第十单元 第36讲 基因工程和生物技术的安全性与伦理问题（教师word）-2023新教材新高考生物【导学教程】新编大一轮总复习（人教版）

第36讲　基因工程和生物技术的安全性与伦理问题 四层——高考考什么 四翼——高考怎么考 1.概述基因工程是在遗传学、微生物学、生物化学和分子生物学等学科基础上发展而来的。 2.阐明DNA重组技术的实现需要利用限制性内切核酸酶、DNA连接酶和载体三种基本工具。 3.阐明基因工程的基本操作程序主要包括目的基因的获取、基因表达载体的构建、目的基因导入受体细胞和目的基因及其表达产物的检测鉴定等步骤。 4.举例说明基因工程在农牧、食品及医药等行业的广泛应用改善了人类的生活品质。 5.概述人们根据基因工程原理，进行蛋白质设计和改造，可以获得性状和功能更符合人类需求的蛋白质。 6.举例说明依据人类需要对原有蛋白质结构进行基因改造、生产目标蛋白的过程。 7.探讨转基因技术在应用过程中带来的影响。 8.中国禁止生殖性克隆人。 9.世界范围内应全面禁止生物武器。 1.本讲是高考的高频考点，对基因工程的操作工具、操作程序的考查主要侧重基础性和综合性，对基因工程的应用的考查则侧重创新性和应用性。 2.高考越来越注重考生的迁移运用能力和解决实际问题的能力的考查，预计今后高考试题很可能结合科研实践或科学实践情境，分层设置问题，多角度考查考生的科学思维和科学探究等核心素养。 考点一　重组DNA技术的基本工具 1．基因工程的概念 (1)手段：按照人们的愿望，通过转基因等技术，赋予生物新的遗传特性。 (2)目的：创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。 (3)操作水平：分子水平。 (4)优点：克服远缘杂交不亲和的障碍，定向改造生物的遗传性状。 2．基因工程的基本工具 (1)限制性内切核酸酶 (2)DNA连接酶 ①作用：将限制酶切割下来的DNA片段拼接成新的DNA分子，恢复被限制酶切开的两个脱氧核苷酸之间的磷酸二酯键。 ②类型 常用类型 E.coli DNA连接酶 T4 DNA连接酶 来源 大肠杆菌 T4噬菌体 特点 只缝合黏性末端 缝合黏性末端和平末端 (3)载体 3．实验：DNA的粗提取与鉴定 (1)实验原理 ①提取的原理： a．DNA不溶于酒精，但某些蛋白质可以，利用这一原理，可初步分离DNA与蛋白质。 b．DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，能溶于2 mol/L的NaCl溶液。 ②鉴定的原理：DNA＋二苯胺试剂蓝色 (2)方法步骤 [重点整合] 1．基因工程的理论基础 2．图解限制酶的选择原则 (1)不破坏目的基因原则：如图甲中可选择PstⅠ，而不选择SmaⅠ。 (2)保留标记基因原则：质粒作为载体必须具备标记基因，所以所选择的限制酶尽量不要破坏这些结构，如图乙中不选择SmaⅠ。 (3)确保出现相同黏性末端原则：通常选择与切割目的基因相同的限制酶，如图甲中PstⅠ；为避免目的基因和质粒自身环化和随意连接，也可使用不同的限制酶切割目的基因和质粒，如图甲也可选择PstⅠ和EcoRⅠ两种限制酶。 3．标记基因的作用 标记基因可用于检测目的基因是否导入受体细胞： 4．与DNA有关的几种酶的比较 [考向突破] 考向一　基因工程所需工具酶分析 1．用限制酶EcoR Ⅴ单独切割某普通质粒，可产生14 kb(1 kb即1000个碱基对)的长链，而同时用限制酶EcoR Ⅴ、Mbo Ⅰ联合切割该质粒，可得到三种长度的DNA片段，见下图(其中*表示EcoR Ⅴ限制酶切割后的一个黏性末端)。 若用Mbo Ⅰ限制酶单独切割该普通质粒，则产生的DNA片段的长度为(　　) A．2.5和5.5　　　　　　 B．2.5和6 C．5.5和8 D．6和8 解析　依图示可知，该质粒上有1个EcoR Ⅴ限制酶的切点、2个Mbo Ⅰ限制酶的切点，故用限制酶Mbo Ⅰ单独切割该质粒时，将产生长度为6和8的两种DNA片段，故D正确。 答案　D 2．(2022·南京模拟)若要利用某目的基因(见图甲)和质粒载体(见图乙)构建重组DNA(见图丙)，限制性内切核酸酶的酶切位点分别是Bgl Ⅱ(A↓GATCT)、EcoR Ⅰ(G↓AATTC)和Sau3A Ⅰ(↓GATC)。下列叙述正确的是(　　) A．用EcoR Ⅰ切割目的基因和质粒载体 B．用Bgl Ⅱ和EcoR Ⅰ切割目的基因和质粒载体 C．用Bgl Ⅱ和Sau3A Ⅰ切割目的基因和质粒载体 D．用EcoR Ⅰ和Sau3A Ⅰ切割目的基因和质粒载体 解析　用EcoR Ⅰ切割目的基因和质粒载体，产生相同的黏性末端，用DNA连接酶连接时可能会发生反向连接，A错误；用Bgl Ⅱ和EcoR Ⅰ切割目的基因会产生两种DNA片段，一种含有目的基因，一种不含目的基因，且有目的基因的片段与载体结合时容易发生反向连接，B错误；用Bgl Ⅱ和Sau3A Ⅰ切割目的基因和载体，分别产生不同的黏性末端和平末端，但目的基因插入载体后，R