā)酵罐培養(yǎng)基后能迅速生長，達(dá)到一定菌體量，以利于產(chǎn)物的合成。種子罐級數(shù)：制備種子需逐級擴(kuò)大培養(yǎng)的次數(shù)，一般根據(jù)菌種生長特性、孢子發(fā)芽和菌體繁殖速度，以及所采用發(fā)酵罐的容積而定。種齡：種子培養(yǎng)時間為種齡接種齡：種子罐中培養(yǎng)的菌體開始移入下一級種子罐或發(fā)酵罐時的培養(yǎng)時間。接種量：移入的種子液體積和接種后培養(yǎng)液體積的比例。一般為7-15%，有時為20-25%。6.查閱資料，綜述靈芝（香菇、金針菇）菌絲體深層液體發(fā)酵的菌種選育、培養(yǎng)基配制與滅菌、種子擴(kuò)大培養(yǎng)、發(fā)酵工藝檢測控制和發(fā)酵罐的選型等。7.自然選擇和誘變育種有何不同各關(guān)鍵環(huán)節(jié)應(yīng)如何處理自然選育：在生產(chǎn)過程中，不經(jīng)過人工誘變處理，利用菌種的自發(fā)突變而進(jìn)行菌種篩選的過程。誘變育種：以自然變異作為基礎(chǔ)的生產(chǎn)選種的幾率不高，一般只有1/100-10000萬的幾率，因此為了提高變異幾率，可采用物理和化學(xué)因素促進(jìn)誘變頻率。基本原理：利用物理或化學(xué)因素處理微生物細(xì)胞群體，促使其中少數(shù)細(xì)胞遺傳物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，從而引起菌體發(fā)生遺傳性變異，再用合理的篩選方法從細(xì)胞群體中篩選出少數(shù)具有優(yōu)良性狀的菌株，這種方法就是誘變育種。8.菌種保藏有哪些方法？

