专题04 基因工程的应用、蛋白质工程及生物技术的安全性和伦理问题(知识清单)-2024-2025学年高二生物下学期期中考点大串讲(人教版2019)

2025-04-07
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资源信息

学段 高中
学科 生物学
教材版本 高中生物学人教版选择性必修3 生物技术与工程
年级 高二
章节 第3章 基因工程,第4章 生物技术的安全性与伦理问题
类型 学案-知识清单
知识点 -
使用场景 同步教学-期中
学年 2025-2026
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 DOCX
文件大小 416 KB
发布时间 2025-04-07
更新时间 2025-04-07
作者 驼铃儿高中生物教学
品牌系列 上好课·考点大串讲
审核时间 2025-04-07
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来源 学科网

内容正文:

专题四 基因工程的应用、蛋白质工程 及生物技术的安全性和伦理问题 (必备清单) 考点01 基因工程的应用 考点02 蛋白质工程的原理和应用 考点03 生物技术的安全性和伦理问题 ▉考点01 基因工程的应用 一、基因工程在农牧业方面的应用 1.美国是世界上转基因作物种植面积最大的国家。(P87) 2.大豆是世界上转基因作物种植面积最大的作物。 3.转基因作物的优点: (1)减少化学杀虫剂使用量(生物防治); (2)增加作物产量; (3)增加经济收益。(P87) 4.第一种用于食用的转基因动物为大西洋鲑(俗称三文鱼),在美国批准上市。(P87) 5.基因工程被广泛用于改良动植物品种、提高作物和畜产品的产量等。(P87) 6.转基因抗虫植物 (1)技术方法:从某些生物中分离出具有抗虫功能的基因,将它导入作物中,培育出具有抗虫性的作物。(P88) (2)实例:抗虫棉花、玉米、大豆、水稻和马铃薯等。(P88) 7.转基因抗病植物 (1)技术方法:将来源于病毒、真菌等的抗病基因导入植物中,培育出转基因抗病植物。(P88) (2)实例:转基因抗病毒甜椒、番木瓜和烟草等。(P88) 8.转基因抗除草剂植物 (1)技术方法:将降解或抵抗某种除草剂的基因导入作物,可培育抗除草剂的作物品种。(P88) (2)实例:转基因抗除草剂玉米、大豆、油菜和甜菜等。(P88) 9.转基因抗除草剂植物培育目的:喷洒除草剂时,杂草会被杀死而作物不会受到损伤。(P88) 10.抗虫、抗病、抗除草剂这些特性属于抗逆性。 11.我国西北地区的主要气候特点是年降雨量小,从而影响粮食的产量,如果从基因工程的角度考虑,如何避免粮食减产? 可以用基因工程技术培育抗旱作物(筛选获取抗旱基因)。 12.改良植物的品质 (1)技术方法:将必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因导入植物中,可以提高这种氨基酸的含量。(P89) (2)实例:转基因玉米中赖氨酸的含量比对照高30%。(P89) (3)改良植物品质主要提高营养价值、观赏价值等 13.提高动物的生长速率 (1)技术方法:将外源生长激素基因导入动物体内,提高动物的生长速率。(P89) (2)实例:我国培育成功的为转基因鲤鱼。(P89) 14.有些人由于乳糖酶分泌少,不能完全消化牛奶中的乳糖,食用牛奶后会出现腹泻等不适症状,称之为乳糖不耐受。(P89) 15.改善畜产品的品质 (1)技术方法:将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组。(P89) (2)获得转基因牛的特点:分泌的乳汁中乳糖的含量大大降低,而其他营养成分不受影响。