基因工程和细胞工程
细胞工程与其他生物工程技术的关系
细胞工程与其他生物工程技术的关系
细胞工程是现代生物工程领域的重要分支之一，与其他生物工程
技术密切相关。它涉及将细胞的功能和特性进行改造、重组和利用，
以实现人类医学、农业和工业等领域的应用需求。
细胞工程与其他生物工程技术有着许多相互依存和互补的关系。
首先，细胞工程与基因工程紧密相关。基因工程是指通过改变生物体
的遗传信息，进而改变其表达的特性和功能。而细胞工程则是基因工
程的延伸，它将基因工程的成果投放到具体的细胞中去。细胞工程技
术不仅可以使目标细胞表达外源基因，还可以通过基因编辑等手段对
细胞内基因进行精确编辑和修饰。
其次，细胞工程与组织工程密切相关。组织工程是一种利用细胞
和生物材料构建三维结构的技术，旨在替代或修复受损组织或器官。
细胞工程为组织工程提供了丰富的细胞资源。例如，通过细胞工程技
术可以将特定类型的细胞扩增和培养，然后将其引入组织工程支架中，构建出具有特定功能的修复组织或器官。
此外，细胞工程也与干细胞技术息息相关。干细胞是一种具有自
我更新和分化潜能的细胞类型，可以分化成各种不同类型的细胞。细
胞工程可以通过利用干细胞的自我更新和多向分化能力，将干细胞转
化为特定类型的细胞，以满足特定的应用需求。例如，通过利用干细
胞的分化潜能，科学家可以将其分化为心肌细胞，用于心脏病的治疗。
细胞工程还与代谢工程密切相关。代谢工程是一种利用基因和生
物化学途径重构和优化代谢网络的技术，以实现生物催化和代谢产物
的高效合成。细胞工程技术可以通过改造细胞内代谢途径和酶的特异性，使细胞能够更有效地合成目标物质。例如，细胞工程技术可以通
基因工程和植物细胞工程知识点
高二生物周周练(二)
、基因工程的基本工具
专题1 基因工程
1•“分子手术刀” (1) 来源：主要是从 (2) 功能：能够识别双链 DNA 分子的某种 中分离纯化出来的。 并且使每一条链中
断开，因此具有
(3)结果：经限制酶切割产生的 DNA 片段末端通常有两种形式: _________ 和 __________________
______ 的核苷酸序列， 部位的两个核苷酸之间 性。
2.“分子缝合针” ⑴ 两种DNA 连接酶(和 )的比较: ①相同点：都缝合 ___________ 键
。
②区别：E ・coliDNA 连接酶来源于
，只连接；而T 4DNA 连接酶
，但连接平末端的之间的效率较 ⑵ 与DNA 聚合酶作用的异同：DNA 聚合酶只能将 ________________ 核苷酸片段的末端，形成磷酸二酯键。DNA 连接酶是连接 的末端，形成磷酸二酯键。 3.“分子运输车” 一一 _________________________ 能缝合 加到已有的
(1)载体具备的条件: ① _________________
以便 以便 以便
(2)最常用的载体是 ,它是一种裸露的、结构简单的、独立于
二、基因工程的基本操作程序 第一步:
1. 目的基因是指：。
2. 获取目的基因的方法:
3. 人工合成目的基因的常用方法有
4.PCR()技术扩增目的基因
(1) ______________________ 原理：
,并具有_
(3)其它载体:
能力的
DNA 分
子。
(2)过程:
①， ②， ③， 加热至 冷却到 加热至 90〜95 r 使
2024年高考生物复习重点、难点、热点专项解析—细胞工程与基因工程
2024年高考生物复习重点、难点、热点专项解析—细胞工程与基因工
程
高考感知
课标要求——明考向近年考情——知规律
12.1植物细胞工程包括组织培养和体细胞杂交等技术
12.2动物细胞工程包括细胞培养、核移植、细胞融合和干细胞的应用等技术12.3对动物早期胚胎或配子进行显微操作和处理以获得目标个体
12.4基因工程是一种重组DNA技术12.5蛋白质工程是基因工程的延伸12.6转基因产品的安全性引发社会的广泛关注
12.7举例说出生殖性克隆人面临的伦理问题
