Question

【題目】回答下列與“生物技術”相關的問題：

（1）生物技術是應用自然科學及工程學的原理，以________________作為反應器，將物料進行加工，以提供產(chǎn)品為社會服務的技術。例如，以_____________為反應器制酒，以______________為反應器制醋，以轉基因的大腸桿菌為反應器生產(chǎn)_________________，以植物_________________為反應器生產(chǎn)試管幼苗。

（2）生物工程主要包括___________、發(fā)酵工程、蛋白質工程、酶工程和基因工程5中。其中，實施基因工程需要具備4個條件：___________、基因的分離、基因載體、__________。

（3）發(fā)酵技術就目前而言都是一次性的，每次都需要經(jīng)過“________________→接種→發(fā)酵→____________”這樣一個周而復始的流程。任何一種發(fā)酵產(chǎn)品都要經(jīng)過一系列酶促反應，都是生化反應的產(chǎn)物。例如，用糯米釀酒，就是使用微生物在一定條件下，經(jīng)過一系列酶促反應獲得產(chǎn)物的結果，是一個從淀粉→糖→酒→醋的變化過程。首先，糯米中的淀粉在有氧和溫度較高的條件下水解成糖，這一過程是由酒曲中的黑根霉或黑曲霉中的_____________完成的。然后，在較低溫度和無氧的條件下酵母開始生長，經(jīng)過糖酵解和____________反應，產(chǎn)生了乙醇，使酒味越來越濃。如果存放時間過長，發(fā)酵物的酒味將變淡并有些變酸，這是因為醋桿菌將乙醇氧化成____________的結果。

（4）為什么就儲存的時間愈長愈好？________________________________。

Answer 1

【答案】微生物、動物、植物 酵母 醋化醋桿菌 干擾素 愈傷組織 細胞工程 工具酶 受體 培養(yǎng)基滅菌 提取 淀粉酶 乙醇發(fā)酵 乙酸 長時間儲存，醇氧化成酸，醇和酸又生成酯，不同的酯有不同的香味。發(fā)酵時間越長，產(chǎn)生的各種酯類物質越多，使得酒味醇厚，芳香撲鼻

【解析】

1.生物技術是指人們以現(xiàn)代生命科學為基礎，結合其他基礎科學的科學原理，采用先進的科學技術手段，按照預先的設計改造生物體或加工生物原料，為人類生產(chǎn)出所需產(chǎn)品或達到某種目的。生物技術是人們利用微生物、動植物體對物質原料進行加工，以提供產(chǎn)品來為社會服務的技術。它主要包括發(fā)酵技術和現(xiàn)代生物技術。因此，生物技術是一門新興的，綜合性的學科。

2.所謂生物工程，一般認為是以生物學(特別是其中的微生物學、遺傳學、生物化學和細胞學)的理論和技術為基礎，結合化工、機械、電子計算機等現(xiàn)代工程技術，充分運用分子生物學的最新成就，自覺地操縱遺傳物質，定向地改造生物或其功能，短期內(nèi)創(chuàng)造出具有超遠緣性狀的新物種，再通過合適的生物反應器對這類"工程菌"或"工程細胞株"進行大規(guī)模的培養(yǎng)，以生產(chǎn)大量有用代謝產(chǎn)物或發(fā)揮它們獨特生理功能一門新興技術。生物工程包括基因工程、細胞工程、酶工程、發(fā)酵工程、生物電子工程、生物反應器、滅菌技術以及新興的蛋白質工程等，其中，基因工程是現(xiàn)代生物工程的核心。基因工程（或稱遺傳工程、基因重組技術）就是將不同生物的基因在體外剪切組合，并和載體（質粒、噬菌體、病毒）的DNA連接，然后轉入微生物或細胞內(nèi)，進行克隆，并使轉入的基因在細胞或微生物內(nèi)表達，產(chǎn)生所需要的蛋白質。

3.發(fā)酵技術是指人們利用微生物的發(fā)酵作用，運用一些技術手段控制發(fā)酵過程，大規(guī)模生產(chǎn)發(fā)酵產(chǎn)品的技術，稱為發(fā)酵技術。

（1）根據(jù)以上分析可知，生物技術是應用自然科學及工程學的原理，以微生物、動植物體作為反應器，將物料進行加工，以提供產(chǎn)品為社會服務的技術。例如以酵母菌為反應器的制酒，利用醋酸桿菌發(fā)酵進行制醋，以轉基因的大腸桿菌為反應器生產(chǎn)某些藥物，如干擾素和胰島素等，利用植物組織培養(yǎng)技術形成愈傷組織經(jīng)過再分化形成試管苗。

（2）生物工程包括基因工程、蛋白質工程、細胞工程、酶工程和發(fā)酵工程等，其中，實施基因工程需要具備4個條件：需要工具酶如限制酶和DNA連接酶、需要分離目的基因、構建基因表達載體和將目的基因導入受體細胞。

（3）發(fā)酵技術是指人們利用微生物的發(fā)酵作用，運用一些技術手段控制發(fā)酵過程，微生物發(fā)酵的關鍵是做到無菌，因此發(fā)酵的流程：培養(yǎng)基滅菌→接種→發(fā)酵→提取產(chǎn)物。根據(jù)題意淀粉水解為糖需要酶的催化作用，因此糯米中的淀粉在有氧和溫度較高的條件下水解成糖，這一過程是由酒曲中的黑根霉或黑曲霉中的淀粉酶催化完成的，然后酵母菌利用糖為底物經(jīng)過糖酵解和乙醇發(fā)酵反應，產(chǎn)生乙醇，使酒味越來越濃。如果存放時間過長，在有氧條件下乙醇會被醋酸桿菌氧化成乙酸，因此發(fā)酵物的酒味將變淡并有些變酸。

（4）根據(jù)第（3）問分析可知乙醇存放時間過長會引起醋酸桿菌的發(fā)酵生產(chǎn)乙酸，醇和酸又生成酯，不同的酯有不同的香味。發(fā)酵時間越長，產(chǎn)生的各種酯類物質越多，使得酒味醇厚，芳香撲鼻。