2027届高三生物一轮复习课件：选必三第三、四章主干知识汇总

该高中生物学高考复习课件聚焦基因工程与蛋白质工程核心模块，依据高考评价体系梳理了工具酶特性、PCR技术原理、基因表达载体构建等12个考查要点，通过近三年真题分析明确“重组DNA技术操作程序”占38%、“PCR与电泳实验”占25%的高频考点分布，归纳出选择填空题、实验设计题等典型题型的解题框架。 课件亮点在于“考点拆解+真题溯源+素养提升”的备考路径，如以2022年全国乙卷“基因工程制药”真题为例，运用科学思维分析双酶切法防止载体自环的原理，结合探究实践指导PCR扩增中引物设计的关键步骤。特设“易错警示”模块，针对限制酶识别序列、标记基因功能等易混点进行对比解析，帮助学生构建生命观念中的结构与功能观，教师可依托此课件实现考点精准突破，提升复习效率。

基因工程 定义 基因工程的基本概念 基因工程：指按照人们的愿望，通过转基因等技术，赋予生物新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。从技术操作层面看，由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，因此又叫作重组DNA技术 优点 能克服远缘杂交不亲和的障碍； 定向改造生物的遗传特性。 理论基础 基因可拼接的基础 ①DNA的基本组成单位相同（四种脱氧核苷酸） ②都遵循碱基互补配对原则 ③DNA分子的空间结构都是规则的双螺旋结构 基因可表达的基础 ①基因是控制生物性状的结构与功能单位 ②遗传信息的传递都遵循中心法则 ③生物界共用一套遗传密码。 三类工具 “分子手术刀” 准确切割DNA分子 限制性内切核酸酶 “分子缝合针” 将DNA片段连接起来 DNA连接酶 “分子运输车” 将重组的DNA分子导入受体细胞 载体 基因工程 重组DNA技术的基本工具 限制性核酸内切酶 主要来自原核生物（限制酶就是细菌的一种防御性工具，当外源DNA侵入时，会利用限制酶将外源DNA切割掉，以保证自身安全） 数千种（限制酶是一类酶，不是一种酶） 蛋白质 能识别双链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。 来源 化学本质 种类 功能 限制酶不切割自身DNA的原因：①无该种限制酶识别序列 ②DNA甲基化，使限制酶不能将其切开。 作用机制 识别序列长度：大多数限制酶的识别序列由6个核苷酸组成，也有少数限制酶的识别序列是由4个、8个或其他数量的核苷酸组成。 1. 识别特定序列： 识别序列特点：①识别序列中都可以找到一条中（心）轴线； ②中轴线两侧的碱基是反向对称重复排列的 ，称为回文序列。 2. 切割特定位点： 当限制酶在它识别序列的中心轴线两侧进行切割时，形成黏性末端 当限制酶在它识别序列的中心轴线进行切割时，形成平末端 ②T4 DNA连接酶 基因工程 重组DNA技术的基本工具 限制性核酸内切酶 限制酶切一次：断开2个磷酸二酯键；产生2个游离的磷酸基团； 消耗2分子水； 产生2个黏性末端。 同种限制酶切割形成的黏性末端一定相同， 不同限制酶切割形成的黏性末端不一定不同。【黏性末端相同即为同尾酶】 黏性末端的写法： 或5’-CTAG-3’ DNA连接酶 将双链DNA片段“缝合”起来，恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。【不是连接氢键，氢键的形成不需要酶的催化】 功能 两类DNA连接酶 ①E.coli DNA连接酶 E.coli DNA连接酶连接具有平末端的效率要远远低于T4 DNA连接酶； T4 DNA连接酶连接平末端效率低于连接黏性末端效率 5′ 5′ 5′ 3′ 5′ 3′ 限制酶 DNA连接酶 基因工程 重组DNA技术的基本工具 分子运输车丨载体 功能 将外源基因送入受体细胞, 在受体细胞内对目的基因进行大量复制 种类 噬菌体——将外源基因导入大肠杆菌等细菌细胞 植物病毒——将外源基因导入植物细胞 动物病毒——将外源基因导入动物细胞 区别：来源、大小、结构、复制方式及可以插入外源DNA片段的大小 质粒时最常用的载体，可把外源基因导入多种受体细胞。 