專題19基因工程與生物技術(shù)的安全性

1、專題19晨背關(guān)鍵語句導(dǎo)練感悟高考熱點透析高考考點一考點二拾遺自主補給沖刺直擊高考整理ppt 6基因工程的基本操作程序：目的基因的獲取基因表達(dá)載體的構(gòu)建將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞目的基因的檢測與鑒定。 7獲取目的基因的方法有從基因文庫中獲取，利用PCR技術(shù)和人工合成法獲取。 8基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動子、終止子和標(biāo)記基因等。 9目的基因?qū)胫参锛?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法。 10目的基因?qū)雱游锛?xì)胞的方法是顯微注射法，常用的受體細(xì)胞是受精卵。整理ppt 11蛋白質(zhì)工程是通過基因修飾或基因合成對現(xiàn)有蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，或制造一種新的蛋白質(zhì)。 12面對轉(zhuǎn)基因技術(shù)的利弊，正確的做法是

2、趨利避害，而不能因噎廢食。 13基因身份證是把個人的致病基因和易感基因檢測出來，記錄在磁卡上，做成個人基因身份證。 14生物武器的種類包括致病菌、病毒、生化毒劑，以及經(jīng)過基因重組的致病菌。整理ppt1(2012浙江高考)天然的玫瑰沒有藍(lán)色花，這是由于缺少控制藍(lán)色色素合成的基因B，而開藍(lán)色花的矮牽牛中存在序列已知的基因B?，F(xiàn)用基因工程技術(shù)培育藍(lán)玫瑰，下列操作正確的是()A提取矮牽牛藍(lán)色花的mRNA，經(jīng)過逆轉(zhuǎn)錄獲得互補的 DNA，再擴(kuò)增基因BB利用限制性核酸內(nèi)切酶從開藍(lán)色花矮牽牛的基因文庫中 獲取基因BC利用DNA聚合酶將基因B與質(zhì)粒連接后導(dǎo)入玫瑰細(xì)胞D將基因B直接導(dǎo)入大腸桿菌，然后感染并轉(zhuǎn)入玫瑰

3、細(xì)胞命題立意本題考查基因工程及其應(yīng)用的相關(guān)知識。整理ppt知識依托目的基因的獲取可通過逆轉(zhuǎn)錄獲得。基因工程操作工具酶有限制酶和DNA連接酶。將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞需要運載體攜帶。解析選 獲取目的基因B，可先提取矮牽牛藍(lán)色花的mRNA，經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄獲得互補的DNA，再經(jīng)PCR技術(shù)擴(kuò)增；基因文庫構(gòu)建時是將目的基因與載體連接起來，形成重組載體，再導(dǎo)入受體菌中儲存和擴(kuò)增，提取目的基因時不需使用限制酶；連接目的基因與質(zhì)粒的酶是DNA連接酶；將目的基因?qū)胫参锛?xì)胞，常用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，不使用大腸桿菌。A整理ppt學(xué)車問答 學(xué)車問題回答駕駛員模擬考試2016 科目一 科目二 科目三 科目四整理ppt2(2012江

4、蘇高考)下列關(guān)于轉(zhuǎn)基因生物安全性的敘述，錯誤的是 ()A種植轉(zhuǎn)基因作物應(yīng)與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)種植區(qū)隔離B轉(zhuǎn)基因作物被動物食用后，目的基因會轉(zhuǎn)入動物體細(xì)胞中C種植轉(zhuǎn)基因植物有可能因基因擴(kuò)散而影響野生植物的遺傳 多樣性D轉(zhuǎn)基因植物的目的基因可能轉(zhuǎn)入根際微生物命題立意本題主要考查轉(zhuǎn)基因生物安全性相關(guān)問題。知識依托轉(zhuǎn)基因作物可能通過花粉傳給近緣作物造成基因污染，因此需隔離種植。轉(zhuǎn)基因作物被動物食用后，會被消化分解為基本營養(yǎng)成分被吸收，不會轉(zhuǎn)入動物體內(nèi)。整理ppt解析選 A項，種植轉(zhuǎn)基因作物(如抗蟲棉)應(yīng)與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)(普通棉花)種植區(qū)隔離，否則傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)種植區(qū)的產(chǎn)量會受到很大的影響；B項，目的基因的本質(zhì)為DNA，動物

