现代生物技术在食品检测中的应用
潘云娣 杨文鸽
(宁波大学生命学院,宁波 315211)
摘 要: 介绍了DNA探针、PCR技术、免疫检测技术在食品微生物及转基因成分检测中的应用。着重阐述了PCR技术的工作原理、应用及其发展前景。同时简要介绍了生物芯片及其在食品检测中的应用前景。
关键词: DNA探针 PCR技术 免疫检测技术 生物芯片
The Application of Modern Biological T echnologies in Food T esting
Pan Yundi Yang Wenge
(L if e College Ni ngbo U niversity,Ni ngbo 315211)
Abstract: The application in food microorganisms and GMO identification of four modern molecular biology tech2 niques were introduced:DNA probes,PCR technique,immunological examination,biochip.The principle,application and development prospect of PCR technique were especially detailed discussed.The biochip and its application prospect were also presented.
K ey words: DNA probes PCR technique Immunological examination Biochip
随着我国食品科学技术的发展以及对外贸易的需要,食品的检测与分析工作已经提高到一个极其重要的地位。特别是为了保证食品的标准品质,开展食品科学技术研究,寻找食品污染的根源,人们更需要对食品进行各种有效营养物质和对人体有害、有毒物质的检验和分析。我国目前采用的食品检验方法还比较落后,已不能适应人们对食品卫生和安全的需求。因此,改进和完善食品检测技术已迫在眉睫。
自1953年Watson和Crick提出DNA双螺旋模型,揭示了遗传密码的奥秘。进入20世纪70年代,各种分子生物学技术不断出现,主要包括核酸分子杂交技术、PCR技术和现代免疫技术等,目前这些技术在食品检测和分析等方面已经得到了较好的应用;另外,生物芯片技术也在食品检测方面显示了较好的应用前景。本文就这些技术尤其是PCR技术在食品检测方面的应用与特点作一探讨。
1 DNA探针法
两条不同来源的核酸链如果具有互补的碱基序列,就能够特异性的结合而成为分子杂交链。若在已知的DNA或RNA片断上加上可识别的标记(如用32P同位素标记),就可制成DNA探针,用以检测未知样品中是否具有与其互补的序列[1]。
目前使用的DNA探针杂交方法总体上可以分为2类:一类是异相杂交(即固相杂交技术)。二是同相杂交(即液相杂交技术)。近年来DNA探针杂交技术在食品微生物检测中的应用研究十分活跃,目前已可以用DNA探针检测食品中的大肠杆菌(Escherichia coli)、沙门氏菌(S al monella)、志贺氏菌(S higella spp)、李斯特氏菌(L isteria monocyto2 genes)、金黄色葡萄球菌(S taphylococcus an2 rens)[2,3,4]等。
1991年周志江[5]等用生物素标记的编码大肠杆菌耐热毒素(ST)的DNA片断作为基因探针,检测了污染食品中的产ST大肠杆菌。1993年3月陈倩[6]等对自食品中以血清学初筛分离出的78株ESIEC菌株,以入rp2z基因探针检测其HPI毒力岛基因,结果检出7株,可鉴定为ESIEC大肠杆菌。本法特异、敏感而又没有放射性,且不需要进行复杂的扩增菌和获得纯化培养而节省了时间,从而减少了毒力丧失的机会,提高了检测的准确性。
2 PCR技术
PCR技术是1985年诞生的一项DNA体外扩增技术。该技术自问世以来,就以惊人的速度广泛
生物技术通报
?技术与方法? B IO TEC HNOL O G Y BULL ETIN 2004年第6期
地应用于生物及食品学科的众多领域,在食品中致病微生物及转基因成分的检测方面也有潜在的应用价值。
2.1 PCR技术的基本原理
简单地说,PCR的基本原理是在体外对特定的双链DNA片段(靶DNA)进行高效扩增,故又称基因体外扩增法。在体外合适条件下,先将靶DNA 变性成为单链,然后加入人工设计与合成的两段寡核苷酸引物,在热稳定的DNA聚合酶和4种dN TPs底物存在的条件下,这对引物沿靶DNA按5′→3′方向延伸,合成新的DNA双链。新合成的DNA双链又可作为扩增的模板,继续重复以上的DNA多聚酶链式反应。
2.2 PCR技术在食品检测中的应用
2.2.1 PCR技术在食品致病微生物检测中的应用
PCR技术用于食品中致病微生物的检测较之传统方法具有快速、特异、敏感等特性,其优越性无可比拟,因而该技术在食品致病菌的检测方面具有很大的应用前景。
单核细胞增生性李斯特氏菌:单核细胞增生性李斯特氏菌(LM)对牛奶等食品均有不同程度的污染,是食品中的主要病原菌。传统的检测方法存在周期长、操作繁琐等不足之处。孙焕东[7]等采用裂解法提取DNA,应用半套式PCR对其进行检测,设计合成的引物可特异地将其扩增,并对其它菌不产生反应,显示了较强的特异性。从敏感性看,检测限度可达到10个U FC以下,较之常规PCR检测有所提高;同时,检测只需要5～6h,较之传统方法快得多。杨百亮[8]通过对TaqDNA聚合酶和引物浓度等条件的标化,建立简便实用的快速检测牛奶中单核细胞增多性李氏菌试剂盒,具有良好的应用前景。
肉毒梭菌:食品中肉毒梭菌是引起肉类中毒的潜在因素。用常规方法从食品中分离鉴定肉毒梭菌至少需要4天,不能达到快速检测的目的。王颖群[9]等通过检索肉毒神经毒素的基因序列,选择保守区设计简并引物,用以同时扩增A、B、E和F型毒素的基因。由于肉毒梭菌中毒标本极少,因而用A、B、E和F型肉毒梭菌人工感染10种食品以制备模拟标本,采用适当方法处理后进行PCR检测,实现了快速、敏感、特异检测的检测结果。但由于肉毒梭菌中毒最终由肉毒神经毒素引起,而PCR只能检测肉毒梭菌的存在与否,因而对食品肉毒梭菌和毒素并存,或有菌无毒的情况,PCR检测不具确定的诊断结果,只具参考价值。
沙门氏菌:沙门氏菌是温、冷血动物的肠道菌,分布范围广泛,是食物中毒的常见原因之一。利用PCR技术对沙门氏菌进行检测同样具有传统常规培养法所不具有的快速、简便、特异性强等特点。P.Whyte[10]等人分别采用传统方法与PCR技术对生禽肉中沙门氏菌进行检测发现,采用传统方法检出了16%的样品被沙门氏菌污染,而运用PCR技术则检出了19%的污染样品,可见PCR技术的敏感性更强。而当两者结合使用时,这一数字上升到了23%。几乎所有的沙门氏菌都具有侵入性相关遗传因子(irvA),以此遗传因子为目标的沙门氏菌(Prime PCR screening kit)由日本鉴酒造株式会社在市场上销售,用它不需要特别的技术,就可以高灵敏度地检测出沙门氏菌遗传因子,从而检测出沙门氏菌。
