2024版新教材高考生物全程一輪總復(fù)習第十二單元生物技術(shù)與工程課前自主預(yù)習案6基因工程及生物技術(shù)的安全性與倫理問題

課前自主預(yù)習案6基因工程及生物技術(shù)的安全性與倫理問題素能目標★考向?qū)Ш交A(chǔ)梳理——系統(tǒng)化知識點一基因工程的概念分析知識點二基因工程的操作工具3種工具，其中有兩種工具酶1．限制性內(nèi)切核酸酶（又稱限制酶）（1）來源：主要是從生物中分離純化出來的。（2）作用：識別雙鏈DNA分子的某種特定的，并切開特定部位的兩個核苷酸之間的。（3）結(jié)果：產(chǎn)生或平末端。特別提醒正確認識限制酶①限制酶是一類酶，而不是一種酶。②將一個基因從DNA分子上切割下來，需要切兩處，同時產(chǎn)生四個黏性末端或平末端。③不同DNA分子用同一種限制酶切割，產(chǎn)生的末端都相同，同一個DNA分子用不同的限制酶切割，產(chǎn)生的末端一般不相同。④限制酶切割位點應(yīng)位于標記基因之外，不能破壞標記基因，以便進行檢測。⑤限制酶不切割自身DNA的原因是原核生物中不存在該酶的識別序列或識別序列已經(jīng)被修飾。2．DNA連接酶種類E.coliDNA連接酶T4DNA連接酶來源T4噬菌體特點只縫合末端縫合末端和平末端作用恢復(fù)被限制酶切開的兩個核苷酸之間的，連接兩個DNA片段3.載體（1）作用：攜帶外源DNA片段進入。（2）種類：、噬菌體、等。特別提醒基因載體與膜載體的區(qū)別基因工程中的載體是DNA分子，能將目的基因?qū)胧荏w細胞內(nèi)，它能在宿主細胞內(nèi)穩(wěn)定存在，并可對目的基因進行大量復(fù)制；膜載體是蛋白質(zhì)，與細胞膜的通透性有關(guān)。知識點三基因工程的基本操作程序1．目的基因的篩選與獲?。?）目的基因：用于或獲得等的基因。2．基因表達載體的構(gòu)建（1）構(gòu)建基因表達載體的目的：①使目的基因在受體細胞中，并且可以給下一代。②使目的基因能夠和發(fā)揮作用。（2）基因表達載體的組成：3．將目的基因?qū)胧荏w細胞該過程未涉及堿基互補配對項目植物細胞動物細胞微生物細胞常用方法法、法技術(shù)Ca2＋處理法受體細胞受精卵、體細胞原核細胞4.目的基因的檢測與鑒定檢測目的檢測方法判斷標準目的基因是否插入轉(zhuǎn)基因生物的DNA技術(shù)是否出現(xiàn)雜交帶目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA分子雜交技術(shù)是否出現(xiàn)目的基因是否翻譯出蛋白質(zhì)技術(shù)是否出現(xiàn)雜交帶個體水平的鑒定如抗蟲、抗病的接種實驗是否表現(xiàn)出相應(yīng)的特性知識點四基因工程的應(yīng)用1．基因工程在農(nóng)牧業(yè)方面的應(yīng)用（1）轉(zhuǎn)基因植物；（2）轉(zhuǎn)基因植物；（3）轉(zhuǎn)基因植物；（4）改良植物的品質(zhì)；（5）提高動物的；（6）改善畜產(chǎn)品的品質(zhì)。2．基因工程在醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域的應(yīng)用（1）對進行基因改造，使它們能夠生產(chǎn)藥物。（2）讓哺乳動物批量生產(chǎn)。（3）可能使建立工廠的設(shè)想成為現(xiàn)實。3．在食品工業(yè)方面的應(yīng)用：利用工程菌生產(chǎn)食品工業(yè)用酶、等。知識點五蛋白質(zhì)工程知識點六生物技術(shù)的安全性與倫理問題1．轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全性（1）引發(fā)對轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品安全性爭論的原因①基因工程對原本是自然造就的生命形式進行了改造，使之具有了。②人們所生活的國家或社會，、意識形態(tài)、宗教信仰、水平、歷史背景、傳統(tǒng)文化和觀念等的差異，決定了人們具有不同的價值觀取向。（2）理性看待轉(zhuǎn)基因技術(shù)①以完備的為基礎(chǔ)，即清晰地了解的原理和操作規(guī)程。②應(yīng)該看到人們的觀點受到許多復(fù)雜的、經(jīng)濟和文化等因素的影響。③要靠確鑿的和嚴謹?shù)倪M行思考和辯論。2．關(guān)注生殖性克隆人（1）生殖性克隆與治療性克?、偕承钥寺。褐竿ㄟ^克隆技術(shù)產(chǎn)生____________________________。