12.8世界范围内应全面禁止生物武器2023·湖南基因工程在农牧业、制药及环境等方面的应用2023·湖北DNA重组技术的基本工具、基因表达载体的构建、目的基因的检测与鉴定
2023·广东DNA的粗提取及鉴定的方法
2023·新课标DNA重组技术的基本工具、基因表达载体的构建2023·北京动物细胞融合与单克隆抗体的制备
2023·山东植物细胞工程的实际应用
2023·广东植物体细胞杂交技术
2023·广东动物的体外受精、胚胎的体外培养、胚胎移植技术2023·浙江动物的体外受精、胚胎的体外培养
2023·浙江生物技术的安全性和伦理问题综合
2023·海南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
2023·山东PCR扩增的原理与过程、DNA重组技术的基本工具、基因表达载体的构建
2023·湖北动物细胞融合与单克隆抗体的制备
2023·浙江动物细胞融合与单克隆抗体的制备、动物体细胞核
移植技术和克隆动物
2023·全国遗传信息的翻译、基因表达载体的构建、目的基因
细胞工程技术在生物医学研究中的应用和发展趋势
细胞工程技术在生物医学研究中的应用和发
展趋势
随着科技的不断发展，细胞工程技术已经成为生物医学研究中
的重要工具。细胞工程技术是一门将现代分子生物学、生物化学、生物物理学等学科的知识与实践相结合的交叉学科，其主要是利
用生物化学和分子生物学技术对细胞进行工程改造和操作，以来
获取人们研究和利用生命系统的新方法和技术。本文从细胞工程
技术的基本原理、应用场景和未来发展趋势三个方面进行论述。
一、细胞工程技术的基本原理
细胞工程技术的核心是基因工程技术。基因工程是从细胞水平
出发，通过分子生物学、遗传学、细胞生物学等学科的交叉和融合，把特定基因从一种生物体中复制到另一种生物体中，引起目
标生物体基因的表达和改变，从而获得某种有利的性状。基因工
程是细胞工程技术的重要基础。
细胞工程技术主要应用于三个方面，分别是细胞的体外培养、
生物医学和农业发展。对于细胞的体外培养，细胞工程技术可以
加速其培养速度和细胞质量，并且可以改变其性状和代谢途径，
从而制造出更有效、更安全的细胞生产工艺。生物医学方面，细
胞工程可以通过特殊的介质和某些成分向生物细胞中注入特殊的
性状，以便控制其在生理层面的行为和状态。农业方面，细胞工
程技术可以加速生物生长、增强生物抵抗力以及增加农业产出等。
二、细胞工程技术的应用场景
1、基因诊断
细胞工程技术可以帮助人们精确确定某些基因的构成，从而更
好地理解疾病造成的原因。因此，基因诊断是其主要的应用场合
之一。基因诊断方法的本质是将生物分子组成的信息转化为数字
信号，再通过计算机处理和分析来实现临床诊断。
2、基因治疗
高三生物植物细胞工程知识点总结
高三生物植物细胞工程知识点总结植物细胞工程是一门综合性强、应用广泛的学科，它将生命科学、工程学和农学等领域的知识相结合，通过利用植物的生物学特性和技术手段，来实现对植物生长和发展的调控与改良。在高三生物学课程中，我们学习了一些基本的植物细胞工程知识点。本文将从基本概念、应用领域和方法技术等方面，对这些知识进行总结和归纳。
一、基本概念
植物细胞工程主要涉及两个基本概念：基因工程和细胞工程。基因工程是指通过对植物DNA的重组、改造和调控，来实现对植物基因的改良和操控。细胞工程是指通过对植物细胞的培养和处理，来实现对植物的繁殖和增殖。植物细胞工程的目标是利用这两个概念的综合作用，实现对植物性状和产物的改良和优化。
二、应用领域
植物细胞工程在农业、医药、生态保护和环境修复等领域都有广泛的应用。在农业领域，植物细胞工程可以用来培育高产、抗逆、抗病虫害的新品种；在医药领域，植物细胞工程可以用来生产重要的药物原料和治疗药物；在生态保护和环境修复领域，植
物细胞工程可以用来培育和种植适应于恶劣环境的植物物种，以
及修复受污染的土壤和水体。
三、方法技术
植物细胞工程的主要方法技术包括：遗传转化技术、组织培养
技术和分子标记技术。遗传转化技术是指将外源基因导入植物细胞，并使之在细胞中稳定表达的技术。常用的遗传转化技术有基
因枪法、农杆菌介导转化法和激光方法。组织培养技术是指将植