作为载体的质粒 质粒：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。 注：被用作载体的质粒，都是在天然质粒基础上进行过人工改造的。 ①有一个至多个限制酶切割位点，便于插入目的基因； ②在受体细胞中稳定存在并能自我复制或整合到受体DNA上，随受体DNA同步复制； ③具有标记基因，便于筛选含有重组DNA分子的细胞； ④对受体细胞无害、易分离。 作为载体的条件 基因工程 DNA的粗提取与鉴定 实验原理 实验流程 1.提取DNA的原理 DNA不溶于酒精，某些蛋白质溶于酒精。 DNA在不同浓度的NaCI溶液中的溶解度不同，可溶于2mol/L的NaCI溶液 2.鉴定DNA的原理：在一定温度下，DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色 破碎细胞 取洋葱切碎，放入研钵中，倒入10 mL 研磨液，充分研磨（可加入少量石英砂助研，也可以加入纤维素酶和果胶酶） 研磨目的：破碎细胞，使核物质容易溶解在研磨液中。 以动物细胞（猪肝）为材料时：可直接用清水处理，吸水涨破 去除杂质 法一：在漏斗中垫上纱布过滤研磨液，4℃冰箱中静置后取上清液 法二：将研磨液倒入塑料离心管中离心，取上清液 采用纱布而非滤纸的原因：减少DNA 的损失 析出DNA 酒精处理：在上清液中加入体积相等的、预冷的酒精溶液（体积分数为95%）, 静置2~3min，溶液中出现的白色丝状物就是粗提取的DNA 法一：用玻璃棒沿一个方向（减少DNA断裂，以便获得较完整的DNA分子）搅拌，卷起丝状物，并用滤纸吸去水分； 收集DNA 法二：将溶液倒入塑料离心管中离心，取沉淀物晾干。 基因工程 DNA的粗提取与鉴定 实验流程 鉴定DNA 溶解DNA：去两支试管各加入2mol/L的NaCI溶液，其中一支加入丝状 物或沉淀物【溶解DNA，并去除部分杂质蛋白】 二苯胺鉴定：加入二苯胺试剂，混合均匀后，将试管置于沸水中加热5min。待试管冷却后，比较两支试管中溶液颜色的变化。 颜色变化：实验组呈现蓝色 实验反思 低温操作包括：①4℃冰箱静置 ②预冷酒精处理 ③避免研磨太用力 原因：①可抑制核酸水解酶的活性，进而抑制DNA降解； ②抑制分子运动，使DNA易形成沉淀析出； ③低温有利于增加DNA分子的柔韧性，减少其断裂。 二苯胺试剂使用要点：①现配现用②用棕色瓶保存③需要沸水浴加热 基因工程 用PCR技术 扩增DNA 基本概念 PCR是聚合酶链式反应的缩写，它是一项根据DNA半保留复制的原理，在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。 定义 原理 ①DNA半保留复制 ②热变性原理 仪器 PCR扩增仪/PCR仪 PCR体系 原料 4种脱氧核苷酸（即4种dNTP→提供原料和能量） 酶 耐高温的DNA聚合酶 模板 目的基因 引物 引物是一小段能与DNA母链的一段碱基序列互补配对的短单链核酸。 化学本质：体内→一小段RNA；PCR→一小段DNA 缓冲液 缓冲液种一般添加Mg2+ 基本流程 变性：当温度超过90℃以上时，氢键断裂，双链DNA解聚为两条单链DNA 复性：当温度下降到50℃左右（退火）时，两种引物通过碱基互补配对与两条单链DNA结合。 延伸：当温度上升到72°C左右时，溶液中的4种脱氧核苷酸在耐高温的DNA聚合酶（Taq酶）的作用下，根据碱基互补配对原则合成新的DNA链。 基因工程 用PCR技术 扩增DNA 温度选择 核心逻辑：温度升高，氢键易断不易成；温度降低，氢键易成不易断 变性温度：DNA模板长度越长，C/G比例越高，则氢键越多，变性温度越高 复性温度：提高特异性结合方法有①适当提高复性温度②适当提高引物长度 延伸温度：72°C为耐高温的DNA聚合酶的最适温度 引物设计 添加引物的原因：DNA聚合酶不具有从头合成子链的功能，引物为DNA聚合酶提供了游离的3′端，使DNA聚合酶从3′端延伸子链。 