弧菌:副溶血弧菌是海洋和盐湖中微生物区系的重要成员。水产品常常自身携带该菌,因而给该菌在水产品加工中的预防带来难度。有人[11]对相关食品进行副溶血弧菌增菌后,分别用新建的PCR 方法和常规培养法进行平行比对实验,以评价PCR 方法与常规生化法的符合程度,发现结果完全相符,说明PCR法的准确与可靠性。而PCR法在操作、周期长短、灵敏度、检测成本等方面显然具有更大的优越性。
除上述几种食品致病菌外,PCR技术还可用于顽固性梭状芽孢杆菌、葡萄球菌肠毒素等的检测[12],且同样具有较高的特异性、敏感性。
2.2.2 PCR技术在食品转基因成分检测中的应用
随着现代分子生物学技术的飞速发展,转基因食品日益走进我们的生活。但是随着转基因食品逐渐走上人们餐桌的同时,其安全性也日益受到普遍关注。这是由于转基因食品中通常会有新的遗传物质(NDA)和蛋白质,而这些物质在传统的食品中或许不存在[13]。因此,为了保障人类的身体健康,消除消费者顾虑,有利于国际贸易和商品流通,建立快速、简便、准确的转基因检测方法非常必要。
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目前,转基因食品的检测方法主要有三种:核酸检测法、蛋白质检测法、酶活性检测法。每个方法都有各自的特点和不足,而PCR仍然是最常用以及最适用的检测转基因食品的方法。这是由于PCR法不同于蛋白质法和酶法,后两者一般不能用于加工后产品的检测,因为蛋白质已变性,而PCR法则不受此限制。已有文献报道[14]在借鉴几种传统定量PCR方法的基础上,建立了一种新的实时荧光定量PCR法对转基因产品进行检测。所谓实时荧光定量PCR技术,是指在PCR反应体系中加入荧光基因,利用荧光信号积累实时检测整个PCR进程。最后,通过标准曲线对未知模板进行定量的方法。该法有效地解决了传统定量方法所存在的假阳性及准确度不高的难题。Farid E.Ahmed[15]则采用了另一种PCR方法———Q2PCR(qualitative PCR)对食品中的转基因成分进行检测后认为该法特异性强,敏感度高,并且灵活性强,对任何食品中的转基因成分都能进行较低含量水平的检测。如果预先设定食品中转基因成分的下限值(阈值),那么可以利用该法检测出的GMO水平是否高于该阈值来决定是否对产品进行转基因标签。
2.2.3 PCR检测方法的问题及展望
采用PCR技术对食品中致病微生物及转基因成分进行检测的方法虽然具有特异性强、敏感度高、简便快速等优点,但也存在不少问题。首先就是假阳性结果的产生。PCR是一种极为灵敏的反应,一旦有极少量外源性DNA污染,就可能出现假阳性结果,而样品间的交叉污染或时间延长也会导致PCR产物的假阳性产生。因而在PCR检测过程中必须严格操作,并设立阴性对照,保证检测结果的准确性。第二是引物的问题。目前,PCR引物的合成是该技术普及的最大障碍,有待进一步改善才有希望成为食品微生物常规检测技术之一。此外,各种实验条件控制不当或靶序列的选择不当等,都可能导致产物突变或降低其灵敏度和特异性。因而,稳定性也是PCR技术必须改进的问题之一。之前所述的实时荧光定量PCR法虽然克服了假阳性及定量准确度不高的难题,但是由于荧光定量PCR仪价格昂贵,暂时也难以普遍推广。因此,如何利用与其他技术的结合使PCR成为一种稳定、灵敏、易操作且成本低廉的技术将是今后研究的主要内容之一。3 免疫学方法
除了上述DNA探针、PCR等方法外,现代免疫技术也是食品卫生检测的常用方法之一。免疫学方法仪器装置相对造价低廉、操作简便,具有很强的实用性,在食品卫生检测方面已得到普及。常见的污染食品病原细菌,例如沙门氏菌、李斯特氏菌、大肠杆菌等都可以通过免疫学方法进行分析和检测。近年来,免疫学技术在传统方法上又开发出许多的方法包括酶免疫测定、放射免疫测定、免疫传感器、荧光免疫测定、免疫磁性分离等[16]。例如有报道[17]将PCR技术与酶联免疫技术相结合,即PCR2 EL ISA技术,用于大肠杆菌的检测,取得了不错的效果。同样有报道[18]说对食品中的单核细胞增多性李斯特氏菌进行免疫磁性分离,并与PCR方法相结合,建立了检测食品中单核细胞增多性李斯特氏菌的M IPA方法(免疫磁性分离—聚合酶链反应方法)。检测表明,该方法能够有效地克服食品基质、培养基成分和杂菌对PCR检测的干扰作用,且敏感度高、检测时间短、结果准确,克服了两者的不足之处。此外,免疫方法也被广泛应用于赤潮毒素检测,利用抗原2抗体反应确定毒素类型及含量。另外,吴定等[19]还建立了乳制品中Ig G含量酶联免疫吸附测定,取得了成功。
4 生物芯片技术
生物芯片的概念是20世纪80年代中期提出的,它是融生物化学及其它物理、化学、计算机科学等学科为一体的高度交叉的新技术,具有重大的基础研究价值和广阔的产业化前景。简单地说,生物芯片是便携式生物化学分析器地核心技术[20],其工作原理是将待测样品加在芯片地表面,由于生物分子特异性亲和反应(如核酸杂交、抗原抗体反应等),检测样品中的待测成分分别和芯片上固定化的生物识别分子结合反应,从而实现对样品的分析和检测。生物芯片可以在很小的面积上并行分析成千上万种生物分子,分析结果的可比性好,试剂的消耗量少,并可实现微型化和自动化。
就生物芯片而言,目前虽然还没有生物芯片用于食品检测方面的报道,但基于生物芯片是在用于基因表达分析及蛋白质检测方面具有无可比拟的优
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生物技术通报Biotechnology B ulletin 2004年第6期
越性,因而相信生物芯片将在食品安全检测方面表
现出良好的前景。
5 小结
食品安全检测中的一个十分重要的内容是及时准确地检测出食品中的病原微生物。传统的微生物检测方法虽然有效且特异性高,但存在检测成本高、速度慢、效率低等问题,难以满足现代社会快速检测的要求,并且由于传统的微生物检测方法基本上都需要对病原菌进行人工培养,对一些生长缓慢或是新的病原菌就难以用传统方法进行检测。另外,对近些年来出现的转基因食品中转基因成分的安全检测也难以用传统检测方法进行检测。而基因探针技术、PCR 技术、免疫学技术等作为现代生物学技术手段应用于食品微生物或食品中转基因成分的检测,克服了传统食品安全检测方法的缺点和不足,而且还具有灵敏度高、操作简便、检测周期短、检测成本低等优点。DNA 探针杂交与PCR 联合使用检测食品微生物将是今后食品微生物检测技术的一个重要研究方向,若能克服两者存在的易污染产生假阳性结果的缺失,相信大规模推广应用指日可待。而生物芯片技术虽然在目前看来还未真正用于食品安全检测,但由于它结合了多门学科中的高新技术,其优越性将会日趋明显,预计也将成为未来食品安全检测中的生力军。
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?国外动态?