物细胞、组织和器官移植到无菌培养基上进行培养和繁殖的技术。常用的组织培养技术有离体培养和悬浮培养等。分子标记技术是
指利用特定的DNA序列或基因作为标记，来研究植物遗传物质的
高考生物第16讲 基因工程、细胞工程
(4)复性是引物和模板结合的过程,复性温度过高会破坏引物 与模板的碱基配对。复性温度一般比Tm值(把DNA双螺旋结 构降解一半时的温度)低5 ℃。DNA中G—C含量越高,Tm值 越高。(5)如果PCR反应得不到任何扩增产物,可能是复性温 度太高,破坏了引物与模板的碱基配对,也可能是引物设计错 误,改进措施是降低复性温度和重新设计引物。
(既能产生NRP-1抗体,又能无限增殖的)
(3)①NRP-1单克隆抗体溶液 等量的生理盐水 NRP-1单
克隆抗体与NRP-1 血管内皮生长因子与NRP-1 ②胸腺
题组训练
1.(2018全国Ⅲ理综)2018年《细胞》期刊报道,中国科学家率
先成功地应用体细胞对非人灵长类动物进行克隆,获得两只
克隆猴——“中中”和“华华”。回答下列问题。
使双链 DNA 解链为单链
两种引物通过碱基互补配对与两条 单链 DNA 结合 在 DNA 聚合酶的作用下,根据碱基互 补配对原则合成新的 DNA 链
(2)PCR与DNA复制的比较
PCR
DNA 复制
场所
能量
不 同
酶
点 特点
循环次数
体外
细胞内
不需 ATP 提供能量 需 ATP 提供能量
耐热的 DNA 聚合酶 解旋酶、DNA 聚合 (TaqDNA 聚合酶) 酶等
3.细胞工程的几个流程图的比较(见下图) (1)植物组织培养
生物医学技术
生物医学技术
生物医学技术在现代医学领域中起着举足轻重的作用。作为一种综
合性的技术体系，生物医学技术结合了生物学、医学、工程学等多学
科知识，致力于应用研究和开发创新性科技，以改善人类的健康状况。本文将对生物医学技术的发展历程、应用领域以及未来前景进行探讨。
一、生物医学技术的发展历程
生物医学技术的发展历程可以追溯到古代，人类早在几千年前就开
始运用植物和动物的药物进行治疗。然而，随着科学技术的进步和现
代医学的发展，生物医学技术逐渐演变成为一门集细胞工程、基因工程、生物信息学等多学科知识为一体的前沿科技。
二、生物医学技术的应用领域
1. 基因工程
基因工程是生物医学技术的核心领域之一。通过对基因的操作和改变，可以实现对生物体的遗传信息的精确控制和修改，从而带来许多
重要的医学应用。例如，基因治疗技术允许科学家将正常基因导入患
有遗传疾病的患者体内，以根治或缓解疾病。此外，基因检测技术也
可以用于早期诊断遗传疾病，为患者提供更有效的治疗方案。
2. 细胞工程
细胞工程是将生物体内的细胞进行分离、培养、扩增和操控的技术。借助细胞工程，科学家可以利用细胞的多功能性和再生能力，开发出
多种医学治疗方法。例如，干细胞治疗技术可以通过将干细胞注入受损组织，实现组织再生和修复。此外，细胞免疫治疗也可以利用人体内的免疫细胞来攻击和杀死癌细胞，成为一种创新的癌症治疗方法。
3. 生物传感技术
生物传感技术是将生物体内的生物化学反应转化为可测量的信号的技术。这种技术可以广泛应用于生物医学领域中，例如生物传感器可以检测和监测人体内的生物指标，如血糖、血压、心率等，帮助医生做出准确的诊断和治疗决策。此外，生物传感技术还可以应用于药物研发和环境监测等领域。
简述生物技术涉及的五大工程及其研究内容
简述生物技术涉及的五大工程及其研究内容
一、基因工程
基因工程，又称为遗传工程，是利用分子生物学技术，对生物体的遗传物质进行操作和改造，以达到定向改变生物性状和性能的目的。基因工程的研究内容包括基因克隆与表达、基因突变与功能研究、基因组编辑等。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、基因治疗、生物制药等。
二、细胞工程
细胞工程是指利用细胞生物学和分子生物学技术，对细胞进行培养、改造和繁殖，以获得具有特定性状的细胞或组织。细胞工程的研究内容包括细胞培养与繁殖、细胞分化与发育、细胞融合与基因转移等。细胞工程在农业、医学、环保等领域有广泛的应用，如组织工程、干细胞治疗、胚胎工程等。