(P89) 二、基因工程在医药卫生领域的应用 1.常见的基因工程药物类型:细胞因子、抗体、疫苗和激素等。(P90) 2.实例:重组人干扰素、血小板生成素、促红细胞生成素和粒细胞集落刺激因子等基因工程药物。 思考:(1)干扰素的化学本质是什么?糖蛋白。(P90资料卡) (2)干扰素的作用机理是怎样的?干扰病毒复制。(P90资料卡) (3)干扰素用于哪些疾病的治疗?(P90资料卡) 病毒感染性疾病、乳腺癌、淋巴癌、多发骨髓瘤和某些白血病等。 (4)传统生产干扰素的方法是什么?(P90资料卡) 从人血液中的白细胞内提取。 (5)目前大量生产干扰素的方法是什么?(P90资料卡) 用基因工程方法从大肠杆菌及酵母菌细胞内获得。 (6)我国批准生产的第一个基因工程药物的名称叫什么?(P90资料卡) 重组人干扰素α-1b 用于治疗哪些疾病?(P90资料卡) 主要用于治疗慢性乙型肝炎、慢性丙型肝炎等。 3.让转基因哺乳动物批量生产药物实例:乳腺(房)生物反应器生产抗凝血酶、血清白蛋白、生长素和a-抗胰蛋白等重要医药产品。(P90) 4.技术方法 (1)对微生物或动植物的细胞进行基因改造,使它们能够生产药物。(P90) (2)利用乳腺生物反应器生产药物:将药用蛋白基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起,通过显微注射导入哺乳动物的受精卵中,胚胎移植前应做DNA分析,鉴定性别,保留雌性。转基因动物进入泌乳期后,可以通过分泌乳汁生产所需要的药物。(P90) 思考:(1)乳腺生物反应器经过有性生殖产生的后代一定可以产生目标蛋白吗? 不一定; ①目的基因在受体细胞中不是成对存在的,相当于杂合子,配子中可能不含该基因,则有性生殖产生的后代中可能不含目的基因。 ②有性生殖产生的后代可能为雄性,不能分泌乳汁。 (2)乳腺生物反应器指的是转基因动物的乳腺吗? 不是,乳腺生物反应器指的就是这个转基因生物。 (3)为什么将药用蛋白基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起?让药用蛋白基因只在乳腺细胞中特异性表达。 (4)药用蛋白基因存在于转基因动物的哪些细胞中?几乎所有细胞。 (5)生物反应器除了用乳腺,还可以用什么器官?膀胱。 (6)膀胱生物反应器哪些方面优于乳腺生物反应器? 不局限于性别与生长期(乳腺生物反应器必须是雌性,且泌乳期才会分泌)。 (7)研制膀胱生物反应器时,应如何处理目的基因? 将目的基因与膀胱上皮细胞中特异表达的基因的启动子重组。 (8)用生物反应器生产药物的优点?产物容易提取。 比较项目 乳腺(房)生物反应器 基因工程菌生产药物 基因结构 哺乳动物基因的结构与人类结构基本相同 细菌或酵母菌等生物的基因结构与人类基因结构有较大差异 基因产物 与天然蛋白质完全相同 细菌细胞内缺少内质网、高尔基体等细胞器,合成的蛋白质可能不具有生物活性 受体细胞 哺乳动物的受精卵 微生物细胞 目的基因导入方式 显微注射法 显微注射法 生产条件 不需要严格的灭菌,温度等外界条件对其影响不大 需严格灭菌,严格控制工程菌所需的温度、pH、营养物质浓度等外界条件 产物提取 从动物乳汁中提取,相对简单 (一般经过工业发酵后)从微生物细胞(或发酵液)中提取,相对复杂 5.用转基因动物作为器官移植的供体中选择猪作为器官供体。 6.选择猪器官移植给人最大的难题是免疫排斥。(P91) 7.为什么选择猪作为器官供体?(P91) a.猪的内脏构造、大小、血管分布与人极为相似。 b.猪体内隐藏的、可导致人类疾病的病毒远远少于灵长类动物。 8.对猪的器官进行改造的方法:在器官供体的基因组中导入某种调节因子,以抑制抗原决定基因的表达,或设法除去抗原决定基因,然后再结合克隆技术,培育出不会引起免疫排斥反应的转基因克隆猪器官。