第10单元 第35讲 基因工程及生物技术的安全性和伦理问题-【金版教程】2024高考生物一轮复习创新方案word（新教材，创新版）

第35讲　基因工程及生物技术的安全性和伦理问题 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.举例说出日常生活中的转基因产品。8.探讨转基因技术在应用过程中带来的影响。9.举例说出生殖性克隆人面临的伦理问题。10.分析说明我国为什么不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验。11.举例说明历史上生物武器对人类造成了严重的威胁与伤害。12.认同我国反对生物武器及其技术和设备的扩散。 考点一　基因工程的基本工具 1．基因工程概念 [深化拓展]　基因工程的理论基础 2．限制性内切核酸酶——分子手术刀 3．DNA连接酶——分子缝合针 (1)作用：将限制酶切割下来的DNA片段拼接成新的DNA分子。 (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 功能 只“缝合”黏性末端 “缝合”黏性末端和平末端 结果 恢复被限制酶切开的磷酸二酯键 [归纳总结]　DNA连接酶、DNA聚合酶、限制酶和解旋酶 种类 作用底物 作用部位 形成产物 DNA连接酶 DNA分子片段 磷酸二酯键 重组DNA分子 DNA聚合酶 脱氧核苷酸 磷酸二酯键 新的DNA分子 限制酶 DNA分子 磷酸二酯键 含黏性末端或平末端的DNA片段 解旋酶 DNA分子 氢键 单链DNA 4.基因进入受体细胞的载体——分子运输车 在基因工程操作中，真正被用作载体的质粒，都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的。 题型 基因工程的操作工具 1．如图为基因表达载体的模式图，下列叙述错误的是(　　) A．构建基因表达载体需要用到限制酶和DNA连接酶 B．终止子位于基因的下游，使翻译在所需要的地方停止下来 C．构建成功后可使目的基因在受体细胞中稳定存在，并遗传给下一代 D．抗生素抗性基因作为标记基因 答案　B 2．第三代疫苗——DNA疫苗是指将编码保护性抗原蛋白的基因(如图甲)插入到适宜的质粒(如图乙)中得到的重组DNA分子，将其导入人体内，在人体细胞内表达的产物可直接诱导机体免疫应答，且可持续一段时间。限制性内切核酸酶的切点分别是BglⅡ、EcoRⅠ和Sau3AⅠ。下列分析错误的是(　　) A．构建DNA疫苗时，可用BglⅡ和Sau3AⅠ切割目的基因和质粒 B．图乙中只用EcoRⅠ切割后的质粒，含有2个游离的磷酸基团 C．用EcoRⅠ切割目的基因和质粒，再用DNA连接酶连接，只产生1种连接产物 D．抗原基因在体内表达时不需要解旋酶 答案　C 解析　质粒是环状DNA分子，其上只有一个EcoRⅠ的切点，因此被EcoRⅠ切割后，质粒变为线性双链DNA分子，因每条链上含有一个游离的磷酸基团，因此切割后含有两个游离的磷酸基团，B正确；从图甲看出，用EcoRⅠ切割目的基因后两端各有一个切口，与图乙中EcoRⅠ切口对接时，可有两种可能，即可产生两种重组DNA，C错误；基因表达包括转录和翻译，转录时不需要解旋酶，在RNA聚合酶的作用下，DNA即可解旋，D正确。 考点二　基因工程基本操作程序 1．目的基因的筛选与获取(第一步) (1)目的基因 (2)筛选目的基因 (3)获取目的基因的方法 ①人工合成目的基因 ②通过构建基因文库获取目的基因 ③常用PCR特异性地快速扩增目的基因 [归纳总结]　DNA体内复制与体外复制(PCR技术)条件的比较 PCR技术 DNA复制 相同点 原则 碱基互补配对 条件 DNA母链作为模板、引物(体内引物RNA、体外引物DNA)、4种脱氧核苷酸为原料 延伸方向 新链都是从5′端向3′端延伸 不同点 解旋方式 90 ℃以上高温解旋 解旋酶催化 场所 PCR扩增仪 主要在细胞核 延伸用酶 耐高温的DNA聚合酶 DNA聚合酶 温度 控制温度，需要在不同温度下进行 体内温和条件 过程 结果 大量的DNA片段(目的基因) 形成完整的子代DNA 2.基因表达载体的构建(第二步) 3.将目的基因导入受体细胞(第三步) 细胞类型 方法 原理/操作步骤 植物细胞 花粉管 通道法 ①可以用