三、酶工程
酶工程是利用酶学和生物化学技术，对酶进行分离、纯化、改造和大规模生产，以获得具有特定催化性能的酶。酶工程的研究内容包括酶的分离与纯化、酶的改造与定向进化、酶的生产与应用等。酶工程在工业、医药、环保等领域有广泛的应用，如生物传感器、生物催化、环保治理等。
四、发酵工程
发酵工程是指利用微生物的代谢特点和反应机制，通过大规模培养和控制发酵条件，生产出具有特定性能的代谢产物。发酵工程的研究内容包括微生物的代谢调控、发酵过程优化、发酵产物分离纯化等。发酵工程在食品、饮料、化工、医药等领域有广泛的应用，如酒精制造、抗生素生产等。
五、蛋白质工程
蛋白质工程是指利用分子生物学技术，对蛋白质进行设计和改造，以达到改变蛋白质的性状和性能的目的。蛋白质工程的研究内容包括蛋白质结构与功能分析、蛋白质设计与合成、蛋白质修饰与改造等。蛋白质工程在医药、农业、工业等领域有广泛的应用，如抗体药物研发、酶制剂生产等。
工程生物学研究细胞工程
工程生物学研究细胞工程
工程生物学是生物学与工程学相结合的学科，它的目的是运用
工程学的原理和技术，研究和生产生物制品。在过去的几十年中，工程生物学发展迅速，为人们生产生物制品带来了很大的帮助。
细胞工程是工程生物学的重要分支，它的发展对于生物制品的生
产也起到非常重要的作用。本文将介绍工程生物学研究细胞工程
方面的进展。
一、细胞工程的定义
细胞工程是运用生命科学、化学工程和生物技术等原理和技术，对生物细胞进行改良、控制和利用的一门科学。细胞工程的目的
是通过改变细胞的遗传、代谢、形态结构等方面的特性，满足生
产生物制品的需要，如抗生素、酶、激素、抗体等。
二、细胞工程的相关技术
1. 基因工程技术
基因工程技术是细胞工程中最基础和核心的技术之一。通过基因工程技术，研究人员可以将外源基因导入到目标细胞中，从而使细胞具备一定的生产能力。基因工程技术主要分为基因克隆技术、基因转染技术、基因编辑技术等。
2. 细胞培养技术
细胞培养技术是研究细胞工程的另一个重要技术。通过细胞培养技术，研究人员可以控制细胞生长的环境，从而得到高效的细胞代谢。细胞培养技术主要包括细胞的传代培养、细胞的凝聚培养、细胞的悬浮培养等。
3. 生物反应器技术
生物反应器技术是细胞工程中，一个重要的生产工艺环节。生物反应器是一个可以控制细胞培养环境的设备，包括生长环境、温度、通气量，对细胞生长和代谢产生很大的影响。
三、工程生物学研究细胞工程的应用
工程生物学研究细胞工程的应用非常广泛，例如：用细胞工程
技术生产药物和生物制品；开发和利用基因治疗；开发和利用干
基因工程和细胞工程
基因工程和细胞工程通过对生物体的基因和细胞进行操作和改造，创造了一 种前所未有的科学领域。
基因工程和细胞工程的定义
基因工程
利用分子生物学技术改变生物体的遗传信息，创造新的生物特性。
细胞工程
利用细胞生物学技术处理和改造生物体的细胞，实现特定功能。
基因工程的历史和背景
发现DNA双螺旋结构
结论与要点
基因工程和细胞工程是现代生物科学的重 要组成部分，具有广阔的应用前景和深远 的社会影响。
1953年，沃森和克里克发现了 DNA的双螺旋结构，为基因工程 的发展奠定了基础。
重组DNA技术
1972年，科学家开发出重组DNA 技术，使得基因工程成为可能。
基因编辑技术的突破
近年来，基因编辑技术的快速发 展为基因工程带来了全新的可能 性。
细胞工程的应用领域
1 组织工程
利用细胞工程技术培植新 的人工组织，应用于医学 和再生医学。
2 环境风险
基因工程和细胞工程可能 对自然环境和生物多样性 产生潜在风险。
3 社会影响
应用基因工程和细胞工程 技术会对社会、经济和法 律等方面带来深远影响。
当前和未来的发展趋势
பைடு நூலகம்
1
未来
2
预计基因工程和细胞工程将继续发展，为
人类创造更多的科学和生活价值。
3
生物工程的主要内容
生物工程的主要内容
一、引言