动物中存在编码另一种形式的色氨酸羟化酶基因
Science News 2003年163卷7期110页报道:已知52羟色胺存在于脑中。它是一种与抑郁和焦虑有关
的化学神经递质,并且是由色氨酸羟化酶(TPH )制造的。
但最近德国Max Delbruck 分子医学中心的科学家Diego J.Walther 及其同事育成了一种不具有TPH 的
突变小鼠。令人惊奇的是,这种小鼠居然也可以在其脑中制造出52羟色胺,而其他组织则几乎不存在这一化合物。
Walther 等发现,上述小鼠之所以有此能力,是因为其存在可编码另一种形式的TPH 的基因。这种第二种形式的TPH 可在小鼠,也有可能在人脑中合成52羟色胺。
鉴此,Walther 等认为,虽然以往的众多研究长时期以来一直认为原来的TPH 基因与精神障碍有关,但
看来今后这一观点需重作评价。
汪开治9
22004年第6期
潘云娣等:现代生物技术在食品检测中的应用
现代生物技术在食品检测的应用 摘要：随着社会的不断发展及人们认知水平的不断提高，现代生物技术水平不断进步，并向多元多维的方向发展。该技术的发展为食品安全提供保障。本文对电子鼻和电子舌、生物传感技术、生物芯片技术与蛋白质检测技术在食品检测中的应用情况进行了阐述，以期能够提高食品检测的精准度，减少食品安全问题。 关键词：现代生物技术；食品检测；应用
近年来食品安全问题层出不穷，食品检测的必要性也由此而日益彰显，为了让食品更加安全、卫生，让人民买得放心吃得安心，需要加强对食品安全的重视，提高警惕，对食品污染来源追查到底，剖析出食品中对人体有害的物质。现在，我国的食品检测技术仍需完善，要完全胜任食品检测工作还需要进一步提高技术。所以不断钻研食品检测技术并使之日趋完善有十分重要的意义。而现代生物技术可以改良传统的技术，及时发现并预防食品安全问题，有效改善现状，让食品安全有保障。 1现代生物检测技术在食品安全监测中的重要性 古人有云“民以食为天”，“食”是民生之根本，但当前，食品安全问题层出不穷，对现代社会的食品安全带来了很大的影响。面对这种状况，传统的食品检测方法已不能很好地服务于食品检测督查工作。此时，在食品检测中应用现代生物技术就显得尤为重要，生物传感器、基因探针、蛋白质检测等技术不仅可以为我国食品安全问题的防护工作提供保障，而且比传统的方法更加高效、准确，在成本上省时又省力，由此种种便可见其在食品检测市场上的优越性、实用性[1]。 2现代生物技术在食品检测中的应用分析 2.1在食品检测中电子鼻与电子舌的运用
电子舌的功能类似于人体的舌头，可以感知食物中所含有的物质，以类脂膜为味觉传感器感知气味，并将气味信息变换成易于识别的物理信号。从而实现对食品中各种物质的感知。在食品检测中，通过味觉传感器及对气味的感知，能够对被检测食品的鲜嫩度以及水分含量做出判断，从而对其好坏进行评定。例如，通过检测水果中内酯的含量、各种肉类中酶的含量，从而判断其新鲜程度，除此之外，应用此技术能够有效辨别植物油以及酒类的品质；将电子鼻检测数据与新鲜产品数据进行对比，可判断各种果蔬、肉类的新鲜程度。 2.2生物传感器技术 生物传感器技术是将生物物质如酶、蛋白质、抗原、抗体与微生物等，作为被识别物质，并通过特定的转换器及信号放大器，将发生的生物化学反应转换成可定量的物理或化学信号，并由此完成化学物质的检测。生物传感器的两个组成部分分别为感应器和转换器。其中，感应器是对被检测物质（即底物）具有高选择性分子识别功能的膜；而转换器可以将膜上发生的生化反应所消耗或生成的化学物质以及产生的光、热等转变成电信号，并对所得的电信号进行处理，然后在相应的仪器上记录并显示出来。根据生物传感器对被检测物质与膜的反应类型，其可以分为亲合型传感器、催化型感应器以及代谢型传感器；由所用识别物质的不同，可将其
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生物技术的发展历程及重要意义 生物技术被是一项高新技术，世界各国都很重视，它被广泛应用于医药卫生、农林牧渔、轻工、食品、化工和能源等领域，促进传统产业的技术改造和新兴产业的形成，对人类社会生活将产生深远的革命性的影响。生物技术对于提高综合国力，迎接人类所面临的诸如食品短缺、健康问题、环境问题及经济问题的挑战是至关重要的；生物技术是现实生产力，也是具有巨大经济效益的潜在生产力，它将是21 世纪高技术革命的核心内容。生物技术产业是21 世纪的支柱产业，许多国家都将生物技术确定为增长国力和经济实力的关键性技术之一。我国政府同样把生物技术列为高新技术之一并组织力量攻关。 生物技术可分为传统生物技术和现代生物技术。现代生物技术是从传统生物技术发展而来的。传统的生物技术是指旧有的制造酱、醋、酒、面包、奶酪、酸奶及其他食品的传统工艺；现代生物技术则是指20 世纪70 年代末80 年代初发展起来的，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。 一、生物技术的发展历程 1、传统生物技术的产生 传统生物技术应该说从史前时代起就一直为人们所开发和利用，以造福人类。在石器时代后期，我国人民就会利用谷物造酒，这是最早的发酵技术。在公兀前221 年，周代后期，我国人民就能制作豆腐、酱和醋，并一直沿用至今。公元10 世纪，我国就有了预防天花
的活疫苗；到了明代，就已经广泛地种植痘苗以预防天花。16 世纪，我国的医生已经知道被疯狗咬伤可传播狂犬病。在西方，苏美尔人和巴比伦人在公元前6000 年就已开始啤酒发酵。埃及人则在公元前4000 年就开始制作面包。1676 年荷兰人Leeuwen Hoek(1632—1723)制成了能放大170～300 倍的显微镜并首先观察到了微生物。19 世纪60 年代法国科学家Pasteur(1822—1895)首先证实发酵是由微生物引起的，并首先建立了微生物的纯种培养技术，从而为发酵技术的发展提供了理论基础，使发酵技术纳入了科学的轨道。到了20 世纪20 年代，工业生产中开始采用大规模的纯种培养技术发酵化工原料丙酮、丁醇。20 世纪50 年代，在青霉素大规模发酵生产的带动下发酵工业和酶制剂工业大量涌现。发酵技术和酶技术被广泛应用于医药、食品、化工、制革和农产品加工等部门。20 世纪初，遗传学的建立及其应用，产生了遗传育种学，并于20 世纪60年代取得了辉煌的成就，被誉为“第一次绿色革命”。细胞学的理论被应用于生产而产生了细胞工程。在今天看来，上述诸方面的发展，还只能被视为传统的生物技术，因为它们还不具备高技术的诸要素。 2、现代生物技术的发展 现代生物技术是以20 世纪70 年代DNA 重组技术的建立为标志的。1944 年Avery 等阐明了DNA 是遗传信息的携带者。1953 年Watson 和Crick 提出了DNA 的双螺旋结构模型，阐明了DNA 的半保留复制模式，从而开辟了分子生物学研究的新纪元。由于一切生命活动都是由包括酶和非酶蛋白质行使其功能的结果，所以遗传信
