生物技術農業
生物技術介紹
這是一種應用於生物科學的技術,用於獲得有益產品以改善我們的生活。長期以來,科學家和研究人員一直利用生物學過程來提高人類生活質量。這項研究最初是在農業領域進行的。生物技術廣泛應用於分子和細胞技術。在這個過程中,總是利用活細胞,以便它們能夠生長並利用產品來執行特定功能。轉基因作物是生物技術的一個例子。藉助基因工程,生物技術用於生產藥物和治療性蛋白質。它還在醫藥、食品和環境領域具有巨大的用途。早期公司如Genentech、Amgen、Biogen、Cetus和Genex主要將生物技術用於基因工程物質,主要用於環境和製藥行業。
農業生物技術的歷史
在農業歷史上,生物技術被用來生產改進的產品。農民使用傳統的雜交育種和選擇育種方法來生產農作物和牲畜。透過這些方法,農民通常能夠獲得所需的性狀。例如,在早期,農民使用雜交育種來種植具有各種顏色、大小和用途的作物。正如我們已經知道的那樣,食物和農產品來自生物學的應用。
生物應用的例子包括製作麵包,用水果和穀物的發酵製作葡萄酒和啤酒。如今,農民已經習慣了透過有性繁殖進行物種基因交流。這些基因變異產生了具有所需生物學性狀的各種物種。在農業中,我們現在觀察到的基因變異來自突變。這種突變長期以來出現在栽培或自然物種中。由於科學技術的大量研究和發現,物種的基因變異得到了改善。在整個20世紀,透過應用生物技術,農業取得了很大進步。生物技術在畜牧業也取得了一定程度的成功。生物技術在生產改良的轉基因作物方面發揮著至關重要的作用。使用農業生物技術可以減少殺蟲劑和化肥的使用,提高作物的抗逆性,從而提高產量。
利用農業生物技術,可以獲得農作物和農業動物新的和改進的性狀。轉基因物種用於生產生物燃料、染料、食品、紡織品、藥品等。1972年,轉基因技術首次應用於農業生物技術。
轉基因植物的生產
轉基因技術是一種將DNA插入物種基因組的技術。為了生產轉基因植物,新的DNA被引入到所需的植物中。下面描述了製造轉基因植物的步驟
鑑定 - 科學家首先確定他們希望在植物中擁有的性狀(抗旱、抗除草劑或抗蟲性)。之後,他們找到並確定在其染色體中具有所需特徵的物種。例如,科學家希望生產抗蟲的轉基因玉米。這樣可以最大限度地減少殺蟲劑的使用。他們發現了一種土壤細菌中的基因,該基因可以自然產生殺蟲劑。這種方法在有機農業和傳統農業中都使用。
複製 - 他們複製所需的性狀基因。對於玉米,他們複製了來自產生抗蟲性狀的土壤細菌的基因。這種抗蟲土壤細菌被稱為蘇雲金芽孢桿菌。
插入 - 第三步是科學家將所需的基因插入植物的DNA中。結果,玉米植物將具有抗蟲性,因為它含有蘇雲金芽孢桿菌的基因。插入所需性狀後,植物的其他特性將保持不變。
生長 - 新的玉米植株將使用組織培養技術在實驗室條件下生長。這樣玉米植株就能適應抗蟲性狀。如果成功,科學家將相應地將新的作物植物引入溫室、小塊田地和大塊田地。將轉基因植物投放市場需要很長時間。
轉基因植物的例子
最常見的轉基因植物是:
- 玉米
- 棉花
- 甜菜
- 木瓜
- 油菜
- 紫花苜蓿
- 馬鈴薯
生物技術在農業中的作用
生物技術在農業中的作用如下:
作物生產 - 利用生物技術提高農業領域的作物產量。作物具有抗旱和抗洪能力。
作物保護 - 生物技術為作物提供更好的保護。改良作物更能抵抗病蟲害。
營養價值 - 生物技術生產出水果營養價值更高的作物。
新鮮度和口感 - 生物技術提高了酶的活性,從而增強了水果的風味和口感。
生物技術在農業中的應用
生物技術在農業中的應用如下:
- 組織培養
- 基因工程
- 體細胞雜交
- 分子診斷
- 疫苗生產
- 微繁殖
生物技術在農業中的優勢
- 作物產量提高
- 作物保護率更高
- 營養價值增強
- 水果風味更好,口感更佳,保鮮時間更長。
- 由於生物技術減少了殺蟲劑的使用,因此對環境有利。
生物技術在農業中的缺點和風險
生物技術在農業中的缺點如下:
- 它降低了土壤肥力。
- 在生物技術中,缺乏遺傳多樣性。
- 它使我們的生活成為商品。
- 該領域的研究還不夠深入。
生物技術存在四大風險。它與健康、環境、生物多樣性和社會經濟地位有關。
結論
如今,生物技術已成為農業科學的一部分。許多技術和科學工具被用來研究植物、動物和微生物的遺傳行為。生物技術用於農業以獲得改良的作物品種,並提高產量。轉基因植物具有抗殺蟲劑、抗除草劑等特性。在農業領域使用生物技術技術對人類和環境有一些負面影響。
常見問題
Q1. 你對組織培養的理解是什麼?
答:在組織培養技術中,植物和動物的部分組織在實驗室條件下生長。這樣,引入物種的所需性狀就能很好地適應物種並存活下來。
Q2. 治療性蛋白質有什麼用途?
答:治療性蛋白質在實驗室中生產用於醫學用途。它用於治療各種疾病,如癌症、血友病、糖尿病和許多其他傳染病。
Q3. 什麼是紫花苜蓿?
答:它是一種草本植物,主要種植在美國。這些植物含有大量的營養物質,用於治療疾病。
Q4. 什麼是體細胞雜交?
答:透過原生質體融合過程,在體細胞雜交中操縱細胞基因組。