第11单元 第3讲 基因工程及生物技术的安全性与伦理问题 第1课时 系统主干知识，夯实备考基础 (概念理清课)（Word教参）-【新高考方案】2024高考生物一轮复习（新教材版Ⅰ 新高考）

第 3 讲　基因工程及生物技术的安全性与伦理问题 课标要求 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．转基因产品的安全性引发社会的广泛关注；中国禁止生殖性克隆人；世界范围内应全面禁止生物武器 第 1 课时　系统主干知识，夯实备考基础 (概念理清课) [建知识体系] [记核心语句] 1．限制酶能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开。 2．质粒是一种裸露的、结构简单、独立于真核细胞细胞核或原核细胞拟核DNA之外，并具有自我复制能力的环状双链DNA分子。 3．载体上有特殊的标记基因，便于重组DNA分子的筛选。 4．PCR反应需要在一定的缓冲溶液中才能进行，需提供DNA模板，2种引物，4种脱氧核苷酸和耐高温的DNA聚合酶。 5．DNA分子具有可解离的基团，在一定的pH下，这些基团可以带上正电荷或负电荷。在电场的作用下，这些带电分子会向着与它所带电荷相反的电极移动。 6．在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关。 7．对蛋白质的结构进行设计改造，最终还必须通过改造或合成基因来完成。 8．生殖性克隆是指通过克隆技术产生独立生存的新个体。治疗性克隆是指利用克隆技术产生特定的细胞、组织和器官用于治疗疾病。 9．我国政府不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验。 系统学习(一)　重组DNA技术的基本工具 主干知识·系统成 (一)基因工程的概念解读 (二)基因工程的基本工具 1．限制性内切核酸酶——“分子手术刀” 存在 主要存在于原核生物中 作用 识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，并使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开 特征 一种限制酶只能识别一种特定的脱氧核苷酸序列，并且能在特定的位点上切割DNA分子 结果 产生黏性末端和平末端 2.DNA连接酶——“分子缝合针” 种类 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 作用 恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键，连接两个DNA片段 3.基因进入受体细胞的载体——“分子运输车” 类型 常用：质粒；其他：噬菌体、动植物病毒等 条件 ①能自我复制或整合到受体 DNA 上，使目的基因稳定存在且数量可扩增；②具有一个至多个限制酶切割位点，便于外源DNA片段插入；③具有特殊的标记基因，供重组DNA分子的筛选 作用 携带外源DNA片段进入受体细胞 (三)DNA的粗提取与鉴定 1．实验原理 DNA、RNA、蛋白质和脂质等在物理和化学性质方面存在差异，可以利用这些差异，选用适当的物理或化学方法对它们进行提取。 (1)DNA不溶于酒精。 (2)DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，它能溶于2_mol/L的NaCl溶液。 (3)在一定温度下，DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色。 2．实验步骤 澄清概念微练 一、判断叙述正误 (1)E.coli DNA连接酶既可连接平末端，又可连接黏性末端。(×) (2)限制酶也可以识别和切割RNA。(×) (3)质粒是小型环状DNA分子，是基因工程常用的载体。(√) (4)重组DNA技术所需要的工具酶有限制酶、DNA连接酶和载体。(×) (5)切割质粒的限制性内切核酸酶均能特异性地识别6个核苷酸序列。(×) (6)DNA连接酶和DNA聚合酶是一回事。(×) 二、教材情境思考 (1)(选择性必修3 P71旁栏思考拓展)限制酶来源于原核生物，为什么不能切割自己的DNA分子？ 提示：限制酶具有特异性，即一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并在特定的位点上进行切割。限制酶不切割自身DNA的原因是原核生物DNA分子中不存在该酶的识别序列或识别序列已经被修饰。 (2)(选择性必修3 P72旁栏思考拓展)DNA连接酶和DNA聚合酶的作用相同吗？试简要说明。 提示：不相同。DNA连接酶连接的是两个DNA片段，而DNA聚合酶是将单个脱氧核苷酸依次连接到DNA单链的末端。 题点考法·训练到 题点(一)　基因工程的操作工具 1．限制酶MunⅠ和限制酶EcoRⅠ的识别序列及其切割位点分别为