生物工程是一门集生命科学、工程学和技术学于一体的交叉学科，其主要目的是利用生物技术和工程方法来解决生物领域的问题，推动生物科学的发展和应用。本文将从生物工程的基本概念、研究领域、应用方向等方面介绍其主要内容。
二、基本概念
生物工程是一门以生物学为基础，运用工程学的原理和方法来研究和开发生物材料、生物系统及其组件的学科。生物工程的研究对象包括生物分子、细胞、组织、器官等，通过改变其结构和功能，实现对生物过程的控制和优化。
三、研究领域
1. 基因工程
基因工程是生物工程的重要分支，主要研究基因的结构、功能和调控等问题。通过基因工程技术，可以对生物体的基因进行改造和调控，实现对生物体性状的改变和优化。常见的基因工程技术包括基因克隆、基因转导、基因敲除等。
2. 细胞工程
细胞工程是生物工程的另一个重要领域，主要研究细胞的结构、功能和调控等问题。通过细胞工程技术，可以改变细胞的生理状态、
代谢途径和功能表达，实现对细胞的定向培养和应用。常见的细胞工程技术包括细胞培养、细胞转染、细胞凋亡等。
3. 生物材料工程
生物材料工程是生物工程的又一重要领域，主要研究生物材料的合成、改性和应用等问题。通过生物材料工程技术，可以开发新型生物材料，用于组织工程、药物传递、生物传感等领域。常见的生物材料工程技术包括纳米材料合成、生物降解材料制备、材料表面改性等。
四、应用方向
1. 医学应用
生物工程在医学领域的应用非常广泛，可以用于疾病诊断、治疗和预防等方面。例如，通过基因工程技术可以研发新型药物和疫苗，通过细胞工程技术可以实现组织修复和再生，通过生物材料工程技术可以开发人工器官和组织工程材料。
细胞工程的技术基础
细胞工程的技术基础
细胞工程是一种利用细胞和分子生物学技术，对细胞进行修饰和改造，以实现特定功能的技术。细胞工程的技术基础主要包括以下几个方面：
1. 基因工程：基因工程是细胞工程的核心技术之一，它包括利用重组DNA技术对基因进行修改和操纵，以及利用基因表达技术实现特定蛋白质的表达和产生。
2. 细胞培养技术：细胞培养技术是细胞工程的基础，它包括细胞的培养、生长、分裂和维持等方面的技术，同时还需要掌握培养基的配方和培养条件的控制。
3. 分子生物学技术：分子生物学技术是细胞工程中不可或缺的技术，包括PCR技术、DNA测序技术、基因克隆技术等，这些技术广泛应用于基因工程和蛋白质表达等方面。
4. 蛋白质工程技术：蛋白质工程技术是细胞工程的重要组成部分，它包括利用重组DNA技术对蛋白质进行修饰和改造，以及利用蛋白质表达和纯化技术实现目标蛋白质的高效表达和纯化。
细胞工程的技术基础是非常广泛和多样化的，需要掌握多种技术才能实现对细胞的修饰和改造。随着生物技术的不断发展，细胞工程技术将会得到更广泛的应用和推广。
- 1 -
新高考高中生物核心专题突破：基因工程和细胞工程
第1讲基因工程和细胞工程
[考纲要求] 1.基因工程的诞生(Ⅰ)。2.基因工程的原理及技术(含PCR技术)(Ⅱ)。3.基因工程的应用(Ⅱ)。4.蛋白质工程(Ⅰ)。5.植物的组织培养(Ⅱ)。6.动物细胞培养与体细胞克隆(Ⅱ)。
7.细胞融合与单克隆抗体(Ⅱ)。8.实验：DNA的粗提取与鉴定。
1
1．基因工程
(1)基因工程的3种基本工具
①限制性核酸内切酶：识别特定核苷酸序列，并在特定位点上切割DNA分子。
②DNA连接酶：a.E·coli DNA连接酶只能连接黏性末端；b.T4 DNA连接酶能连接黏性末端和平末端。
③载体：需具备的条件包括：a.能在宿主细胞内稳定存在并大量复制；b.有一个至多个限制酶切割位点；c.具有特殊的标记基因，以便对含目的基因的受体细胞进行筛选。
(2)获取目的基因的途径：①从基因文库中获取；②利用PCR技术扩增；③化学方法直接人工合成。
(3)基因表达载体的组成：启动子、目的基因、终止子及标记基因等。
(4)将目的基因导入受体细胞
①植物：体细胞或受精卵——常用农杆菌转化法(双子叶植物和裸子植物)、花粉管通道法、基因枪法(单子叶植物)。
②动物：受精卵——显微注射技术。
③微生物：细菌(常用大肠杆菌)——感受态细胞法(钙离子处理法)。