设计引物的依据： 一段已知的目的基因核苷酸序列 PCR体系至少需要2种引物，因为DNA的两条链是反向平行的（序列不同） 引物设计要求： ①两种引物间不能互补→防止引物之间配对，导致引物不能与模板链结合 ②同种引物间不能互补→防止引物自身配对折叠 注意：引物结合于模版3’端 基因工程 用PCR技术 扩增DNA PCR部分应用 目的基因的检测：以一段已知的目的基因核苷酸序列设计引物 目的基因转录的检测：需要将mRNA逆转录为cDNA，然后再进行扩增。 插入方向的检测：一个引物结合于插入序列上，另一个结合于插入序列外 引入限制酶酶切序列：在常规引物的5’端引入限制酶酶切序列 实现基因改造：①重叠延伸PCR ②大引物PCR ③重叠延伸实现基因拼接 实时荧光定量PCR：通过引入荧光探针，依据荧光强度变化，实现定量检测 PCR的计算问题 复制n次得到2n个DNA分子，2n+1个DNA单链，2n-2n个等长的目的基因 复制n次消耗2n+1-2个引物 子代中含模板链的DNA（即仅含1个引物的DNA）有2个 获得等长目的基因的轮次： 若2个引物结合位点均在最末端，则需要1轮 若1个引物结合位点在最末端，另一个结合位点不在最末端，则需要2轮 若2个引物结合位点均不在最末端，则需要3轮 基因工程 实验过程 实验前的准备 ①高压蒸汽灭菌微量离心管、枪头、枪头盒等，避免外源DNA污染。 ②缓冲液和酶应分装成小份，并在 -20℃储存。使用前，将所需试剂从冰箱拿出，放在冰块上缓慢融化 ③戴上一次性手套 用PCR技术 扩增DNA PCR体系配置 利用微量移液器将缓冲液、原料、模板耐高温的DNA聚合酶和两种引物按规定的量添加到微量离心管中 离心 将微量离心管离心约10s，使反应液集中在离心管的底部 目的：提高反应速率 参数设置 循环程序 变性 复性 延伸 预变性 94℃，5min — — 30次 94℃，30s 55℃，30s 72℃，1min 最后1次 94℃，1min 55℃，30s 72℃，10min 预变性目的：使DNA充分变性，双链打开，以利于引物更好地和模板结合。 最后一次循环的变性、延伸时间增长的原因：让DNA充分打开并延伸。 基因工程 实验原理 琼脂糖凝胶电泳检测扩增成果 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，这个过程就是电泳。 一般使用的电泳缓冲液pH=8，DNA分子带负电荷，在电场中DNA便向正极泳动。因此，样品点样孔应靠近负极。 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 琼脂糖凝胶浓度越高→孔径越小→速率越慢 DNA分子越大→速率越慢 电泳定义 电泳方向 电泳速率 关键试剂 电泳缓冲液 ①增加导电性；②维持电泳过程中合适的pH。 核酸染料 染料与核酸结合后在紫外光照射下，才能看见荧光。其荧光强度与DNA分子的含量成正比。 载样缓冲液 溴酚蓝作用：①指示剂使样品呈现颜色，便于加样； ②指示样品迁移的速率及方向。 蔗糖或甘油（沉降剂）作用：密度较大，容易下沉 Marker 指示分子大小的标准参照物 基因工程 琼脂糖凝胶电泳实验流程 琼脂糖凝胶电泳检测扩增成果 配制琼脂糖溶液 根据待分离DNA片段的大小，用电泳缓冲液配制琼脂糖溶液，一般配制质量体积比0.8%～1.2%的琼脂糖溶液。在沸水浴或微波炉内加热至琼脂糖熔化。稍冷却后，加入适量的核酸染料混匀 制备凝胶 将温热的琼脂糖溶液迅速倒入模具，并插入合适大小的梳子，以形成加样孔。待凝胶溶液完全凝固，小心拔出梳子，取出凝胶放入电泳槽内。 加电泳缓冲液 将电泳缓冲液加入电泳槽中，电泳缓冲液没过凝胶1mm为宜； 加待测样品 将扩增得到的PCR产物与凝胶载样缓冲液（内含指示剂）混合，再用微量移液器将混合液缓慢注入凝胶的加样孔内。留一个加样孔加入指示分子大小的标准参照物（marker） 电泳 接通电源，根据电泳槽阳极至阴极之间的距离来设定电压，一般为1～5V/cm。待指示剂前沿迁移接近凝胶边缘时，停止电泳 观察记录 取出凝胶置于紫外灯下观察和照相。DNA条带位置表征DNA大小（下小上大）；DNA条带宽度表征DNA的含量（窄少宽多） 基因工程 基因的结构 基因工程的基本操作程序 核心区别：真核基因含有内含子而原核基因无内含子。 