一、《生物电子显微学技术》课程的教学内容与要求
1.《生物电子显微学技术》课程的理论教学内容。《生物电子显微镜技术》理论课程20学时，教学内容包括：电子显微镜的发展与应用、透射电子显微镜原理与制样、扫描电子显微镜原理与制样、免疫电镜细胞化学技术、冷冻切片技术与冰冻蚀刻、酶电镜细胞化学技术、电镜放射自显影技术、生物大分子电镜超微细胞化学技术、电镜原位分子杂交技术。
2.《生物电子显微学技术》课程的实验教学要求。在实验教学中要使学生掌握仪器的基本操作方法，生物样品超薄切片技术、半薄切片技术、负染技术、细胞化学定位技术、扫描电镜临界点干燥技术、离子溅射技术、细胞冰冻蚀刻技术等样品制备方法，使学生能够学会运用电子显微镜技术对动植物组织细胞超微结构和功能的研究方法和技术手段。
二、生物电子显微镜技术在农学专业研究生教学中的应用
1.免疫电镜细胞化学技术在农学专业研究生教学中的应用。免疫电镜技术是免疫化学技术与电镜技术结合的产物，根据抗原抗体的高度特异性结合原理，用高电子密度的标记物（如：金、铁蛋白等）在超微结构水平上检测某些抗原性物质的定位、定性、半定量的一种方法[2]。目前免疫电镜技术主要包括酶免疫电镜技术、免疫铁蛋白技术和免疫胶体金技术，此外还有抗体杂交技术、凝集素电镜标记技术和铁蛋白-抗铁蛋白电镜复合物技术。可用于农业作物抗旱、抗旱品种选育，品种间生长发育组织学特性表征抗原的定位分析；动物疾病微生物学鉴定、诊断和致病机制研究；动物组织胚胎发育，干细胞诱导发育研究，动物肿瘤的组织学诊断；林果品种发育结构特征等领域的科研研究。
2.冷冻切片技术与冰冻蚀刻在农学专业研究生教学中的应用。冷冻切片技术是利用液氮快速冷冻技术，在冷冻超薄切片机中进行冷冻切片。省去了传统的戊二醛/俄酸固定、乙醇脱水、丙酮置换等有机溶剂操作过程，避免了化学药剂的处理，样品结构、成分不发生变化，实现快速固定，快速制片、快速研究与诊断的能力，保持了细胞或组织的生物活性物质的原始状态。冷冻蚀刻技术是利用物理冷冻断裂方法对生物样品组织细胞进行断裂和复型相结合的制备透射电镜样品技术，用透视型电子显微镜观察细胞或细胞器的内、外表面微细的三维结构或膜内微细结构分析的方法[3]。可用于动植物新鲜组织细胞的超微结构、生物大分子和某些元素在组织内分布、免疫抗原电镜标记、细胞酶活性标记、电镜放射自显影等细胞的化学和细胞成分的定量定性分析。
3.酶电镜细胞化学技术在农学专业研究生教学中的应用。电镜酶细胞化学技术是通过酶的特异性细胞化学反应来显示酶在细胞内的定位技术。一般先将酶原位固定在细胞内，再使它与特定的底物起反应，底物的分解物经过捕捉反应沉着于发生分解的原位上，最后使沉着物变为在电镜下可以看到的物质。在整个处理过程中必须保存酶的活性不受破坏。目前能在电镜下定位的酶有三大类即水解酶、氧化还原酶和转移酶[4]。
电镜酶细胞化学技术可应用于农作物棉花、小麦、玉米、水稻等作物的生长发育、品种选育、营养成分检测等方面研究；动物生长代谢机制、不同畜禽品种间组织细胞形态学和生理生化机制差异；牛、羊等畜产品贮藏方法和无公害研究；动物超微解剖学、动物生理功能机制、动物发病机制、动物病原微生物形态、动物免疫学机制、动物药物作用机理、药物成分和结构等方面研究工作。
