生物环境与工程教程分析.pptVIP

我国：已培育了包括水稻、棉花、小麦、油菜、甘蔗等一大批作物新品系。 将苏云金芽孢杆菌的Bt杀虫蛋白基因转入棉花，培育抗虫棉，对棉铃虫杀虫率高达80％以上。 b. 植物种苗的工厂化生产 利用细胞工程技术可对优良品种进行大量的快速无性繁殖，实现工厂化生产。 利用植物细胞的全能性可从植物的根、茎、叶、果、穗、胚珠、花药或花粉等植物器官或组织取得一定量的细胞，在试管中培养这些细胞，使之生长成为愈伤组织；愈伤组织具有很强的的繁殖能力，可在试管内大量繁殖；在一定的激素作用下，愈伤组织可分化出根、茎、叶，成为一株小苗。 一个10m2的温室内，可繁殖1万－50万株小苗。该项技术可使有价值的、自然繁殖慢的植物在很短的时间内在有限的空间内进行大量繁殖。 利用植物微繁殖技术还可培育出不带病毒的脱毒苗。 植物微繁殖技术已广泛应用于花卉、果树、蔬菜、药用植物和农作物的快速繁殖，实现商品化生产。 我国建立了多种植物试管苗的生产线，如葡萄、苹果、香蕉、柑橘、花卉等。 c. 提高粮食品质 培育出品质好、营养价值高的作物新品系。 耐贮藏的番茄； 蛋白质含量较高的大米； 改变玉米、水稻等作物中淀粉含量和直链与支链淀粉的比例。 d. 生物固氮，减少化肥使用量 将固氮基因转移到作物根际周围的微生物体内，可使得这些微生物进行生物固氮，从而减少化肥的使用量。 日本学者研究的含有转固氮基因的微生物为水稻提供1/5的需氮量； 我国构建的12株水稻粪产碱菌耐铵工程菌，可节约化肥1/5，平均增产5％~12.5％。 2、发展畜牧业生产 a. 动物的大量快速无性繁殖 由于动物细胞也具有细胞的全能性，因此，动物细胞也可以进行体外大量的快速无性繁殖。 胚胎细胞 体细胞 目前，已经有克隆羊（多莉）、克隆牛、克隆猪等。 b. 培育动物的优良品系 利用转基因技术，可将与动物优良品质有关的基因转移到动物体内，使动物获得新的品质。 大鼠的生长激素基因 小鼠的受精卵 借腹怀胎 生下来的小鼠其生长速度比普通的小鼠快50％，并能稳定遗传。 目前，科学家们已培育出了转基因羊、转基因兔、转基因猪、转基因鱼等多种动物新品系。 （二）生物技术与医疗 1、生物技术制药 抗生素：已分离到6000多种不同的抗生素，其中约100种被广泛应用，每年销售额约100亿美元。 人生长激素释放抑制激素：可抑制生长激素、胰岛素和胰高血糖素的分泌，用来治疗肢端肥大症和急性胰腺炎。用50万头羊只能生产5mg，用大肠杆菌生产只需要9L细菌发酵液。 利用细胞培养技术或转基因动物来生产蛋白质药物：转基因羊生产人凝血因子Ⅸ、转基因牛生产人促红细胞生成素、转基因猪生产人体球蛋白等。 2、疾病的预防与诊断 利用基因工程生产和研究重组疫苗：病毒性肝炎疫苗（包括甲型和乙型肝炎等）、肠道传染病疫苗（霍乱、痢疾等）、寄生虫疫苗（血吸虫、疟疾等）、流行性出血热疫苗等。 利用基因工程技术生产诊断用的DNA试剂（DNA探针、基因芯片等）：主要用来诊断遗传性疾病和传染性疾病。 利用细胞工程技术生产单克隆抗体：既可用于疾病的治疗，又可用于疾病的诊断。目前单克隆抗体用于免疫检测大约占全部诊断试剂的30％。 3、基因治疗 导入正常的基因用来治疗基因缺陷引起的疾病。 在美国，已涉及恶性肿瘤、遗传病、代谢性疾病、传染病等90个基因治疗方案通过FDA的审查，其中60个方案正在实施中。 我国正在实施的基因治疗的方案包括了血友病、地中海贫血、恶性肿瘤等。 4、人类基因组计划（HGP） 1990年10月1日正式启动 2003年4月15日人类基因组序列图完成，HGP的所有目标全部实现 人类基因组计划的完成，将使人们深入认识许多困扰人类的重大疾病的发病机理；阐明种族和民族的起源与演化，进一步揭示生命的奥秘。 （三）生物技术与能源 开发新能源——生物能源是最有希望的新能源之一 燃料乙醇：可用特殊的微生物对大量的农业废弃物（如杂草、木屑、植物的秸秆等纤维素或木质素物质）或其他工业废弃物作为原料生产乙醇。如甘蔗、玉米等。 沼气或氢气：通过微生物发酵或固定化酶技术，将农业或工业的废弃物变成沼气或氢气。 提高石油的开采率：利用微生物分解蜡质使石油流动性增加，从而获取吸附在岩石空隙间难以开采的深层石油。 沼气 微生物采油 （四）生物技术与环境保护 现代农业、石油、化工等的发展，开发了一大批天然或合成的有机化合物，在生产的过程中大量排放的工业废水、废气、废物给环境带来了严重的污染。现在已发现的致癌污染物达1100多种，严重威胁人类的健康。 利用微生物可以降解这些有害物质。这些微生物可以净化有毒的化合物、降解石油污染、消除有毒气体和恶臭物质、综合利用废水和废渣、处理有毒金属等。 废水处理——曝气池 （五）工业生产上的应用 1、制造工业原