(P91) 三、基因工程在食品工业方面的应用 1.基因工程菌概念: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。(P91相关资料) 2.技术方法:利用基因工程菌生产食品工业用酶、氨基酸和维生素等。例如将编码牛凝乳酶的基因导入大肠杆菌、黑曲霉或酵母菌的基因组中,再通过工业发酵生产凝乳酶。 思考:根据前面学过的基因工程的操作程序,说出通过基因工程方法用酵母菌生产乙肝疫苗的过程是怎样的?(提示:乙肝病毒抗原蛋白基因) (1)用PCR扩增乙肝病毒抗原蛋白基因; (2)将乙肝病毒抗原蛋白基因插入质粒,构建基因表达载体; (3)将该基因表达载体导入酵母菌(该过程也是将酵母菌制备成感受态细胞,但是并不是用Ca2+处理,而是用醋酸锂处理); (4)检测并鉴定,筛选出成功转化的酵母菌,进行发酵培养,分离并提纯产物,获得乙肝病毒抗原蛋白。 3.基因工程获得的工业用酶的优点:纯度更高、生产成本显著降低、生产效率较高。(P91) 4.基因工程在环境方面的应用:培育可以降解多种污染物的“超级细菌”来处理环境污染。(P91) 5.基因工程在能源方面的应用:利用经过基因改造的微生物来生产能源。(P91) ▉考点02 蛋白质工程的原理和应用 一、蛋白质工程 1.对蛋白质分子的设计和改造是通过蛋白质工程来实现的。(P93) 2.蛋白质工程的概念:蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础,通过改造或合成基因,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类生产和生活的需求。(P93) (1)基础:蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系。 (2)手段:通过基因改造或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质。 (3)操作对象:基因。 (4)目的:对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,以满足人类生产和生活的需求。 (5)地位:在基因工程基础上延伸出来的第二代基因工程。(P93) (6)理论和技术条件:分子生物学、晶体学以及计算机技术的迅猛发展。(P93) 二、蛋白质工程崛起的缘由 1.基因工程的实质:将一种生物的基因转移到另一种生物体内,后者可以产生它本不能产生的蛋白质,进而表现出新的性状。(P93) 2.基因工程的不足:基因工程在原则上只能产生自然界中已存在的蛋白质。(P93) 3.天然蛋白质的不足:天然蛋白质是生物长期进化过程中形成的,天然蛋白质的结构和功能符合特定物种生存的需要,却不一定完全符合人类生产和生活的需要。(P93) 4.实例:玉米中赖氨酸的含量比较低,赖氨酸合成中两种酶的氨基酸被替换,就可以使玉米叶片和种子中游离赖氨酸分别提高5倍和2倍。(P93) 三、蛋白质工程的基本原理 1.蛋白质工程的目标:根据人们对蛋白质功能的特定需求,对蛋白质的结构进行设计改造。(P94) 2.蛋白质工程的实质:改造基因或合成基因(来定向改造现有蛋白质或制造新的蛋白质)。(P94) 3.天然蛋白质合成过程:天然蛋白质合成的过程是按照中心法则进行的。(P94) 4.蛋白质工程思路(蛋白质工程与天然蛋白质合成的过程相反):从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列或合成新基因→获得所需要的蛋白质(包括目的基因转录成,然后翻译获得氨基酸序列(多肽链),再通过盘曲折叠获得高级结构进而行使预期功能)。(P94) 5.