②治療性克?。褐咐每寺〖夹g(shù)產(chǎn)生，用來修復(fù)或替代受損的細胞、組織和器官，達到治療疾病的目的。（2）生殖性克隆人面臨的倫理問題①生殖性克隆人“有違”。②生殖性克隆人是人為地制造在上和上都不健全的人。③克隆技術(shù)還不成熟，生殖性克隆人會面臨、死胎和等問題。（3）警惕用新技術(shù)研究生殖性克隆人①利用技術(shù)，有可能產(chǎn)生人的iPS細胞，從而產(chǎn)生克隆人。②如果按照“人類基因組編寫計劃”合成人類的，就有可能造出“無父母”人類或者擁有相同基因組的“克隆人”。3．禁止生物武器（1）種類：包括類、病毒類和類等。（2）特點：致病能力強、攻擊范圍廣。（3）散布途徑：直接或者通過、生活必需品和等散布，經(jīng)由等侵入人、畜體內(nèi)，造成大規(guī)模傷亡，也能大量損害植物?；苓^關(guān)——問題化一、判一判（判斷正誤并找到課本原話）（一）重組DNA技術(shù)的基本工具1．基因工程是在DNA分子水平上進行設(shè)計和施工的，因此又叫作重組DNA技術(shù)。（選擇性必修3P67正文）（）2．基因工程中用到的工具酶有限制酶、DNA連接酶、載體。（選擇性必修3P70正文）（）3．限制酶能夠識別雙鏈DNA分子中特定核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的氫鍵斷開。（選擇性必修3P71正文）（）4．基因工程中實際用到的質(zhì)粒都是在天然質(zhì)粒的基礎(chǔ)上進行過人工改造的。（選擇性必修3P72正文）（）5．質(zhì)粒上標記基因的存在便于重組分子的篩選。（選擇性必修3P72正文）（）（二）基因工程的基本操作程序1．引物是一小段能與DNA母鏈的一段堿基序列互補配對的短單鏈核酸。（選擇性必修3P77相關(guān)信息）（）2．構(gòu)建基因表達載體是轉(zhuǎn)基因工程的核心工作。（選擇性必修3P80正文）（）3．啟動子是一段有特殊序列結(jié)構(gòu)的DNA片段，它是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部分，有了它才能驅(qū)動DNA的復(fù)制過程。（選擇性必修3P80正文）（）4．構(gòu)建基因表達載體過程中通常用同種限制酶切割質(zhì)粒和目的基因。（選擇性必修3P80正文）（）5．轉(zhuǎn)化是指目的基因進入受體細胞內(nèi)，并且在受體細胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達的過程。（選擇性必修3P81正文）（）（三）基因工程的應(yīng)用及蛋白質(zhì)工程的原理和應(yīng)用1．科學家將外源生長素基因?qū)膈庺~，轉(zhuǎn)基因鯉魚的生長速率提高了42%～115%。（選擇性必修3P89正文）（）2．干擾素是一種具有干擾病毒復(fù)制作用的糖蛋白，在臨床上被廣泛應(yīng)用。（選擇性必修3P90資料卡）（）3．基因工程中可以將目的基因與乳腺中特異表達的基因的啟動子等調(diào)控元件重組在一起，得到乳腺生物反應(yīng)器。（選擇性必修3P90正文）（）4．蛋白質(zhì)工程是在基因工程的基礎(chǔ)上，延伸出來的第二代基因工程，是包含多學科的綜合科技工程。（選擇性必修3P93正文）（）（四）生物技術(shù)的安全性與倫理問題1．基因工程中研究最早、最廣泛和取得實際應(yīng)用成果最多的領(lǐng)域是微生物基因工程。（選擇性必修3P101正文）（）2．人們所生活的國家或社會，政治制度、意識形態(tài)、宗教信仰、經(jīng)濟發(fā)展水平、歷史背景、傳統(tǒng)文化和倫理道德觀念等的差異，決定了人們具有相同的價值觀取向。（選擇性必修3P103正文）（）3．理性看待轉(zhuǎn)基因技術(shù)最重要的是，要靠確鑿的證據(jù)和嚴謹?shù)倪壿嬤M行思考和辯論。（選擇性必修3P103正文）（）4．我國對轉(zhuǎn)基因技術(shù)的方針是研究上要大膽，堅持自主創(chuàng)新；推廣上要慎重，做到確保安全；管理上要嚴格，堅持依法監(jiān)管。（選擇性必修3P104正文）（）5．很多生物學家認為，克隆技術(shù)已經(jīng)很成熟，可以推廣使用，甚至可以克隆人。（選擇性必修3P107正文）（）6．生殖性克隆人破壞了人類基因多樣性的天然屬性，不利于人類的生存和進化。（選擇性必修3P108正文）（）7．生物武器相對容易獲得，也便于攜帶和施放，但不會引起公眾恐慌。（選擇性必修3P112正文）（）8．