食品生物技术导论 ppt课件.ppt

食品生物技术导论
食品生物技术导论
目 录
第一章 绪 论
第二章 食品与基因工程
第三章 食品与蛋白质工程
第四章 食品与酶工程
第五章 食品与发酵工程
第六章 食品与细胞工程
第七章 食品生物工程中的下游过程
科技领域。
食品生物技术导论
五、食品生物技术已成为食品科学发展的重要研究方向
食品生物技术作为生物技术的分支学科，在自然科学中涵盖范围广为其特征。
第四节 食品生物技术发展简史
一、史前时期
从出土文物发现，追溯至距今数千多年前的龙山文化时期。酿酒、制醋和制酱等发酵技艺已经发展到世界一流水平。
食品生物技术导论
二、近代时期
从19世纪50年代开始，伴随着欧洲的文艺复兴带来科学和工业的繁荣。由于法国科学家巴斯德（Pasteur）对微生物学创立的贡献，德国科学家柯赫（Koch）发明了微生物的分离和纯种培养技术和法国学者布合乃尔（Buchner）兄弟俩通过实验揭示了发酵本质是细胞中酶的作用。标志着传统食品生物技术向近代食品生物技术的发展。从传统发酵食品的生产靠天然微生物作用 。
三、现代的发展
从20世纪50年代初开始，伴随着生物化学，遗传学和化学分析技术的发展。特别是1953年“DNA双螺旋结构”的发现、1969年酶固定化技术的应用成果和1973年基因工程诞生等重大科技成就为标志的划时代发展
食品生物技术导论
第五节 分子生物学的形成和发展
一、细胞学说
在19世纪中时施莱登和施旺（Schwann）两位学者经过20年的研究绘出有关细胞结构明显图象和细胞组成，从而创立了细胞学说。
二、生物进化论
（Gregor Mendel）研究认为，遗传性状是由一对遗传因子决定的，
食品生物技术导论
四、摩尔根的基因学说
摩尔根提出：“物质必须由某种独立的要素组成，正是这些要素我们叫做遗传因子，或者更简单地叫做基因”。
五、基因本质的发现
摩尔根提出：“物质必须由某种独立的要素组成，正是这些要素我们叫做遗传因子，或者更简单地叫做基因”。多年来研究证实这种转化物质就是DNA，这是基因本质的重大发现。
食品生物技术导论
六、分子生物学的诞生
（James D .Watson）（Francis crick）（）的x-射线衍射等系列图谱结构分析基础上，用标度分子模型在英国Max Perutz教授分子生物学实验室进行研究。其研究成果，在英国《自然》杂志上发表的《DNA结构》一文，提出了“DNA双螺旋结构模型”。首次阐明了DＮＡ结构与功能，为遗传信息的贮存、传递和利用提供了科学依据，创立了现代分子生物学。这是20世纪科学史上划时代的里程碑。Watson和crick均为诺贝尔奖获得者。DNA双螺旋结构分子模型如图1-1、1-2所示其结构要点说明如下：
图1-1 DNA分子双螺旋结构模型
图1-2 DNA双螺旋结构分子模型
食品生物技术导论
（1）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。此螺旋为右螺旋，并存在大沟和小沟。
（2）两条链中碱基之间按照A配对T、G配对C的互补原则，DNA两链间的维系主要靠氢键，其中A与T之间形成二个氢键，G与C之间形成三个氢键。
（3）双螺旋的直径为2nm，，，构成一段完整的螺旋结构，其相邻碱基的夹角为36°。
（4）两条多聚核苷酸链间碱基配对的互补规律为：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。
食品生物技术导论
（1）DNA分子能自我复制根据DNA双螺结构模型，在两条多聚核苷酸链中，任何一条都可以作为另一条生物合成的模板，这一点明显地不同于其它生物大分子。经过自我复制出来的每一个DNA分子中的一条链被保留下来。这种复制，称为半保留复制（Semi conservative replication）（如图1-3）。
（2）DNA是遗传基因的载体
可以从分子水平上阐明其生物学功能：
图1-3 半保留复制示意图
食品生物技术导论
（3）DNA双螺旋结构模型为遗传信息的保存、传递和利用提供了基础。同时，根据1970年Crick等人提出的分子生物学中心法则，如图1-4所示。
（4）DNA的调节功能1961年，（）基因调节事实，提出了乳糖操纵子（Lac Operon）假说。
图1-4 分子生物学中心法则[5]
应用乳糖操纵子假说，从分子水平上阐明基因控制蛋白质的诱导合成另一