(5)目的基因的检测与鉴定方法
2
①检测目的基因是否插入转基因生物的DNA上：DNA分子杂交技术。
②检测目的基因是否转录出mRNA：分子杂交技术。
③检测目的基因是否翻译成蛋白质：抗原—抗体杂交技术。
④个体生物学水平鉴定：根据表达性状判断。
易混辨析
①限制酶≠DNA酶≠解旋酶
基因工程细胞工程发酵工程酶工程生物工程的概念
•⑵发酵工程：是指采用工程技术手段，利用生物的某些功能，为人类生产有用 的生物产品一种技术。
•这里所指的生物，包括来自自然界微生物、基因重组微生物和各种来源的动物 细胞和植物细胞。 •这里所说的产品，包括利用基因工程菌生产人的胰岛素、干扰素等药品，也包 括人们所熟知的利用酵母菌发酵制造啤酒、果酒，利用乳酸菌发酵制造奶酪和 酸牛奶，利用真菌生产青霉素等
•酶工程的内容
酶的生产、提取和分离纯化
制成酶制剂 直接利用
制成固定化wenku.baidu.com酶后利用
用于治疗疾病 用于加工和生产 一些产品 用于化验诊断和 水质监控 用于生物工程其 他分支领域
酶制剂生产
应用糖 尿 试 纸 酶传感器
酶制剂的应用
葡萄糖氧化酶，过氧化氢酶，无色化 合物
固定化酶膜，变化器
发酵和发酵工程的概念
❖ ⒊应用：如将人的胰岛素基因等导入细菌中，由细 菌生产出人的岛素。将一些外源基因导入植物细胞，培 育出诸如抗虫棉花等植物新品种。将人的有关基因转移 到动物细胞，得到诸如含有人干扰素的羊奶等。另外在 基因诊断、基因治疗、基因工程疫苗、器官移植等方面 也展现出广阔的前景。
限制
控制产生胰岛素的基 酶
DNA
胞核和细胞质用某种方法拆开，然后再把分离的不同 细胞的细胞核和胞质体重新组合成一个新细胞。
基因工程细胞工程酶工程发酵工程
基因工程细胞工程酶工程发酵工程
基因工程、细胞工程、酶工程和发酵工程是现代生物技术领域中的重要分支。在这些领域中，科学家们利用生物学、化学、物理学等多学科知识，通过对生物体的基因、细胞、酶和发酵过程进行改造和优化，来生产出更多、更好、更适合人类需求的生物制品。
基因工程是一种通过改变生物体的遗传信息，从而使其具有新的性状或改善原有性状的技术。科学家们通常会使用DNA重组技术，将不同来源的基因组合起来，来创造出新的生物体或改善现有的生物体性状。基因工程的应用涉及生物医学、农业、食品工业等多个领域，例如，利用基因工程技术可以生产更多的粮食、更安全的食品、更有效的药物等。
细胞工程是指通过对细胞进行调控、改造和优化，来使其具有更强的生产能力或更好的性状。科学家们通常会利用细胞培养技术，来大规模地培养细胞，并通过对细胞的生长环境、代谢途径进行调控，进而实现对细胞生产过程的控制。细胞工程在制药、化妆品等领域得到广泛应用。
酶工程是一种利用酶催化技术，来生产各种化学物质的技术。科学家们通常会通过改变酶的结构和功能，来使其适应各种反应条件，并提高催化效率。酶工程广泛应用于制药、食品、化工等领域。
发酵工程是一种利用微生物进行生物转化的技术。科学家们通常会对微生物进行筛选、培养，并通过调控微生物的代谢途径和环境条件，来提高微生物的生产能力。发酵工程广泛应用于制药、食品、化
工等领域。
总之，基因工程、细胞工程、酶工程和发酵工程是生物技术领域中的重要分支，它们为制备更多、更好、更适合人类需求的生物制品提供了强有力的支持。
生物技术的种类及其相互关系
生物技术的种类及其相互关系：
1、生物技术种类。
（1）传统生物技术：指旧有的制造酱、酒、面包、奶酪、酸奶及其它食品的传统工艺。（2）现代生物技术：基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、蛋白质工程。
2、五大工程间的关系。
基因工程是核心，带动其他四大工程的发展，四大工程的发展又促使基因工程发展更迅猛。基因工程和细胞工程看作生物工程的上流处理技术，将发酵工程和酶工程看作生物工程的下流处理技术。基因工程、细胞工程和发酵工程中所需的酶往往是通过酶工程来获得的。
3、生物技术涉及学科。
