食品分子生物學基礎

前言

“民以食為天”，高度概括了食品對于人類生存繁衍所起的作用，揭示了食品與生命的密切關系。生命科學以分子生物學為基礎，研究生物的生命過程，是21世紀的前沿科學。生命科學的迅速發(fā)展，生物化學與分子生物學技術(shù)的滲透，使食品科學發(fā)生了很大變化，僅運用傳統(tǒng)食品科學理論與技術(shù)研究食品新原料的來源、新工藝的過程及對人體營養(yǎng)與安全的影響，在知識結(jié)構(gòu)與實際應用方面明顯感覺薄弱與不足。為了將分子生物學的理論和技術(shù)引入食品科學體系，解決食品科學發(fā)展過程中的新問題，培養(yǎng)既具有食品科學理論又具有分子生物學理論的跨學科復合人才，在上海市教委的支持下，開展了“食品分子生物學基礎”的重點課程建設，并編寫了講義，經(jīng)多年的教學實踐，修改補充形成了教材。由于本教材符合教學改革和課程建設的發(fā)展要求，體現(xiàn)了科學性、系統(tǒng)性和新穎性，因此已被列入教育部“普通高等教育‘十一五’國家級規(guī)劃教材”。  《食品分子生物學基礎》是用分子生物學理論研究食品科學的一門跨學科專業(yè)基礎課程教材。本教材以分子生物學理論的嶄新視角研究食品科學、食品開發(fā)、食品營養(yǎng)、食品分析與食品安全等，目的是向?qū)W生提供內(nèi)涵廣泛的食品科學與前沿新穎的分子生物學有機結(jié)合的基礎理論和相關技術(shù)，為學生掌握更深入和更專門的食品科學知識做準備。《食品分子生物學基礎》是在學生學習了普通生物學、生物化學、微生物學、食品化學等基礎課程的前提下開設的一門專業(yè)基礎課程，與后續(xù)課程共同構(gòu)成食品科學專業(yè)的新體系，起著承上啟下的作用，使食品專業(yè)教學在傳統(tǒng)的經(jīng)典課程教材基礎上邁進一步，更快、更自覺地與最新生命科學相結(jié)合?！妒称贩肿由飳W基礎》適合大專院校食品科學與工程專業(yè)的本科生使用，也可以作為相關專業(yè)研究生和科技人員的參考書。  

內(nèi)容概要

　　本書是用分子生物學理論研究食品科學的一門跨學科專業(yè)基礎課程教材。本教材以分子生物學理論的嶄新視角研究食品科學、食品開發(fā)、食品營養(yǎng)、食品分析與食品安全等，目的是向?qū)W生提供內(nèi)涵廣泛的食品科學與前沿新穎的分子生物學有機結(jié)合的基礎理論和相關技術(shù)，為學生掌握更深入和更專門的食品科學知識做準備。本書是在學生學習了普通生物學、生物化學、微生物學、食品化學等基礎課程的前提下開設的一門專業(yè)基礎課程，與后續(xù)課程共同構(gòu)成食品科學專業(yè)的新體系，起著承上啟下的作用，使食品專業(yè)教學在傳統(tǒng)的經(jīng)典課程教材基礎上邁進一步，更快、更自覺地與最新生命科學相結(jié)合。 本書適合大專院校食品科學與工程專業(yè)的本科生使用，也可以作為相關專業(yè)研究生和科技人員的參考書。