确定目的基因的碱基序列后,怎样才能合成或改造目的基因?(P94) 确定目的基因的碱基序列后,可以人工合成目的基因,或应用基因定点突变技术来进行碱基的替换、增添等进而改造基因。 4、 蛋白质工程的应用 1.在医药工业方面的应用 (1)研发速效胰岛素类似物:科学家通过改造胰岛素基因使B链28位脯氨酸替换为天冬氨酸或者将它与29位的赖氨酸交换位置,从而有效抑制了胰岛素的聚合,研发出速效胰岛素类似物。(P95) (2)提高干扰素的保存期:将干扰素分子上的一个半胱氨酸变成丝氨酸,提高了干扰素的保存时间。(P95) (3)改造抗体:通过改造基因,将小鼠抗体上结合抗原的区域(即可变区)“嫁接”到人的抗体(即恒定区)上,经过这样改造的抗体诱发免疫反应的强度就会降低很多。降低人对小鼠单抗了抗体的免疫反应。(P95) 2.在其他工业和农业方面的应用 (1)改进酶的性能或开发新的工业用酶:利用蛋白质工程获得蛋白酶的多种突变体。(P95) (2)改造某些重要的酶:利用蛋白质工程改造参与调控光合作用的酶,以提高植物光合作用的效率。(P95) 3.蛋白质工程是一项难度很大的工程主要原因:蛋白质发挥功能必须依赖于正确的高级结构,而这种高级结构往往十分复杂。 4.蛋白质工程与基因工程比较 项目 蛋白质工程 基因工程 操作对象 基因 基因 操作起点 预期蛋白质功能 目的基因 操作水平 DNA分子水平 DNA分子水平 操作流程 预期蛋白质功能→设计蛋白质结构→推测氨基酸序列→找到并改变对应的脱氧核苷酸序列(基因)或合成新基因→获得所需要的蛋白质 目的基因的筛选与获取→构建基因表达载体→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检测与鉴定 结果 可生产自然界没有的蛋白质 可生产自然界已有的蛋白质 实质 通过改造或合成基因来定向改造现有蛋白质或制造新的蛋白质 将一种生物的基因转移到另一种生物体内,后者可以产生它本不能产生的蛋白质,进而表现出新的性状(基因重组) 联系 ①蛋白质工程是在基因工程基础上延伸出来的第二代基因工程; ②蛋白质工程离不开基因工程,其包含基因工程基本操作; 5.判断是基因工程还是蛋白质工程的依据:是否改造或合成基因,得到的蛋白质是否为天然蛋白质。 6.为什么蛋白质工程改造基因而不是直接改造蛋白质? (1)蛋白质的高级结构十分复杂,直接改造难度大。 (2)蛋白质是由基因编码的,改造了基因可以间接改造蛋白质。 (3)基因可以遗传,蛋白质无法遗传。 补充:基因的定点突变技术1——重叠PCR (1)该过程需要4种引物; (2)PCR1的产物AB是引物a和引物b扩增的结果; (3)PCR2的产物CD是引物c和引物d扩增的结果; (4)产物AD的形成需要引物吗?不需要,需要耐高温的DNA聚合酶。 (5)需要改变的碱基位于引物b和引物c上。 (6)引物b和引物c之间有什么关系?引物b和引物c应有部分碱基互补。 (7)PCR3中突变产物AD的扩增需要引物a和引物d。 (8)PCR1中至少第3次才能获得产物AB; (9)PCR2中至少第3次才能获得产物CD; (10)过程①的条件为:先加热至90-95℃再冷却至55-60℃。 (11)AB下链和CD上链结合能得到产物AD吗? 不能,DNA聚合酶只能将游离的脱氧核苷酸连接在已有链的3’端(即新链的延伸只能从5’端到3’端)。 补充:基因的定点突变技术2——大引物PCR 该过程需要三条引物,第一轮PCR利用突变上游引物和常规下游引物进行扩增;第二轮PCR利用第一轮扩增产物中的一条链作为下游大引物,与常规上游引物一起扩增得到完整的含有突变位点的DNA片段; 补充:基因的定点突变技术3 ▉考点03 生物技术的安全性和伦理 一、转基因成果令人叹为观止 1.对微生物的基因改造是基因工程中研究最早、最广泛和取得实际应用成果最多的领域。