2024版新教材高考生物全程一轮总复习第十二单元生物技术与工程课前自主预习案6基因工程及生物技术的安全性与伦理问题

课前自主预习案6基因工程及生物技术的安全性与伦理问题素能目标★考向导航基础梳理——系统化知识点一基因工程的概念分析知识点二基因工程的操作工具3种工具，其中有两种工具酶1．限制性内切核酸酶（又称限制酶）（1）来源：主要是从生物中分离纯化出来的。（2）作用：识别双链DNA分子的某种特定的，并切开特定部位的两个核苷酸之间的。（3）结果：产生或平末端。特别提醒正确认识限制酶①限制酶是一类酶，而不是一种酶。②将一个基因从DNA分子上切割下来，需要切两处，同时产生四个黏性末端或平末端。③不同DNA分子用同一种限制酶切割，产生的末端都相同，同一个DNA分子用不同的限制酶切割，产生的末端一般不相同。④限制酶切割位点应位于标记基因之外，不能破坏标记基因，以便进行检测。⑤限制酶不切割自身DNA的原因是原核生物中不存在该酶的识别序列或识别序列已经被修饰。2．DNA连接酶种类E.coliDNA连接酶T4DNA连接酶来源T4噬菌体特点只缝合末端缝合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，连接两个DNA片段3.载体（1）作用：携带外源DNA片段进入。（2）种类：、噬菌体、等。特别提醒基因载体与膜载体的区别基因工程中的载体是DNA分子，能将目的基因导入受体细胞内，它能在宿主细胞内稳定存在，并可对目的基因进行大量复制；膜载体是蛋白质，与细胞膜的通透性有关。知识点三基因工程的基本操作程序1．目的基因的筛选与获取（1）目的基因：用于或获得等的基因。2．基因表达载体的构建（1）构建基因表达载体的目的：①使目的基因在受体细胞中，并且可以给下一代。②使目的基因能够和发挥作用。（2）基因表达载体的组成：3．将目的基因导入受体细胞该过程未涉及碱基互补配对项目植物细胞动物细胞微生物细胞常用方法法、法技术Ca2＋处理法受体细胞受精卵、体细胞原核细胞4.目的基因的检测与鉴定检测目的检测方法判断标准目的基因是否插入转基因生物的DNA技术是否出现杂交带目的基因是否转录出了mRNA分子杂交技术是否出现目的基因是否翻译出蛋白质技术是否出现杂交带个体水平的鉴定如抗虫、抗病的接种实验是否表现出相应的特性知识点四基因工程的应用1．基因工程在农牧业方面的应用（1）转基因植物；（2）转基因植物；（3）转基因植物；（4）改良植物的品质；（5）提高动物的；（6）改善畜产品的品质。2．基因工程在医药卫生领域的应用（1）对进行基因改造，使它们能够生产药物。（2）让哺乳动物批量生产。（3）可能使建立工厂的设想成为现实。3．在食品工业方面的应用：利用工程菌生产食品工业用酶、等。知识点五蛋白质工程知识点六生物技术的安全性与伦理问题1．转基因产品的安全性（1）引发对转基因产品安全性争论的原因①基因工程对原本是自然造就的生命形式进行了改造，使之具有了。②人们所生活的国家或社会，、意识形态、宗教信仰、水平、历史背景、传统文化和观念等的差异，决定了人们具有不同的价值观取向。（2）理性看待转基因技术①以完备的为基础，即清晰地了解的原理和操作规程。②应该看到人们的观点受到许多复杂的、经济和文化等因素的影响。③要靠确凿的和严谨的进行思考和辩论。2．关注生殖性克隆人（1）生殖性克隆与治疗性克隆①生殖性克隆：指通过克隆技术产生____________________________。②治疗性克隆：指利用克隆技术产生，用来修复或替代受损的细胞、组织和器官，达到治疗疾病的目的。（2）生殖性克隆人面临的伦理问题①生殖性克隆人“有违”。②生殖性克隆人是人为地制造在上和上都不健全的人。③克隆技术还不成熟，生殖性克隆人会面临、死胎和等问题。（3）警惕用新技术研究生殖性克隆人①利用技术，有可能产生人的iPS细胞，从而产生克隆人。②如果按照“人类基因组编写计划”合成人类的，就有可能造出“无父母”人类或者拥有相同基因组的“克隆人”。3．禁止生物武器（1）种类：包括类、病毒类和类等。（2）特点：致病能力强、攻击范围广。（3）散布途径：直接或者通过、生活必需品和等散布，经由等侵入人、畜体内，造成大规模伤亡，也能大量损害植物。基能过关——问题化一、判一判（判断正误并找到课本原话）（一）重组DNA技术的基本工具1．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。（选择性必修3P67正文）（）2．基因工程中用到的工具酶有限制酶、DNA连接酶、载体。（选择性必修3P70正文）（）3．限制酶能够识别双链DNA分子中特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的氢键断开。（选择性必修3P71正文）（）4．基因工程中实际用到的质粒都是在天然质粒的基础上进行过人工改造的。（选择性必修3P72正文）（）5．质粒上标记基因的存在便于重组分子的筛选。（选择性必修3P72正文）（）（二）基因工程的基本操作程序1．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。（选择性必修3P77相关信息）（）2．构建基因表达载体是转基因工程的核心工作。（选择性必修3P80正文）（）3．启动子是一段有特殊序列结构的DNA片段，它是RNA聚合酶识别和结合的部分，有了它才能驱动DNA的复制过程。（选择性必修3P80正文）（）4．构建基因表达载体过程中通常用同种限制酶切割质粒和目的基因。（选择性必修3P80正文）（）5．转化是指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。