1972年4月，蘇聯(lián)、美國、英國分別在其首都簽署了《禁止試制、生產(chǎn)和儲存并銷毀細菌（生物）和毒劑武器公約》（簡稱《禁止生物武器公約》）。（選擇性必修3P113正文）（）三、連一連生物武器的種類三、議一議【教材易漏拾遺】1．[選擇性必修3P71正文拓展]限制酶主要來源于原核生物，為什么不能切割自身DNA分子？2．[選擇性必修3P72正文拓展]DNA連接酶和DNA聚合酶是一回事嗎？為什么？3．[選擇性必修3P80正文拓展]構(gòu)建基因表達載體的目的是什么？4．[選擇性必修3P80正文拓展]為什么不能將目的基因插入載體的標記基因中？5．[選擇性必修3P93正文拓展]基因工程能否完全滿足人們生產(chǎn)和生活的需要，為什么？6．[選擇性必修3P94正文拓展]蛋白質(zhì)工程為什么通過對基因進行操作來實現(xiàn)對天然蛋白質(zhì)的改造？7．[選擇性必修3P103正文拓展]轉(zhuǎn)入生長激素基因的魚生長速度快，餌料轉(zhuǎn)化率高。但魚類易于逃逸、擴散，因此轉(zhuǎn)基因魚存在生態(tài)安全性問題，我國科學家只將三倍體的轉(zhuǎn)基因魚投入自然系統(tǒng)。請根據(jù)材料思考回答下列問題：（1）轉(zhuǎn)基因魚成功的物質(zhì)基礎(chǔ)是什么？（2）試從保障生態(tài)安全性問題分析只投放三倍體魚的原因。8．[選擇性必修3P106正文發(fā)掘]生殖性克隆與治療性克隆最主要的區(qū)別是什么？9．[選擇性必修3P112正文發(fā)掘]對待生物武器的態(tài)度與轉(zhuǎn)基因安全性的態(tài)度有何不同？課前自主預(yù)習案6基礎(chǔ)梳理——系統(tǒng)化【知識點一】基因重組受體分子生物類型生物產(chǎn)品【知識點二】1．(1)原核(2)核苷酸序列磷酸二酯鍵(3)黏性末端2．大腸桿菌黏性黏性磷酸二酯鍵3．(1)受體細胞(2)質(zhì)粒動植物病毒(3)限制酶切割位點標記基因【知識點三】1．(1)改變受體細胞性狀預(yù)期表達產(chǎn)物(2)結(jié)構(gòu)和功能清晰PCR技術(shù)2．(1)穩(wěn)定存在遺傳表達(2)上游RNA聚合酶下游標記基因3．農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化花粉管通道顯微注射受精卵4．DNA分子雜交雜交帶抗原—抗體雜交【知識點四】1．(1)抗蟲(2)抗病(3)抗除草劑(5)生長速率2．(1)微生物或動植物的細胞(2)藥物(3)移植器官3．氨基酸和維生素【知識點五】基因合成新的蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)脫氧核苷酸序列【知識點六】1．(1)全新特征政治制度經(jīng)濟發(fā)展倫理道德(2)相關(guān)科學知識轉(zhuǎn)基因技術(shù)政治證據(jù)邏輯2．(1)獨立生存的新個體特定的細胞、組織和器官(2)人類尊嚴心理社會地位流產(chǎn)畸形兒(3)化學誘導(dǎo)多能干細胞整個基因組3．(1)致病菌生化毒劑(3)食物帶菌昆蟲呼吸道、消化道和皮膚基能過關(guān)——問題化一、判一判(一)重組DNA技術(shù)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)基因工程的應(yīng)用及蛋白質(zhì)工程的原理和應(yīng)用1．×2.√3.√4.√(四)生物技術(shù)的安全性與倫理問題1．√2.×3.√4.√5.×6.√7.×8.√二、連一連三、議一議1．提示：限制酶具有特異性，即一種限制酶只能識別一種特定的核苷酸序列，并在特定的位點進行切割。限制酶不切割自身DNA分子的原因是原核生物DNA分子中不存在該酶的識別序列或識別序列已經(jīng)被修飾。2．提示：不是。DNA連接酶連接的是兩個DNA片段，而DNA聚合酶是把單個的脫氧核苷酸連接到已有的DNA片段上。3．提示：使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在，并且可以遺傳給下一代；同時，使目的基因能夠表達和發(fā)揮作用。4．提示：標記基因用于鑒定目的基因是否成功導(dǎo)入受體細胞，以便將含目的基因的細胞篩選出來，若標記基因中有目的基因插入，則標記基因被破壞，無法進行篩選。5．提示：不能，因為基因工程原則上只能生產(chǎn)自然界中已存在的蛋白質(zhì)，不能完全滿足人類的需要。6．提示：①蛋白質(zhì)具有十分復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)，基因的結(jié)構(gòu)相對