2012屆高考生物二輪復(fù)習課件專題十五 生物技術(shù)實踐

2012屆高考生物二輪復(fù)習課件專題十五生物技術(shù)實踐CATALOGUE目錄生物技術(shù)實踐概述生物技術(shù)實踐的基本原理生物技術(shù)實踐的實驗操作生物技術(shù)實踐的應(yīng)用案例生物技術(shù)實踐的倫理與安全問題生物技術(shù)實踐概述01生物技術(shù)是利用生物有機體或其組成部分來生產(chǎn)產(chǎn)品、改良物種以及解決環(huán)境問題的技術(shù)手段。定義根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域，生物技術(shù)可分為農(nóng)業(yè)生物技術(shù)、工業(yè)生物技術(shù)、醫(yī)學生物技術(shù)等。分類生物技術(shù)的定義與分類重要性生物技術(shù)實踐對于推動農(nóng)業(yè)、工業(yè)、醫(yī)療等領(lǐng)域的發(fā)展具有重要意義，能夠提高生產(chǎn)效率、改善產(chǎn)品質(zhì)量、降低環(huán)境污染等。應(yīng)用生物技術(shù)實踐在農(nóng)業(yè)上用于育種、植物保護、農(nóng)產(chǎn)品加工等；在工業(yè)上用于生物制藥、生物能源、環(huán)境保護等；在醫(yī)療上用于基因治療、細胞治療、組織工程等。生物技術(shù)實踐的重要性與應(yīng)用自20世紀50年代DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)以來，生物技術(shù)經(jīng)歷了飛速發(fā)展，從基因工程到細胞工程，再到蛋白質(zhì)工程，不斷推動著人類科技進步。未來生物技術(shù)實踐將更加注重個性化、精準化、智能化，如基因編輯技術(shù)、細胞免疫治療等將為人類帶來更多福祉。生物技術(shù)實踐的發(fā)展歷程與趨勢趨勢發(fā)展歷程生物技術(shù)實踐的基本原理02

基因工程原理基因工程的定義基因工程是指通過改變生物體的基因組來改變生物體的性狀或生產(chǎn)特定產(chǎn)品的技術(shù)。基因工程的基本步驟獲取目的基因、構(gòu)建基因表達載體、將目的基因?qū)胧荏w細胞、目的基因的檢測與鑒定?；蚬こ痰膽?yīng)用基因工程在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、工業(yè)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，如轉(zhuǎn)基因作物的培育、基因治療、生物制藥等。細胞工程的基本步驟細胞培養(yǎng)、細胞融合、染色體操作、胚胎操作等。細胞工程的應(yīng)用細胞工程在組織工程、再生醫(yī)學、免疫治療等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，如干細胞治療、免疫細胞的制備等。細胞工程的定義細胞工程是指通過改變細胞或組織來改變生物體的性狀或生產(chǎn)特定產(chǎn)品的技術(shù)。細胞工程原理酶工程是指通過酶的催化作用來生產(chǎn)特定產(chǎn)品的技術(shù)。酶工程的定義酶工程的基本步驟酶工程的應(yīng)用酶的篩選與分離純化、酶的固定化、酶反應(yīng)器的設(shè)計與優(yōu)化等。酶工程在食品工業(yè)、紡織工業(yè)、制藥工業(yè)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，如酶法生產(chǎn)葡萄糖、酶法脫毛等。030201酶工程原理發(fā)酵工程是指通過微生物的代謝作用來生產(chǎn)特定產(chǎn)品的技術(shù)。發(fā)酵工程的定義菌種的選育與保藏、種子制備、發(fā)酵罐的消毒與滅菌、發(fā)酵過程的控制與優(yōu)化等。發(fā)酵工程的基本步驟發(fā)酵工程在酒精制造、抗生素生產(chǎn)、氨基酸生產(chǎn)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，如酵母菌發(fā)酵生產(chǎn)酒精、谷氨酸棒狀桿菌發(fā)酵生產(chǎn)谷氨酸等。發(fā)酵工程的應(yīng)用發(fā)酵工程原理生物技術(shù)實踐的實驗操作03基因工程實驗是生物技術(shù)實踐中的重要內(nèi)容，涉及基因的提取、分離、克隆、轉(zhuǎn)化和表達等過程?；蚬こ虒嶒灢僮魍ㄟ^基因文庫的篩選、PCR技術(shù)、基因合成等方法獲取目的基因。目的基因的獲取將目的基因插入到質(zhì)?