现代生物技术以分子生物学、细胞生物学等几乎所有生物科学次级学科为支撑，又结合了化学、化学工程学等生物学领域之外的尖端基础学科，从而形成一门多学科相互渗透的综合性学科。
目前生物技术相关的行业可分为：疾病治疗、检测与诊断、大农业、食品、环境、能源、化学品、设备八大类型。
4、生物技术的基本特征。
（1）高效益，可带来高额利润。
（2）高智力，具有创造性和突破性。
（3）高投入，前期需要投入大量资金。
（4）高竞争，时效性的竞争非常强烈。
（5）高风险，高竞争带来高风险。
（6）高势能，对国家的政治、经济、文化和社会发展有很大的影响，具有很强的渗透性和扩散性。
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基因工程和细胞工程
一、单选题
1．如图是基因工程主要技术环节的一个基本步骤，这一步骤需要用到的工具是
A. DNA连接酶和解旋酶
B. DNA聚合酶和限制酶
C. 限制酶和DNA连接酶
D. DNA聚合酶和RNA聚合酶
【答案】C
【解析】图示表示基因表达载体的构建过程，该过程首先需要用限制酶切割含有目的基因的外源DNA分子和质粒，其次还需要用DNA连接酶将目的基因和质粒连接形成重组质粒，故选C。
2．下面关于植物细胞工程的叙述,正确的是（）
A．叶肉细胞已经高度分化,无法表现出全能性
B．叶肉细胞经再分化过程可形成愈伤组织
C．融合植物叶肉细胞时,应先去掉细胞膜
D．叶肉细胞离体培养时,可以表现出全能性
【答案】D
【解析】
试题分析：叶肉细胞已经高度分化，但在体外培养的条件下也能表现出全能性，A错误；叶肉细胞经脱分化过程可形成愈伤组织，B错误；融合植物叶肉细胞时，应先去掉细胞壁，C错误；叶肉细胞离体培养时，可以表现出全能性，形成完整植株，D正确
考点：本题考查植物组织培养的相关知识，要求考生识记植物组织培养的原理、过程、条件等基础知识，掌握植物细胞具有全能性的原因，能结合所学的知识准确判断各选项。
3．如图为白菜一甘蓝杂种植株的培育过程。下列说法正确的是（）
A．图示白菜一甘蓝植株不能结籽
B．愈伤组织的代谢类型是自养需氧型
C．上述过程中包含着有丝分裂、细胞分化和减数分裂
D．白菜一甘蓝杂种植株具有的性状是基因选择性表达的结果
【答案】D
【解析】白菜和甘蓝都是二倍体，它们的体细胞杂交后培育的“白菜-甘蓝”杂种植株中2个染色体组来自白菜，2个染色体组来自甘蓝，因为“白菜-甘蓝”属于异源四倍体，是可育的，能产籽，故A错误；愈伤组织是一种高度液泡化的呈无定型状态的薄壁细胞，不能进行光合作用产生有机物，因此愈伤组织的代谢类型是异养需氧型，故B错误；上述过程包括去壁、原生质体融合、植物组织培养等过程，其结果是形成“白菜-甘蓝”幼苗，并未发育到性成熟个体，因此整个过程中有有丝分裂和细胞分化，没有减数分裂过程，故C错误；任何性状都是基因选择性表达的结果，故D正确．
【考点定位】植物体细胞杂交的应用
【名师点睛】据图分析，植物细胞壁的成分是纤维素和果胶，去壁所用的是纤维素酶和果胶酶；原生质体融合所用的方法有物理法和化学法．物理法包括离心、振动、电激等，化学法一般是用聚乙二醇；再生细胞壁形成杂种细胞；脱分化形成愈伤组织，再分化形成“白菜一甘蓝”幼苗．
4．下列有关细胞工程的叙述中正确的一项是（）
A．克隆不是无性繁殖
B．用体细胞克隆动物是通过核移植实现的
C．灭活病毒通过溶解磷脂双分子层诱导动物细胞融合
D．动物细胞培养与植物组织培养所用的培养基成分一样
【答案】B
【解析】
试题分析：克隆属于无性繁殖，故A错误。用体细胞克隆动物必须通过核移植才能实现，故B正确。灭活病毒诱导动物细胞融合不是溶解磷脂双分子层而是通过改变膜脂分子排列实现的，故C错误。动物细胞培养液通常需要加入血清，植物组织培养通常需要加入植物激素，故D错误。
考点：本题考查细胞工程相关知识，意在考察考生对知识点的识记理解掌握程度。5．以下哪种物质不可以用于植物细胞的诱导融合剂（）
A．PEG B．灭活的病毒 C．离心 D．振动电激
【答案】B
【解析】
试题分析：灭活的病毒是动物细胞工程的诱导剂，不能用于植物细胞工程，故选B。