(P101) 2.转基因微生物 (1)对微生物进行基因改造的原因(微生物的优点):微生物的生理结构和遗传物质简单、生长繁殖快、对环境因素敏感和容易进行遗传物质操作。(P101) (2)实例1:转基因啤酒酵母:转基因酵母菌减少了啤酒酵母双乙酰的生成,缩短了啤酒的发酵期。(P101) (3)实例2:用基因工程技术构建高产、优质的基因工程菌来生产氨基酸,是目前工业化生产氨基酸的重要途径,还可以用来生产药物。(P101) 2.转基因动物 (1)将生长激素基因、促生长激素释放激素基因等转入动物体内,培育了生长迅速、营养品质优良的转基因家禽、家畜。(P101) (2)将某些抗病毒的基因导入动物体内,培育了抵抗相应病毒的动物新品种。(P102) (3)建立了某些人类疾病的转基因动物模型,为研究该疾病的致病机制和开发治疗药物提供依据,如转基因小鼠1型糖尿病模型、转基因小鼠原发性高血压模型等。(P102) 3.转基因植物 (1)科学家已经培育出了大批具有抗虫、抗病、抗除草剂和耐储藏等新性状作物。(2)实例1:转基因番茄(耐储藏):利用转基因技术显著抑制番茄中乙烯形成酶的活性和乙烯的生成量,从而培育成了转基因耐储藏番茄。(P102) (3)种植的转基因作物中大豆和玉米最多,其次是棉花和油菜。(P102) (4)截至2017年,我国只有转基因棉花和番木瓜获准商业化种植,我国批准发放了转基因棉花、番木瓜、水稻和玉米等作物的生产应用安全证书。(P102) (5)我国进口的基本上是转基因棉花的纤维,还有这几种作物在国外的直接加工产品。(P102) (6)硕果累累的转基因成果在带给人们喜悦的同时,也促使人们关注转基因生物的安全性问题。(P102) 4.防止基因污染的方法 (1)我国科学家将来自于玉米的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。(P102相关信息) (2)还可以把外源基因转入转基因植物的叶绿体DNA中。(了解) 二、对转基因产品安全性的争论 1.争论的原因 (1)原本是自然造就的生命形式被人为改造后出现了全新特征。(P103) (2)人们所生活的国家或社会不同,具有不同的价值观取向,对转基因技术就会产生不同的见解。(P103) 2.争论的方面:在转基因食品的安全性等方面发生激烈的争论。(P103) 对转基因食品安全性的辩论 观点 绝不能对转基因食品的安全性问题掉以轻心 不必担心转基因食品的安全性,这些问题在技术上可以解决 论据 反对实质性等同 支持实质性等同 担心滞后效应 多环节、严谨的安全性评估,可以保证转基因食品的安全 担心出现新的过敏原 科学家负责的态度,可以防止新过敏原的产生 担心营养成分改变 至今尚未发现一例因使用转基因食品而影响人体健康的实例 担心把动物蛋白基因转入农作物,侵犯了宗教信仰或素食主义的权益 根据举例排除法,没有足够的证据证明转基因食品有问题,就应该判断它没有问题 *实质性等同指在转基因农作物种只要某些重要成分没有发生改变,就可以认为与天然品种没有差别; 对转基因生物其他方面的辩论 争论焦点 反对者观点 赞成者观点 生物安全 ①可能成为“入侵的外来物种”; ②可能重组出有害病原体; ③有可能使杂草成为除不掉的“超级杂草” ①转基因农作物生命力有限,扩散到种植区外,会很快死亡; ②要表现出被赋予的新性状,必须具有一定的条件和种植技术; ③由于生殖隔离,难以与其他植物杂交; ④花粉传播距离有限,存活时间有限 环境安全 ①打破物种原有界限,改变生态系统中能量流动和物质循环; ②重组的微生物可能造成二次污染; ③有毒蛋白或过敏蛋白可能通过食物链进入其他动物和人体内; ①转基因并不会改变生物原有的分类地位,不会破坏生态系统的稳定性; ②转基因抗虫作物的种植可减少农药的使用; ③抗除草剂作物的种植,可保护农田土壤环境; 三、理性看待转基因技术 1.