4.电镜放射自显影技术在农学专业研究生教学中的应用。放射自显影技术是利用放射性核素所产生的射线作用于感光乳胶的卤化银晶体而产生潜影，再经过显影定影处理，把感光的卤化银还原成黑色的银颗粒，即可根据这些银颗粒的部位和数量分析出标本中放射性示踪物的分布，以进行定位和定量分析[5]。可通过放射自显影技术定位功能，对组织样品的结构研究和目的成分检测进行分析，可应用于动物组织细胞的活性蛋白表达、活性物质的组织分布、检测物质的组织定位，以及肿瘤、免疫疾病、传染性疾病的特异性诊断；生物肥料物质的吸收及植株内的动态分布，抗旱、抗旱功能蛋白的组织内定位，组织内的原位杂交等功能研究。
5.生物大分子电镜超微细胞化学技术在农学专业研究生教学中的应用。生物大分子是构成生命的基础物质，包括蛋白质、核酸、碳氢化合物等。由于其低相对分子量的有机化合物经过聚合而成的多分子体系。生物大分子在各种生物活性和在生物新陈代谢中发挥重要作用[6]。通过电子显微镜技术可以观察生物大分子的理化特性及空间构像与功能研究；核酸分子的形状和长度、双链或单链的区分、根据长度计算核酸的分子量；进行异源双链分子分析、分子杂交、转录复合体、核酸蛋白质复合体等研究；基因组织结构、基因片段的缺失、断裂基因、插入或倒置、基因定位及碱基组成特征等方面的研究。应用范围涉及到生物化学、细胞生物学、微生物、遗传发育、食品、药理、生理、医学、病理、植物、神经科学等的研究工作。
6.电镜原位分子杂交技术在农学专业研究生教学中的应用。原位杂交技术是利用核酸分子单链之间有互补的碱基序列，将有放射性或非放射性的外源核酸（即探针）与组织、细胞或染色体上待测DNA或RNA互补配对，结合成专一的核酸杂交分子，经一定的检测手段将待测核酸在组织、细胞或染色体上的位置显示出来[7，8]。自Gall和Pardue建立了原位杂交技术以来这一技术为基因的定位和表达、基因进化、发育生物学、肿瘤学、微生物学、病毒学、医学遗传学和遗传分析等领域研究提供了极其宝贵的资料，发挥了其他技术难以取代的作用，近年来这一技术的应用领域逐渐向电镜水平发展以提高检测的分辨率。
[关键词]生物技术农业发展措施
[中图分类号]S1[文献标识码]A[文章编号]1003-1650（2016）08-0068-01
随着科学技术的发展，生物技术逐渐得到人们重视，并对人们的生活和工作产生了潜移默化的影响。从传统的嫁接技术到杂交技术再到基因工程，每一次生物技术向前推进，都大大丰富了人们的生活，甚至美国政府将生物技术作为第三次科技革命的起点，进行重点发展。生物技术立足于现代高端科技，从细胞层次进行开发和研究，可以从本质上改变人们的生活，实现农业的可持续性发展。
1生物技术在农业方面的发展现状
生物技术是基于遗传学、生物学、细胞学等近现代高端技术发展起来的，具有科学性、根本性、长久性，对增加农业产量、提高农产品质量起到了积极作用。例如：根据生物技术中基因工程的研究，培育出了抗倒伏、抗病害等特点的玉米、棉花、小麦种子，减少了这些农作物植株生长初期的死亡情况；将烟草花叶病毒基因转入烟草、黄瓜等作物中，得到了抗病虫的优良品种，增加了作物产量。从总体上看，生物技术已经悄无声息地进入了农业生产中，在育种、施肥、催熟等多个方面表现出不可忽视的影响。因此，本文从生物技术的角度提出了农业发展的具体措施。
2生物技术运用到农业发展的具体措施
2.1加速培育优良品种，提高农业总体产量
