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1、高考生物二轮课件专题81基因工程和细胞工程基因工程简介基因工程的基本技术基因工程的应用细胞工程简介细胞工程的基本技术高考考点解析与复习策略contents目录基因工程简介01基因工程的定义基因工程是指通过人工操作将一个生物体的基因转移到另一个生物体中，实现对目标生物的遗传特性的改造和优化。基因工程的基本原理是利用重组DNA技术，将外源基因插入到载体中，再将其导入到受体细胞中，实现基因的转移、表达和调控。基因工程的历史与发展基因工程的历史可以追溯到20世纪70年代，当时科学家们开始探索重组DNA技术，并成功实现了第一个基因的体外转移。随着技术的不断发展和完善，基因工程在医学、农业、工业等领域得到
2、了广泛应用，为人类带来了巨大的经济效益和社会效益。医学领域01基因工程在医学领域的应用包括基因治疗、药物研发、疾病诊断等。通过基因工程技术，可以治疗遗传性疾病、癌症、感染性疾病等。农业领域02基因工程在农业领域的应用包括转基因作物、转基因动物、植物生物反应器等。通过基因工程技术，可以提高农作物的抗逆性、抗病性、产量等。工业领域03基因工程在工业领域的应用包括生物催化、生物制药、生物能源等。通过基因工程技术，可以生产高附加值的生物制品、药物、燃料等。基因工程的应用基因工程的基本技术02限制性核酸内切酶酶的分类酶的作用机制酶的应用限制性核酸内切酶01020304是一种能够识别并切割DNA特定序列的
3、酶，是基因工程中的重要工具酶。根据识别序列的不同，限制性核酸内切酶可分为EcoR、BamH等不同类型。限制性核酸内切酶能够识别双链DNA中的特异序列，并在该序列的特定位点进行切割。在基因工程中，限制性核酸内切酶主要用于构建基因克隆载体、基因敲除和基因突变等。是一种能够连接两个DNA片段的酶，是基因工程中的重要工具酶。DNA连接酶根据连接方式的不同，DNA连接酶可分为E coliDNA连接酶和T4DNA连接酶等不同类型。酶的分类DNA连接酶能够将两个DNA片段通过磷酸二酯键连接起来，形成完整的DNA分子。酶的作用机制在基因工程中，DNA连接酶主要用于构建基因克隆载体、基因敲除和基因突变等。酶的应
4、用DNA连接酶载体是一种能够携带外源DNA片段进入受体细胞的工具，是基因工程中的重要组成部分。载体的定义载体的分类载体的作用机制载体的应用根据来源的不同，载体可分为质粒载体、噬菌体载体和病毒载体等不同类型。载体能够将外源DNA片段携带至受体细胞内，并在受体细胞内进行复制和表达。在基因工程中，载体主要用于构建基因克隆载体、基因敲除和基因突变等。载体基因克隆的步骤基因克隆包括质粒构建、转化、筛选和表达等步骤。基因克隆的意义基因克隆是基因工程中的重要技术，可用于研究基因的结构和功能、制备重组蛋白和生产转基因生物等。基因克隆的定义基因克隆是指将外源DNA片段插入到载体中，并在受体细胞中进行复制和表达的
5、过程。基因克隆基因工程的应用0303生产药物和工业原料利用转基因植物生产药物和工业原料，如生产胰岛素、淀粉等。01抗虫抗病通过转入特定基因，使植物具备抗虫和抗病的能力，提高植物的存活率和产量。02改良品质通过基因工程技术改良植物的品质，如增加营养成分、改变口感和色泽等。转基因植物生物反应器利用转基因动物作为生物反应器，生产药物、酶等生物制品。改良家畜品种通过转入特定基因，改良家畜品种，提高其生长速度、产肉量等。疾病模型利用转基因动物建立人类疾病模型，用于药物筛选和疾病研究。转基因动物通过基因工程技术治疗遗传性疾病，如囊性纤维化、镰状细胞贫血等。遗传性疾病治疗癌症治疗病毒感染治疗利用基因工程技术
