生物技術(shù)對生物多樣性的保護(hù)

生物技術(shù)對生物多樣性的保護(hù)演示文稿目前一頁\總數(shù)十四頁\編于二十點(diǎn)優(yōu)選生物技術(shù)對生物多樣性的保護(hù)目前二頁\總數(shù)十四頁\編于二十點(diǎn)一、生物多樣性在《生物多樣性公約》（ConventiononBiologicalDiversity，1992）里，生物多樣性的定義是：所有來源的活的生物體中變異性，這些來源包括陸地、海洋和其他水生生態(tài)系統(tǒng)及其所構(gòu)成生態(tài)綜合體；這包括物種內(nèi)、物種之間和生態(tài)系統(tǒng)的多樣性。目前三頁\總數(shù)十四頁\編于二十點(diǎn)

在《生物多樣性公約》的第2條術(shù)語的使用上對“生物技術(shù)”有專門的定義即：生物技術(shù)是指使用生物系統(tǒng)生物體或其衍生物的任何技術(shù)應(yīng)用以制作或改變產(chǎn)品或過程以供特定用途。二、生物技術(shù)目前四頁\總數(shù)十四頁\編于二十點(diǎn)

生物技術(shù)本身早就不是什么新鮮事物，上千年來人類一直在對有機(jī)體進(jìn)行操作最初是進(jìn)行動(dòng)植物的選種育種、利用微生物進(jìn)行發(fā)酵如醬油等豆類加工產(chǎn)品以及面包或奶酪等等。近幾十年來生物技術(shù)有了很大的發(fā)展例如組織培養(yǎng)細(xì)胞融臺(tái)胚胎移植以及重組DNA技術(shù)等等。從20世紀(jì)70年代開始的重組DNA技術(shù)、細(xì)胞融合技術(shù)和轉(zhuǎn)基因動(dòng)植物等類的基礎(chǔ)工程技術(shù)。實(shí)踐上這個(gè)技術(shù)第一次得到應(yīng)用是把分離到的人胰島素基因插入到普通大腸桿菌工程菌中通過發(fā)酵而大量生產(chǎn)出入胰島素。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，人們期望得到優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)抗逆抗病蟲少用農(nóng)藥少施肥的作物品種?；蚬こ萄芯康倪M(jìn)展已獲得了一批從各種轉(zhuǎn)基因植物中篩選出來的具優(yōu)良性狀的植株或后代。這樣就可以大大減少農(nóng)藥化肥的使用，從而保護(hù)了生物多樣性。例如利用蘇云金桿菌的Bt殺蟲蛋白基因轉(zhuǎn)入煙草及番茄得到抗蟲率較高的抗蟲轉(zhuǎn)基因煙草和番茄。目前五頁\總數(shù)十四頁\編于二十點(diǎn)三、生物技術(shù)在生物多樣性保護(hù)上的作用

生物技術(shù)為生物多樣性的遷地保護(hù)特別是遺傳資源的保存提供了可靠的保證。

植物優(yōu)良品質(zhì)的器官、組織、細(xì)胞的原生質(zhì)都可在超低溫（-196攝氏度）條件下保存而動(dòng)物的胚胎或精子也都可以利用這種技術(shù)來保存。

生物技術(shù)中的DNA指紋技術(shù)可以進(jìn)行新生子代的鑒定，用于繁殖行為的研究；用于繁殖行為的研究分子標(biāo)記可以研究不同基因型花粉競爭和更精確地估計(jì)種群的遺傳多樣性，如RFLP、RAPD技術(shù)等應(yīng)用人工授精和人工傳粉的方法幫助繁育一些在自然條件下受精與胚胎發(fā)育艱難或緩慢的珍稀動(dòng)植物品種

克隆技術(shù)近年來的發(fā)展日新月異，給遺傳育種和珍稀瀕危動(dòng)植物保護(hù)帶來新的福音

隨著轉(zhuǎn)基因技術(shù)的發(fā)展，很多科學(xué)家們培育出了一大批能夠清潔環(huán)境分解生活污染、石油化工污染等的植物或超級細(xì)菌。目前六頁\總數(shù)十四頁\編于二十點(diǎn)

廣義的植物組織培養(yǎng)是生物技術(shù)的各種技術(shù)中相當(dāng)成熟的一種技術(shù)。一些珍稀瀕危而具重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值的植物則可用極少量的器官組織甚至細(xì)胞原生質(zhì)體再生成完整植株并結(jié)合快速繁殖技術(shù)進(jìn)行大量的繁殖為人類所利用。