我国农业品种更新换代的速度虽然快，但制种方式、技术跨越并不大。根据调查发现，大田种植使用的包衣种子前后3年保持在一个水平中，并不能根据农业的现实需求进行及时改进，进而影响到大田农作物的产量。基于基因工程、转基因技术发展起来的新型生物技术还需要在农作物抗病、抗倒伏、抗旱三个特性中投入研究，不断提高植物的光合效率和吸收氮磷钾的能力，加快植株对营养成分的吸收。例如：小麦的产量由250公斤不断增产到600公斤左右后趋于稳定。研究人员应根据小麦氨基酸组合以及排列顺序，近一步优化小麦品种，使其在合理地管理下可以增加100公斤的产量。优化农作物品种是提高农业产量的重要一步，是农业发展的良好基础。
2.2加强对植物细胞的研究深度，减少农业成本
植物细胞工程是基于传统嫁接技术发展而来的。为了得到良好的种苗需要进行多次杂交和自交，确保品种纯正，基因表达趋于稳定状态。在农作物中小麦、玉米和水稻的细胞培养是最有难度的；西瓜、草莓等水果难点次之；果树、林木和花卉是最简单的。研究者应该通过细胞融合、细胞培养、无性繁殖等手段，不断扩展植株优良品种的个数，增强植株的代谢功能，将营养成分源源不断的输送到农作物的使用部分，加大农作物的生产效益。植物细胞培养和研究将从植株性状层面进行植物基因的改造和研究，更加适合农业的需求。因此，研究人员应将这种技术进行完善，降低制作成本，投入到实际生产中，为农业的发展做出应有的贡献。
2.3利用胚胎技术改良牲畜品种
胚胎技术是提高牲畜繁殖速度、肉制品质量的重要措施。在畜牧业中需要将试管技术和单克隆抗体技术联合起来，既增加牲畜的繁殖效率，又提高牲畜的抵抗力，减少疾病和死亡。目前，牲畜试管技术已经得到了使用和推广，羊、猪、牛等牲畜的繁殖速度得到明显提升，大大增加了农户的经济效益。但是，单克隆抗体技术以及新型的品种改良技术不够成熟，应用不够广泛，大部分地区仍采用有性繁殖的传统方式进行生产。在这样的背景下，研究人员还需要在改良牲畜品种上投入更大的精力和关注度，给畜牧业的发展带来更多的机会。此外，政府部门需要向畜牧业进行一定的资金补助，让农业接受新科技、新思想，让研究发展的阻力达到最小的程度。
2.4加快农业“变废为宝”步伐，促进农业资源的整合
生物技术还具有“变废为宝”，将农业副产品资源化的功能。在新农村的建设中，很多地区都采用发酵设备进行供热发电，不仅做到了废物利用，还做到了废物利用，保护环境。发酵工程是利用微生物的繁殖速度和产生氨气的原理，通过燃烧氨气获得能源。这种方式造价比较低，适合小家小户独立使用，缺乏系统性和整体性。因此，“变废为宝”的产业化管理是加快农业发展的又一关键性问题。生物技术方面的研究者应看到农业废弃物的使用现状，找到废物资源利用的突破口，不断扩大生物技术在农业发展中的影响力，进行系统化梳理，促进农业资源的整合。只有这样，才可以实现保护农村环境，促进农村地区经济发展的目的。
结语
生物技术具有巨大的潜在价值，对农业的发展和社会稳定有着举足轻重的作用。在世界各国发展生物技术的时期，我国也应跟上时代的步伐，扩大自身的生物技术优势，将技术带入农村、带入大田，切实性地促进农业发展。总之，生物技术在农业方面还有发展空间，值得研究人员进行深层次挖掘。
参考文献
[1]张丽双.浅议生物技术在农业种植中的推广与应用[J].中国科技博览，2011（11）.
