林业生物技术 总复习资料

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1、第一章绪论根据生物学研究与应用技术可以划分为细胞工程基因工程发酵工程酶工程蛋白质工程基因工程定义：将来源于不同生物的DNA在体外经过酶切、连接，构成重组的DNA分子，然后转入受体细胞，使外源基因在受体细胞中得到表达的过程。细胞工程定义：指在细胞水平上的遗传操作，即通过细胞融合、核质移植、染色体或基因移植以及组织和细胞培养等方法，创建新的种质、改良品种、改进繁殖方法及大规模生产生物产品的技术酶工程定义：酶学原理与化工技术相结合而形成的应用技术领域，它是在一定的反应装置里，利用酶的催化作用，将相应的原料转化为有关物质的技术。发酵工程定义：将微生物、生物化学和化学工程学的基本原理有机地结合起来，利用

2、微生物（工程菌）的生长和代谢活动来生产各种有用物质的工程技术。蛋白质工程定义：又称第二代基因工程，是利用基因工程等技术改良天然蛋白质的学科，它需要蛋白质化学、蛋白质结晶学、计算机辅助设计等学科的配合，通过对天然编码蛋白质的基因进行修饰，以获取比天然蛋白质更理想的新型蛋白质。生物技术现状及展望美国：1999年政府投资高达180亿美元。美国现有1300多家专业生物技术公司和15.3万多从业者，其生物技术产品销售额在1998年就达到了134亿美元，到2008年达到362亿美元。1996-2010年，生物技术为发展中和发达国家带来了同样的累积经济效益（均为390亿）在农业生物技术方面：集中在大豆、玉米

3、和棉花上。第一阶段：抗病虫和耐除草剂；第二阶段：提高作物的品质。比如：全球第一例转基因食品－－calgene公司的延熟番茄（1993）；抗玉米螟的转基因玉米，抗棉铃虫的棉花、耐除草剂的大豆等。在美国，经GM修饰或改造的作物或食品，1999年已达7000万英亩，目前大约有50％大豆、33％棉花、大量的玉米、少量的马铃薯、油菜和南瓜均是GM。中国：1986年启动“863”高技术规划的提出，农业生物技术列为优先发展项目。（植物组织培养技术，特别是茎尖脱毒快繁技术）1995年，掌握了转基因植物的全套技术，包括目标基因的分离、克隆、Ti质粒介导的表达载体的构建及目标基因表达的检测。由于基础研究较弱，加上

4、投资强度较低（3～5亿人民币/5年）,“七五”、“八五”、“863”计划中的相关部分的主市调只能是：跟踪、模仿和引进。展望1.关于植物的繁殖（方式、速度等）；2.关于动物的繁殖与性别控制（数量、性别）；3.动物克隆：克隆绵羊Dolly（英国罗林斯研究所），克隆印度野牛（濒危物种）；4.生物反应器研究：美国开发了可生产人凝血酶原III的转基因羊；我国自行研制表达人凝血因子  Ⅸ的转基因山羊（治疗血友病）；英国PPL制药公司也培育出可制造人胰蛋白酶抑制剂基因的克隆羊，在羊奶中能产生胰蛋白酶抑制剂，可用于治疗人类的哮喘病和肺气肿；荷兰制药公司制备了可大量生产人乳铁蛋白和促红细胞生成素（EPO）的转基

5、因牛。5.动物或人体器官的复制（用于器官移植）：目前人造皮肤和人造耳朵已经成功，都是利用皮肤细胞进行培养得到的。人类角膜、心脏肺瓣、血管、耳、胰脏、肌肉、乳房组织替代物等工程化组织均已能在实验室里生长。植物生物技术的发展简史1838-1839年，德国科学家Schleide和Schwann发表了细胞学说，奠定了组织培养的理论基础。1902年，德国植物学家Haberlandt的早期尝试。在论文中描述了培养细胞的生长情况，但没有观察到细胞的分裂增值。1904年，Hanning进行幼胚培养获得小苗（萝卜，辣根）；1922年，Kotte和Robbins（Haberlandt的学生），培养豌豆和玉米的茎尖

6、培养，形成根和缺绿的叶片，可进行有限的生长（部分成功）；1933年，李继侗发现胚乳对胚培养的促进作用（银杏）；1934年，Gautheret培养形成层，获得愈伤组织（山毛榉、黑杨）；　同年，White培养番茄的根尖细胞，建立了第一个能够活跃分裂的单细胞无性系（28年，1600代），系统研究了光照、温度、pH、培养基组成对培养物的影响；1937年，White发明了第一个人工合成培养基；1937-1939年，愈伤组织的继代培养获得成功（胡萝卜，烟草）；1943年，White重新提出“植物细胞全能性”学说，出版了《植物组织培养手册》，标志着植物组培技术的建立，被誉为“植物组织培养之父”；1948年，

7、Skoog和崔澂发现腺嘌呤对烟草茎段培养物的芽的形成有诱导作用（腺嘌呤/IAA）；　70年代以后，原生质体培养、原生质体融合的研究形成热潮80年代以后，基因克隆、遗传转化的研究更是如火如荼，在许多方面取得了令人瞩目的成果1973年，重组DNA技术诞生，植物基因工程始于20世纪80年代（Monsanto公司）。Fraley1984年在Science发表“利用农杆菌来转移外源DNA至白花丹叶烟草原生质