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高三生物二轮复习课件基因工程与细胞工9-17程基因技术和细胞工程是现代生物学的两个分支,对人类社会的进步和发展产生了举足轻重的影响本课件将为大家系统讲解基因工程和细胞工程的相关知识,为即将进行高考的同学们提供帮助基因工程概述基因工程是指利用现代生物技术对目标细胞的基因进行人工改造和修饰,从而使其具有某种特定的性状或功能这一技术已广泛运用在农业、医学和工业等领域起源应用局限基因工程技术起源于基因工程技术可用于基因疗基因工程技术也存在着一些1970年代法、生产高效特种酶和改良不确定风险和伦理问题农作物等众多领域重组技术DNA利用分子的重组技术,可以在分子水平上对物种进行改良和进化其中最常用的重组技术是基于重DNA DNA组酶的操作发现1人们从大肠杆菌中发现了第一种限制酶,为重组技术打下了基础DNA概念2重组技术是指将不同的片段组合到DNA一起,从而形成一个新的、功能完整的应用3基因利用重组技术,不仅可以生产新型基因药,还可以用于改良农作物品种,以及利用转基因技术对植物进行农艺性状改良限制性内切酶限制性内切酶是指在特定的核酸序列上切割或分子其主要作用是帮助分离并定位目标基因,从而DNA RNA可实现基因工程结构应用工作原理限制性内切酶含有两种剪切酶,限制性内切酶在分子生物学实验限制性内切酶会在特定的核酸序分别是外切型和内切型剪切酶中得到了广泛的应用列上切割,当两个粘性端口DNA结合时,就会形成一个连续的链DNA聚合酶链反应DNA聚合酶链反应是一种基于合成的技术,可以通过模拟的自然复制过程来扩增样本这一技DNA DNADNA术已成为现代分子生物学研究的重要工具原理1聚合酶链反应的复制过程可以被分为三个步骤变性、退火和延伸应用2聚合酶链反应已成为许多现代分子生物学实验的重要工具,例如基因组测序和革命性3指纹鉴定DNA聚合酶链反应的发明,不仅极大提高了实验效率,也加速了生物学研究的发展基因库基因库是指收集和储存各类生物的基因信息,为生命科学研究提供基础数据目前,国际上已建立了许多基因库,如人类基因组库、动物基因库和植物基因库等意义操作应用基因库的建立和使用,可以基因库的操作方式有两种基因库技术已广泛应用于医为许多领域的研究提供重要第一种是文献法,即通过分学、农业、环保和工业等领的资源析文献中提到的基因信息;域第二种是实验法,通过实验采集到生物材料并进行DNA提取和测序质粒载体质粒载体是指可以把外源插入到其中,然后把这个新的组合体转移到细胞中,进而产生新的生物功能的DNA分子质粒载体的发现与使用,为基因工程的发展提供了关键性的技术保障DNA功能结构应用质粒载体具有可以编码附加功能质粒载体通常由双链环序列质粒载体在基因工程实验中,被DNA的能力例如可以编码对抗抗生构成,这些序列既可以自主复制,广泛用于基因的表达、选择、不素的抗性基因,从而在细菌中检也可以插入宿主中定性、转移和植入等方面DNA测到特定的DNA基因转移技术基因转移技术是指将特定基因从一种生物体内转移到另一种生物体内的技术手段利用这一技术,可以在其它物种中表达出某些目标基因,并产生一些具有特殊性质的生物方法1基因转移技术的实现方法主要有三种微射、过氧乙酸钙沉淀法和蛋白质包膜法应用2基因转移技术在生物医学领域、农业领域和工业领域等方面有广泛的应用前途3随着技术日益成熟,基因转移技术在未来的生物工程学研究中将发挥越来越重要的作用基因敲除与基因靶向编辑技术基因敲除技术是指通过干扰、氢化酶结合酶切割体和锁核酸的方式,来改变目标基因的表达或产生不活RNA性蛋白质的一种技术而基因靶向编辑技术则是指通过特殊的酶切割体,对基因产生点突变,从而改变基因信息的技术敲除技术靶向编辑技术应用敲除技术可用于检测特定基因与靶向编辑技术对基因进行位置特敲除和靶向编辑技术正在为生命特定性状之间的联系异性修饰,具有精准、高效的特科学的研究提供前所未有的机遇,点将为医学、农业和环境保护等领域带来深远的影响遗传工程遗传工程是指通过基因对特定物种进行改造的技术这一技术可以使物种之间的遗传差异迅速扩大,从而达到改良生物性状的目的,同时也充分展示了人类智慧和创造力意义应用挑战遗传工程技术对于研究物种遗传工程技术在医学、农业、遗传工程技术所带来的问题基因组、生命起源和进化、工业等各个领域都得到了广包括伦理道德问题、环境风分子逆向设计等方面都具有泛的应用险和生态隐患等广泛的意义转基因生物转基因生物是指利用生物技术人为地进行基因组改造,从