我国对转基因技术的方针是一贯的、明确的,就是研究上要大胆,坚持自主创新;推广上要慎重,做到确保安全;管理上要严格,坚持依法监管。(P104) 2.建立相应法规,如国务院颁布了《农业转基因生物安全管理条例》,国家有关部门制定实施了《农业转基因生物安全评价管理办法》《农业转基因生物标识管理办法》等,这些法规的制定既维护了消费者对转基因产品的知情权和选择权,又最大程度地保证了转基因技术和已经上市的转基因产品的安全性。(P104) 四、生殖性克隆人面临的伦理问题 1.比较生殖性克隆和治疗性克隆 生殖性克隆 治疗性克隆 不同的 概念 指通过克隆技术产生独立生存的新个体。(P106) 指利用克隆技术产生特定的细胞组织和器官,用它来修复或替代受损的细胞、组织和器官,从而达到治疗疾病的目的。(P106) 目的 用于生育,产生新个体 用于医学研究或治疗疾病 研究水平 个体水平 细胞、组织或器官水平 胚胎处理方式 获得早期胚胎需通过胚胎移植,到母体子宫内发育成个体 获得早期胚胎主要用于获得胚胎干细胞,然后诱导胚胎干细胞分化出所需的细胞、组织或器官 相同点 都属于无性生殖,遗传物质不变 2.对生殖性克隆人研究的不同见解。 (1)支持生殖性克隆人:是一项科学研究,有它自己内在的发展规律,社会应该允许科学家研究;生殖性克隆人有它自己内在的发展规律;虽然现在人们的伦理道德观念还不能接受这一切,但是人的观念是可以改变的。(P106) (2)反对生殖性克隆人:有伦理学家认为生殖性克隆人“有违人类尊严”;还有伦理学家认为,生殖性克隆人是在人为地制造在心理上和社会地位上都不健全的人,严重地违反了人类伦理道德。很多生物学家认为克隆技术还不成熟(克隆技术面临的问题):构建重构胚成功率低,胚胎移植到子宫后着床率低、流产率高、胎儿畸形率高和出生后死亡率高。即使有个体活过了幼年期,也可能早亡。(P106) 五、我国禁止生殖性克隆人 1.中国政府对克隆人的态度:积极支持制定《禁止生殖性克隆人国际公约》,坚决反对克隆人,不允许进行任何生殖性克隆人实验。(P108) 2.中国政府对生殖性克隆人实验的四不原则:不赞成、不允许、不支持、不接受。(P108) 3.我国政府一再重申四不原则的原因: (1)克隆人没有“父母”,这可能导致他们在心理上受到伤害;(P108) (2)由于技术问题,可能孕育出有严重生理缺陷的克隆人;(P108) (3)克隆人的家庭地位难以认定;(P108) (4)冲击了现有的一些有关婚姻、家庭和两性关系的伦理道德观念;(P108) (5)侵犯了人类尊严;(P108) (6)破坏了人类基因多样性的天然属性,不利于人类的生存和进化。(P108) 4.中国政府对治疗性克隆的态度:我国政府同样重视治疗性克隆所涉及的伦理问题,主张对治疗性克隆进行有效监控和严格审查。我国颁布了相关法规,以保证干细胞的研究在有关规定下进行。(P108) 5.利用体外受精、体细胞核移植等技术获得的囊胚,其体外培养期限自受精或核移植开始不得超过14d;不得将这样获得的已用于研究的人囊胚植入人或任何其他动物的生殖系统。(P108相关信息) 六、警惕用新技术研究生殖性克隆人 1.干细胞研究取得一系列重大进展: (1)外国科学家用4种转录因子诱导人的成纤维细胞转变成iPS细胞;(P108) (2)我国科学家用4种小分子化合物诱导小鼠成纤维细胞转变成为iPS细胞,在一定程度上避免了致癌风险;(P108) (3)科学家已成功用iPS细胞克隆出了活体小鼠。(P108) 2.人类基因组编写计划: (1)“人类基因组编写计划”:希望合成人类的整个基因组。(P109) (2)支持者认为这将培育出用于移植的人体器官,还会加速疫苗的研发,反对者认为这可能造出“无父母”人类或者拥有相同基因组的“克隆人。