《现代生物技术应用》PPT课件.ppt

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 生物技术将是未来经济发展的新动力 第一次技术革命工业革命解放人的双手第二次技术革命信息技术扩展人的大脑第三次技术革命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 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 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 生命科学直观影响的相关领域 生命科学 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 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 干扰素生产车间 干扰素分子结构 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 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 生物技术在农牧业 食品工业的应用 孙悟空的绝招 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 世界上首例转基因灵长类动物 转基因猴 安迪 这些克隆猴将用于人类糖尿病和帕金森氏病的研究 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 普通番茄 转基因抗冻番茄 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 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 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 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 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 常见的油料植物有哪些 向日葵 棕榈 椰子 花生 油菜籽 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 生物技术在环境保护中的应用 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 环境污染治理 基因工程构建的 超级细菌 能吞食和分解多种污染环境的物质 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