6、治疗癌症，如通过抑制癌细胞生长、增强免疫系统等方式。利用基因工程技术治疗病毒感染，如丙型肝炎、艾滋病等。030201基因治疗细胞工程简介04细胞工程指应用细胞生物学和分子生物学的方法，通过某种工程学手段，在细胞水平或组织水平上，按照人们的意愿来改变细胞内遗传物质或创造新的细胞、组织或器官，以实现特定的生理功能的生物技术。细胞工程的主要技术动物细胞培养、细胞融合、显微操作、胚胎移植、细胞核移植、染色体转移等。细胞工程的定义细胞工程的历史与发展动物细胞培养技术诞生，科学家首次将青蛙的皮肤细胞培养成活体。第一个同卵双胞胎诞生，标志着胚胎移植技术的成熟。细胞融合技术开始应用于制备杂交瘤细胞。人类基因组
7、计划启动，推动了基因工程技术的发展。1907年1958年1970年代1990年代利用动物细胞培养技术生产重组蛋白药物、单克隆抗体等。生物制药通过染色体转移技术培育抗病、抗虫、抗逆等性状优良的新品种。农业育种用于研究人类疾病的发生机制、药物筛选和药物作用机制等。医学研究利用微生物细胞培养技术生产生物燃料，如乙醇、生物柴油等。生物能源细胞工程的应用细胞工程的基本技术05动物细胞培养技术是指将动物细胞置于适宜的培养基中，使其在体外继续生长和增殖的技术。动物细胞培养技术需要严格的无菌条件，以保证细胞的存活和增殖。该技术可用于生产生物制品、药物筛选、毒理学研究等领域。培养基的选择和优化对于细胞的生长和增
8、殖至关重要，不同的细胞需要不同的营养成分和生长因子。动物细胞培养技术胚胎移植技术是指将早期胚胎从一个母体转移到另一个母体的技术。该技术可用于繁殖优良品种的动物、拯救濒危动物等。胚胎移植技术需要严格的操作规程和经验丰富的技术人员，以确保胚胎的存活和发育。胚胎移植技术对于提高动物的繁殖效率和保护珍稀动物具有重要意义。01020304胚胎移植技术干细胞技术是指利用干细胞进行组织工程、再生医学和疾病治疗的技术。干细胞技术可用于治疗各种疾病，如糖尿病、帕金森病、脊髓损伤等。干细胞技术干细胞具有自我更新和多向分化的能力，可以分化成各种组织和器官，用于修复和替换受损的组织和器官。干细胞技术的伦理和法律问题需
9、要得到解决，以确保技术的合理应用和患者的权益。高考考点解析与复习策略06高考考点解析010203基因工程的原理及技术手段基因工程在医学、农业等领域的应用基因工程考点解析03细胞工程的基本原理和技术方法01基因工程的安全性和伦理问题02细胞工程考点解析高考考点解析细胞工程在农业、工业和医学等领域的应用细胞工程的安全性和伦理问题高考考点解析010203知识梳理重新梳理基因工程和细胞工程的基本概念、原理和技术方法对比记忆基因工程和细胞工程的应用领域和实例复习策略与建议复习策略与建议01解题技巧02掌握解题思路，学会分析图表、流程图等题目类型熟悉不同题型的解题方法，提高解题速度和准确率03123模拟测
10、试通过模拟测试检验复习效果，查漏补缺分析历年真题，找出高频考点和命题规律复习策略与建议题目：基因工程的操作程序步骤及各步骤的意义答案：基因工程的操作程序包括目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定等步骤。其中，目的基因的获取可通过基因文库法、PCR技术和人工合成等方法；基因表达载体的构建是基因工程的核心环节，决定了目的基因能否在受体细胞中稳定存在并遗传至下一代；将目的基因导入受体细胞的方法有农杆菌转化法、显微注射法、基因枪法和花粉管通道法等；目的基因的检测与鉴定可通过分子杂交技术、抗原抗体杂交技术和生物化学技术等方法。历年真题解析题目细胞工程的基本技术手段和应用领域要点一要点二答案细胞工程的基本技术手段包括动物细胞培养、植物组织培养和细胞融合等。动物细胞培养技术可用于生产疫苗、单克隆抗体和蛋白质药物等；植物组织培养技术可用于快速繁殖优良品种、培育无病毒植株和制作人工种子等；细胞融合技术可用于制备杂交瘤细胞和诱导原生质体融合等。此外，细胞工程还可用于治疗疾病、生物材料的制备等领域。历年真题解析