《现代生物学基础》期末考试卷及答案（ B 卷） 班级学号姓名 出卷人审卷人评审人 一、填空题（每空 1 分，共30 分） 1、细胞是由原生质构成的，原生质又分化为________、________、________等部分。 2、植物细胞壁对细胞有_________、_________作用。 3、核酸是由________、_________、_______、_________、________等元素组成的。 4、调节新陈代谢各种化学反应的酶都是___________。 ________、________、________和_______，一般以 ________的含量最多，所 10、叶绿体里含有四种色素： 以植物体呈绿色。 __________和１３、有氧呼吸是指植物细胞在 ________的参与下，把糖类等有机物彻底氧化分解，产生出 ________，同时释放出大量 _______的过程。 16、光合作用是绿色植物通过_______，利用 _______，把 ________和______合成储藏 ________的有机物， 并且释放出 _______的过程。 38、组成脱氧核苷酸的含氮碱基有四种，它们分别是______（A）、_______（G）______（C）、和_____（T）。 二、单项选择题（每题 2 分，共 30 分） 1、构成细胞膜的主要成分是（） A、蛋白质和淀粉 B、淀粉和脂肪 C、蛋白质和葡萄糖 D、蛋白质和脂类 2、生物体进行生命活动的主要能源物质（） A、脂类 B、糖类 C、核酸 D、蛋白质
3、生物的遗传物质是（） A、核酸 B、核苷酸 C、蛋白质 D、碱基 4、构成蛋白质的基本单位是（） A、葡萄糖 B、脂肪酸 C、核苷酸 D、核酸 5、系列哪种物质是动物细胞不具备的（） A、细胞壁 B、细胞膜 C、细胞质 D、细胞核 6、一般绿色植物以哪种色素含量最多（） A、叶绿素 a B、叶绿素 b C、胡萝卜素 D、叶黄素 7、在果树栽培中，常用优良品种的芽进行嫁接，这属于（） A、出芽生殖 B、断裂生殖 C、分裂生殖 D、营养生殖 8、麦田中小麦与杂草之间的关系是（） A、竞争 B、共生 C、捕食 D、寄生 9、为延长水果的仓贮时间，向贮仓中加入N2 和 CO2 的目的是（）。 A、抑制无氧呼吸 B、促进无氧呼吸 C、抑制有氧呼吸 D、促进有氧呼吸 16 天，其中一种生长正常，另一种10、将大小两种草履虫分开培养，都能正常生长，若将两者放在一起培 养则全部死亡，此现象在生物学上称为（）。 A、种内互助 B、种内斗争 C、竞争 D、捕食 11.连续进行有丝分裂的细胞间期的特点是（）
染色体工程技术 在小麦品质改良中的应用及社会意义 摘要：本文报告了染色体工程在小麦品质改良中的方法，在理论研究与育种实践上的应用。论述了染色体工程在小麦品质改良和生产实践中所体现出来的社会意义。 关键词：染色体工程，小麦，类型变化，实践 正文： 染色体操作(chromosome manipulation)是按设计有计划削减、添加和代换同种或异种染色体的方法和技术。也称为染色体操作。染色体工程一词，虽然在20世纪70年代初才提出。其实早在30年代，美国西尔斯(E.R.Sears)及其学生就已开始研究，但当时局限于小麦，定义为：在小麦中利用缺体或单体材料，对个别染色体或染色体片断进行替代或转移的工程谓之“染色体工程”。 植物染色体工程从50年代的兴起迄今约30余年的历史，但运用这一技术在改造 植物的遗传性方面却显示了它强大的力量，表现在创造崭新的遗传资源，培育突破性新 品种和合成新物种等方面取得的重大进展。 目前对基因操作的主要方法有：有性杂交、染色体代换、易位、添加、染色体显微切割和微克隆、PCR扩增等。 现代小麦育种十分注意栽培品种的类型变化，期望它们优质、高产、抗病、矮秆。我们知道，在小麦近缘种属中，存在着小麦栽培品种所没有的优质、抗病基因。在常规的杂交程序中，栽培品种与野生种之间，因染色体组不同，在多数情况下染色体不能配对，其基因很难进行重。细胞遗传学家已经研究出一套方法，将异种变异性应用于小麦育种实践。这些方法包括染色体附加、染色体代换、染色体易位等。用这些方法实现了小麦染色体附加、代换、易位和部分同源染色体间的重组。 (一)麦外源染色体的添加 普通小麦附加系的系统研究工作开始于1940年，07mara把3个不同的黑麦染色体分别附加到小麦中。1960年Evans～Jenkins得到了所有7个黑麦染色体的双体附加系。之后，Sears把小伞山羊草的染色体附加到小麦中；Joppa等(1978)用一种新方法得到了具有15对染色俸的硬粒小麦双单体(3D，4D，5D)附加系；Islam(1978)把6个大麦染色体分烈跗加到小麦中。有人还把顶芒山羊草和冰草的一些种的染色体附加到小麦中。
农产品质量检测专业及绿色食品生产与经营专业2015级《食品微生物检测技术》课程期末考试卷 （A卷） 一、名词解释（总分10分，每题2分） 1．菌落 2．菌落总数 3．培养基 4．乳酸菌 5．大肠菌群 二、填空题（总分20分，每空1分） 1．与食品工业密切相关的乳酸菌主要为乳杆菌属、双歧杆菌属和链球菌属中的等。采用法，检测酸奶中的各种乳酸菌可以获得满意结果。 2．我国卫生部颁布的食品微生物指标主要有、和三项。 3．在菌体形态观察中，需进行制片后才能进行显微镜下观察，观察细菌时采用的制片方法是，观察真菌采取的制片方法是。 4．微生物生长需要的营养要素有、、、、生长因子和能源。 5．根据细菌的生长曲线，可将细菌的生长分为、、、 四个时期，作为研究材料应取的细菌最合适。 6．一般培养基的制备主要程序可分为：称量、、调节pH、过滤、、加塞包扎、 和无菌检查等步骤。 7．无菌室的熏蒸消毒，主要采用熏蒸消毒法，测定无菌室无菌程度一般采用法。 三、单项选择题（总分20分，每题1分，将答案写在下面） 1——5：6——10： 11——15：16——20： 1.紫外线的杀菌机理可能是（） A.紫外线的高热作用 B.紫外线的辐射作用 C.紫外线凝固细菌蛋白质 D.紫外线干扰细菌DNA复制与转录
2.革兰氏染色的关键操作步骤是（） A.结晶紫染色 B.碘液固定 C.酒精脱色 D.复染 3.热力灭菌法分干热和湿热灭菌两类，并在同一温度下湿热灭菌效力较干热要强这是因为（） A.可迅速提高温度 B.湿热有一定潜热、穿透力大，促进菌体蛋白凝固 C.迅速破坏细菌的酶系统 D.促进糖类分解 4.关于金黄色葡萄球菌的描述不正确的是（）。 A.球状菌 B.G+ C.在血平板上形成的菌落为黑色D能产生凝固酶 5.GB/T4789.2-2010菌落总数检验方法是（）。 A.平板涂抹法 B.显微镜检查法 C.平板菌落计数法 D.菌落计数器法 6.检测金黄色葡萄球菌所用的增菌液是（） A.7.5%氯化钠肉汤 B.普通肉汤 C.蛋白胨水 D.TTB 7.在测定菌落总数时，首先将食品样品作成（）倍递增稀释液。 A.1：5 B.1：10 C.1：15 D.1：20 8.奶粉检验取样前，操作人员应（） A.用95％的酒精棉球擦手 B.用75％的酒精棉球擦手和容器口周圈 C.用65％的酒精棉球擦容器口周围 D.用酒精灯烤容器口周围 9.某微生物在有氧和无氧时均可以生长并可以利用氧，它属于（）。 A.微好氧菌 B.好氧菌 C.厌氧菌 D.兼性厌氧菌 10.一般培养基高压蒸汽灭菌的条件是：（） A.121℃/15-30min B.115℃/15-30min C.130℃/15-30min D.65℃/15-30min 11.采用湿热高压蒸汽灭菌，（）是影响灭菌质量的关键。