关键词：生物技术；农业；应用；前景
中图分类号：DF413文献标识码：A文章编号：
前言
随着世界人口的增长，农业将经历具有重大意义的革新。毫无疑问，生物技术作为科学和技术在这场变革中将起到关键性的作用。原则上讲，生物技术本身有能力帮助人们提高农业生产力和保护环境，但在实践中，生物技术作为环境保护的人其作用相对来说是微乎其微的。
一、发展农业生物技术的意义
农业生物技术是高新技术研究的重要领域之一，它是整个生物技术及其产业发展的基础，也是生物技术中应用最广、最直接，最具现实意义的领域。生物技术产业是知识密集型产业，它具有投资少、产量高、回报率高等特点；它可以利用自然界的再生能源，实现可持续发展。它的发展对于解决经济和社会发展中所面临的人口、资源、环境等问题具有重大作用。大力发展农业生物技术及其产业，对于改变农业生产现状，大幅度提高农产品的产量和质量，加快高产、优质、高效、可持续农业的发展，提高农业资源利用率，减少环境污染，保护良性生态平衡都具有重要意义。
二、现代生物技术在农业生产中的应用
1良种选育与品质改良
在品质改良上采取的主要方法仍然是杂交育种,但杂交育种周期长,效率低,经多次回交转育很难在短时期内选出优质又高产的新品种。随着生物技术的不断完善,尤其是分子生物学和基因组研究的迅速发展,为品质改良开辟了一条崭新的途径。Calgene公司的科学家分离到一种控制植物纤维素形成的酶的基因,将其转入特定的树种,可培育出纤维素含量高的对造纸业更有利的植物。
2提高植物的抗性
（1）抗虫
全世界粮食产量因虫害所造成的损失占14%左右。长期以来,人们普遍采用化学杀虫剂来控制害虫,全世界每年用于化学杀虫剂的总金额在200亿美元以上。但化学杀虫剂的长期使用造成农药的残留、害虫的耐受性、环境污染等严重的问题,而利用基因工程的手段培育抗虫植物新品种,除可以克服以上缺点外,还具有成本低、特异性强等优点,目前人们已获得多种抗虫基因,其中有蛋白酶抑制剂基因、淀粉酶抑制剂基因、植物凝集素基因、昆虫特异性神经毒素基因、几丁质酶基因等,它们已被导入烟草、棉花、油菜、水稻、玉米、马铃薯等多种农作物,在抗虫方面起到了良好的效果,并得到了广泛的应用,有的已进入了商品化生产。
（2）抗除草剂
目前全世界约有除草剂2000多个品种,在农药市场上占有最大的份额。然而除草剂的使用有着自身难以克服的局限性,如很多除草剂无法区别庄稼和杂草,有些除草剂必须在野草长起来以前就施用,而且由于抗性草类群落的出现,导致药剂使用量增大,对环境的危害也日益严重。培育抗除草剂的转基因作物是克服这些缺点的理想途径。
（3）抗重金属
由于人类活动、矿山的开采,工业化进程的加速,空气、土壤、水体面临着越来越严重的重金污染,严重影响作物的产量和品质,而且通过食物链危害人类的健康。土壤中的重金属主要有Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn、As等。20世纪80年代,提出植物修复、超富集植物。通过基因工程技术改良植物对重金属的抗性,增加或减少重金属在植物体内的累积量,被认为是进行污染土壤的生态恢复以及减少食物链重金属污染的一条切实可行的有效途径。
3生物防治的应用
微生物农药具有对人畜安全、不破坏生态平衡、害虫不易产生抗性等优点,但也存在着药效速度慢、专一性强、受自然条件影响大的缺点。而利用基因工程改造微生物菌种,创造出自然界不存在的新型菌种就可以克服这些缺点。