5、食用后會將其消化分解成小分子脫氧核苷酸，所以不會轉(zhuǎn)入動物體細(xì)胞中；C項，轉(zhuǎn)基因作物可能由于目的基因通過花粉擴(kuò)散而影響野生植物的遺傳多樣性；D項，導(dǎo)入轉(zhuǎn)基因生物的目的基因有可能與感染轉(zhuǎn)基因作物的某些細(xì)菌或病毒雜交，從而重組得到對人類或其他生物有害的病原體。B整理ppt3(2012新課標(biāo)全國卷)根據(jù)基因工程的有關(guān)知識，回答下列問題：(1)限制性內(nèi)切酶切割DNA分子后產(chǎn)生的片段，其末端類型有_和_。(2)質(zhì)粒運載體用EcoR切割后產(chǎn)生的片段如下：AATTC G G CTTAA為使運載體與目的基因相連，含有目的基因的DNA除可用EcoR切割外，還可用另一種限制性內(nèi)切酶切割，該酶必須具有的特點是_。整理

6、ppt(3)按其來源不同，基因工程中所使用的DNA連接酶有兩類，即_DNA連接酶和_DNA連接酶。(4)反轉(zhuǎn)錄作用的模板是_，產(chǎn)物是_。若要在體外獲得大量反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物，常采用_技術(shù)。(5)基因工程中除質(zhì)粒外，_和_也可作為運載體。(6)若用重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)化大腸桿菌，一般情況下，不能直接用未處理的大腸桿菌作為受體細(xì)胞，原因是_。命題立意本題考查基因工程應(yīng)用的相關(guān)知識。整理ppt知識依托限制性內(nèi)切酶能夠特異性識別DNA分子中特定核苷酸序列并在特定兩個核苷酸間切割形成平末端或黏性末端。重組質(zhì)粒的構(gòu)建需DNA連接酶。常用的DNA連接酶有大腸桿菌連接酶和T4噬菌體DNA連接酶。質(zhì)粒是常用的運載體，此外還有噬菌

7、體動植物病毒等。解析：(1)DNA分子經(jīng)限制酶切割產(chǎn)生的DNA片段末端通常有兩種黏性末端和平末端。(2)為了保證目的基因與運載體相連，用另一種限制酶切割后形成的黏性末端必須與EcoR切割形成的黏性末端相同。(3)DNA連接酶有大腸桿菌DNA連接酶和T4DNA連接酶兩類。(4)反轉(zhuǎn)錄的模板是mRNA，產(chǎn)物是DNA。大量擴(kuò)增反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物常采用PCR技術(shù)。(5)在基因工程中使用的載體除質(zhì)粒外，還有噬菌體、動植物病毒等。(6)經(jīng)Ca2處理后處于感受態(tài)的大腸桿菌才易吸收周圍環(huán)境中的DNA分子。整理ppt答案：(1)黏性末端平末端(2)切割產(chǎn)生的DNA片段末端與EcoR切割產(chǎn)生的相同(3)大腸桿菌T4(4)

8、mRNA(或RNA)cDNA(或DNA)PCR(5)噬菌體動植物病毒(6)未處理的大腸桿菌吸收質(zhì)粒(外源DNA)的能力極弱整理ppt4(2012福建高考)肺細(xì)胞中的let 7基因表達(dá)減弱，癌基因RAS表達(dá)增強，會引發(fā)肺癌。研究人員利用基因工程技術(shù)將let 7基因?qū)敕伟┘?xì)胞實現(xiàn)表達(dá)，發(fā)現(xiàn)肺癌細(xì)胞的增殖受到抑制。該基因工程技術(shù)基本流程如下圖1。整理ppt請回答：(1)進(jìn)行過程時，需用_酶切開載體以插入let 7基因。載體應(yīng)有RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位，以驅(qū)動let7基因轉(zhuǎn)錄，該部位稱為_。(2)進(jìn)行過程時，需用_酶處理貼附在培養(yǎng)皿壁上的細(xì)胞，以利于傳代培養(yǎng)。整理ppt(3)研究發(fā)現(xiàn)，let 7