1、斜面低溫保藏法（定期移殖保藏法）（1）方法：菌種接種于適宜的斜面培養(yǎng)基上，培養(yǎng)至菌種生長完全，置于4度冰箱中保藏隔一定時間轉(zhuǎn)移至另一新的斜面培養(yǎng)基上。一般不產(chǎn)芽孢細(xì)菌一個月移一次，產(chǎn)芽孢的細(xì)菌三個月移一次，放線菌、霉菌酵母菌3-6個月移一次。（2）原理：低溫延緩微生物的生長代謝。（3）保藏期限：1-6個月。（4）優(yōu)缺點(diǎn)：簡單便于操作，工作量大，增加了菌種發(fā)生變異退化和污染的幾率。2、液體石蠟覆蓋保藏法：（1）方法：在已培養(yǎng)好的菌種斜面上，倒入經(jīng)121度30分鐘滅菌處理過的化學(xué)純石蠟油高出斜面10毫米，蓋好棉塞或膠塞，用薄膜密封，直立于4度左右的冰箱中保藏，使用時，倒去石蠟，用無菌水洗1-2次即可。（2）原理：低溫缺氧（3）適用范圍：酵母、霉菌、放線菌、好氧細(xì)菌。（4）保藏期限：1-10年。（5）優(yōu)缺點(diǎn)：方法簡單，不需特殊設(shè)備，保藏期長，但厭氧菌和分解烴類的菌種不能用此方法。3、液氮超低溫保藏法：（1）方法：準(zhǔn)備75mm×10mm容1.2ml液體的安瓿瓶；制備菌懸液：用滅過菌的冷凍保護(hù)劑（10%甘油蒸餾水或5%二甲基亞砜蒸餾水）洗下斜面上的菌種細(xì)胞或孢子，制成菌懸液，真菌則用打孔器將培養(yǎng)物打成5-10mm小塊，連同瓊脂一起放入冷凍保護(hù)劑中制成菌懸液。分解熔封安瓿瓶：用無菌吸管吸取0.5ml菌懸液裝入安瓿瓶中，封熔安瓿瓶口。凍結(jié)：將已封口的安瓿瓶以每分鐘下降1度的速度凍結(jié)至-35°C。保藏：將凍結(jié)至-35°C的安瓿瓶放入液氮冷凍保藏器小圓桶保藏，溫度為-196°C--130°C。復(fù)活：將安瓿瓶取出，放入38-40°C水浴中震蕩2-3min進(jìn)行急劇解凍，直至融化為止。開啟安瓿聘將菌種移出。（2）原理：超低溫使微生物代謝繁殖處于停止?fàn)顟B(tài)。（3）實(shí)用范圍：除少數(shù)不耐低溫的菌種外，實(shí)用于各種菌種。（4）保藏期限：4-5年（5）優(yōu)缺點(diǎn)：幾乎實(shí)用于所有菌種，保藏期長，是目前較為理想的保藏方法。但需要特殊設(shè)備，液氮消耗較多操作費(fèi)用高。4、沙土管保藏法：（1）保藏方法：制備沙土管：將河沙過60目篩和80目篩，吸鐵石去鐵，用10-20%鹽酸浸泡，24小時后倒去鹽酸水洗數(shù)次至中性，將沙子烘干；另取地面下0.4-0.6m非農(nóng)耕土壤研碎過100目篩，水洗至中性烘干，按沙/土2/1的比例混合，均勻分裝入保藏管中，高度為10mm左右，旋松管蓋，121°C濕熱滅菌30min，取出數(shù)支做無菌檢測。制斜面培養(yǎng)物；將保藏菌種接種于斜面培養(yǎng)。制備菌懸液：向培養(yǎng)好的斜面注入3-5ml無菌水，洗下孢子或細(xì)胞，制成菌懸液，用無菌管吸取菌懸液，均勻滴入沙土管，每管0.2-0.5ml。放線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：將沙土管用火焰熔封，放入低溫4-6°C干燥處保藏。復(fù)活：無菌條件下打開沙土管取部分沙土粒于斜面培養(yǎng)基上，長出菌落后再轉(zhuǎn)出一次，或液體培養(yǎng)后在轉(zhuǎn)出。（2）原理：干燥、缺氧、低溫環(huán)境可長期維持菌種的休眠狀態(tài)。（3）實(shí)用范圍：實(shí)用耐干燥的菌種如細(xì)菌的芽孢、放線菌和真菌的孢子。（4）保藏期限：幾年-十幾年。（5）優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)：簡單，保藏時間長，恢復(fù)培養(yǎng)簡單。對干燥敏感的微生物不能用此方法。5、冷凍干燥保藏（1）方法：準(zhǔn)備保護(hù)劑：選10%脫脂乳和10%的蔗糖。準(zhǔn)備菌種：將保藏菌種培養(yǎng)至對數(shù)期。準(zhǔn)備菌液：制備菌懸液時，取1-2ml保護(hù)劑加到斜面上，用滴管涂擦斜面，制備菌懸液；用液體培養(yǎng)物制備時，離心收集菌體棄上清夜，加入保護(hù)劑每毫升加1-2ml保護(hù)劑，，分裝于安瓿瓶。預(yù)凍：將菌種放入-70°C預(yù)凍，每分鐘下降1度，使樣品凍結(jié)到-35°C--40°C。冷凍干燥：用冷凍干燥機(jī)干燥時間8-20小時。保藏：安瓿瓶真空熔封，低溫避光保藏。復(fù)活：開啟安瓿瓶，注入0.3-0.5ml的無菌生理鹽水，或1%的麥芽汁搖勻制成菌懸液。（2）原理：低溫、隔氧。（3）實(shí)用范圍：不產(chǎn)孢子的絲狀菌外，實(shí)用其他各類微生物。（4）保藏期限：可達(dá)10年。（5）優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)：冷凍采取升華的方式，細(xì)胞受損小，存活率和保藏效果較好。9.培養(yǎng)基按不同類型分，有哪些種類？按原料來源及純度分：合成培養(yǎng)基，天然培養(yǎng)基，半合成培養(yǎng)基按物理形狀分：固體培養(yǎng)基，半固體培養(yǎng)基，液體培養(yǎng)基按用途分類：孢子培養(yǎng)基，種子培養(yǎng)基，發(fā)酵培養(yǎng)基按使用目的分：基礎(chǔ)培養(yǎng)基，選擇培養(yǎng)基，增殖培養(yǎng)基，鑒別培養(yǎng)基10.說明任一種培養(yǎng)基適用在什么場合有什么優(yōu)缺點(diǎn)合成培養(yǎng)基：使用化學(xué)成分和數(shù)量完全清楚的物質(zhì)配制而成，成分精確，重復(fù)性強(qiáng)，可以減少不能控制因素，適合實(shí)驗室范圍的作為有關(guān)營養(yǎng)、代謝、分類鑒定、生物測定及選育菌種、遺傳分析定量研究。合成培養(yǎng)基的營養(yǎng)成分單一且價格昂貴，故不適用于大規(guī)模生產(chǎn)。蛋白質(zhì)工程2.蛋白質(zhì)工程的主要研究方法有哪些？蛋白質(zhì)的分離純化鑒定方法、結(jié)構(gòu)分析方法、功能研究方法和進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造的分子生物學(xué)研究方法4對天然蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，你認(rèn)為應(yīng)該直接對蛋白質(zhì)分子進(jìn)行操作，還是通過對基因的操作來實(shí)現(xiàn)？

