《生物工程技术》PPT课件

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。
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紫草
(Lithospermum erythrorhizon) 色 素(shikonin)的成 功提取生产，可 作为天然的食品 添加剂，抗菌化 妆品……。
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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，
“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：
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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。
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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，提高竞争力。
部分脱毒花卉介绍：
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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。
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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 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。
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基因工程优质抗病毒香料烟草抗病毒基因 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。
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。
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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香料烟可代替泰国香料烟。 按我国需用香料烟60万亩计算，可生产 甲级叶1.2万t，即可节约外 汇3亿元，可 增产值利税5
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② 植物抗虫基因工程
案例：生物农药苏云金杆菌的应用
1991年，德国南部一个叫苏云金的小城镇中， 一家面粉加工厂中发生了一件怪事：一种叫地 中海粉螟的仓库害虫，平时粉蛾乱舞，幼虫在 面粉中爬来钻去，这一天，有人发现那些小爬 虫们突然卷曲死亡。这件事引起了生物学家贝 尔内里的注意，他以独到的洞察力，敏锐地感 觉到，揭开粉螟幼虫自然死亡的秘密，可能对 人类具有深远意义。
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香石竹（康乃馨）
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大花惠兰
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脱毒草莓
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脱毒甘草
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脱
对
毒
照
甘
组
蔗
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（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。
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有些珍稀物种在自然界存在的数量有限， 大规模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。
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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。
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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。