9、基因能影響癌基因RAS的表達(dá)，其影響機(jī)理如圖2。據(jù)圖分析，可從細(xì)胞中提取_進(jìn)行分子雜交，以直接檢測let 7基因是否轉(zhuǎn)錄。肺癌細(xì)胞增殖受到抑制，可能是由于細(xì)胞中_(填“RASmRNA”或“RAS”蛋白)含量減少引起的。命題立意本題考查基因工程應(yīng)用的相關(guān)知識。知識依托構(gòu)建基因表達(dá)載體需要限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶。動物細(xì)胞培養(yǎng)時，細(xì)胞具有貼壁生長、接觸抑制現(xiàn)象。目的基因的檢測可從分子水平上利用分子雜交實現(xiàn)。整理ppt解析(1)過程為基因表達(dá)載體的構(gòu)建，該過程涉及的工具酶為限制性核酸內(nèi)切酶和DNA連接酶，需用限制酶切開載體以插入let 7基因。完整的基因表達(dá)載體包括啟動子、目的基因、終止子和標(biāo)

10、記基因等，而啟動子是RNA聚合酶識別和結(jié)合的位點。(2)進(jìn)行過程時，用胰蛋白酶處理貼附在培養(yǎng)皿壁上的細(xì)胞，以利于細(xì)胞的傳代培養(yǎng)。(3)從圖中可以看出，RASmRNA和let 7基因轉(zhuǎn)錄的miRNA配對形成雜交分子，從而抑制了癌基因RAS的表達(dá)，故可以提取RNA進(jìn)行分子雜交，以直接檢測let 7基因是否轉(zhuǎn)錄。答案(1)限制性核酸內(nèi)切(或限制)啟動子(2)胰蛋白(3)RNARAS蛋白整理ppt 1從考查內(nèi)容上看，主要考查基因工程的原理、技術(shù)操作和應(yīng)用，對生物技術(shù)的安全性考查相對較少。 2從考查角度上看，以最新基因工程的研究成果為背景，聯(lián)系其他生物技術(shù)工程，綜合命題考查基因工程應(yīng)用和解決問題的能力。

11、 3從命題趨勢上看，預(yù)計2013年高考仍然主要對基因工程的應(yīng)用、技術(shù)操作、原理等知識點進(jìn)行命題，可能更趨向于聯(lián)系當(dāng)今基因工程研究成果和基因工程在農(nóng)業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生方面的應(yīng)用實例進(jìn)行命制試題。整理ppt整理ppt 例1 (2012海南高考)已知甲種農(nóng)作物因受到乙種昆蟲危害而減產(chǎn)，乙種昆蟲食用某種原核生物分泌的丙種蛋白質(zhì)后死亡。因此，可將丙種蛋白質(zhì)基因轉(zhuǎn)入到甲種農(nóng)作物體內(nèi)，使甲種農(nóng)作物獲得抗乙種昆蟲危害的能力?；卮鹣铝袉栴}： (1)為了獲得丙種蛋白質(zhì)的基因，在已知丙種蛋白質(zhì)氨基酸序列的基礎(chǔ)上，推測出丙種蛋白質(zhì)的_序列，據(jù)此可利用_方法合成目的基因。獲得丙中蛋白質(zhì)的基因還可用_、_方法。基因工程及應(yīng)用整

12、理ppt (2)在利用上述丙種蛋白質(zhì)基因和質(zhì)粒載體構(gòu)建重組質(zhì)粒的過程中，常需使用_酶和_酶。 (3)將含有重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌與甲種農(nóng)作物的愈傷組織共培養(yǎng)，篩選出含有丙種蛋白質(zhì)的愈傷組織，由該愈傷組織培養(yǎng)成的再生植株可抵抗_的危害。 (4)若用含有重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌直接感染甲種農(nóng)作物植株葉片傷口，則該植株的種子_(填“含有”或“不含”)丙種蛋白質(zhì)基因。整理ppt 解析(1)在已知蛋白質(zhì)的氨基酸序列的情況下，可根據(jù)氨基酸和堿基的對應(yīng)關(guān)系，推出合成該蛋白質(zhì)的基因序列，然后用DNA合成儀通過化學(xué)方法來合成目的基因。此外也可以從基因文庫中獲取目的基因，也可通過PCR方法獲取目的基因。 (2)構(gòu)建重組質(zhì)粒時，

