题目内容
【题目】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?________________________________。
【答案】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。