Question

回答下列与“生物技术”相关的问题：

（1）生物技术是应用自然科学及工程学的原理，以________________作为反应器，将物料进行加工，以提供产品为社会服务的技术。例如，以_____________为反应器制酒，以______________为反应器制醋，以转基因的大肠杆菌为反应器生产_________________，以植物_________________为反应器生产试管幼苗。

（2）生物工程主要包括___________、发酵工程、蛋白质工程、酶工程和基因工程5中。其中，实施基因工程需要具备4个条件：___________、基因的分离、基因载体、__________。

（3）发酵技术就目前而言都是一次性的，每次都需要经过“________________→接种→发酵→____________”这样一个周而复始的流程。任何一种发酵产品都要经过一系列酶促反应，都是生化反应的产物。例如，用糯米酿酒，就是使用微生物在一定条件下，经过一系列酶促反应获得产物的结果，是一个从淀粉→糖→酒→醋的变化过程。首先，糯米中的淀粉在有氧和温度较高的条件下水解成糖，这一过程是由酒曲中的黑根霉或黑曲霉中的_____________完成的。然后，在较低温度和无氧的条件下酵母开始生长，经过糖酵解和____________反应，产生了乙醇，使酒味越来越浓。如果存放时间过长，发酵物的酒味将变淡并有些变酸，这是因为醋杆菌将乙醇氧化成____________的结果。

（4）为什么就储存的时间愈长愈好？________________________________。

Answer

微生物、动物、植物 酵母 醋化醋杆菌 干扰素 愈伤组织 细胞工程 工具酶 受体 培养基灭菌 提取 淀粉酶 乙醇发酵 乙酸 长时间储存，醇氧化成酸，醇和酸又生成酯，不同的酯有不同的香味。发酵时间越长，产生的各种酯类物质越多，使得酒味醇厚，芳香扑鼻

【解析】

1.生物技术是指人们以现代生命科学为基础，结合其他基础科学的科学原理，采用先进的科学技术手段，按照预先的设计改造生物体或加工生物原料，为人类生产出所需产品或达到某种目的。生物技术是人们利用微生物、动植物体对物质原料进行加工，以提供产品来为社会服务的技术。它主要包括发酵技术和现代生物技术。因此，生物技术是一门新兴的，综合性的学科。

2.所谓生物工程，一般认为是以生物学(特别是其中的微生物学、遗传学、生物化学和细胞学)的理论和技术为基础，结合化工、机械、电子计算机等现代工程技术，充分运用分子生物学的最新成就，自觉地操纵遗传物质，定向地改造生物或其功能，短期内创造出具有超远缘性状的新物种，再通过合适的生物反应器对这类"工程菌"或"工程细胞株"进行大规模的培养，以生产大量有用代谢产物或发挥它们独特生理功能一门新兴技术。生物工程包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、生物电子工程、生物反应器、灭菌技术以及新兴的蛋白质工程等，其中，基因工程是现代生物工程的核心。基因工程（或称遗传工程、基因重组技术）就是将不同生物的基因在体外剪切组合，并和载体（质粒、噬菌体、病毒）的DNA连接，然后转入微生物或细胞内，进行克隆，并使转入的基因在细胞或微生物内表达，产生所需要的蛋白质。

3.发酵技术是指人们利用微生物的发酵作用，运用一些技术手段控制发酵过程，大规模生产发酵产品的技术，称为发酵技术。

（1）根据以上分析可知，生物技术是应用自然科学及工程学的原理，以微生物、动植物体作为反应器，将物料进行加工，以提供产品为社会服务的技术。例如以酵母菌为反应器的制酒，利用醋酸杆菌发酵进行制醋，以转基因的大肠杆菌为反应器生产某些药物，如干扰素和胰岛素等，利用植物组织培养技术形成愈伤组织经过再分化形成试管苗。

（2）生物工程包括基因工程、蛋白质工程、细胞工程、酶工程和发酵工程等，其中，实施基因工程需要具备4个条件：需要工具酶如限制酶和DNA连接酶、需要分离目的基因、构建基因表达载体和将目的基因导入受体细胞。

（3）发酵技术是指人们利用微生物的发酵作用，运用一些技术手段控制发酵过程，微生物发酵的关键是做到无菌，因此发酵的流程：培养基灭菌→接种→发酵→提取产物。根据题意淀粉水解为糖需要酶的催化作用，因此糯米中的淀粉在有氧和温度较高的条件下水解成糖，这一过程是由酒曲中的黑根霉或黑曲霉中的淀粉酶催化完成的，然后酵母菌利用糖为底物经过糖酵解和乙醇发酵反应，产生乙醇，使酒味越来越浓。如果存放时间过长，在有氧条件下乙醇会被醋酸杆菌氧化成乙酸，因此发酵物的酒味将变淡并有些变酸。

（4）根据第（3）问分析可知乙醇存放时间过长会引起醋酸杆菌的发酵生产乙酸，醇和酸又生成酯，不同的酯有不同的香味。发酵时间越长，产生的各种酯类物质越多，使得酒味醇厚，芳香扑鼻。