隨著生物技術(shù)的發(fā)展，科學(xué)家們正試圖把克隆技術(shù)應(yīng)用在珍稀瀕危的動(dòng)植物保護(hù)上。

20世紀(jì)末，美國國家科學(xué)基金會(huì)和能源部為了促進(jìn)分子生物學(xué)家和生態(tài)學(xué)家之間的對話召開了一系列對話，《分子生態(tài)學(xué)》（MolecularEcology)等刊物逐漸問世，都說明了依賴于近現(xiàn)代分子生物學(xué)而發(fā)展起來的生物技術(shù)與生物多樣性保護(hù)與持續(xù)利用之間的關(guān)系是越來越密切了。生物技術(shù)在生物多樣性的持續(xù)利用方面的作用目前七頁\總數(shù)十四頁\編于二十點(diǎn)瀕危藥用植物八角蓮人工授粉八角蓮（Dysosmaversipellis（Hance）M．Cheng）小蘗科八角蓮屬，為中國特有的藥用植物之一，別名鬼臼?！渡褶r(nóng)本草經(jīng)》記載主要用于治療蛇咬傷、癰癤腫痛、風(fēng)濕筋骨痛及氣管炎等癥。由于人為破壞因素和植物繁殖系數(shù)低等原因?qū)е掳私巧徺Y源急劇減少，該植物已經(jīng)于2000年被列為瀕危植物三級保護(hù)種。八角蓮有性繁殖的研究發(fā)現(xiàn)，海拔600m的八角蓮花期在3月中旬到4月下旬（高海拔地區(qū)為5月下旬），花期15天左右；花期結(jié)束，90%以上的子房黃化、脫落；經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，自然情況下的八角蓮坐果率低于8%，而成熟的八角蓮果實(shí)在5%以下；果實(shí)內(nèi)含有有效種子4～6顆。經(jīng)過人工授粉后，八角蓮坐果率和種子幼苗出土率超過40%。目前八頁\總數(shù)十四頁\編于二十點(diǎn)大熊貓的人工授精繁育

大熊貓是我國特有的珍稀動(dòng)物，是我國的“國寶”，被稱為“活化石”。在自然條件或人工飼養(yǎng)下由于生殖系統(tǒng)退化，100只大熊貓中只有7～8只有配種能力；即使配上種，只有30％～40％的雌性大熊貓能成功受孕；而幼仔成活率不到40％！1978年我國的科技工作者采用人工授精的方法繁殖大熊貓獲得了成功。大熊貓?jiān)谧匀环敝硶r(shí)，有一胎一仔的，也有一胎二仔的，偶爾也有一胎三仔的。由于生態(tài)環(huán)境的改變，生活日漸困難，營養(yǎng)不夠充足，逐漸向每胎生一仔轉(zhuǎn)化。而人工受精的大熊貓幾乎全是一胎雙仔，即全是雙胞胎。近幾年來，人工授精技術(shù)水平仍在不斷提升，大熊貓精液處理和保存技術(shù)的完善和提高,不僅為人工授精提供了優(yōu)質(zhì)精液,確保較高的成功率,而且為建立大熊貓精子庫奠定了基礎(chǔ),對保持這一瀕危物種的遺傳基因多樣性提供了可靠的依據(jù)，也為其他珍稀大型動(dòng)物的保護(hù)方法提供一個(gè)成功的樣板。目前九頁\總數(shù)十四頁\編于二十點(diǎn)克隆技術(shù)在生物多樣性的保護(hù)中的作用隨著生物學(xué)日新月異的高速發(fā)展，特別是多利羊現(xiàn)世后，克隆這種無性繁殖技術(shù)已經(jīng)成為生物學(xué)界和普通人群中的雙重關(guān)注熱點(diǎn)，在克隆可能帶來的倫理難題前，克隆技術(shù)同樣在很多方面已經(jīng)或具有潛在的極大好處：1．克隆技術(shù)與遺傳育種在農(nóng)業(yè)方面人們利用“克隆”技術(shù)培育出大量具有抗旱、抗倒伏、抗病蟲害的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)品種，大大提高了糧食產(chǎn)量。到目前為止，已有上百種植物能由原生質(zhì)體培養(yǎng)再生植株。還出現(xiàn)了屬間和族間雜種原生質(zhì)體培養(yǎng)，從而超越了種間、屬間和族間有性雜交的不親和性的障礙，有可能給植物育種帶來新的突破。2．克隆技術(shù)與瀕危生物保護(hù)克隆技術(shù)對保護(hù)物種特別是珍稀、瀕危物種來講是一個(gè)福音，具有很大的應(yīng)用前景。從生物學(xué)的角度看，這也是克隆技術(shù)最有價(jià)值的地方之一。克隆動(dòng)物特別是哺乳動(dòng)物技術(shù)，雖然還存在體細(xì)胞成功率低，供體與受體細(xì)胞質(zhì)周期同步，遺傳供核細(xì)胞端?？s短導(dǎo)致提前衰老問題，這項(xiàng)技術(shù)依然有著廣闊的發(fā)展前景。