基因文库构建 基因组文库的构建：提取细胞的DNA→限制酶切获得DNA片段→插入质粒→导入受体菌【特点：较大、基因含有内含子、含某种生物的全部基因】 cDNA文库的构建：提取细胞的mRNA→逆转录得到cDNA→限制酶切获得DNA片段→插入质粒→导入受体菌【特点：较小、基因无内含子、含某种生物的部分基因、可以实现物种间基因交流】 基因工程 目的基因的筛选与获取 基因工程的基本操作程序 目的基因 在基因工程的设计和操作中，用于改变受体细胞性状或获得预期表达产物等的基因。主要指的是编码蛋白质的基因，也可以是一些具有调控作用的因子。 筛选目的基因 1. 从相关的已知结构和功能清晰的基因中筛选 如Bt基因编码的Bt抗虫蛋白结构功能已知，可用于制备抗虫棉。 【Bt毒蛋白在害虫肠道的碱性环境下表现出毒性，分解为多肽后与害虫肠上皮细胞特异性受体结合，导致细胞膜穿孔，最终使害虫死亡】 2. 基于测序技术的序列数据库(Genbank)和序列比对工具(BLAST) 获取和扩增目的基因 1. PCR技术：可用于获取和扩增目的基因 2.人工合成： 前提： 基因比较小、核苷酸序列已知 通过DNA合成仪用化学方法直接合成 方法： 人工合成的目的基因不含内含子、启动子及终止子 结果： 3.基因文库:将含有某种生物不同基因的许多DNA片段，导入受体菌的群体中储存，各个受体菌分别含有这种生物的不同基因，称为基因文库。 基因工程 构建基因表达载体 基因工程的基本操作程序 操作目的 地位 基因表达载体的组成成分 ①让基因在受体细胞中稳定存在，并且遗传给下一代; ②使目的基因能够表达和发挥作用 构建基因表达载体是基因工程的核心。 本质：有特殊序列结构的DNA片段 位置：基因的上游 功能：RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录出mRNA 诱导型启动子：存在诱导物时，可激活或抑制目的基因表达 启动子 终止子 本质：有特殊序列结构的DNA片段 位置：基因的下游 功能：终止转录 目的基因：必须插到启动子和终止子之间 标记基因：鉴别和筛选含有目的基因受体细胞 复制原点：DNA复制的起始位点 基因工程 构建基因表达载体 基因工程的基本操作程序 构建流程 ①用限制酶切割载体，使它出现一个切口 ②用同种限制酶或能产生相同末端的限制酶切割含有目的基因的DNA片段 ③用DNA连接酶将目的基因片段拼接到载体的切口处，形成重组DNA分子 限制酶的选择原则 (1)不破坏目的基因原则 (2)保留标记基因、启动子、终止子、复制原点原则 (3)确保目的基因和出现相同黏性末端原则 单酶切法缺点 双酶切法优点 ①质粒、目的基因自身环化； ②质粒与目的基因随意连接 ① 防止质粒、目的基因自身环化 ② 防止质粒与目的基因随意连接 基因工程 将目的基因导入受体细胞 基因工程的基本操作程序 导入植物细胞的方法 1.花粉管通道法——我国科学家独创 方法一：用微量注射器将含目的基因的DNA溶液（含构建好的基因表达载体的溶液）直接注入子房中 方法二：在植物受粉后的一定时间内，剪去柱头，将DNA（含目的基因）溶液滴加在花柱切面上，使目的基因借助花粉管通道进入胚囊。 适用生物：开花植物 两种方法操作后获得含目的基因的合子，再发育为转基因植物的种子，最终通过种植获得完整植株。 转化：目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。实质是基因重组。 基因工程 将目的基因导入受体细胞 基因工程的基本操作程序 导入植物细胞的方法 2.农杆菌转化法——常用方法 基本原理 生活在土壤中的农杆菌能在自然条件下侵染因损伤而释放酚类物质的双子叶植物和裸子植物。侵染过程中，能将Ti质粒上的T-DNA (可转移的DNA)转移到被侵染的细胞，并且将其整合到该细胞的染色体DNA上。 操作过程 1. 第一次拼接：将目的基因拼接到Ti质粒的T-DNA上 2. 第一次导入：将含目的基因的重组Ti质粒导入农杆菌 3. 第二次导入：含目的基因的T-DNA导入受体细胞。 具体方法：①将从新鲜的叶片上取下的圆形小片与农杆菌共培养【受体细胞为体细胞，后续用植物组织培养技术获得完整植株】 ②可以将花序直接浸没在含有农杆菌的溶液中一段时间 【受体细胞为生殖细胞，后续获得种子，通过种植获得完整植株】 4. 