應(yīng)該從對基因的操作來實(shí)現(xiàn)對天然蛋白質(zhì)改造，主要原因如下：（1）任何一種天然蛋白質(zhì)都是由基因編碼的，改造了基因即對蛋白質(zhì)進(jìn)行了改造，而且改造過的蛋白質(zhì)可以遺傳下去。如果對蛋白質(zhì)直接改造，即使改造成功，被改造過的蛋白質(zhì)分子還是無法遺傳的。（2）對基因進(jìn)行改造比對蛋白質(zhì)直接改造要容易操作，難度要小得多。細(xì)胞工程1.根據(jù)動物細(xì)胞核仍具有全能性的特點(diǎn),怎樣將動物細(xì)胞的全能性表達(dá)

利用動物體細(xì)胞核移植技術(shù)2.動物細(xì)胞特點(diǎn)？（1）分化潛能變窄：隨著細(xì)胞分化程度的提高而逐漸受到限制，分化潛能變窄，這是指整體細(xì)胞而言。（2）細(xì)胞核仍具有全能性：細(xì)胞核，它含有保持物種遺傳性所需的全套基因，而且并沒有因細(xì)胞分化而丟失基因，因此高度分化細(xì)胞的細(xì)胞核仍具有全能性4.為什么選用小鼠骨髓瘤細(xì)胞與B細(xì)胞融合？

這樣融合成的雜交瘤細(xì)胞，繼承了雙親細(xì)胞的遺傳物質(zhì)，不僅具有B細(xì)胞分泌抗體的能力，而且還有無限增殖的本領(lǐng)，因而可以獲得大量單克隆抗體5.如何大量生產(chǎn)單克隆抗體？利用淋巴細(xì)胞產(chǎn)生抗體的功能利用腫瘤細(xì)胞無限增殖的特性利用細(xì)胞融合的技術(shù)將兩種細(xì)胞融合獲得具有淋巴細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞特性的雜交瘤細(xì)胞利用動物細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)大量培養(yǎng)雜交瘤細(xì)胞6.什么是抗體？