目前十頁\總數(shù)十四頁\編于二十點(diǎn)

限制：任何一個(gè)物種的基因庫是有限度的。要想維持物種的生存，基因庫不能太小?？寺〖夹g(shù)只能克隆數(shù)量，卻不可能擴(kuò)大基因庫。克隆后的繁殖就相當(dāng)于近親雜交，因此，當(dāng)物種數(shù)量小于一定程度時(shí)，克隆技術(shù)并不不管用3．克隆技術(shù)與醫(yī)學(xué)在當(dāng)代，醫(yī)生幾乎能在所有人類器官和組織上施行移植手術(shù)。但就科學(xué)技術(shù)而言，器官移植中的排斥反應(yīng)仍是最為頭痛的事。排斥反應(yīng)的原因是組織不配型導(dǎo)致相容性差。如果把“克隆人”的器官提供給“原版人”，作器官移植之用，則絕對沒有排斥反應(yīng)之慮，因?yàn)槎呋蛳嗯洌M織也相配。問題是，利用“克隆人”作為器官供體合不合乎人道？是否合法？經(jīng)濟(jì)是否合算？一旦打開克隆人類胚胎和干細(xì)胞技術(shù)的潘多拉魔盒，會(huì)給這個(gè)社會(huì)帶來哪些會(huì)帶來難以想象的影響？克隆技術(shù)還可用來大量繁殖有價(jià)值的基因，例如，在醫(yī)學(xué)方面，人們正是通過“克隆”技術(shù)生產(chǎn)出治療糖尿病的胰島素、使侏儒癥患者重新長高的生長激素和能抗多種病毒感染的干撓素，等等。4．克隆技術(shù)有利于轉(zhuǎn)基因技術(shù)的發(fā)展，能使動(dòng)植物生長周期短，產(chǎn)量高，遺傳性狀穩(wěn)定，有利于畜牧業(yè)的發(fā)展理論上通過改進(jìn)克隆過程，促成克隆動(dòng)物繁殖生育，可以挽救那些不能通過正常方式繁殖、的動(dòng)物個(gè)體，尤其是挽救那些瀕危的野生動(dòng)物。據(jù)悉，從死亡已久但基因尚有價(jià)值的動(dòng)物身上提取到的皮膚樣本，如果保存完好，可以進(jìn)行動(dòng)物克隆，而且克隆得到的動(dòng)物可以繁殖后代。

美國研究人員2005年8月１９日宣布，兩只克隆野貓已經(jīng)自然交配并生兒育女。這還是第一次實(shí)現(xiàn)兩個(gè)克隆野生動(dòng)物之間的自然交配。這表明，克隆技術(shù)可用于保護(hù)瀕危物種。美國奧德班瀕危物種研究中心工作人員介紹說，一只雄性非洲野貓的克隆“兒子”“迪托克斯”已經(jīng)與一只雌

