生物技术与生物经济省公开课一等奖全国示范课微课金奖PPT课件.pptx

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什么是生物技术？
生物经济缘起与发展
谁将取代信息经济：知识经济？生物经济？
试论“生物经济”？
中国生命科学与生物技术？
中国怎样抢占生物技术“制高点” ？
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在人眼中，全部大猩猩都是一样；可能在大猩猩眼中，全部人也是一样。但实际上，大猩猩才是更靠近事实那一个——大猩猩之间基因差异远远大于人类。
我们现在就像一个无知孩子走进了科学图书馆，这里有自然花了亿万年写成生命天书，我们现在只是知道了一点点。……我们不可能饰演上帝角色，我们在读基因这些序列时，心里充满了对上帝感恩。
——遗传学家艾瑞克·兰德博士
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什么是基因？ Gene？
作为控制性状遗传物质功效单位和结构单位，基因是脱氧核糖核酸（DNA）分子上含有遗传效应功效片段。
人体由细胞组成。每个细胞内都有细胞核，细胞核内有23对共46条染色体，每条染色体分上下两段，缠绕着多组DNA（脱氧核糖核酸），像麻绳般扭在一起，呈双螺旋结构。
基因位于细胞核内染色体上。
每个细胞内基因总数为基因组，人类只有一个基因组，大约有3万多个基因，30亿个碱基对，贮存着生命从诞生到死亡全部信息。经过复制、表示、修复，完成生命繁衍、细胞分裂、蛋白质合成等主要生理过程。基因与人相貌、特征、性格、体态、智力以及疾病等都有着亲密关系。总之，基因是生命之源，生命之本。
人类生命大约有6万至10万个基因，迄今为止，已破译了其中绝大多数排列次序图。科学是完成能够把人类全部基因排列次序搞清楚。
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DNA双螺旋结构
1953年4月25日，英国《自然》杂志上登载一篇论文《核酸分子结构—脱氧核糖核酸一个结构模型》，在科学界引发了极大反响。这篇论文把人们对生物科学研究视野，一下子从细胞水平推向了分子水平，而这篇文章撰稿人，却是两位年轻人—美国生物学家沃森(Watson 1928)和英国物理学家克里克( 1916)。
DNA双螺旋结构发觉标志着分子生物学从此诞生。它不但说明了DNA为何是遗传信息携带者，而且说明了基因复制和突变等机理。1962年，沃森、克里克和维尔金斯三人共同取得了诺贝尔医学奖。
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当代生物技术起源于20世纪70年代，由一组新技术组成—基因组学、组织培养、微观繁殖、遗传标识辅助育种、基因移接和转基因—允许育种者在分子水平上有选择地修饰活性生物体。
一个基因组是用来形成任何活性生物体一套完整指令，细菌和人类都概莫能外。任何个体基因组都包含了生物体生命周期内全部细胞结构和活动计划。
它在一系列叫做DNA分子内被译成密码，有一些病毒在RNA分子内被译成密码。每个DNA/RNA分子包含许多基因(比如，一个谷类DNA就大约包含有5000种基因)。基因是遗传基本物质和功效单位。比如，一个谷类大约只有10%DNA被用于将基因译成遗传密码，而其余控制次序以确定何时和何处尤其基因得到表示。
普遍遗传代码应用于全部活性生物体，从最简单生物体到人类都一样。因为生物体包含基因组合不一样，从而形成各种种类。遗传代码能让一段DNA详细指明一个特定蛋白质结构。当蛋白质被合成时，一个基因得到了表示。
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遗传性状是由蛋白质表示
………………（略）
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当代生物技术基础
因为遗传代码在DNA上用分子术语被记入，它必定可能解释遗传信息。使用那种用于基因绘图而为人所知物理—化学方法可完成这一过程。比如，年，一个尤其大国际科学计划(人类基因组计划，The Human Genome Project)完成了人类基因初步绘图。
因为遗传密码是通用，基因转移能被用来将遗传信息引进一个生物体。物种间遗传物质转移作为转基因而为人所知。
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基因修饰 Genetic modification, GM
将人工分离和修饰过基因导入到生物体基因组中，因为导入基因表示，引发生物体性状可遗传修饰，这一技术称之为转基因技术。人们常说“遗传工程”、“基因工程”、“遗传转化”均为转基因同义词。经转基因技术修饰生物体在媒体上常被称为“遗传修饰过生物体”（Genetically modified organism，简称GMO）。
传统选择育种是一个形式基因修饰。假如从这种观点来了解，几乎全部商用农作物和驯养动物都经历了一些基因修饰
当代生物技术与传统选择育种主要区分：
基因组绘图让科学家准确地选择基因，使理想特征得到表示。而老选择育种技术是有选择地培养大样本，然后从中挑选出理想特征得以表示下一代生物体做深入试验，只有经过恰巧试验才能取得进展。
当生物技术方法被用于种内修饰时，能以比选择育种更加快和更准确方式来改良生物体。种内基因修饰取得一些生物性状能比经过自然选择育种降低成本和提升准确性。
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基因修饰关键问题
基因修饰关键问题是：在分子水平上，物种间遗传材料转移(比如，将鱼基因插入番茄体内)。这种转基因改变取得生物体性状是经过自然方法所达不到。
在以下讨论中，转基因生物体将被用来表示任何含有重组DNA生物体—这就是说，它有从其它生物体转移过来DNA。
基因修饰是创造转基因生物体过程，在这一过程当中所得到产品(或产品群)就是转基因产品。
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基因修饰农作物发展
20世纪末，全世界大约种植了1亿英亩基因修饰农作物。有12个国家进行基因产品商品生产，其中99%商业活动集中在3个国家—美国、阿根廷和加拿大。1999年转基因大豆种植面积占全球大豆种植面积二分之一，转基因谷物(玉米)种植面积大约是全球玉米种植面积1/4，转基因棉花和转基因油菜种植面积各占全球种植面积10%。
第一代转基因农作物提升了现有农作物生产效率，经过降低成本或损失，它们主要利益表达在农艺学上。迄今为止，最主要农艺学改进是耐除草剂特征，由此培育出能耐受特殊化学药剂商品农作物，使除草剂能被用于杀灭杂草而不对农作物产生不良影响。
第二代转基因产品将是那些以消费者直接收益方式改变产品最终组成产品。换句话说，它将可能增强产品现有理想特征(比如强化大米营养)或者加上消费者想要新特征。
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