现代生物技术在环境保护中的应用和前景 摘要:随着人口的大量增长和经济的快速发展，自然资源的消耗量也急剧增长，在这个过程中，也产生了很大污染，使人类的生存环境遭到了威胁。针对我国目前生态环境状况，论述了现代生物技术在治理环境污染，保护生态环境中的应用和发展前景。 关键词:现代生物技术环境保护应用前景 一．我国生态环境现状 目前我国由于工业“三废”污染、农用化肥和农药的污染以及废弃塑料和农用地膜的污染，严重的影响了我国的生态环境，使得水污染日益加剧，水资源严重短缺，全国600多个城市中已有一半城市缺水，农村则有8 000万人和6 000万头牲畜饮水困难；土壤污染严重，耕地面积锐减，近10年来每年流失的土壤总量达50亿t，土地荒漠化日益加剧；森林覆盖面积下降，草场退化，每年减少森林面积达2 500万亩；人们的身体健康受到严重威胁，疾病发病率急剧上升。因此，加大环境保护和环境治理力度，加快应用高新技术，如现代生物技术来控制环境污染和保持生态平衡，提高环境质量已成为环保工作者的工作重点。二．现代生物技术与环境保护 现代生物技术是以DNA分子技术为基础，包括微生物工程，细胞工程，酶工程，基因工程等一系列生物高新技术的总称。现代生物技术不仅在农作物改良、医药研究、食品工程方面发挥着重要作用，而且也随着日益突出的环境问题在治理污染、环境生物监测等方面发挥着重要的作用。自20 世纪 80年代以来生物技术作为一种高新技术，已普遍受到世界各国和民间研究机构的高度重视，发展十分迅猛。与传统方法比较，生物治理方法具有许多优点。 1．生物技术处理垃圾废弃物是降解破坏污染物的分子结构，降解的产物以及副产物，大都是可以被生物重新利用的，有助于把人类活动产生的环境污染减轻到最小程度，这样既做到一劳永逸，不留下长期污染问题,同时也对垃圾废弃物进行了资源化利用。 2．利用发酵工程技术处理污染物质，最终转化产物大都是无毒无害的稳定物质，
2011 现代生物技术期末试卷 一填空题 1 在基因工程实践中，常用的载体有（质粒），（噬菌体）和（腺病毒载体） 质粒是细菌染色体外能够自主复制的环形双链的DNA分子。质粒DNA不仅能在细菌中复制，并且在添加真核复制信号和启动子后，可以构建出能在原核和真核细胞中均可复制的穿梭质粒，并在真核细胞中表达， 载体的特点：1、至少有一个复制起点，因而至少可在一种生物体中自主复制。2、至少应有一个克隆位点，以供外源DNA插入。3、至少应有一个遗传标记基因，以指示载体或重组DNA分子是否进入宿主细胞。4、具有较小的分子量和较高的拷贝数。 2 （限制性内切酶）酶和（DNA连接酶）酶的发现和应用，才真正使DNA分子的体外切割与连接成为可能。 3 根据质粒复制控制类型，可将质粒分为（严紧型质粒）和（松弛型）质粒。 根据载体功能划分：1）. 普通型载体，2）、表达型载体. 表达外源基因以产生大量外源基因产物用于构建cDNA 文库 4 1993年美国科学家（Kary Mullis ）因发明PCR技术而获得诺贝尔奖。 5 一切生物生命活动的结构和功能单位是（细胞），其可分为（）和（）两大类 细胞分裂的方式:无丝:最简单的细胞分裂方式,只出现在低等生物或动植物的器官和组织内有丝:是细胞分裂的主要形式,其实质是染色体经过复制变成双份,再平均分配到两个子细胞中,从而保持遗传物质的稳定传递.有丝分裂过程包括间期,前期,中期,后期和末期. 细胞的分裂是通过细胞周期来实现的。S期，DNA合成的时期. 从S 期到有丝分裂期(M期)为G2期从M期结束到S期开始之前称为G1期. 6 人工种子由（种皮）、（胚乳）和（胚）三部分构成。 7动物细胞常用的培养方法有（贴壁培养）、（悬浮培养）和（固定化培养）三种。8酶的命名方法有（系统命名）和（习惯命名）两种。 酶是生物体活细胞产生的、具有催化反应功能的蛋白质生物体内的各种物质代谢、能量传递、信息转录、神经传导、免疫调节、细胞衰老及生长发育等等，都离不开酶的参与。 作用：1、执行某种具体的生理功能；2、担负保卫清除功能；3、协同激素起生物信号放大作用；4、催化和调控代谢反应 所有的酶都由生物体合成，几乎所有生物都能合成产生酶，酶在生物体内的合成总是受其相应合成调节机制控制，以保证机体最有效、经济地将体内合成原料与能量用于自身生命最需要的酶等物质 分布：它们或定位于某亚细胞结构上处于“溶解”状态；不同生物体细胞内酶的数量和种类不同；同一生物体内的不同部位或不同生长发育阶段的细胞内酶的数量、种类不同； 微生物酶来说，合成后分泌有两种情况：胞外酶（分泌型酶）是指可以穿过质膜的任何酶，大多数是水解酶，大多数工业用酶是胞外酶。胞内酶是指合成后仍然在细胞内发挥作用的酶。 酶系统分类命名的基础是酶的专一性：
现代生物技术的应用与展望 姓名：班级：学号： 摘要：参阅大量文献资料对近年来生物技术在农业、医药业、社会科学等中的应用进展进行了综述。从改革传统农业结构，解决食品短缺问题的应用、深入基因研究，解决健康长寿问题、运用现代生物技术，解决环境污染问题等内容出发，指明了生物技术现代科学发展中的应用前景。 关键词：生物技术基因医学健康农业 Abstract: a large number of literature on recent biotechnology in agriculture, medicine and industry, social science and application were reviewed in this paper. From the reform of traditional agriculture structure, to solve food shortage problem, in-depth application of genetic research, solve the longevity and health problems, use of modern biological technology, solve the problem of environmental pollution and other content, pointed out the biological technology of modern science and application prospects. 现代生物技术也可称之为生物工程，是以重组DNA技术和细胞融合技术为基础，利用生物体(或者生物组织、细胞及其组分)的特性和功能，设计构建具有预期性状的新物种或新品系，以及与工程原理相结合进行加工生产，为社会提供商品和服务的—个综合性技术体系。其内容包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程和蛋白质工程。现代生物技术的诞生以2O世纪7O年代初DNA重组技术和淋巴细胞杂交瘤技术的发明和应用为标志，迄今已走过了30多年的发展历程。实践证明现代生物技术对解决人类面临的粮食、健康、环境和能源等重大问题方面开辟了无限广阔的前景，受到了各国政府和企业界的广泛关注，与微电子技术、新材料技术和新能源技术并列为影响未来国计民生的四大科学技术支柱，是2l世纪高新技术产业的先导。可以预测，生物技术的应用与发展将导致生产体系与经济结构的飞跃变化，甚至可能引发一次新的工业革命，对人类社会的生产、生活各方面必将产生全面而深刻的影响。 1 改革传统农业结构，解决食品短缺问题 现代生物技术在农业中最突出的应用是利用转基因技术，将目的基因导入动、植物体内，对家畜、家禽及农作物进行品种改良，从而获得高产、优质、抗病虫害的转基因动植物新品种，达到充分提高资源利用效率，降低生产成本的目的。经过长期不断的努力，现代农业生物技术已取得重大突破，不仅从根本上改变了传统农作物的培育和种植，也为农业生产带来了新一轮的革命，并将在解决目前人类所面临的粮食危机、环境恶化、资源匮乏、效益衰减等方面发挥巨大作用。 1．1 提高农产品的产量与质量农作物病虫害是造成农业产量下降的主要原因之一，因而利用转基因技术把抗病、抗虫基因导入农作物中，使之可避免或减少病虫害。近年来，抗黄杆菌的水稻、抗除草剂的大豆、抗病毒病的甜椒、抗腐能力强与耐贮性高的番茄等转基因植物开始进入市场，提高了产量，增加了效益；根据人类的需要，还可把特定基因导入植物体，可达到改良农产品品质的目的，如高含量必需氨基酸的马铃薯，高蛋白质含量的大豆等；此外还可利用生物技术破坏水果细胞壁纤维酶，保证猕猴桃、桃、西红柿等水果成熟但不变软而提高水果的保鲜度，便于水果的运输。从1996年到2o02年，转基因农作物在全球的种植面积从170万ha扩大到5810万ha，即增加35倍，显示了现代农业生物技术强大的生命