貓的兩個(gè)克隆“女兒”“瑪奇”和“凱蒂”通過自然方式成功生育了８只小貓。

目前十一頁\總數(shù)十四頁\編于二十點(diǎn)轉(zhuǎn)基因技術(shù)在生物多樣性的保護(hù)中的作用

近年來，轉(zhuǎn)基因技術(shù)迅速發(fā)展，在一片爭議聲中其應(yīng)用和發(fā)展的領(lǐng)域日益夸大。隨著轉(zhuǎn)基因技術(shù)的弊端日益凸現(xiàn)出來，也就引起了國際社會(huì)，各方學(xué)者，公眾等眾多關(guān)注的目光，也成為我國近期現(xiàn)下的一大社會(huì)公眾話題與熱點(diǎn)。自轉(zhuǎn)基因技術(shù)誕生的那天起，它就始終集及其明顯的優(yōu)點(diǎn)與弊端于一身，如何看待轉(zhuǎn)基因技術(shù)？如何去應(yīng)用和發(fā)展轉(zhuǎn)基因技術(shù)？這些都是我們需要深思熟慮的，同時(shí)也需要我們對這門技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)都盡可能了熟于胸，揚(yáng)長避短使之造福人類、造福整個(gè)生物圈。1．轉(zhuǎn)基因技術(shù)與遺傳育種轉(zhuǎn)基因技術(shù)改變了動(dòng)植物傳統(tǒng)的育種方式，通過有目的的基因重組，超越了種間、屬間和族間有性雜交的不親和性的障礙，同時(shí)大大縮短育種時(shí)間，利用分子生物學(xué)技術(shù)將決定一種生物性狀的基因分離轉(zhuǎn)移到另一種不具備這種性狀的生物中。經(jīng)過轉(zhuǎn)基因技術(shù)處理過的家畜比自然生長的家畜個(gè)頭大、肉質(zhì)好、生長能力強(qiáng)，而且其抗病能力也有所提高。經(jīng)過轉(zhuǎn)基因技術(shù)改良了的植物可能會(huì)具有抗旱、抗?jié)?、抗鹽堿、抗病害蟲等功能，減少對水與肥力的需求。相對地?cái)U(kuò)大了作物的種植范圍，提高了土地利用利用率和改善了環(huán)境。2.轉(zhuǎn)基因技術(shù)與優(yōu)化生態(tài)環(huán)境伴隨著人類社會(huì)工業(yè)化的進(jìn)程，環(huán)境污染與生態(tài)破壞日益嚴(yán)重，近年來轉(zhuǎn)基因技術(shù)在治理環(huán)境、環(huán)境生物監(jiān)測等方面發(fā)揮的作用越來越大。利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)治理“三廢”，石油對海洋污染，改善土質(zhì)等方面取得了顯著成效。目前十二頁\總數(shù)十四頁\編于二十點(diǎn)加拿大科學(xué)家利用轉(zhuǎn)基因微生物來凈化土壤，不僅能保持肥力，還能防止傳統(tǒng)方法帶來的二次污染等優(yōu)點(diǎn)；美國科學(xué)家利用轉(zhuǎn)基因微生物吸收核廢料發(fā)出的高強(qiáng)度輻射；

1980年，美國最高法院宣布授予第一個(gè)生物遺傳工程專利，即一種吞噬泄露到海洋中的是有的微生物，這使世界上第一例被授予的活體生物專利。利用DNA重組技術(shù)改造微生物或植物，可以提高微生物或植物對高脅迫異常生境的忍受能力，使之用于對高濃度重金屬、農(nóng)藥、生活工業(yè)污水等的治理。

在許多農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)，土壤氮素可利用量是制約農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力提高的一個(gè)重要因子。而傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)區(qū)使用人造氮肥是以犧牲生態(tài)環(huán)境為代價(jià)的。制造氮肥要利用大量能源，據(jù)統(tǒng)計(jì)，英聯(lián)邦農(nóng)場平均投入的能源大約有50%來自肥料。由施用肥料而產(chǎn)生的溫度氣體（二氧氣化碳、氮氧化合物等）不可避免地促進(jìn)地球氣候變暖。除此之外，農(nóng)業(yè)土壤的氮素流失是水體富營養(yǎng)化的主要原因。轉(zhuǎn)基因技術(shù)的利用能為這些問題的解決提供潛在的、真正有價(jià)值的幫助。如特定的真菌類能促進(jìn)土壤養(yǎng)分的釋放，從而促進(jìn)作物生長；真菌也能通過分解有機(jī)物質(zhì)（例如纖維素等）釋放出糖類，促進(jìn)固氮菌的生長。進(jìn)一步提高土壤養(yǎng)分有效性的可能，包括獲得轉(zhuǎn)基因細(xì)菌和真菌，以進(jìn)一步增強(qiáng)它們制造養(yǎng)分和釋放土壤養(yǎng)分的能力。轉(zhuǎn)基因作物的最終目標(biāo)是使作物本身能夠自行固氮，避免、減少使用人造肥料，從而減少對生態(tài)環(huán)境的破壞。目前十三頁\總數(shù)十四頁\編于二十點(diǎn)生物技術(shù)在保護(hù)生物多樣性的其他實(shí)例

據(jù)美聯(lián)社報(bào)道，美國科學(xué)家已運(yùn)用生物技術(shù)設(shè)使一只老鼠長出一個(gè)大象的卵，該技術(shù)在未來可以幫助拯救世界上的一些瀕危動(dòng)物。建立全球性的基因庫是非常有必要的。如為了保護(hù)作物的栽培種及其會(huì)滅絕的野生親緣種，建立全球