13、需要用限制酶將運載體切開，并用DNA連接酶將目的基因連接到運載體上，從而構(gòu)建基因表達(dá)載體。 (3)愈傷組織中含有丙蛋白，說明丙蛋白的基因得到了表達(dá)，在培養(yǎng)成的植株體內(nèi)也含有丙蛋白，乙昆蟲食用丙蛋白后會死亡，則該植株可抵抗乙昆蟲的危害。整理ppt (4)直接用含有重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌直接感染甲種農(nóng)作物植株葉片傷口，僅僅在該葉片內(nèi)部分細(xì)胞中能合成丙蛋白，該植株的種子和其他的營養(yǎng)器官均不含有重組質(zhì)粒，也就不含有丙種蛋白質(zhì)的基因。 答案(1)基因化學(xué)基因文庫PCR (2)限制DNA連接 (3)乙種昆蟲 (4)不含整理ppt 1目的基因的獲取途徑 (1)直接分離：從自然界已有的物種中分離，如從基因文庫中獲取

14、。 (2)人工合成目的基因： 化學(xué)合成法：已知核苷酸序列的較小基因，直接利用DNA合成儀用化學(xué)方法合成，不需要模板。 逆轉(zhuǎn)錄法：以RNA為模板，在逆轉(zhuǎn)錄酶作用下人工合成。 利用PCR技術(shù)獲取。整理ppt2限制酶、DNA連接酶、DNA聚合酶與解旋酶的比較種類項目限制酶DNA連接酶DNA聚合酶解旋酶作用底物DNA分子DNA分子片段脫氧核苷酸DNA分子作用部位磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵磷酸二酯鍵堿基對間的氫鍵作用結(jié)果形成黏性末端或平末端形成重組DNA分子形成新的DNA分子形成單鏈DNA分子整理ppt1下列關(guān)于生物工程中常見的幾種酶的敘述，正確的是()ADNA連接酶可把目的基因與載體的黏性末端的堿基黏 合，

15、形成重組DNAB限制性核酸內(nèi)切酶將一個DNA分子片段切成兩個片段 需消耗兩分子的水CTaq酶是用PCR儀對DNA分子擴(kuò)增過程中常用的一種 耐高溫的DNA連接酶D纖維素酶和果膠酶處理植物細(xì)胞獲得原生質(zhì)體，便于 植物雜交育種整理ppt解析：選 DNA連接酶連接的是磷酸二酯鍵；DNA分子是雙鏈，因此切割DNA分子產(chǎn)生兩個片段時需要兩分子的水；Taq酶是熱穩(wěn)定DNA聚合酶，是連接單個脫氧核苷酸的，而DNA連接酶連接的是兩個DNA片段；植物雜交育種是借助有性生殖實現(xiàn)，纖維素酶和果膠酶處理植物細(xì)胞獲得原生質(zhì)體應(yīng)用于細(xì)胞工程。B整理ppt2下面是利用基因工程技術(shù)生產(chǎn)人胰島素的操作過程示意圖，請據(jù)圖作答：(1

16、)圖中基因工程的基本過程可以概括為“四步曲”：即_；_；_；_。(2)能否利用人的皮膚細(xì)胞來完成過程？為什么？_。整理ppt(3)過程必需的酶是_酶，過程必需的酶是_酶。(4)若A中共有a個堿基對，其中鳥嘌呤有b個，過程連續(xù)進(jìn)行4次，至少需提供胸腺嘧啶_個。(5)在利用A、B獲得C的過程中，必須用_切割A(yù)和B，使它們產(chǎn)生_，再加入_，才可形成C。(6)為使過程更易進(jìn)行，可用_(藥劑)處理D。整理ppt解析：圖中過程是從細(xì)胞中獲取相應(yīng)的mRNA，由于基因的選擇性表達(dá)，人的皮膚細(xì)胞中的胰島素基因不轉(zhuǎn)錄，因此不能形成胰島素mRNA。從mRNADNA是逆轉(zhuǎn)錄的過程，需要逆轉(zhuǎn)錄酶。DNA分子的擴(kuò)增需用解