(P109) 试管婴儿 设计试管婴儿 设计完美婴儿 技术手段 无需进行基因检测 胚胎移植前需进行特定基因的检测 进行基因编辑(基因的敲除或插入),有目的地改造特定基因,胚胎移植前需进行遗传诊断 实践应用 解决不孕不育问题 用于白血病、贫血病等疾病的治疗 用于设计完美婴儿 相同 都是体外受精,早期胚胎在体外发育,然后进行胚胎移植,在生殖方式上都属于有性生殖 了解——CRISPR/Cas系统基因编辑技术 CRISPR是细菌中存在的一段特殊的DNA序列,这些序列具有某些噬菌体基因组的特征序列。Cas蛋白是一种RNA引导的DNA内切核酸酶。研究发现,当相同种类的噬菌体再次侵染细菌时,细菌通过转录CRISPR形成RNA,该RNA可以引导Cas蛋白找到并切断噬菌体释放到细菌体内的DNA,从而阻止噬菌体在细菌体内繁殖,因此,利用CRISPR/Cas系统可以对基因组进行定点编辑。 来自产脓链球菌的CRISPR/Cas9系统只涉及Cas9内切核酸酶,利用这一系统进行基因编辑时,需涉及一个载体,该载体要完成两件事,一是转录一段与待编辑的目标DNA片段的特定区域互补的RNA(向导RNA);二是表达出Cas9内切核酸酶,它在向导RNA的引导下,找到要编辑的目标DNA序列并将其切断。之后,细胞内天然的DNA修复过程被激活,利用该过程同源重组的特点,就可以实现对基因组的精确编辑。 七、生物武器的种类及特点 1.生物武器种类:包括致病菌类、病毒类和生化毒剂类。(P111) 2.生物武器特点:①致病能力强,传染性强,攻击范围广;②可以直接通过食物、生活必需品和带菌昆虫等散布,(传播途径多)经由呼吸道、消化道和皮肤等侵入人、畜体内。(不易被发现,难以防治;有一定的潜伏期;成本低、使用方法简单;受自然条件影响大。)(P111) 八、前事不忘,后事之师 1.前事不忘后事之师:侵华日军组建了从事细菌战的731部队和100部队,并在我国领土上修建了几十座细菌武器工厂。(P111) 2.生物武器和常规武器危害的本质差别(P112思考与讨论) (1)用于制造生物武器的致病菌、病毒等本质上是生物,可以进行大量的自我复制; (2)一个人受到这些生物武器伤害后,可以传染很多人; (3)生物武器更容易伤害大量平民等。 九、对生物武器的威胁,不能掉以轻心 1.有一些恐怖组织或个人在试图寻找各种大规模杀伤性武器,而生物武器相对容易获得,也便于携带和施放,一旦被利用,产生的危害是巨大的。(P112) 2.转基因技术的出现后,使得制造新型的致病菌成为可能。这些人类从来没有接触过的致病菌,可能让大批受感染者突然发病,而又无药可医,这样施放者便会造成敌对方公众极度恐慌,致使受害国一切活动瘫痪。(P112) 3.彻底销毁生物武器是全世界爱好和平的人民的共同期望。(P113) 4.禁止生物武器的公约 (1)1972年4月10日,苏联、美国、英国分别在其首都签署了《禁止试制、生产和储存并销毁细菌(生物)和毒剂武器公约》(简称《禁止生物武器公约》)。(P113) (2)我国对生物武器的态度:在任何情况下不发展、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。支持《禁止生物武器公约》的宗旨和目标,全面、严格履行公约义务,支持不断加强公约的约束力,并主张全面禁止和彻底销毁生物武器等各类大规模杀伤性武器。(P113) 2 / 4 学科网(北京)股份有限公司 $$

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专题04 基因工程的应用、蛋白质工程及生物技术的安全性和伦理问题(知识清单)-2024-2025学年高二生物下学期期中考点大串讲(人教版2019)
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