《生物工程技术》ppt课件

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1、第三章生物工程技术的应用第一节生物工程技术与农业在人口不断增长，耕地面积不断减少的今天，要发展国民经济和改善人民生活，必须大力发展农业。但一定要“科技兴农”。生物工程技术在农业生产中有着可观的现实效益和巨大的发展潜力，发展生物技术是发展农业的重要出路，因此我们一定要研究生物技术与发展农业的关系，并将生物技术应用于农业，促进农业高速高质量发展，为工业生产提供更多更优的原料，为人民群众提供更多更优的食品。1、生物工程技术在品种改良中的应用。（1）细胞技术：理论依据：“全能性”，把植物体的某个器官，甚至单个细胞分离出来后单独培养都能分化再生出完整植株，“

2、变异频率”比传统的用物理、化学方法要高，实现“短、平、快”育种，常规育种比较“慢”。目前已育成投产的：玉米和烟草抗除草剂的种子，我国在作物育种细胞技术方面处于世界领先行列，已有明显效益的有以下几种：①花粉培养：单倍体育种，世界上有200余种成功培养的植株，我国占1/5种植面积数百万亩，水稻、小麦、烟草。②细胞和原生质体培养；有益变异，频率高，可筛选良种：用这种方法已在抗盐、抗病和抗除草剂的突变体方面取得显著成绩。植物细胞培养还可用发酵技术在发酵罐中大规模进行来生产植物色素、香料、药物和杀虫剂等重要化工原料。有些珍稀物种在自然界存在的数量有限，大规模

3、种植又受劳力和土地的限制，用细胞培养进行工业化生产可以大大提高经济效益，又不会因大规模采伐而破坏生态平衡。一个不大的发酵罐就像一片大森林可以源源不断地为人类提供有益的产品，用这种方法科学家们已经从长青花、毛地黄、人参和西洋参的细胞中产出了大量人类所需要的治白血病的强心类药，抗癌物和抗AIDS病药物也正在尝试。紫草色素的成功提取生产，可作为天然的食品添加剂，抗菌化妆品……但紫草资源短缺：我国已把用细胞发酵工程生产紫草素作为国家重点发展项目。紫草(Lithospermumerythrorhizon)色素(shikonin)的成功提取生产，可作为天然的食

4、品添加剂，抗菌化妆品……。③细胞融合：远缘杂交育种。④脱除植物病毒：植物病毒是一类重要植物病害，其特点：在植物营养器官中是系统分布的，许多用无性繁殖的植物一旦感染病毒后，就会世世代代传下去，对产量影响极大，如土豆、山芋、大蒜、百合等块根，越来越小，以及草莓果实变小，都与感染病毒有关，但种子带毒的种类不多，植物生长点是没病毒的。因此：生物技术专家用显微手术从感毒的植株上把茎尖剪下，组掊后再生植株成为“脱毒苗”，经脱毒处理的土豆、草莓、大蒜、百合、甘蔗等作物的产量都可成倍增加，脱毒技术对园艺花卉的作用更奇妙，兰花、菊花、香石竹等名贵花卉脱毒后，花大色艳

5、，提高竞争力。部分脱毒花卉介绍：香石竹（康乃馨）大花惠兰脱毒草莓脱毒甘草脱毒甘蔗对照组（2）花园技术“移花接木术”、“打破物种的界限”，只要是有用的基因，不管哪来的，细菌、动物、其他植物，甚至人的基因都可以“嫁接”到植物上去，成为植物基因组的一部分。因此从长远看，植物将无奇不有的，它可以按人的意愿设计和创造出有重要经济价值的，充分汇集不同生物中对人类有益性状的植物新品种。国内外生物技术专家已成功在数十种植物上完成了上百项试验。许多转基因植物已经育成。最近5-6年里，植物基因工程所取得的成就有：①植物抗病基因工程：抗黄瓜花叶病毒，抗马铃薯X病毒的转基

6、因植株。典型案例：抗烟草花叶病毒优质香料烟品种的成功培育。植物病毒是农业生产中的主要病害，世界上每年因植物病毒杂造成的的损失达100亿美元，其中以对番茄、烟草危害最为严重。香料烟叶常用来提高卷烟的品质，成为其中主香的关键成分。由于国际上混合型卷烟和低焦油卷烟的发展，香料烟叶需求迅速扩大，市场供不应求，价格日趋昂贵。我国香料烟现有栽植面积仅10万亩左右，混合型高档卷烟使用的香料烟的90%依靠进口。泰国香料烟进口价为4-5万元/t。进口香料烟除国际价格昂贵外，常常还要受到口岸检疫的限制。因此，我国应急速解决高质香料烟叶自产问题。基因工程优质抗病毒香料

7、烟草抗病毒基因工程是1986年在美国R.N.Beachy实验室实验的最新高技术。但至今在国内外均未见到有关转基因香料烟的研究报告和任何田间试验资料。由北京大学蛋白质工程及植物基因工程国家重点实验室创造的高品质抗病毒香料烟新品种PK873，以及与之有关的全套选地、施肥、栽培管理措施及采收调制晾晒技术，属于国内首创，具有国际先进水平，是一项很有发展前途的实用化研究。它通过植物基因工程新技术，导入了抗烟草花叶病毒(TMV)的基因，提高了该品种的抗病能力。鉴定认为本成果达到了国际先进水平。所进行的大规模转基因烟草的大田试验及相应的配套工程处于国内外领先

8、地位，为我国在农业生产中推广植物基因工程高技术产品提供了一个重要模式。该成果于获得国家教育部科技进步一等奖。使用PK873