湖北工业大学环境生物技术引论讲解.ppt

;人口、粮食、资源、环境、健康;1、大气污染;温室效应主要是由于现代化工业社会过多燃烧煤炭、石油和天然气，这些燃料燃烧后放出大量的二氧化碳气体进入大气造成的。 ;水华;天然水体的生态系统一般由水生动植物以及各种各样的微生物所组成。由于微生物的分解和吸附作用，在一定的浓度范围内，对所投入的有机或无机污染物具有明显的自净作用。 但当投入的污染物超过一定数量时，水体的生态平衡和自净作用受到破坏，水体就会呈现出污染状态。 水体的富营养化（eutrophication）是指水体中因氮、磷等元素含量过高而引起水体表面的藻类和蓝细菌过度生长繁殖的现象。; 触目惊心！ 保护环境，从我做起！;1982年，国际天然合作与发展组织的定义为：生物技术是应用自然科学及工程学的原理，依靠微生物、动物、植物体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。 美国政府技术顾问委员会（OAT）的定义是：应用生物或来自生物体的物质制造或改进一种商品的技术，其还包括改良有重要经济价值的植物与动物和利用微生物改良环境的技术。; 生物技术学科的地位 世界新技术革命的主角之一, 生物技术与新材料, 信息技术(包括微电子、计算机)一起已成为新产业革命三大支柱之一； 阳光技术，朝阳产业，黄金工程，倍受世界各国重视。 21世纪是生物生命世纪，生物技术将成为21世纪高技术革命的核心内容。;生物技术的重要性 有助于解决全球的重大难题：资源（能源）、人口、粮食、生态环境、健康与疾病和战争与灾害； 促进传统产业的技术改造和新产业的形成，对人类社会生活产生深远的革命性影响； 生物技术这一新生事物正迅速走向老百性日常生活各个方面, 将对人类的发展做出贡献。;生物科学成为当今世界自然科学的 热点和重点，主要由于两方面的原因：;1857年法国著名生物学家巴斯德用实验证明了酒精发酵是由活的酵母引起的，其它不同的发酵产物则是由不同微生物的作用而形成。后来发现是因为它们分泌了一种具有发酵能力的物质，称为酶。其它如制造醋、酱（油）、奶制品、面包，医学上的以???治疡技术。 ;40年代初，第二次世界大战爆发。医生们急需一种比磺胺药物更为效而毒副作用小的抗菌感染的药物来治疗伤员和平民因创伤引起的感染及继发性疾病。于是，1928年英国Fleming发现的青霉素成为此类抗菌消炎药的首选。时至今日，青霉素仍被认为是20世纪医学史上最伟大的发现。 ; 传统生物技术有如下特点： ① 主要通过微生物初级发酵获得产品，仅仅局限在微生物发酵和化学工程领域。 ② 没有改变微生物的遗传物质，也没有出现新的微生物遗传性状。 ③ 生产过程简单，上游主要是培养大量的微生物、对粗材料进行加工即进行发酵和转化，通过诱变选育良种，下游主要对产品进行纯化。 ④ 生产周期长，费用高，产量低，效率差。;从1953年美国的Watson及Crick发现了DNA分子的双螺旋结构，由此而来21世界克隆等基因工程的快速发展。1953年Grubhofer及Schleith提出了酶的固定化技术。1956年，中国首次人工合成了结晶牛胰岛素。到现在，干扰素、生长激素、淋巴细胞活素、疫苗、白蛋白、心钠素等各种DNA重组技术产品已逐渐被广泛运用。;基因操作技术日新月异，不断完善。 基因工程药物和疫苗研究开发突飞猛进。 转基因植物和动物取得重大突破。 阐明生物体基因组及其编码蛋白质的结构与功能是生命科学发展的主流方向。 基因治疗、细胞核移植克隆、胚胎干细胞等技术取得重大研究进展。 蛋白质工程和基因工程相结合。 信息技术与生物技术结合共生出生物信息学。;红细胞生产素、白细胞介素、G-CSF、单克隆抗体等??; 组织培养 培育出众多新品，美国10多个兰花工业中心，年产值5000—6000万美元。;;原生质体融合 成功开发了100多种再生植株。;转基因农作物和动物推广 培育出抗病毒、抗除草剂、抗虫、高蛋白等各种农作物品种，携带人生长素基因的猪和鱼，比普通长的既快又大。; 1）现代生物技术产业称为21世纪的朝阳产业，更有许多专家将21世纪称为生命科学的世纪，一方面现代农业生物技术发展迅速，用途广泛；另一方面现代生物技术具有其他技术所无法比拟的优越性，即可持续发展。; 2） 面对人口膨胀、资源枯竭、环境污染等一系列直接关系到整个人类生死存亡的严重问题，人们越来越深切地认识到发展能够可持续发展的新技术、新产业的必要性和紧迫性。 ;3）生物技术是以生物或培养细胞等为原料生产产品的，因此其原料的破坏性很小或几乎没有，重组微生物甚至还可以消除环境中的污染物。 4）鉴于生物技术产业的以上特点，清洁、经济的生物技术必然会在21世纪获得更大的发展。;基因工程、细胞工程、酶工程、发酵