生物工程技术-7课件.pptVIP

人工种子有许多优点:a、解决了有些作物品种繁殖能力差，结籽困难或发芽率低的问题，保高产优势，防第二代退化，如:无籽西瓜的推广等；b、人造种子，可工业化生产，农业的自动化程度高。80年代初美国已在多种作物上成功地生产出了人工种子，并着手逐步将其推向商品化阶段。在未来的某个时间，人工种子也会在我们国家的千里沃野上开花结果。c、可添加附加成分:如:细菌、防病虫药剂、除草剂、肥料，有利于培育壮苗，使作物稳定生产。d、节约粮食:以胡萝卜为例，一个12升的发酵罐在20天内生产的胚可制种子1000万粒，可种几万亩。若全国农作物用种量多达150多亿公斤，如果用人工种子等于增加上亿亩耕地。3.生物固氮100多年前，科学家发现大豆根瘤中的细菌能收N2并转化为NH3，据现有资料：豆科植物是主要的固氮植物，除此之外某些树木也有固氮作用，全世界近百年的固氮总量为2.25亿万吨，其中1.75亿万吨是生物固氮，占78%，在耕地中，微生物的固氮量为施用化肥量的2倍，可见人类在经过半个多世纪的努力所建立的所有氮肥厂还不及土壤中那些不露声色的细菌，所以生物固氮的确是不冒烟的化肥厂。根瘤及根瘤菌（1）生物固氮的意义a.首先生物固氮的主角是自然界取之不尽用之不竭的固氮微生物和藻类，科学家们估计，地球上每年固氮蓝藻可以从空气中固定纯N2100万吨左右，相当于5000万吨硫铵，开办许多天然化肥厂。b.不需投资，不消耗能源，不污染环境。c.能源价格上涨，氮价格上涨，因此合作中国家化肥价格贵，供不应求的现状要根本性的改变只有在如何更广泛有效地利用生物固氮上做文章，难怪生物固氮会成为全球性带战略意义的课题。（2）生物固氮的研究目标:①研究固氮机制:从机制中找出提高固N微生物固氮能力的方法以及阐明生物固N的固N效率为什么比人工固N的效率高出上千倍的原因，美国科学家改造了大豆和苜蓿根瘤菌的固氮酶基因，最终使两种作物的产量提高15%。我国科学家把一种因子导入到大豆根瘤菌，提高结瘤量，也明显增加了大豆的产量。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。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：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。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。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。紫草(Lithospermumerythrorhizon)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……。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。大花惠兰脱毒草莓脱毒甘草脱毒甘蔗对照组（2）花园技术“移花接木术”、“打破物种的界