第二次拼接(非人工操作)：被插入目的基因的T-DNA拼接到受体细胞染色体的DNA上。 注：对于单子叶植物，可人工添加酚类物质，吸引农杆菌侵染和转化 基因工程 将目的基因导入受体细胞 基因工程的基本操作程序 导入动物细胞 受体细胞为受精卵 ① 体积大，易操作。 ② 全能性高，易培养成完整个体 显微注射法 构建基因表达载体并提纯 利用显微注射将基因表达载体注入受精卵 早期胚胎培养 胚胎移植 获得具有新性状的动物 导入微生物细胞 Ca2+处理法 Ca2+的作用：使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态 （即感受态细胞） 微生物细胞（如大肠杆菌）作为受体细胞的优点： ①繁殖快，易培养 ②多为单细胞 ③遗传物质相对较少 ④对环境因素敏感 ⑤容易进行遗传物质操作 原核表达系统相较于真核表达系统的劣势： ①原核生物细胞里没有相应的酶来去除内含子； ②原核生物没有真核的蛋白质加工系统（如内质网、高尔基体等） 基因工程 目的基因的检测与鉴定 基因工程的基本操作程序 分子水平的检测 PCR技术 ①检测目的基因是否插入 ②检测目的基因是否转录为mRNA 核酸分子杂交技术 基因探针：带有标记（放射性同位素标记或荧光分子标记等）的单链核酸片段(DNA或RNA)，能与目的基因的一条链发生碱基互补配对。 抗原——抗体杂交技术 可检测目的基因是否翻译为蛋白质，原理为抗原与抗体的特异性结合 个体生物学水平 转基因生物 鉴定方法 成功标志 抗虫植物 饲喂害虫(抗虫接种实验) 害虫死亡 抗病毒（菌）植物 病毒（菌）感染(抗病接种实验) 未出现病斑 抗盐植物 盐水浇灌 正常生长 抗除草剂植物 喷洒除草剂 正常生长 获取目的基因产物的转基因生物 提取细胞产物与天然产品 进行功能活性比较 功能、活性正常 基因工程 农牧业应用 基因工程的应用 应用 目的基因 转基因抗虫植物 具有抗虫功能的基因 转基因抗病植物 来自某些病毒、真菌等的抗病基因 转基因抗除草剂植物 降解或抵抗某种除草剂的基因 改良植物品质 提高氨基酸含量 某种必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因 转基因牵牛花 与植物花青素代谢相关的基因 提高动物的生长速率 将外源生长激素基因导入动物体内 改善畜产品的品质 将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组，使获得的转基因牛分泌的乳汁中，乳糖的含量大大降低 食品工业应用 工程菌：用基因工程的方法，使外源基因得到高效表达的菌类。 利用工程菌可以生产食品工业用酶、氨基酸和维生素 氨基酸实例：阿斯巴甜（甜味剂）主要由天冬氨酸和苯丙氨酸形成 酶实例：【优点：纯度更高，生产成本显著降低，生产效率较高。】 ①用于奶酪生产中凝聚固化奶中蛋白质的凝乳酶； 【将编码牛凝乳酶的基因导入大肠杆菌、黑曲霉或酵母菌基因组中】 ②加工转化糖浆需要的淀粉酶 ③加工烘烤食品用到的脂肪酶 基因工程 基因工程的应用 医药卫生领域的应用 生物反应器 乳腺生物反应器的操作方法： ①构建基因表达载体：将药用蛋白基因与乳腺肿特异表达的基因的启 动子等调控元件重组在一起 ②将目的基因导入受体细胞：通过显微注射法导入哺乳动物受精卵中 ③早期胚胎培养与胚胎移植 ④获得产品：动物进入泌乳期后，可以从其乳汁中分离提纯所需药物 乳腺生物反应器的局限性：动物泌乳期有间隔，且必须是雌性动物。 膀胱生物反应器 操作方法：将药用蛋白基因与膀胱上皮细胞中特异表达的基因的启动子 重组在一起，获得转基因动物后，从尿液中分离所需药物 优点：①动物一出生就可收集产物，不论动物的性别和是否处于泌乳期。 ②从尿液中提取蛋白质比从乳汁中提取更简便、高效。 基因工程 基因工程的应用 医药卫生领域的应用 移植器官工厂 操作对象为猪的原因：①猪的内脏构造、大小、血管分布与人相似②猪体内隐藏的致病病毒远远少于灵长类动物 操作方法：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。 