書籍目錄

基礎篇  第一章 細胞的結(jié)構(gòu)與功能  　第一節(jié) 細胞的基本概念  　一、細胞是生命活動的基本單位  　二、細胞的共性  　三、病毒及其與細胞的關系  　第二節(jié) 細胞的類型  　一、原核細胞  　二、真核細胞的基本結(jié)構(gòu)  　三、原核細胞與真核細胞的比較  　四、植物細胞與動物細胞的比較  　第三節(jié) 細胞膜的結(jié)構(gòu)與功能  　一、細胞膜的結(jié)構(gòu)  　二、細胞外基質(zhì)與細胞連接  　三、物質(zhì)的跨膜運輸  　四、細胞的信號轉(zhuǎn)導  　第四節(jié) 細胞質(zhì)基質(zhì)與內(nèi)膜系統(tǒng)  　一、細胞質(zhì)基質(zhì)  　二、內(nèi)膜系統(tǒng)  第二章 細胞核與細胞分裂  　第一節(jié) 細胞核  　一、核被膜  　二、染色質(zhì)  　三、核仁  　四、核骨架  　第二節(jié) 染色體及其組裝  　一、染色體的結(jié)構(gòu)  　二、染色體的組裝  　第三節(jié) 細胞周期  　一、細胞周期  　二、細胞周期的時相  　三、特異的細胞周期  　第四節(jié) 細胞分裂  　一、有絲分裂過程  　二、減數(shù)分裂  　三、配子的形成  第三章 DNA的結(jié)構(gòu)和復制  　第一節(jié) 遺傳物質(zhì)的本質(zhì)——DNA及其結(jié)構(gòu)  　一、DNA是主要的遺傳物質(zhì)  　二、RNA也是遺傳物質(zhì)  　三、DNA的結(jié)構(gòu)  　第二節(jié) 基因與基因組  　一、基因的概念  　二、基因組的大小與c值  　三、基因家族和基因簇  　四、人類基因組研究進展  　第三節(jié) DNA的復制  　一、DNA的半保留復制  　二、細菌DNA復制的過程  　三、真核生物DNA的復制  　四、DNA復制的調(diào)節(jié)控制  　第四節(jié) DNA的損傷、修復與基因突變  　一、DNA的損傷  　二、DNA的損傷修復  　三、基因突變  第四章 轉(zhuǎn)錄  　第一節(jié) RNA轉(zhuǎn)錄的相關概念  　一、轉(zhuǎn)錄單位  　二、模板鏈與非模板鏈  　第二節(jié) 原核生物RNA聚合酶及其轉(zhuǎn)錄  　一、原核生物RNA聚合酶  　二、原核生物RNA聚合酶對啟動子的識別與結(jié)合  　三、終止子  　四、轉(zhuǎn)錄的基本過程  　第三節(jié) 真核生物的RNA聚合酶及其轉(zhuǎn)錄  　一、真核生物的RNA聚合酶  　二、真核生物基因轉(zhuǎn)錄的啟動子  　三、真核生物不同類型基因轉(zhuǎn)錄的轉(zhuǎn)錄因子和轉(zhuǎn)錄起始復合物  　四、真核生物轉(zhuǎn)錄的終止  　第四節(jié) 原核生物RNA的轉(zhuǎn)錄后加工  　一、原核生物rRNA前體的加工  　二、原核生物tRNA前體的加工  　第五節(jié) 真核生物RNA的轉(zhuǎn)錄后加工  　一、rRNA前體的加工  　二、tRNA前體的加工  　三、mRNA前體的加工  　第六節(jié) 逆轉(zhuǎn)錄  　一、逆轉(zhuǎn)錄病毒與逆轉(zhuǎn)錄  　二、逆轉(zhuǎn)錄酶的生物活性  　三、逆轉(zhuǎn)錄的過程  　四、逆轉(zhuǎn)錄的意義  第五章 翻譯  　第一節(jié) 遺傳密碼  　一、遺傳密碼  　二、遺傳密碼的主要特征  　第二節(jié) 蛋白質(zhì)生物合成的分子基礎  　一、mRNA是蛋白質(zhì)生物合成的模板  　二、tRNA轉(zhuǎn)運活化的氨基酸至mRNA模板  　三、核糖體是蛋白質(zhì)生物合成的部位  　第三節(jié) 翻譯的過程  　一、翻譯的起始  　二、翻譯的延伸  　三、翻譯的終止  　四、翻譯后加工及蛋白質(zhì)的運輸  　參考文獻  　調(diào)控篇  第六章 基因表達調(diào)控  　第一節(jié) 原核生物的基因表達調(diào)控  　一、原核生物基因表達調(diào)控的相關概念  　二、操縱子模型  　三、原核生物基因調(diào)控類型  　第二節(jié) 真核生物的基因表達調(diào)控  　一、真核基因表達調(diào)控的特點  　二、DNA和染色體水平的調(diào)控  　三、轉(zhuǎn)錄水平調(diào)控  　四、轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)控  　五、翻譯水平調(diào)控  　六、蛋白質(zhì)加工水平調(diào)控  第七章 營養(yǎng)素與基因的相互作用  　第一節(jié) 分子營養(yǎng)學  　一、分子營養(yǎng)學概述  　二、分子營養(yǎng)學的發(fā)展簡史  　三、分子營養(yǎng)學研究的意義  　四、展望  　第二節(jié) 營養(yǎng)素對基因表達的調(diào)控  　一、營養(yǎng)素對基因表達的調(diào)控作用  　二、營養(yǎng)素對基因表達的調(diào)控  第八章 基因多態(tài)性與營養(yǎng)素  　第一節(jié) 