生物技术就是利用一种生物对付另外一种生物的方法。它是降低杂草和害虫等有害生物种群密度的一种方法。它利用了生物物种间的相互关系,以一种或一类生物抑制另一种或另一类生物。它的最大优点是不污染环境,是化学农药等非生物防治病虫害方法所不能比的。生物防治,大致可以分为以虫治虫、以鸟治虫和以菌治虫3大类。
4生物技术与环境保护
目前我国农用化肥和农药的污染以及废弃塑料和农用地膜的污染,严重的影响了我国的生态环境,使得水污染日益加剧,全国600多个城市中已有一半城市缺水,农村则有8000万人和6000万头牲畜饮水困难;土壤污染严重,耕地面积锐减,近10a来每年流失的土壤总量达50亿t,土地荒漠化日益加剧;森林覆盖面积下降,草场退化;人们的身体健康受到严重威胁,疾病发病率急剧上升。因此,提高环境质量已成为环保工作者的工作重点。
（1）污水的生物净化
污水中的有毒物质的成分十分复杂,包括各种酚类、氰化物、重金属、有机磷、有机汞、有机酸、醛、醇及蛋白质等等。微生物通过自身的生命活动可以解除污水的毒害作用,从而使污水中的有毒物质转化为有益的无毒物质,使污水得到净化。当今固定化酶和固定化细胞技术处理污水就是生物净化污水的方法之一。固定化酶和固定化细胞技术就是酶工程技术,如德国将能降解对硫磷等9种农药的酶,以共介结合法固定于多孔玻璃及硅珠上,制成酶柱,用于处理对硫磷废水,去除率达95%以上;近几年我国在应用固定化细胞技术降解合成洗涤剂中的表面活性剂直链烷基苯磺酸钠(LAS)方面取得较大进展,对于含100mg/L废水,降解率和酶活性保存率均在90%以上;利用固定化酵母细胞降解含酚废水也已实际应用于废水处理。
(2)重金属的生物防治
重金属是造成土壤污染的主要污染物。重金属污染的生物修复是利用生物(主要是微生物、植物)作用,削减、净化土壤中重金属或降低重金属的毒性。其原理是:通过生物作用(如酶促反应)改变重金属在土壤中的化学形态,使重金属固定或解毒,降低其在土壤环境中的移动性和生物可利用性,通过生物吸收、代谢达到对重金属的削减、净化与固定作用。污染土壤的生物修复过程可以增加土壤有机质的含量,激发微生物的活性,由此可以改善土壤的生态结构,这将有助于土壤的固定,遏制风蚀、水蚀等作用,防止水土流失。
(3)化学农药污染的消除
一般情况下,使用的化学杀虫剂约80%会残留在土壤中,特别是氯代烃类农药是最难分解的,经生态系统造成滞留毒害作用。所谓生物农药是指由生物体产生的具有防治病虫害和除杂草等功能的一大类物质的总称,它们多是生物体的代谢产物,主要包括微生物杀虫剂、农用抗生素制剂和微生物除草剂等。其中微生物杀虫剂得到了最广泛的研究,主要包括病毒杀虫剂、细菌杀虫剂、真菌杀虫剂、放线菌杀虫剂等,但长期以来并没有得到广泛的使用。现在人们正在利用重组DNA技术克服其缺点来提高杀虫效果,例如目前病毒杀虫剂的一个研究热点是杆状病毒基因工程的改造,人们正在研究,将外源毒蛋白基因如编码神经毒素的基因克隆到杆状病毒中,以增强杆状病毒的毒性;将能干扰害虫正常生活周期的基因如编码保幼激素酯酶的基因插入到杆状病毒基因组中,形成重组杆状病毒并使其表达出相关激素,以破坏害虫的激素平衡,干扰其正常的代谢和发育,从而达到杀死害虫的目的。
四结束语
当今,生物技术被世界各国视为高新技术,它对于提高国力,帮助解决人类所面临的食品短缺、健康、环境及经济问题至关重要,所以许多国家将生物技术确定为增强国力和经济实力的关键性技术之一。近20年现代生物技术的发展取得了世人瞩目的成就,在农业生产领域展示了广阔的发展前景。
参考文献
[1]曹军平.现代生物技术在农业中的应用及前景[J].安徽农业科学.2007(03)
[2]田萍.生物技术在动物营养与饲料研究中的应用[J].安徽农业科学.2007(02)