2012届高考生物二轮复习课件专题十五 生物技术实践

2012届高考生物二轮复习课件专题十五生物技术实践CATALOGUE目录生物技术实践概述生物技术实践的基本原理生物技术实践的实验操作生物技术实践的应用案例生物技术实践的伦理与安全问题生物技术实践概述01生物技术是利用生物有机体或其组成部分来生产产品、改良物种以及解决环境问题的技术手段。定义根据应用领域，生物技术可分为农业生物技术、工业生物技术、医学生物技术等。分类生物技术的定义与分类重要性生物技术实践对于推动农业、工业、医疗等领域的发展具有重要意义，能够提高生产效率、改善产品质量、降低环境污染等。应用生物技术实践在农业上用于育种、植物保护、农产品加工等；在工业上用于生物制药、生物能源、环境保护等；在医疗上用于基因治疗、细胞治疗、组织工程等。生物技术实践的重要性与应用自20世纪50年代DNA双螺旋结构发现以来，生物技术经历了飞速发展，从基因工程到细胞工程，再到蛋白质工程，不断推动着人类科技进步。未来生物技术实践将更加注重个性化、精准化、智能化，如基因编辑技术、细胞免疫治疗等将为人类带来更多福祉。生物技术实践的发展历程与趋势趋势发展历程生物技术实践的基本原理02

基因工程原理基因工程的定义基因工程是指通过改变生物体的基因组来改变生物体的性状或生产特定产品的技术。基因工程的基本步骤获取目的基因、构建基因表达载体、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。基因工程的应用基因工程在农业、医药、工业等领域有着广泛的应用，如转基因作物的培育、基因治疗、生物制药等。细胞工程的基本步骤细胞培养、细胞融合、染色体操作、胚胎操作等。细胞工程的应用细胞工程在组织工程、再生医学、免疫治疗等领域有着广泛的应用，如干细胞治疗、免疫细胞的制备等。细胞工程的定义细胞工程是指通过改变细胞或组织来改变生物体的性状或生产特定产品的技术。细胞工程原理酶工程是指通过酶的催化作用来生产特定产品的技术。酶工程的定义酶工程的基本步骤酶工程的应用酶的筛选与分离纯化、酶的固定化、酶反应器的设计与优化等。酶工程在食品工业、纺织工业、制药工业等领域有着广泛的应用，如酶法生产葡萄糖、酶法脱毛等。030201酶工程原理发酵工程是指通过微生物的代谢作用来生产特定产品的技术。发酵工程的定义菌种的选育与保藏、种子制备、发酵罐的消毒与灭菌、发酵过程的控制与优化等。发酵工程的基本步骤发酵工程在酒精制造、抗生素生产、氨基酸生产等领域有着广泛的应用，如酵母菌发酵生产酒精、谷氨酸棒状杆菌发酵生产谷氨酸等。发酵工程的应用发酵工程原理生物技术实践的实验操作03基因工程实验是生物技术实践中的重要内容，涉及基因的提取、分离、克隆、转化和表达等过程。基因工程实验操作通过基因文库的筛选、PCR技术、基因合成等方法获取目的基因。目的基因的获取将目的基因插入到质粒或病毒载体中，形成重组DNA分子。载体构建将重组DNA分子导入受体细胞，使目的基因在受体细胞中表达。转化与表达基因工程实验操作细胞工程实验操作细胞培养是细胞工程的基础，涉及原代细胞的培养、传代、鉴定和保存等过程。通过细胞融合技术实现不同种类细胞的融合，以获得具有新功能的细胞。通过染色体工程技术对染色体进行操作，如染色体数目和结构的改变。利用干细胞工程技术进行干细胞的分离、培养、诱导分化等操作。细胞培养技术细胞融合技术染色体工程技术干细胞工程技术从生物材料中提取和分离所需的酶，并进行纯化。酶的提取与分离纯化将酶固定在载体上，以提高酶的稳定性和可重复使用性。酶的固定化通过实验手段优化酶反应的条件，以提高酶促反应的效率和产物的纯度。酶反应条件优化将酶应用于实际生产中，如生物催化、药物制造和环保等领域。酶的应用酶工程实验操作通过菌种选育和改良技术，获得具有优良性状的微生物菌株。菌种选育与改良种子制备与扩大培养发酵过程控制产物提取与精制对选育出的菌株进行种子制备和扩大培养，以满足发酵生产的需要。通过控制发酵过程中的温度、pH、溶氧等参数，提高发酵产物的产量和质量。从发酵液中提取和精制发酵产物，并进行质量检测和性能分析。发酵工程实验操作生物技术实践的应用案例04通过基因工程技术将外源基因导入植物细胞，培育出抗虫、抗病、抗旱等性能的转基因作物，提高农业生产效率。转基因作物利用基因工程技术对人类疾病进行治疗，如利用基因转移技术将正常基因导入病人体内，以替代或修复缺陷基因，达到治疗目的。基因治疗基因工程应用案例细胞培养利用细胞工程技术进行动物细胞培养，生产生物制品、药品和疫苗等。干细胞治疗利用干细胞工程技术治疗人类疾病，如利用胚胎干细胞修复受损的组织和器官等。细胞工程应用案例酶工程应用案例酶制剂的生产利用酶工程技术生产酶制剂，广泛应用于食品、纺织、造纸、化工等领域。生物催化剂利用酶工程技术作为生物催化剂，在有机合成、化学反应和环保等领域得到广泛应用。利用发酵工程技术生产抗生素，用于治疗各种感染性疾病。抗生素生产利用发酵工程技术将糖类物质转化为酒精，用于燃料和化工等领域。酒精发酵发酵工程应用案例生物技术实践的伦理与安全问题05关于人类基因编辑技术的伦理问题引发了广泛争议，涉及人类生命的尊严、平等和自由等核心价值。人类基因编辑动物实验在生物技术实践中具有重要地位，但动物权益的保护和实验伦理成为关注焦点。动物实验生物资源的保护和可持续利用在生物技术实践中具有重要意义，涉及生态平衡和生物多样性等伦理问题。生物资源保护生物技术实践的伦理问题生物安全涉及转基因生物、微生物和传染性物质的生物安全问题，需要采取严格的安全措施和监管。基因污染基因污染成为生物技术实践中一个重要安全问题，指基因工程对自然环境和生态系统的潜在影响。职业安全生物技术实践中涉及的化学物质、放射性物质等可能对从业人员造成职业伤害，需要采取相应的职业安全措施。生物技术实践的安全问题国际社会已经制定了一些关于生物技术实践的法规和公约，如《联合国生