抗體是機(jī)體受抗原刺激后產(chǎn)生的、并能與該抗原發(fā)生特異性結(jié)合的具有免疫功能的球蛋白。B淋巴細(xì)胞產(chǎn)生抗體。7.由單個B淋巴細(xì)胞經(jīng)過無性繁殖（克隆），形成基因型相同的細(xì)胞群，這一細(xì)胞群所產(chǎn)生的化學(xué)性質(zhì)單一、特異性強(qiáng)的抗體稱為單克隆抗體。特點(diǎn)：特異性強(qiáng)、靈敏度高,只針對某一抗原決定簇8.為什么“番茄—馬鈴薯”超級雜種植株沒有如科學(xué)家所想像的那樣，地上長番茄、地下結(jié)馬鈴薯？

主要原因是：生物基因的表達(dá)不是孤立的，它們之間是相互調(diào)控、相互影響的，所以馬鈴薯—番茄雜交植株的細(xì)胞中雖然具備兩個物種的遺傳物質(zhì)，但這些遺傳物質(zhì)的表達(dá)受到相互干擾，不能再像馬鈴薯或番茄植株中的遺傳物質(zhì)一樣有序表達(dá)，雜交植株不能地上長番茄、地下結(jié)馬鈴薯就是很自然的了。9.動物細(xì)胞培養(yǎng)液的主要成分是什么較植物組培培養(yǎng)基有何獨(dú)特之處

主要成分：葡萄糖、氨基酸、無機(jī)鹽、維生素和動物血清等。獨(dú)特之處有：1、液體培養(yǎng)基2、成分中有動物血清等10.為什么選用動物胚胎或幼齡個體的器官或組織做動物細(xì)胞培養(yǎng)材料？

因為這些組織或器官上的細(xì)胞生命力旺盛，分裂能力強(qiáng)11.為什么培養(yǎng)前要將組織細(xì)胞分散成單個細(xì)胞？

成塊組織不利培養(yǎng)，分散了做成細(xì)胞懸浮液利于培養(yǎng)12.動物細(xì)胞培養(yǎng)能否像綠色植物組織培養(yǎng)那樣最終培養(yǎng)成新個體？

不能，動物細(xì)胞培養(yǎng)只能使細(xì)胞數(shù)目增多，不能發(fā)育成新的動物個體13.細(xì)胞融合技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用：（1）酵母菌的育種（2）氨基酸生產(chǎn)菌的育種（3）酶制劑生產(chǎn)菌株的育種生物技術(shù)與食品安全1.生物傳感器的組成和分類簡要說明生物傳感器的工作原理