现代生物技术试题归类 一、细胞工程 例1：蛙成熟的未受精的卵处于活跃的DNA合成状态，脑细胞则不能分裂。科学家进行如下图所示的核移植实验，请分析回答： 单独的细胞核则很快死亡。请从分子水平解释产生这一现象的原因：。 ⑵若用人的骨髓瘤细胞与淋巴细胞融合，则其连续分裂产生大量的细胞，这些细胞将合成大量的蛋白。 ⑶该过程中应用了哪些细胞工程技术？请再各举一例说明这些技术的应用。 ⑷本实验能够得出哪些结论？（至少列举两点） 二、基因工程 例2：随着科学技术的发展，化学农药的产量和品种逐年提高和增加，但害虫的抗药性也逐渐增强，对农业生产造成危害。近年来，人们将苏云金芽孢杆菌基因导入植物体内，成功地培育出抗虫水稻等农作物新品种。 ⑴害虫抗药性的增强是的结果。 ⑵“转基因抗虫水稻”的遗传信息传递过程可表示为。 ⑶该项科学技术成果在环境中的重要作用是。 ⑷科学家们预言，此种“转基因抗虫水稻”独立种植若干代后，也将出现不抗虫的植株，产生此现象的原因是。 ⑸转基因技术已在多个领域得到应用。请举例说明该技术的应用可能带来的影响。 正面影响：。 负面影响：。 例3：2002年4月，我国科学家率先在世界上完成了水稻基因组测序工作，我国水稻基因组以袁隆平培育的超级杂交水稻为测序对象，测定了22亿个碱基对的序列，这一研究成果将对世界粮食生产做出巨大贡献。 ⑴下列关于水稻基因组的叙述错误的是（） A．我国水稻基因组的首选对象为超级水稻 B．基因组测序就是测定DNA分子中的碱基排序 C．水稻碱基配对遵循碱基互补配对原则 D．袁隆平培育的杂交水稻的原理是基因突变
⑵设一个基因平均由10的3次方个核苷酸构成，二倍体水稻细胞中有24条染色体，生殖细胞里的DNA合计有6ⅹ10的7次方个核苷酸，那么每条染色体上平均最多有基因个。 ⑶你认为水稻等基因组测序有哪些重要意义？ 三、酶工程 例4：某酒厂所生产的啤酒、果子酒，放置久了会产生沉淀，使酒混浊，造成产品积压滞销。经化验，得知沉淀物是蛋白质。为解决这一问题，提出了两种方案，甲：在酒中加入少量蛋白酶。乙：在酒中加入少量氨基酸氧化酶。请评价这两种方案： ⑴方案合理，原因是。 ⑵方案不合理，原因是。 四、发酵工程 例5：酵母菌是一种与人类生活关系十分密切的微生物，这与其生理特点密切相关。 ⑴酵母菌在环境条件良好的情况下通常进行生殖。 ⑵啤酒的风味主要取决于采用的酵母菌株。某酒厂的菌株使用了30多年，繁殖了3000余代，风味不减当年，其主要原因是。 ⑶配制甜酒时，总是先来“水”，后出“酒”。其原因是。从这点上看，酵母菌异化作用的特点是。 ⑷糯米饭酿制成甜酒后，其重量，原因是。 五、太空育种技术 例6：1999年11月、2001年1月、2002年3月和2002年12月，我国四次成功发射了“神州”号载人航天实验飞船，飞船绕地球飞行一段时间后，飞船的返回舱均安全回收，这标志着我国的航天技术已居世界先进行列。请回答下列问题。 ⑴在飞行过程中，宇航员所在的轨道舱和返回舱都是密封的，若宇航员吸入的空气中CO2浓度过高，就会导致困乏，呼吸频率加快，严重时会引起窒息。为使CO2浓度降低，要调节舱内气体成分的比例，则最好在舱内放入下列物质中的（） A．Na2O2B．Na2CO3C．NaOH D．Na2O ⑵如果在舱内放适量的绿色植物，也可以一定程度上缓解⑴中叙述的问题。若绿色植物释放了Amol的氧气，宇航员吸入这些氧气，最多可以氧化分解mol葡萄糖。 ⑶2002年12月若干种植物种子由“神州四号”航天飞船带上天，“神州四号”搭载种子到太空飞行的目的是。返回的“太空种子”是否肯定是良种？为什么？。 六、同位素示踪技术 例7：用放射性15N标记的（NH4）2SO4给水稻施肥，并将施用该种肥料后水稻的稻谷饲料喂猪，对猪的唾液和尿液定时进行放射性同位素的跟踪检测，结果在猪的唾液和尿液中均能检测到有15N存在。 ⑴经常施用（NH4）2SO4会使土壤酸化的原因是。 ⑵在（NH4）2SO4中掺入15N的用途是。 ⑶（NH4）2SO4中的N进入猪细胞内的简要过程是 。
专科生毕业论文 生物技术在食品营养检测中的应用Biotechnology in Food and Nutrition detection applications 学生姓名李志华 学生学号200731201048 所在专业食品加工技术 时间2009-10-16
生物技术在食品营养检测中的应用 李志华 （河南漯河 462002） 摘要：本文阐述了生物技术对食品原料和食品微生物的改良，从而提高食品的营养价值及加工性能;并论述了基因探针技术、PCR技术在食品检测中的应用。 关键词：生物技术营养基因探针 PCR Biotechnology in Food and Nutrition detection applications Abstract: This article elaborated the biological technology to food raw material and food microorganism's improvement, thus enhances food the nutritional value and workability; And elaborated the gene probe technology, the PCR technology in food examination application. Key word: Biological technology nutrition gene probe PCR 生物技术在食品工业中的应用首先是基因工程的应用，即以DNA重组技术或克隆技术为手段，实现动植物、微生物等的基因转移或DNA重组，以改良食品原料或食品微生物；其次是细胞工程的应用，即以细胞生物学的方法，按照人们预定的设计，有计划地改造遗传物质和细胞培养技术，包括细胞融合技术及动植物大量控制性培养技术，以生产各种保健食品的有效成分、新型食品和食品添加剂；再次是酶工程的应用，酶是活细胞产生的具有高度催化活性和高度专一性的生物催化剂，可应用于食品生产过程中物质的转化；最后是发酵工程的应用，即采用现代发酵设备，使经优选的细胞或经现代技术改造的菌株进行放大培养和控制性发酵，获得工业化生产预定的食品或食品的功能成分。 1.利用生物技术对食品原料和食品微生物的改良，从而提高食品的营养价值及加工性能 1.1基因工程和细胞工程的综合应用 利用基因工程、细胞工程改造动物、植物、微生物资源向人类提供各种转基因食品和食品添加剂，一方面提高了农作物产量、改善农作物抗虫、抗病、抗除草剂和抗寒能力，另一方面使食品的营养价值、风味品质得到改善，食品储藏和保存时间有所延长。我国利用基因工程技术培育的转基因抗病番茄、抗病甜椒，目前累计种植3,000多亩，耐贮番茄在室温下储藏56天，好果率达70％以上。利用细胞工程技术培育出含水量大大降低的西红柿、洋葱、马铃薯新品种，培育出带咸味和奶味的适宜膨化加工的玉米新品种，获得了出油率高、不饱和脂肪酸含量较高的油料作物，以及我国已在田间试验中的超级水稻、转基因鲤鱼、高产奶量的转基因试管牛，等等。
