2024届高三生物二轮复习课件：基因工程及生物技术的安全性与伦理问题

基因工程及生物技术的安全性与伦理问题 课标要求 考情分析 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.阐明重组DNA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。 基因工程主要结合遗传和变异的知识综合考查基因工程的操作工具及过程,蛋白质工程的应用,注重与生产生活的联系,重在考查限制酶的选择,目的基因的检测与鉴定,PCR技术的原理,引物的作用及选择,基因导入后受体细胞的变化。生物技术的安全性与伦理问题常结合转基因食品的安全性、设计试管婴儿及克隆人为材料进行考查 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 知识联网 [自我校对] ①DNA连接酶　 ②基因表达载体的 构建　 ③基因　 ④不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验 ⑤不发展、不生产、不储存生物武器,并反对生物武器及其技术和设备的扩散 1.(选择性必修3 P71旁栏思考)根据所掌握的知识,推测限制酶存在于原核生物中的主要作用是当外源DNA入侵时,它会利用限制酶来切割外源DNA,使之失效,以保证自身的安全。 2.(选择性必修3 P72正文)DNA连接酶可恢复被限制酶切开的磷酸二酯键。 3.(选择性必修3 P72正文)质粒上常有特殊的标记基因,如四环素抗性基因、氨苄青霉素抗性基因等,便于重组DNA分子的筛选。 4.(选择性必修3 P77相关信息)Bt抗虫蛋白只有在某类昆虫肠道的碱性环境中才能表现出毒性。 5.(选择性必修3 P77相关信息)PCR反应缓冲溶液中一般要添加Mg2+,其原因是真核细胞和细菌的DNA聚合酶都需要Mg2+激活。 6.(选择性必修3 P91相关信息)用基因工程的方法,使外源基因得到高效表达的菌类一般称为基因工程菌。 7.(选择性必修3 P93正文)蛋白质工程是通过改造或合成基 因,来改造现有蛋白质,或制造一种新的蛋白质。 8.(选择性必修3 P102相关信息)在转基因研究工作中,我国科学家将来自玉米的α-淀粉酶基因与目的基因一起转入植物中,由于α-淀粉酶基因可以阻断淀粉储藏使花粉失去活性,因而可以防止转基因花粉的传播。 9.(选择性必修3 P107思考·讨论)克隆人与细胞核供体之间的关系是克隆人的遗传信息绝大多数是由细胞核供体提供的,从基因层面来看,克隆人相当于细胞核供体的“复制品”。 重点突破 1.基因工程的三种基本工具 重点1　基因工程 磷酸二酯 E.coli DNA T4 DNA [特别提醒] 与DNA有关的几种酶的作用 种类 作用底物 作用部位 形成产物 限制酶 DNA分子 磷酸二酯键 黏性末端 或平末端 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 解旋酶 DNA分子 氢键 单链DNA DNA 水解酶 DNA分子 磷酸二酯 键等 磷酸、脱氧核糖、4种含氮碱基 PCR 2.基因工程的四个操作步骤 (1)目的基因的筛选与获取。 ①目的基因的获取途径。 a.利用 获取和扩增目的基因。 b.通过构建 来获取目的基因。 c. 目的基因。 基因文库 人工合成 ②PCR技术与体内DNA复制。 项目 PCR技术 体内DNA复制 相 同 点 原理 DNA的半保留复制 原则 碱基互补配对 条件 四种脱氧核苷酸、模板、引物、酶等 不 同 点 场所 细胞外(主要在PCR仪内) 细胞内(主要在细胞核内) 解旋方式 在 下解旋 催化 酶 酶 酶、普通的DNA聚合酶 引物 一小段RNA或单链DNA分子片段 一小段RNA 高温 解旋酶 耐高温的DNA聚合 解旋 特点 体外迅速扩增 生物体内边解旋边复制 是否需要ATP 不需要 需要 温度条件 需控制温度,在较高温度下进行 细胞内温和的条件 结果 短时间内可形成大量的DNA片段 形成完整的DNA分子 [特别提醒] (1)引物是一小段单链的DNA或RNA,作为新子链的合成起点,只能结合在母链的3′端。 (2)PCR扩增出的不一定都是所需的DNA片段。因为第一次循环得到的DNA片段只有一种引物,比所需的D