基因多態(tài)性與對營養(yǎng)素吸收、代謝和利用的影響  　一、維生素D受體基因多態(tài)性對鈣吸收及骨密度的影響  　二、亞甲基四氫葉酸還原酶基因多態(tài)性對葉酸需要量的影響  　三、載脂蛋白基因多態(tài)性對血脂代謝的影響  　第二節(jié) 營養(yǎng)素與基因相互作用及人類健康  　一、營養(yǎng)素變化與遺傳因素進化之間的矛盾  　二、營養(yǎng)素與基因組的穩(wěn)定性  　三、營養(yǎng)素與基因相互作用對疾病發(fā)生的影響  　參考文獻  　技術(shù)篇  第九章 分子生物學技術(shù)簡介  　第一節(jié) 核酸的分離純化  　一、DNA的分離純化  　二、RNA的分離純化  　第二節(jié) 分子雜交技術(shù)  　一、核酸分子雜交的原理  　二、核酸探針的種類與標記方法  　三、分子雜交技術(shù)  　第三節(jié) DNA序列測定  　一、DNA雙脫氧法(酶法)測序  　二、DNA的化學法測序  　第四節(jié) 聚合酶鏈反應  　一、PCR的原理  　二、PCR的方法  　第五節(jié) 分子克隆技術(shù)  　一、分子克隆的工具酶  　二、分子克隆的載體與宿主系統(tǒng)  　三、DNA的克隆  　四、目的基因的制備  　五、克隆基因的分離與鑒定  第十章 轉(zhuǎn)基因食品  　第一節(jié) 轉(zhuǎn)基因食品概述  　一、轉(zhuǎn)基因食品的定義和分類  　二、轉(zhuǎn)基因食品的發(fā)展狀況  　第二節(jié) 基因工程和食品微生物  　一、食品工業(yè)用酵母的基因改良  　二、乳酸菌的基因改良  　三、酶制劑的生產(chǎn)  　四、利用基因工程菌生產(chǎn)食品添加劑  　第三節(jié) 植物性轉(zhuǎn)基因食品  　一、轉(zhuǎn)基因植物性食品所采用的轉(zhuǎn)化方法  　二、抗除草劑的植物性轉(zhuǎn)基因食品  　三、抗蟲害的植物性轉(zhuǎn)基因食品  　四、抗病的植物性轉(zhuǎn)基因食品  　五、雄性不育的植物性轉(zhuǎn)基因食品  　六、抗逆境的植物性轉(zhuǎn)基因食品  　七、延遲成熟的植物性轉(zhuǎn)基因食品  　八、其他植物性轉(zhuǎn)基因食品  　第四節(jié) 動物性轉(zhuǎn)基因食品  　一、轉(zhuǎn)基因動物的基因轉(zhuǎn)入方法  　二、轉(zhuǎn)基因魚類  　三、人工改良牛乳  　四、重組生長激素  　五、改善肉的品質(zhì)  　第五節(jié)轉(zhuǎn)基因食品的安全性評價  　一、安全性評價的目的  　二、安全性評價的原則  　三、安全性評價的內(nèi)容  　四、安全性評價的案例  第十一章 轉(zhuǎn)基因食品檢測  　第一節(jié) 概述  　一、轉(zhuǎn)基因食品檢測目標的介紹  　二、轉(zhuǎn)基因食品檢測方法概述  　第二節(jié) 轉(zhuǎn)基因食品特性檢測  　一、轉(zhuǎn)基因食品特性檢驗概述  　二、轉(zhuǎn)基因食品特性檢測技術(shù)分類與類型特點  　三、轉(zhuǎn)基因食品特性檢測的基本步驟  　四、轉(zhuǎn)基因食品特性的檢測方法與應用  　第三節(jié) 遺傳穩(wěn)定性、表達忠實性及非期望效應檢驗  　一、轉(zhuǎn)基因生物遺傳穩(wěn)定性的檢驗  　二、轉(zhuǎn)基因生物表達忠實性檢驗  　三、轉(zhuǎn)基因生物非期望效應的檢驗  　第四節(jié) 轉(zhuǎn)基因食品危害性檢驗  　一、轉(zhuǎn)基因食品產(chǎn)品生物毒素檢驗  　二、轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品致敏成分的檢驗  　三、轉(zhuǎn)基因微生物食品的致病性檢驗  　第五節(jié) 轉(zhuǎn)基因食品基本衛(wèi)生質(zhì)量營養(yǎng)質(zhì)量保健功能和穩(wěn)定性試驗  　一、轉(zhuǎn)基因食品基本衛(wèi)生質(zhì)量標準檢驗概述  　二、轉(zhuǎn)基因食品營養(yǎng)質(zhì)量檢測概述  　三、轉(zhuǎn)基因食品保健功能檢測概述  　四、轉(zhuǎn)基因食品穩(wěn)定性試驗概述  第十二章 食品分析中的生物化學與分子生物學技術(shù)  　第一節(jié) 免疫分析技術(shù)基礎及其在食品分析中的應用  　一、免疫學分析技術(shù)的基本概念  　二、抗原、抗體及抗原抗體反應  　三、免疫分析法分類  　四、免疫分析方法的發(fā)展  　五、食品的免疫學分析應用  　第二節(jié) 生物芯片與食品安全檢測  　一、生物芯片概述  　二、基因芯片技術(shù)  　三、蛋白質(zhì)芯片技術(shù)  　四、生物芯片在食品安全檢測上的應用  　第三節(jié) 生物傳感器及其在食品分析中的應用  　一、生物傳感器簡介  　二、生物傳感器的定義、原理及基本分類  　三、酶生物傳感器在食品分析中的應用  　四、組織、細胞器與仿生生物傳感器在食品分析中的應用  　五、微生物傳感器在食品分析中的應用  　六、免疫生物傳感器及其在食品分析中的應用  　參考文獻  