而人为地使生物体产生某种特定性状或功能的生物转基因技术的应用已经广泛,同时也引发了一些质疑和担忧种类1转基因生物包括植物、动物和微生物应用2由于其具有廉价、快速、高产等优点,转基因生物被广泛应用于成人医疗、畜风险3牧养殖、农产品生产等方面转基因生物对人体和环境可能存在一定的潜在危害和风险基因工程在医学领域中的应用基因工程技术的应用在医学领域中得到了广泛关注和研究,包括基因诊断、基因治疗、抗体工程等方面基因治疗癌症治疗发展前景基因治疗被认为是未来治疗多种基因工程技术在癌症治疗中尤其随着医学技术的不断进步,基因疾病的一种有效手段受到重视,已经成为新型肿瘤治工程技术在医学领域中的应用前疗的研究热点景将会更加广阔人类基因组计划人类基因组计划是世纪末期至世纪初,针对人类基因组进行的一项浩大的科学计划,被认为是生2021命科学的一次重大突破启动1人类基因组计划于年启动,历经年的艰苦努力,于年完成了对人类基因1990152003组的测序意义2人类基因组计划的完成,使我们对人类体内所有基因的组成和构造有了更加详尽的了解,同时也将为生命科学的研究打下更牢固的基础应用3人类基因组计划的应用前景十分广泛,不仅有望推动医学研究和治疗的发展,还有望引领生命科学的新一轮变革细胞工程的概述细胞工程是一门研究人工干预细胞分子流程的科学,主要包括细胞工程原理、细胞代谢控制、细胞耦合和分子传递等方面意义应用发展细胞工程技术的研究对现代细胞工程技术在生命科学、随着技术的进步和研究的深生物科技的发展具有战略性医药、食品工业、环保等各入,细胞工程在未来的发展意义个领域得到了广泛应用前景将会更加广阔细胞培养与细胞分离技术细胞培养和细胞分离技术是细胞工程中应用最为广泛的技术之一,主要是利用人工手段帮助分离具有特定生存和生长属性的细胞种类细胞培养细胞分离技术应用细胞培养是指利用生物反应器模细胞分离技术是指根据细胞大小、细胞培养和细胞分离技术在细胞拟生物环境的方法,对细胞进行密度、形态、透光性和表面电荷工程研究中扮演着重要角色,具体外培养的一种技术等不同特性将细胞分离、纯化的有广泛的应用前景过程克隆技术克隆技术是利用细胞分裂和再生生物体的能力实现有规律的繁殖或复制的技术克隆技术已成为现代科学研究中的一项重要工具方法1克隆技术的实现方法主要有三种环状繁殖、细胞核移植和基因克隆技术应用2克隆技术在农业、医学、生命科学和环保等领域中得到了广泛应用争议3克隆技术所带来的伦理问题及安全风险,也引发了人们的关注和讨论再生医学再生医学是利用生物技术手段修复、替代、再生人体和其他生物器官,从而治疗疾病的一种新型医疗模式组织再生技术干细胞治疗器官工程组织再生技术可促进受伤的组织利用干细胞技术可以培育出不同器官工程是指利用再生医学技术,再生的细胞,以达到治疗和研究的目通过实验室生产新的人工器官的细胞生物治疗细胞生物治疗是指通过细胞移植或基于细胞的基因治疗等方法,对患者进行治疗的一种新型医疗模式随着技术的不断发展,细胞治疗技术在临床应用中越来越受到重视治疗范围1细胞生物治疗可用于心血管、神经等领域的疾病治疗应用2生物治疗技术的应用已经被证明对某些疾病有着显著的疗效技术进展3随着生命科学研究和技术的发展,细胞生物治疗的发展前景将越来越广阔干细胞技术干细胞技术是一项细胞生物学技术,可通过干细胞定向再分化,培育出不同组织和器官等干细胞技术的研究和应用,将会在未来医疗领域带来很大的变革定义优势前景干细胞是具有自我更新和分化为干细胞技术具有许多传统医疗无随着干细胞技术研究的持续深入,多种功能细胞的能力的细胞类型法比拟的优越性,如可以针对特未来医疗领域将会从中受益匪浅殊疾病靶向治疗,减少手术的创伤,缩短患者的康复时间细胞工程在食品工业中的应用细胞工程技术在食品工业领域的应用日益普及,可以对食品质量、营养和健康等方面进行改良和提升扩展性1细胞培养技术可扩大生产规模,从而满足消费者的需求功能性2生物技术可以根据特点需求,生产具备特定功能的食品创新性3生物技术对食品品种、口感、颜色等方面进行改良,可以带来新的食品创新细胞工程在环保领域中的应用随着环保意识的不断提高,细胞工程技术在环保领域得到了越来越广泛的应用,可以发挥其独特的优势,改善环境质量和资源利用污水处理可再生能源生态保护和资源利用细胞工程技术可以实现对污水的生物技术可通过微生物等方式,利用遗传工程等技术改良和治理处理和资源化,达到降低污染、促进水、风和光等能源的转化,环境,通过培育不同树种、花卉减少治理成本的目标从而推进可再生能源的发展等来维持、恢复并优化环境条件。