现代生物制药技术现状及发展趋势探讨 通常研究人员会将各个领域的学科进行综合，对他们进行进一步的探索和深究，这样可以研制出许多新的药物，用于解决医学尚不能解决的疾病问题。因此，可以有效地延长人们的生命，使人们的生活质量提高了。另外，也可以使人们的生活环境得到改善，减少对人类的影响。研究出来的新的技术将会加快医学对药物的快速鉴定，将传统的医学技术和药物进行深入研究后发现的新的医学技术，将会非常利于制药业的发展，前景也会非常的广阔。 标签：生物制药技术；发展现状；医学技术 1 引言 与世界上一些发达国家的生物制药业相比较下，我国的生物制药工业起步还是比较晚的，发展也相对而言比较滞后。不过，我国的市场非常的庞大和完善，在这种背景的影响下，我国生物制药业也将会面临着可观的发展前景。另一方面，政府一直关注在生物制药这一领域，并给于了政策和经济上的扶持。所以，未来我国的生物制药业将会是国家经济发展的非常重要的行业。在传统的发展情形中，我国生物制药业已经取得了相当好的成绩。但是，目前正处于一个发展平稳期，所以目前的问题是我国生物制药业面领着一个非常严峻的考验，若想突破这一瓶颈，得到更加美好的发展，就应该乐观的面对这样的考验，对问题进行深度和广度的研究，并解决问题。也只有这样，我国生物制药行业才会取得更加美好的成绩。 2 生物制药的原理和技术 对于“生物制药”这一名词，或许大家会感到陌生，简单的理解，就是利用生物的活体进行生产药物的方法。有时候也可以利用转基因的动物或植物的活体来作为反应器，进而加工药物。比如利用转基因的玉米活体来作为生物反应器，生产人源抗体。但是生物制药具体指，用微生物学，医学，化学，生物学等不同学科领域所包含的原理和技术方法，来制造出能够治疗，诊断或者预防的药物产品。之所以大家对生物制药感到陌生是因为生物制药是一种新的技术，不过生物制药行业的发展非常迅速，规模也在逐渐扩大。生物制药的发展已经经历了半个世纪左右，在这几十年的发展中，生物制药技术组成是DNA重组，现在是抗体，基因工程和细胞工程，为人类的健康做出了非常大的贡献。到目前为止，生物制药依然是医学领域最高的技术水平，专家预测，未来会有非常好的发展空间。我国的生物制药技术起步相对比较晚，因此与国际的领先水平存在着一定的差距，但我国正在加大这个领域的投入，并且建立生物制药基地。以我国目前的药物生产情况来看，将近百分之五十以上的药物属于生物制药，生物制药简单的操作和高效率，经济成本低的特点将会有良好的市场发展空间。 3 生物药物的分类
2017—2018学年 第二学期 2015级 专业《现代生物制药技术》期末考试试卷 一、名词解释：（本大题共5小题，每小题3分，共15分） 1. 生物反应： 2. 发酵： 3. 种子制备： 4. 愈伤组织： 5. 免疫原性： 二、选择题：（本大题共50小题，每小题0.5分，共25 分） （请将正确答案填写在下面表格内） 1.壳聚糖是（ ）。 A.普通多糖 B ．酸性多糖 C ．氨基多糖 D ．络合多糖 2.（ ）是医药工业合成甾体激素的原料。 A.薯蓣皂苷元 B.多糖 C ．黄酮 D ．蛋白质 3.具有强致泻、止血、影响血小板细胞和肝细胞及脑细胞内游离钙浓度等多种活性的番泻苷 A 及其类似物属于（ ）药物。 A.皂苷类 B.多糖 C ．二蒽酮 D ．蛋白质 4. 软紫草根中分离的抗菌、抗炎、抗癌的活性成分紫草素及其衍生物属于（ ）药物。 A.皂苷类 B.多糖类 C ．苯醌类 D ．蛋白质类 5.当归根挥发油中分离当归内酯属于( )，具有抗肿瘤、调节免疫的功能。 A.萘醌类 B ．萜类 C ．香豆素类 D ．植物甾醇类 6. 海洋生物( )含有丰富的伊胡萝卜素。 A.虾蟹 B ．海绵 C ．珊瑚 D.盐藻 7. 许多陆地植物含有皂苷，而目前在动物界中只发现海洋棘皮动物的海参和海星含有皂苷，皂苷是它们的毒性成分，均具有( )功能。 A.抗血栓 B ．抗肿瘤 C ．降血压 D.改善微循环 8. 透明质酸可以从( )中获得。 A ．鲸鱼 B ．扇贝 C ．海星 D ．蓝藻 9.人体必需的氨基酸有（ ）种。 A.8 B.9 C.10 D.12 10.从（ ）中分离出新的甾醇硫酸盐A 和B ，都具有体外抗猫白血病毒作用。 A.海绵 B.海藻 C.鲸鱼 D.螺旋藻 11.苔藓虫素是从海洋苔藓虫中分离的新型（ ）衍生物 A.多肽类 B.青霉类 C.四环类 D. 大环内酯类 12.用于面包制作的酵母发酵属于（ ）。 部 班级 姓名 学号 考场 ----------------------------------------------密----------------------------------封------------------------------------------线----------------------------------------
生物技术制药试题及答案 一、名词解释 1. 生物技术（biotechnology）：有时也称为生物工程（bioengineering），是指人们以现代生命科学为基础，结合先进的工程技术手段和其他基础学科的科学原理，利用生物得体或其体系或它们的衍生物来制造人类所需要的各种产品或达到某种目的的一门新兴的、综合性的学科。 2．基因工程（gene enginerring）：是指在基因水平上的操作并改变生物遗传特性的技术。即按照人们的需要，用类似工程设计的方法将不同来源的基因（DNA 分子）在体外构建成杂种DNA分子，然后导入受体细胞，并在受体细胞内复制、转录和表达的操作，也称DNA重组技术。 3．细胞工程（cell engineering）：是指在细胞为基本单位，在体外条件下进行培养、繁殖或人为地使细胞某些生物学特性按人们的意愿发生改变，从而达到改良生物品种和创造新品种的目的，加速繁育动植物个体，或获得某种有用物质的技术。 4．酶工程（enzyme engineering）：是利用酶、细胞器或细胞所具有的特异催化功能或对酶进行修饰改造，并借助生物反应器和工艺过程来生产人类所需产品的技术。 5．发酵工程（fermentation engineering）：是指利用包括工程微生物在内的某些微生物或动、植物细胞及其特定功能，通过现代工程技术手段（主要是发酵罐或生物反应品的自动化、高效化、功能多样化、大型化）生产各种特定的有用物质；或把微生物直接用于某些工业化生产的一种技术。由于发酵多与微生物密切联系在一起，所以又称之为微生物工程或微生物发酵工程。 6. 生物反应器（bioreactor）：主要包括微生物反应器、植物细胞培养反应器，动物细胞培养反应器以及新发展起来的有活体生物反应器之称的转基因植物生物反应器，转基因动物生物反应器等。 7. 转基因动物：是指在基因组中稳定地整合有导入的外源基因的动物。 8. 转基因植物：是指通过体外重组DNA技术将外源基因转入到植物细胞或组织，从而获得新遗传特性的再生植物。 9. 细胞培养（cell culture）：是指微生物细胞或动物细胞、植物细胞在体外无