17、旋酶將雙鏈DNA解旋為單鏈。一個DNA分子中的鳥嘌呤(b個)和胸腺嘧啶之和占堿基總數(shù)(2a個)的一半，所以一個DNA分子片段中胸腺嘧啶數(shù)為(ab)個。連續(xù)復(fù)制4次，共產(chǎn)生DNA分子2416個，由于復(fù)制方式為半保留復(fù)制，故需要提供的胸腺嘧啶數(shù)量為(ab)(161)15(ab)。構(gòu)建基因表達(dá)載體時需將目的基因與載體用同一種限制酶切割，產(chǎn)生相同的黏性末端，才可以在DNA連接酶的作用下連接形成基因表達(dá)載體。將目的基因?qū)爰?xì)菌，常用Ca2處理細(xì)菌細(xì)胞，使其變?yōu)楦惺軕B(tài)細(xì)胞，可吸收含目的基因的載體進(jìn)入細(xì)菌的細(xì)胞內(nèi)。整理ppt答案：(1)獲取目的基因構(gòu)建基因表達(dá)載體將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞目的基因的檢測與鑒定(

18、2)不能。人的皮膚細(xì)胞中的胰島素基因未表達(dá)(或未轉(zhuǎn)錄)，不能形成胰島素mRNA(3)逆轉(zhuǎn)錄解旋(4)15(ab)(5)同一種限制性核酸內(nèi)切酶相同的黏性末端DNA連接酶(6)CaCl2溶液(或Ca2)整理ppt 例2下列關(guān)于轉(zhuǎn)基因植物的敘述，正確的是 () A轉(zhuǎn)入到油菜的抗除草劑基因，可能通過花粉傳入環(huán)境中 B轉(zhuǎn)入抗蟲基因的植物，不會導(dǎo)致昆蟲群體抗性基因頻率增加 C我國對基因工程的態(tài)度是：不贊成、不允許、不支持、不接受任何基因工程實驗 D如轉(zhuǎn)基因植物的外源基因來源于自然界，則不存在安全性問題生物技術(shù)的安全性和倫理問題整理ppt 解析 A項中，抗除草劑基因?qū)氲接筒说娜旧w后可以通過花粉傳入環(huán)境中

19、；B項中，轉(zhuǎn)入抗蟲基因的植物可殺死無抗性昆蟲，對昆蟲的抗性具有選擇作用，所以會導(dǎo)致昆蟲群體抗性基因頻率增加；C項中，我國對生殖性克隆人的態(tài)度是：不贊成、不允許、不支持、不接受任何生殖性克隆人的實驗，并非針對基因工程。D項中，來源于自然界的目的基因?qū)胫参矬w后，可能破壞原有的基因結(jié)構(gòu)，具有不確定性，也可能通過花粉傳播，使其他植物成為“超級植物”等，所以轉(zhuǎn)基因技術(shù)也存在著安全性問題。 答案 A整理ppt 1轉(zhuǎn)基因生物可能引起的安全性問題 (1)食物安全問題： 出現(xiàn)滯后效應(yīng)；出現(xiàn)新的過敏原；營養(yǎng)成分改 變；侵犯宗教信仰者或素食者的權(quán)益。 (2)生物安全問題： 成為新雜草；成為“入侵的外來物種”，威脅