；虿《据d體中，形成重組DNA分子。載體構(gòu)建將重組DNA分子導入受體細胞，使目的基因在受體細胞中表達。轉(zhuǎn)化與表達基因工程實驗操作細胞工程實驗操作細胞培養(yǎng)是細胞工程的基礎(chǔ)，涉及原代細胞的培養(yǎng)、傳代、鑒定和保存等過程。通過細胞融合技術(shù)實現(xiàn)不同種類細胞的融合，以獲得具有新功能的細胞。通過染色體工程技術(shù)對染色體進行操作，如染色體數(shù)目和結(jié)構(gòu)的改變。利用干細胞工程技術(shù)進行干細胞的分離、培養(yǎng)、誘導分化等操作。細胞培養(yǎng)技術(shù)細胞融合技術(shù)染色體工程技術(shù)干細胞工程技術(shù)從生物材料中提取和分離所需的酶，并進行純化。酶的提取與分離純化將酶固定在載體上，以提高酶的穩(wěn)定性和可重復(fù)使用性。酶的固定化通過實驗手段優(yōu)化酶反應(yīng)的條件，以提高酶促反應(yīng)的效率和產(chǎn)物的純度。酶反應(yīng)條件優(yōu)化將酶應(yīng)用于實際生產(chǎn)中，如生物催化、藥物制造和環(huán)保等領(lǐng)域。酶的應(yīng)用酶工程實驗操作通過菌種選育和改良技術(shù)，獲得具有優(yōu)良性狀的微生物菌株。菌種選育與改良種子制備與擴大培養(yǎng)發(fā)酵過程控制產(chǎn)物提取與精制對選育出的菌株進行種子制備和擴大培養(yǎng)，以滿足發(fā)酵生產(chǎn)的需要。通過控制發(fā)酵過程中的溫度、pH、溶氧等參數(shù)，提高發(fā)酵產(chǎn)物的產(chǎn)量和質(zhì)量。從發(fā)酵液中提取和精制發(fā)酵產(chǎn)物，并進行質(zhì)量檢測和性能分析。發(fā)酵工程實驗操作生物技術(shù)實踐的應(yīng)用案例04通過基因工程技術(shù)將外源基因?qū)胫参锛毎嘤隹瓜x、抗病、抗旱等性能的轉(zhuǎn)基因作物，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率。轉(zhuǎn)基因作物利用基因工程技術(shù)對人類疾病進行治療，如利用基因轉(zhuǎn)移技術(shù)將正?；?qū)氩∪梭w內(nèi)，以替代或修復(fù)缺陷基因，達到治療目的?；蛑委熁蚬こ虘?yīng)用案例細胞培養(yǎng)利用細胞工程技術(shù)進行動物細胞培養(yǎng)，生產(chǎn)生物制品、藥品和疫苗等。干細胞治療利用干細胞工程技術(shù)治療人類疾病，如利用胚胎干細胞修復(fù)受損的組織和器官等。細胞工程應(yīng)用案例酶工程應(yīng)用案例酶制劑的生產(chǎn)利用酶工程技術(shù)生產(chǎn)酶制劑，廣泛應(yīng)用于食品、紡織、造紙、化工等領(lǐng)域。生物催化劑利用酶工程技術(shù)作為生物催化劑，在有機合成、化學反應(yīng)和環(huán)保等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。利用發(fā)酵工程技術(shù)生產(chǎn)抗生素，用于治療各種感染性疾病?？股厣a(chǎn)利用發(fā)酵工程技術(shù)將糖類物質(zhì)轉(zhuǎn)化為酒精，用于燃料和化工等領(lǐng)域。酒精發(fā)酵發(fā)酵工程應(yīng)用案例生物技術(shù)實踐的倫理與安全問題05關(guān)于人類基因編輯技術(shù)的倫理問題引發(fā)了廣泛爭議，涉及人類生命的尊嚴、平等和自由等核心價值。人類基因編輯動物實驗在生物技術(shù)實踐中具有重要地位，但動物權(quán)益的保護和實驗倫理成為關(guān)注焦點。動物實驗生物資源的保護和可持續(xù)利用在生物技術(shù)實踐中具有重要意義，涉及生態(tài)平衡和生物多樣性等倫理問題。生物資源保護生物技術(shù)實踐的倫理問題生物安全涉及轉(zhuǎn)基因生物、微生物和傳染性物質(zhì)的生物安全問題，需要采取嚴格的安全措施和監(jiān)管。基因污染基因污染成為生物技術(shù)實踐中一個重要安全問題，指基因工程對自然環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)的潛在影響。職業(yè)安全生物技術(shù)實踐中涉及的化學物質(zhì)、放射性物質(zhì)等可能對從業(yè)人員造成職業(yè)傷害，需要采取相應(yīng)的職業(yè)安全措施。生物技術(shù)實踐的安全問題國際社會已經(jīng)制定了一些關(guān)于生物技術(shù)實踐的法規(guī)和公約，如《聯(lián)合國生