考点：本题考查植物细胞工程等相关知识，意在考察考生对知识点的识记理解掌握程度。6．下列有关植物细胞工程的叙述，正确的是（）
A．在植物组织培养过程中，细胞的遗传物质一般都发生改变
B．植物细胞只要在离体状态下即可表现出全能性
C．植物组织培养过程中始终要保持适宜的光照
D．植物耐盐突变体可通过添加适量NaCl 的培养基培养筛选而获得
【答案】D
【解析】
试题分析：在植物组织培养过程中，细胞的遗传物质一般不发生改变，A错误；植物细胞的全能性指离体的组织器官的经过培养，发育成完整个体的潜能，B错误；植物组织培养过程中开始是要避光，C错误；植物耐盐突变体可通过添加适量NaCl 的培养基培养筛选而获得，D正确；答案是D。
考点：本题考查植物细胞工程的相关知识，意在考查考生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。
7．植物组织培养的过程可以归纳为：①−
−再分化③→④；对此叙述有错误的
−→
−→
−脱分化②−
是( )
A．②→③的再分化过程中，培养基中需要添加细胞分裂素与生长素
B．植物组织培养所依据的原理是细胞的全能性
C．③→④过程指植物的营养生长和生殖生长阶段
D．②包裹上人造种皮可获得人工种子
【答案】D
【解析】由图可知②是愈伤组织，③是胚状体，③包裹上人造种皮可获得人工种子，所以D错。
8．下列生命科学研究中，中国科学家直接参与的有几项？（）
①细胞学说的提出②结晶牛胰岛素合成③酵母丙氨酸转移核糖核酸合成
④克隆羊多利培育⑤人类基因组计划
A. 2项
B. 3项
C. 4项
D. 5项
【答案】B
【解析】试题分析：①细胞学说是由德国科学家施莱登和施旺提出的，没有中国科学家参与，①错误；②结晶牛胰岛素是由我国科学家首次合成的，②正确；③酵母丙氨酸转移核糖核酸是由我国科学家合成的，③正确；④克隆羊多利是英国科学家培育而成的，没有我国科学家参与，④错误；⑤人类基因组计划是由美国、英国、法国、德国、日本和我国科学家共同参与的，⑤正确。
考点：生物科学史
9．下列有关生物工程的叙述错误的是
A. 细菌质粒是基因工程常用的载体
B. 人工诱变、基因工程等都能对微生物进行定向改造
C. 植物组织培养是植物细胞工程的基础
D. 动物细胞融合技术的最重要的用途是制备单克隆抗体
【答案】B
【解析】试题分析：基因工程中常用的运载体是质粒，质粒一般从细菌中提取，除了质粒可作为运载体以外还有λ噬菌体衍生物和动植物病毒，A正确；基因工程相对于杂交育种克服了远缘杂交不亲和障碍，相对于诱变育种具有定向改造生物性状，原因是基因工程是指按照人们愿望，通过基因重组创造出符合人们需要的生物类型和产品，人而工诱变原理是基因突变，具有不定向性、多害少利、突变率低、普遍性、随机性的特点，B错误；植物细胞工程包括两项技术，分别是植物组织培养和植物体细胞杂交技术，其中植物体细胞杂交在融合形成杂种细胞时由细胞培养成杂种植株需用到植物组织培养技术，C正确；动物细胞融合技术现主要用于单克隆抗体制备过程，单克隆抗体制备过程为获得即能够无限增殖又能产生特异性抗体的杂交瘤细胞，需将B淋巴细胞和骨髓瘤细胞进行融合，为制备单克隆抗体开辟了新途径，D正确。
点睛：解答本题的关键在于对教材基础知识的识记，考生在记忆的同时要注意区分相关知识的区别，切莫记忆混淆，造成不必要的失分。
10．既可用于基因重组技术又可用于细胞融合技术的是（）
A. 病毒
B. 纤维素酶
C. 聚乙二醇
D. 质粒
【答案】A
【解析】试题分析：病毒在基因工程中可以作为运载体，在动物细胞融合中可以做为诱导融合剂，故A正确。纤维素酶是得到原生质体用到的酶之一，故B错误。聚乙二醇只能用于细胞融合，故C错误。质粒是基因工程中的运载体，故D错误。
考点：本题考查基因工程和细胞工程相关知识，意在考察考生对知识点的理解掌握程度。11．运用动物细胞工程技术制备单克隆抗体的正确操作步骤是
①筛选杂交瘤细胞②制备特异性抗原
③免疫动物④制备免疫的细胞和骨髓瘤细胞
⑤能产生特定抗体的杂交瘤细胞⑥大量培养杂交瘤细胞