20、其他生物生存；重組出對人類或其他生物有害的病原體；通過基因重組產(chǎn)生“超級雜草”。整理ppt (3)環(huán)境安全問題： 打破自然物種的原有界限，破壞生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性。 重組微生物降解某些化合物過程中可能產(chǎn)生污染環(huán)境的中間產(chǎn)物。 重組DNA與微生物雜交，產(chǎn)生有害的病原微生物。 轉(zhuǎn)基因植物的花粉中含有的有毒蛋白或過敏蛋白可通過蜜蜂進(jìn)入蜂蜜中，最后進(jìn)入其他動物和人體內(nèi)。 2生物技術(shù)引發(fā)的倫理問題 (1)克隆人技術(shù)： 違反人類倫理道德。 沖擊現(xiàn)有婚姻、家庭和兩性關(guān)系等傳統(tǒng)倫理道德觀念。整理ppt 人為地制造在心理上和社會地位上都不健全的人。 (2)設(shè)計試管嬰兒： 把試管嬰兒當(dāng)作人體零配件工廠，是對生命的不尊重

21、。 拋棄或殺死配型不合適的多余胚胎，無異于“謀殺”。 (3)基因檢測： 對個人隱私權(quán)提出挑戰(zhàn)。 制造基因歧視。 3對生物技術(shù)安全性及倫理問題的態(tài)度 (1)正確看待生物技術(shù)： 正視轉(zhuǎn)基因技術(shù)可能帶來的安全性問題，要趨利避害，不能因噎廢食。整理ppt 支持治療性克隆，反對任何生殖性克隆人實驗。 (2)四不原則與克?。?四不原則：不贊成、不允許、不支持、不接受任何生殖性克隆人的實驗。四不原則的對象是生殖性克隆，而不是所有的克隆。 克隆分類： a治療性克?。豪每寺〖夹g(shù)產(chǎn)生特定的細(xì)胞、組織或器官，用于治療性移植。 b生殖性克?。簩⒖寺〖夹g(shù)用于生育目的，即用于產(chǎn)生人類個體。整理ppt3下列關(guān)于轉(zhuǎn)基因生物

22、與環(huán)境安全的敘述錯誤的是 ()A重組的微生物在降解污染物的過程中可能產(chǎn)生二次污染B種植抗蟲棉可以減少農(nóng)藥的使用量，對環(huán)境沒有任何負(fù)面 影響C如果轉(zhuǎn)基因花粉中有毒蛋白或過敏蛋白，可能會通過食物 鏈傳遞到人體內(nèi)D轉(zhuǎn)基因生物所帶來的環(huán)境安全問題是可以解決的解析：選 抗蟲棉固然可以減少農(nóng)藥的使用，但外源基因可能通過花粉逸散到近緣的其他植物，從而造成基因污染。B整理ppt4供體器官的短缺和排斥反應(yīng)是制約器官移植的兩個重要問題。而治療性克隆能最終解決這些問題。下圖是治療性克隆的過程圖解。整理ppt(1)“治療性克隆”的結(jié)果說明高度分化的體細(xì)胞的核仍然具有_。相同的胚胎干細(xì)胞，“克隆”的結(jié)果各種各樣，如有的

23、是胰島細(xì)胞，有的是血細(xì)胞，有的是心肌細(xì)胞，究其本質(zhì)原因是_。(2)科學(xué)家為何要將患者的體細(xì)胞的核植入去核的卵細(xì)胞，而不直接用體細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)？_。(3)按上述方法克隆器官在器官移植方面的主要優(yōu)點是_。整理ppt解析：(1)由圖示可知，高度分化的細(xì)胞核仍然具有全能性，胚胎干細(xì)胞能夠分化出各種各樣的細(xì)胞，原因是細(xì)胞內(nèi)基因的選擇性表達(dá)。(2)卵細(xì)胞體積大，含養(yǎng)分多，并含有使已分化的細(xì)胞核表現(xiàn)全能性的物質(zhì)，因此用去核卵細(xì)胞作受體細(xì)胞進(jìn)行動物細(xì)胞培養(yǎng)。(3)通過圖示形成克隆器官，細(xì)胞核是患者提供的，無排斥反應(yīng)，可以解決臨床上供體器官不足和器官移植后免疫排斥的問題。答案：(1)全能性基因的選擇性表達(dá)(2)卵細(xì)胞體積大，含養(yǎng)分多，并含有控制細(xì)胞核全能性表現(xiàn)的物質(zhì)，而體細(xì)胞是高度分化的細(xì)胞，不再具有