（1）.生物傳感器的基本組成生物識別元件：生物傳感器中固定化的酶、微生物細(xì)胞、抗原抗體和組織切片等具有分子識別能力的生物敏感材料。換能器：能將在生物敏感材料上進(jìn)行的生化反應(yīng)產(chǎn)生的各種信息轉(zhuǎn)換成電信號的裝置。信號處理裝置：負(fù)責(zé)信號的分析處理和放大輸出。（2）.生物傳感器的分類根據(jù)生物敏感材料可分為酶傳感器、微生物傳感器、免疫傳感器、細(xì)胞傳感器、組織傳感器和DNA傳感器。根據(jù)換能器的不同，可分為電化學(xué)傳感器、介體生物傳感器、測光型生物傳感器、測熱型生物傳感器等。具體到某一種傳感器的命名，一般是采用“功能+結(jié)構(gòu)特征”的方法，例如，葡萄糖氧化酶光纖傳感器等。（3）生物傳感器的工作原理通過生物的分子識別作用，生物傳感器中的生物敏感材料和生物樣品中的待測物質(zhì)特異性結(jié)合，并進(jìn)行生物化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生離子、質(zhì)子和質(zhì)量變化等信號，信號的大小在一定條件下和樣品中被測物質(zhì)的量存在一定的關(guān)系，這些信號經(jīng)換能器轉(zhuǎn)換成電信號，電信號再經(jīng)信號分析處理系統(tǒng)處理后輸出，反映出樣品中被測物質(zhì)的量。2.舉例說明生物傳感器在食品安全和品質(zhì)控制中的應(yīng)用。1.農(nóng)藥殘留的生物傳感器檢測目前有機(jī)磷農(nóng)藥中的馬拉松、甲基馬拉松、乙基馬拉松、速效磷、久效磷和百治磷等，以及氨基甲酯類農(nóng)藥中的滴滅威、西維因、滅蟲多和殘殺威等農(nóng)藥在食品中殘留量的生物傳感器檢測都有相應(yīng)的研究報道。1996年余孝穎等采用離子敏場效應(yīng)管為基礎(chǔ)傳感器（換能器），將乙酰膽堿酯酶通過戊二醛共價交聯(lián)固定于場效應(yīng)管上，制備得到了乙酰膽堿酯酶場效應(yīng)管傳感器，用于分析敵敵畏等有機(jī)磷農(nóng)藥的殘留。原理：乙酰膽堿酯酶能催化乙酰膽堿水解成膽堿和乙酸，當(dāng)存在有機(jī)磷農(nóng)藥殘留時，它們能夠抑制乙酰膽堿酯酶的活性，從而使底物的分解減少，膽堿和乙酸的產(chǎn)生減少，其中乙酸的減少量可以通過離子場效應(yīng)管來測定，且在一定條件下，乙酸的減少量和有機(jī)磷農(nóng)藥的量之間存在一定的比例關(guān)系，因此根據(jù)乙酸的減少量就可以計算出有機(jī)磷農(nóng)藥的殘留。2.抗生素殘留的分析青霉素和磺胺是獸藥中常用的抗生素，其殘留會污染動物性食品，從而對人類的健康造成危害。Sternesioes等人采用免疫傳感器測定了牛奶中硫胺二甲嘧啶的含量，靈敏度達(dá)到1ng／g，傳感器表面經(jīng)NaOH和HCl處理后可以重復(fù)使用。Avon等用抗體酶共軛物為敏感材料結(jié)合光度分析法檢測了牛奶中青霉素的含量。3.細(xì)菌毒素的分析細(xì)菌毒素是由細(xì)菌分泌產(chǎn)生于細(xì)胞外或存在于細(xì)胞內(nèi)的致病性物質(zhì)，有內(nèi)毒素和外毒素之分。內(nèi)毒素：革蘭氏陰性細(xì)菌細(xì)胞壁的組成成分之一的脂多糖，熱穩(wěn)定，抗原性差，不能轉(zhuǎn)化為類毒素，毒性比較弱，毫克水平才能引起動物死亡。外毒素：細(xì)菌（主要是革蘭氏陽性菌，也有少數(shù)革蘭氏陰性菌）分泌于胞外的一種蛋白質(zhì)，熱穩(wěn)定性差，抗原性強(qiáng)，能轉(zhuǎn)化成類毒素，毒性很強(qiáng)，微克水平就能引起動物死亡。目前研究報道主要集中在運(yùn)用免疫生物傳感器分析檢測肉毒毒素和葡萄球菌腸毒素等細(xì)菌外毒素。運(yùn)用生物傳感器能靈敏、準(zhǔn)確、快速地檢測到它們在火腿和奶油等食品中的含量。4.肉鮮度傳感器和魚肉一樣，其他肉類也可以通過生物傳感器來測定其鮮度。Kurube等人將單胺氧化酶固定于氧電極上組成了測定豬肉鮮度的酶傳感器，該傳感器的響應(yīng)時間為4min,檢測的線性范圍為5×10-6-10×10-6mo1／L。Kress等人研制開發(fā)出一種測定肉鮮度的匕首式生物傳感器，測定時將傳感器的探頭插入肉表面2-4cm深度，通過測定葡萄糖的濃度來評價肉的鮮度。5.牛乳鮮度傳感器主要通過測定牛乳中的微生物數(shù)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來評價牛乳的鮮度。3.抗原和抗體的定義常用的免疫學(xué)方法及其基本原理抗原（antigen）：指進(jìn)入動物體內(nèi)能刺激動物的免疫系統(tǒng)發(fā)生免疫應(yīng)答