章節(jié)摘錄

一切有機體均由細胞構(gòu)成，只有病毒是非細胞形態(tài)的生命體。最簡單的生命形式是僅由一個細胞構(gòu)成的單細胞生物，而多細胞生物的有機體根據(jù)其復雜程度由數(shù)百乃至萬億計的細胞構(gòu)成?？茖W證實，1g哺乳動物的肝或腎組織含有2.5 ~3億個細胞、這些細胞又可以劃分為200多種類型，它們的形態(tài)結(jié)構(gòu)與功能差異很大，但都是由1個細胞——受精卵經(jīng)過分裂與分化而來的。有些極低等的多細胞生物體，如盤藻僅有4個、8個或幾十個未分化的相同細胞組成，它們實際上是單細胞與多細胞生物之間的過渡類型。多細胞生物機體內(nèi)，功能相同、形態(tài)結(jié)構(gòu)相似的一種或多種類型的細胞群體構(gòu)成組織，如構(gòu)成植物器官的組織一般有六種，分別為分生組織、薄壁組織、機械組織、保護組織和輸導組織。應該指出，構(gòu)成高等生物體的細胞雖然都是高度“社會化”的，龐大細胞城市中的各個居民行使其特定功能，并且通過精致的通信系統(tǒng)取得聯(lián)系，具有分工與協(xié)同的相互關系，但它們又保持著形態(tài)與結(jié)構(gòu)的獨立性，每個細胞具有自己獨立的一套“完整”的結(jié)構(gòu)體系，構(gòu)成有機體的基本結(jié)構(gòu)單位。  

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