现代生物技术在食品检测中的应用 潘云娣 杨文鸽 (宁波大学生命学院,宁波 315211) 摘 要: 介绍了DNA探针、PCR技术、免疫检测技术在食品微生物及转基因成分检测中的应用。着重阐述了PCR技术的工作原理、应用及其发展前景。同时简要介绍了生物芯片及其在食品检测中的应用前景。 关键词: DNA探针 PCR技术 免疫检测技术 生物芯片 The Application of Modern Biological T echnologies in Food T esting Pan Yundi Yang Wenge (L if e College Ni ngbo U niversity,Ni ngbo 315211) Abstract: The application in food microorganisms and GMO identification of four modern molecular biology tech2 niques were introduced:DNA probes,PCR technique,immunological examination,biochip.The principle,application and development prospect of PCR technique were especially detailed discussed.The biochip and its application prospect were also presented. K ey words: DNA probes PCR technique Immunological examination Biochip 随着我国食品科学技术的发展以及对外贸易的需要,食品的检测与分析工作已经提高到一个极其重要的地位。特别是为了保证食品的标准品质,开展食品科学技术研究,寻找食品污染的根源,人们更需要对食品进行各种有效营养物质和对人体有害、有毒物质的检验和分析。我国目前采用的食品检验方法还比较落后,已不能适应人们对食品卫生和安全的需求。因此,改进和完善食品检测技术已迫在眉睫。 自1953年Watson和Crick提出DNA双螺旋模型,揭示了遗传密码的奥秘。进入20世纪70年代,各种分子生物学技术不断出现,主要包括核酸分子杂交技术、PCR技术和现代免疫技术等,目前这些技术在食品检测和分析等方面已经得到了较好的应用;另外,生物芯片技术也在食品检测方面显示了较好的应用前景。本文就这些技术尤其是PCR技术在食品检测方面的应用与特点作一探讨。 1 DNA探针法 两条不同来源的核酸链如果具有互补的碱基序列,就能够特异性的结合而成为分子杂交链。若在已知的DNA或RNA片断上加上可识别的标记(如用32P同位素标记),就可制成DNA探针,用以检测未知样品中是否具有与其互补的序列[1]。 目前使用的DNA探针杂交方法总体上可以分为2类:一类是异相杂交(即固相杂交技术)。二是同相杂交(即液相杂交技术)。近年来DNA探针杂交技术在食品微生物检测中的应用研究十分活跃,目前已可以用DNA探针检测食品中的大肠杆菌(Escherichia coli)、沙门氏菌(S al monella)、志贺氏菌(S higella spp)、李斯特氏菌(L isteria monocyto2 genes)、金黄色葡萄球菌(S taphylococcus an2 rens)[2,3,4]等。 1991年周志江[5]等用生物素标记的编码大肠杆菌耐热毒素(ST)的DNA片断作为基因探针,检测了污染食品中的产ST大肠杆菌。1993年3月陈倩[6]等对自食品中以血清学初筛分离出的78株ESIEC菌株,以入rp2z基因探针检测其HPI毒力岛基因,结果检出7株,可鉴定为ESIEC大肠杆菌。本法特异、敏感而又没有放射性,且不需要进行复杂的扩增菌和获得纯化培养而节省了时间,从而减少了毒力丧失的机会,提高了检测的准确性。 2 PCR技术 PCR技术是1985年诞生的一项DNA体外扩增技术。该技术自问世以来,就以惊人的速度广泛 生物技术通报 ?技术与方法? B IO TEC HNOL O G Y BULL ETIN 2004年第6期
现代生物技术在环境保护方面的应用 地质学院勘查技术与工程申玉龙201101171223 摘要：应用现代生物技术进行环境保护拥有许多优点，人们已意识到，现代生物技术的发展，为从根本上解决环境问题提供了希望。 正文：现代生物技术是以DNA分子技术为基础，包括微生物工程，细胞工程，酶工程，基因工程等一系列生物高新技术的总称。现代生物技术不仅在农作物改良、医药研究、食品工程方面发挥着重要作用，而且也随着日益突出的环境问题在治理污染、环境生物监测等方面发挥着重要的作用。自20 世纪80年代以来生物技术作为一种高新技术，已普遍受到世界各国和民间研究机构的高度重视，发展十分迅猛。 目前生物技术应用于环境保护中主要是利用微生物，少部分利用植物作为环境污染控制的生物。生物技术已是环境保护中应用最广的、最为重要的单项技术，其在水污染控制、大气污染治理、有毒有害物质的降解、清洁可再生能源的开发、废物资源化、环境监测、污染环境的修复和污染严重的工业企业的清洁生产等环境保护的各个方面，发挥着极为重要的作用。应用环境生物技术处理污染物时，最终产物大都是无毒无害的、稳定的物质，如二氧化碳、水和氮气。利用生物方法处理污染物通常能一步到位，避免了污染物的多次转移，因此它是一种消除污染安全而彻底的方法。特别是现代生物技术的发展，尤其是基因工程、细胞工程和酶工程等生物高技术的飞速发展和应用，大大强化了上述环境生物处理过程，使生物处理具有更高的效率，更低的成本和更好的专一性，为生物技术在环境保护中的应用展示了更为广阔的前景。 与传统方法比较，生物治理方法具有许多优点。1 .生物技术处理垃圾废弃物是降解破坏污染物的分子结构，降解的产物以及副产物，大都是可以被生物重新利用的，有助于把人类活动产生的环境污染减轻到最小程度，这样既做到一劳永逸，不留下长期污染问题,同时也对垃圾废弃物进行了资源化利用。 2. 利用发酵工程技术处理污染物质，最终转化产物大都是无毒无害的稳定物质，如二氧化碳、水、氮气和甲烷气体等，常常是一步到位，避免污染物的多次转移而造成重复污染，因此生物技术是一种既安全又彻底消除污染的手段。. 3.生物技术是以酶促反应为基础的生物化学过程，而作为生物催化剂的酶是一种活性蛋白质，其反应过程是在常温常压和接近中性的条件下进行的，所以大多数生物治理技术可以就地实施，而且不影响其他作业的正常进行，与常常需要高温高压的化工过程比较，反应条件大大简化，具有设备简单、成本低廉、效果好、过程稳定、操作简便等优点。 所以，当今生物技术已广泛应用于环境监测、工业清洁生产、工业废弃物和城市生活垃圾的处理，有毒有害物质的无害化处理等各个方面。 污染土壤的生物修复 重金属污染是造成土壤污染的主要污染物。重金属污染的生物修复是利用生物(主要是微生物、植物)作用，削减、净化土壤中重金属或降低重金属的毒性。其原理是:通过生物作用(如酶促反应)改变重金属在土壤中的化学形态，使重金属固定或解毒，降低其在土壤环境中的移动性和生物可利用性，通过生物吸收、代谢达到对重金属的削减、净化与固定作用。污染土壤的生物修复过程可以增加土壤有机质的含量，激发微生物的活性，由此可以改善土壤的生态结构，这将有助于土壤的固定，遏制风蚀、水蚀等作用，防止水土流失。 白色污染的消除 废弃塑料和农用地膜经久不化解，估计是形成环境污染的重要成分。据估计我国土壤、沟河中塑料垃圾有百万吨左右。塑料在土壤中残存会引起农作物减产，若再连续使用而不采