现代生物技术应用

我国研究人员正在制备用于 基因治疗的基因工程细胞
SCID的基因工程治疗
? 重症联合免疫缺陷（ SCID）
患者缺乏正常的人体免疫
功能，只要稍被细菌或者
病毒感染，就会发病死亡。
这个病的机理是细胞的一
个常染色体上编码 腺苷酸
脱氨酶的基因（ ada）发生
了突变 。可以通过基因工 程的方法治疗。
SCID患者生存在无菌环境中
抗虫棉
“肉”土豆
转黄瓜抗青枯病基因的甜椒
抗CMV病毒转基因甜椒
抗除草剂作物
不会引起过敏的转基因大豆
普通棉花 转兔毛基因棉花
抗除草剂大豆
中 国 杂 交 水 稻 之 父
——
袁 隆 平
保质期达2个月
保质期7～10天
蝴蝶兰试管苗工厂化生产
彩色马蹄莲
巧克力型香水文心兰 不仅外貌独特，闻起 来还有一股浓郁的巧 克力味，并且还能够 让人们在大饱眼福的 同时大饱口福。
干扰素分子结构
干扰素生产车间
? 人造血液、白细胞介素、乙肝疫苗等通过基 因工程实现工业化生产，均为解除人类的病 苦，提高人类的健康水平发挥了重大的作用。
人 造 血 液 及 其 生 产
基因诊断
? 运用基因工程技 术，设计制造 “DNA探针”检测 肝炎病毒等病毒 性流行病及某些 严重遗传疾病， 不但准确而且迅 速。
常见的油料植物有哪些？
向 日 葵
椰 子
油 菜 籽
棕 榈 花 生 橄 榄
（四）燃料乙醇
? 目前世界上生产规模最大的生物能源 ? 燃料乙醇是以玉米等为原料，经过粉碎、液化、
糖化、发酵、蒸馏、脱水等一系列精密工艺流程 而制成的，在汽油中混配 10%的燃料乙醇即成为 乙醇汽油 ,排放的尾气更清洁。 ? 我国的燃料乙醇生产已形成规模，主要是以玉米 为原料，同时正在积极开发甜高粱、薯类、秸秆 等其他原料生产乙醇，目前产量居世界第三。
生物技术将是未来经济发展的新动力
第一次技术革命 第二次技术革命 第三次技术革命
工业革命 解放人的双手 信息技术 扩展人的大脑 生物技术 改造生命本身
“生命产业是一个朝阳、永恒的产业”
什么是生物技术？
1、生物技术= 生物工程
生物技术是应用自然科学及工程学的原理， 以微生物、动物、植物作为反应器，将物料进行 加工，以提供产品为社会服务的技术。
生物技术在环境保护中的应用
⑴ 环境监测： 基因工程做成的DNA探针能够十分灵敏地检
测环境中的病毒、细菌等污染。
1t水中只有10个病毒也能被DNA探针检测出来
利用基因工程培育的“指示生物”能十分 灵敏地反映环境污染的情况，却不易因环境污 染而大量死亡，甚至还可以吸收和转化污染物。
⑵ 环境污染治理： 基因工程构建的“超级细菌”能吞食和分
能否让植 物发光？
萤火虫会发光
解多种污ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ环境的物质。
通常一种细菌只能分解石油中的一种烃类，用基因 工程培育成功的“超级细菌”却能分解石油中的多种烃 类化合物。有的还能吞食转化汞、镉等重金属，分解 DDT等毒害物质。
设想
能否让细菌 “吐出”蚕
丝？
家蚕能够吐出蚕丝为人类利用
能否让其它植 物也能够固定 空气中的氮？
豆科植物的根瘤能够固定空气中的氮
生物技术在新型能源中的应用
（一）沼气
? 沼气是微生物发酵秸秆、禽畜粪等有机物 产生的混合气体，主要成分是可燃的甲烷。
? 生产沼气的设备简单，方法简易，适合在 农村推广使用。
? 目前，沼气的规模化生产需要解决的是设 备及提高甲烷含量等技术问题。
农民正在修建沼气池
（二） 氢气
? 氢气的燃烧产物只有水，因此氢气是最清 洁的能源。
改变花色的转基因矮牵牛花
转查尔酮合酶矮牵牛花 -查尔酮合酶是植物花 色素苷等类黄酮化合物 生物合成途径中的一个 关键酶 ,而这些类黄酮 化合物在花瓣中的含量 可以改变花的颜色。
蓝色玫瑰一直是人类美丽的梦想基因工程 正在将它变为现实
是将三色紫罗兰所含的一种刺激蓝色素产生的基因植 入玫瑰中，使得花瓣自然生长成蓝色。
2、现代生物工程：
发酵工程、酶工程、细胞工程、基因工 程、蛋白质工程
生物技术有哪些应用？
生命科学直观影响的相关领域
生命科学
医药卫生（医药生物技术） 农林牧渔（农业生物技术） 环境保护（环境生物技术） 食品（食品生物技术） 能源（能源生物技术）
生物技术在医药卫生领域的应用
宰杀50万只羊才能提 取5mg的生长激素。
猴 “ 安 迪 ”
基 因 灵
长 类
转基因荧光鼠
观赏荧光鱼
怎样使寒冷地带的人吃上美味的西红柿呢？
美洲拟蝴蝶鱼 抗冻基因 转基因抗冻番茄
普通番茄
定向改良作物和家畜品种
将细菌的抗虫基因转移到棉花的体内，培育 出了抗虫棉品种。
用于改变作物的营养成分
将豆科植物的蛋白基因转移到马铃薯细胞中， 培育出了富含蛋白质的马铃薯。（肉土豆）
现代生物技 术在各方面
的应用
21世纪是生物技术的世纪
? 未来学家说： 21世纪是生物技术的世纪；
? 科学家预言 ： 21世纪世界即将在生物技术上取得 重大突破，主要将在 生物学、遗传学和医学、新 型生物材料、能源、环境保护 上有所突破 ；
? 经济学家则认为： 21世纪20年代，生物经济将由 目前的形成阶段进入成长阶段，即工业生产与商 业开发阶段。
? 可通过微生物发酵得到氢气，这一过程被 称为生物制氢。
? 实现生物制氢的产业化，还有许多技术和 经济问题需要解决。
（三）生物柴油
? 利用生物酶将植物油或其它油脂分解后 得到的液体燃料，作为柴油的替代品更 加环保
? 欧洲、美国已专门种植油料作物用来生 产生物柴油
? 一些微生物也能合成油脂，可以为克服 生物柴油的原料问题
科学家把人的生长 激素基因导入细菌， 从而形成了能够生 产生长激素的“ 工 程菌”
? 胰岛素提取率极低。但是，大规模工业化生 产不但解决了这种比黄金还贵的药品产量问 题，还使其价格降低了30%-50%!
胰 岛 素 生 产 车 间
? 干扰素是治疗病毒感染的辅助药物。过去从 人血中提取，300L血才提取1mg！其“珍贵” 程度自不用多说。
生物技术在农牧业、食品工业的应用
孙悟空的绝招
克隆技术的应用
“多利”和它的缔造者
科学家又培育生长迅速、营养品质优良的 转基因家畜、家禽
转基因鱼
? 生长快、耐不良环境、肉质好的转基因鱼(中 国)
转基因 鲑鱼
尿这 动世
病些 物界
和克—上
帕隆 转首
金猴 基例
森将 因转
氏 病 的 研 究 。
用 于 人 类 糖