用基因工程生产的药物包括细胞因子、抗体、疫苗、激素等。 干扰素是可干扰病毒复制的糖蛋白，可治疗多种病毒感染和肿瘤 其他例子：血小板生成素、促红细胞生成素、粒细胞集落刺激因子等 药物生产实例 环境保护方面的应用 培育出可降解多种污染物的“超级细菌” 利用经过基因工程改造的微生物来生产能源 蛋白质工程 蛋白质工程的概念 定义：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，来改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质，以满足人类生产和生活的需求。 地位：在基因工程基础上延伸出来的第二代基因工程 理论和技术：分子生物学、晶体学和计算机技术 蛋白质工程的缘由 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。 局限性：只能生产自然界中已存在的蛋白质【不一定符合人类需要】 基因工程 蛋白质工程 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。 实质：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 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； 蛋白质工程 蛋白质工程的流程 蛋白质工程的例子 从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测氨基酸序列→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列(基因)或合成新的基因→获得所需要的蛋白质 蛋白质工程的流程是逆中心法则，与天然蛋白质合成的过程相反 1.通过改造天冬氨酸激酶或二氢吡啶羧酸合成酶，获得高赖氨酸产量的玉米 2.通过改造天然胰岛素，避免其形成二聚体或六聚体，获得速效胰岛素类似物 3.通过改造天然干扰素，延长干扰素体外保存时间 4. 将小鼠抗体上结合抗原的区域嫁接到人的抗体上，降低人体免疫反应强度 5. 改进酶的性能或开发新的工业用酶，如适应范围更广的枯草杆菌蛋白酶 6. 改造某些参与调控光合作用的酶，提高光合作用的效率，增加粮食的产量 7. 设计微生物农药，通过改造微生物蛋白质的结构，增强防治病虫害的效果 生物技术的安全性与伦理问题 基因污染 基因污染：指对原生物种基因库非预期或不受控制的基因流动。 处理方法： ①叶绿体转化：将目的基因插入叶绿体基因中。转基因植物的花粉中由于无叶绿体基因而不会导致基因污染。 ②雄性不育：例如将来自于玉米的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。 禁止生物武器 生物武器种类 致病菌类：波特淋菌、霍乱弧菌、炭疽杆菌等 病毒类：天花病毒等 生化毒剂类：肉毒杆菌毒素等 特点 致病能力强、攻击范围广等 传播途径 生物武器可以直接或者通过食物、生活必需品和带菌昆虫等散布 我国态度 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。 生物技术的安全性与伦理问题 生殖性克隆与治疗性克隆 比较项目 治疗性克隆 生殖性克隆 区别 含义 利用克隆技术产生特定的细胞、组织和器官，用它们来修复或替代受损的细胞、组织和器官。 是指通过克隆技术产生独立生存的新个体。 目的 从胚胎取出干细胞用于医学研究和治疗疾病 得到克隆人 胚胎处理方式 从早期胚胎获得胚胎干细胞，然后诱导胚胎干细胞分化出所需的细胞、组织或器官。 获得早期胚胎需通过胚胎移植，到母体子宫内发育成个体。 操作水平 细胞水平 个体水平 我国态度 四不原则：不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验。 对治疗性克隆进行有效监控和严格审查。 联系 都属无性生殖，产生新个体或新组织，遗传信息与供体相同；其遗传不遵循孟德尔遗传规律 警惕用新技术研究生殖性克隆人：①诱导多能干细胞技术②人类基因组编写计划 $