（选择性必修3P81正文）（）（三）基因工程的应用及蛋白质工程的原理和应用1．科学家将外源生长素基因导入鲤鱼，转基因鲤鱼的生长速率提高了42%～115%。（选择性必修3P89正文）（）2．干扰素是一种具有干扰病毒复制作用的糖蛋白，在临床上被广泛应用。（选择性必修3P90资料卡）（）3．基因工程中可以将目的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，得到乳腺生物反应器。（选择性必修3P90正文）（）4．蛋白质工程是在基因工程的基础上，延伸出来的第二代基因工程，是包含多学科的综合科技工程。（选择性必修3P93正文）（）（四）生物技术的安全性与伦理问题1．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是微生物基因工程。（选择性必修3P101正文）（）2．人们所生活的国家或社会，政治制度、意识形态、宗教信仰、经济发展水平、历史背景、传统文化和伦理道德观念等的差异，决定了人们具有相同的价值观取向。（选择性必修3P103正文）（）3．理性看待转基因技术最重要的是，要靠确凿的证据和严谨的逻辑进行思考和辩论。（选择性必修3P103正文）（）4．我国对转基因技术的方针是研究上要大胆，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。（选择性必修3P104正文）（）5．很多生物学家认为，克隆技术已经很成熟，可以推广使用，甚至可以克隆人。（选择性必修3P107正文）（）6．生殖性克隆人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。（选择性必修3P108正文）（）7．生物武器相对容易获得，也便于携带和施放，但不会引起公众恐慌。（选择性必修3P112正文）（）8．1972年4月，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》）。（选择性必修3P113正文）（）三、连一连生物武器的种类三、议一议【教材易漏拾遗】1．[选择性必修3P71正文拓展]限制酶主要来源于原核生物，为什么不能切割自身DNA分子？2．[选择性必修3P72正文拓展]DNA连接酶和DNA聚合酶是一回事吗？为什么？3．[选择性必修3P80正文拓展]构建基因表达载体的目的是什么？4．[选择性必修3P80正文拓展]为什么不能将目的基因插入载体的标记基因中？5．[选择性必修3P93正文拓展]基因工程能否完全满足人们生产和生活的需要，为什么？6．[选择性必修3P94正文拓展]蛋白质工程为什么通过对基因进行操作来实现对天然蛋白质的改造？7．[选择性必修3P103正文拓展]转入生长激素基因的鱼生长速度快，饵料转化率高。但鱼类易于逃逸、扩散，因此转基因鱼存在生态安全性问题，我国科学家只将三倍体的转基因鱼投入自然系统。请根据材料思考回答下列问题：（1）转基因鱼成功的物质基础是什么？（2）试从保障生态安全性问题分析只投放三倍体鱼的原因。8．[选择性必修3P106正文发掘]生殖性克隆与治疗性克隆最主要的区别是什么？9．[选择性必修3P112正文发掘]对待生物武器的态度与转基因安全性的态度有何不同？课前自主预习案6基础梳理——系统化【知识点一】基因重组受体分子生物类型生物产品【知识点二】1．(1)原核(2)核苷酸序列磷酸二酯键(3)黏性末端2．大肠杆菌黏性黏性磷酸二酯键3．(1)受体细胞(2)质粒动植物病毒(3)限制酶切割位点标记基因【知识点三】1．(1)改变受体细胞性状预期表达产物(2)结构和功能清晰PCR技术2．(1)稳定存在遗传表达(2)上游RNA聚合酶下游标记基因3．农杆菌转化花粉管通道显微注射受精卵4．DNA分子杂交杂交带抗原—抗体杂交【知识点四】1．(1)抗虫(2)抗病(3)抗除草剂(5)生长速率2．(1)微生物或动植物的细胞(2)药物(3)移植器官3．氨基酸和维生素【知识点五】基因合成新的蛋白质蛋白质结构脱氧核苷酸序列【知识点六】1．(1)全新特征政治制度经济发展伦理道德(2)相关科学知识转基因技术政治证据逻辑2．(1)独立生存的新个体特定的细胞、组织和器官(2)人类尊严心理社会地位流产畸形儿(3)化学诱导多能干细胞整个基因组3．(1)致病菌生化毒剂(3)食物带菌昆虫呼吸道、消化道和皮肤基能过关——问题化一、判一判(一)重组DNA技术的基本工具1．√2.×3.×4.√5.√(二)基因工程的基本操作程序1．√2.√3.×4.√5.√(三)基因工程的应用及蛋白质工程的原理和应用1．×2.√3.√4.√(四)生物技术的安全性与伦理问题1．√2.×3.√4.√5.×6.√7.×8.√二、连一连三、议一议1．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，并在特定的位点进行切割。限制酶不切割自身DNA分子的原因是原核生物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．提示：不是。DNA连接酶连接的是两个DNA片段，而DNA聚合酶是把单个的脱氧核苷酸连接到已有的DNA片段上。3．提示：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代；同时，使目的基因能够表达和发挥作用。4．提示：标记基因用于鉴定目的基因是否成功导入受体细胞，以便将含目的基因的细胞筛选出来，若标记基因中有目的基因插入，则标记基因被破坏，无法进行筛选。5．提示：不能，因为基因工程原则上只能生产自然界中已存在的蛋白质，不能完全满足人类的需要。6．提示：①蛋白质具有十分复杂的空间结构，基因的结构相对