2022年新教材高考生物一轮复习第十单元生物技术与工程第6课基因工程及生物技术的安全性和伦理问题课件

(3)DNA在不同浓度的NaCl溶液中的溶解度不同，NaCl溶液的浓度越高， DNA的溶解度越高。 ( × ) 提示：NaCl溶液的浓度为0. 14 mol/L时DNA溶解度最小，当NaCl溶液的浓 度低于0.14 mol/L时，随NaCl溶液浓度的升高，DNA的溶解度降低。当NaCl 溶液的浓度高于0.14 mol/L时，随NaCl溶液浓度的升高，DNA溶解度升高。 (4)提取洋葱的DNA时，加入一定量的洗涤剂的目的是利于DNA的溶解。( × ) 提示：洗涤剂的作用是溶解细胞膜，利于DNA的释放。 (5)将丝状物溶解在2 mol/L的NaCl溶液中，加入二苯胺试剂即呈蓝色。( × ) 分析：用二苯胺试剂鉴定DNA，需在沸水浴条件下进行。
五、生物技术的安全性和伦理问题 1.转基因成果： (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 _对__微__生__物__的__基__因__改__造__。 (2)科学家将_生__长__激__素__基__因__、_促__生__长__激__素__释__放__激__素__基__因__等转入动物体内， 培育了一批生长迅速、营养品质优良的转基因家禽、家畜；转基因植物 方面，目前已经培育出了大批具有_抗__虫__、_抗__病__、_抗__除__草__剂__和耐储藏等新 性状的作物。 (3)种植转基因植物面积较大的国家有_美__国__、_巴__西__、_阿__根__廷__、_加__拿__大__等； 种植的转基因作物中_大__豆__和_玉__米__最多，其次是棉花和油菜。
④过程。 变性：目的基因DNA受热_变__性__后解链为单链(90 ℃以上)。
复性：_引__物__与单链相应互补序列结合(50 ℃左右)。
延伸：在_D_N_A_聚__合__酶__作用下进行_延__伸__(72 ℃左右)。
重复循环多次。 ⑤结果：每次循环后目的基因的量增加一倍，即成_指__数__形式扩增(约为2n)。
第6课 基因工程及生物技术的安全性和伦理问题
核心概念·自查
【概念导图】一图知全局
【概念梳理】闭书测基础 一、重组DNA技术的基本工具 1.基因工程的概念： (1)操作技术：_转__基__因__等技术。 (2)操作结果：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。 (3)操作水平：_D_N_A_分__子__水平。
(3)鉴定原理：DNA+_二__苯__胺__
蓝色。
二、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：主要是指_编__码__蛋__白__质__的基因。 (2)获取方法：利用_P_C_R_技__术__扩增目的基因。 ①含义：是一项在生物体外_复__制__特__定__D_N_Aபைடு நூலகம்片__段__的核酸合成技术。 ②原理：_D_N_A_半__保__留__复__制__。 ③条件：_引__物__、DNA模板、T_a_q_酶___、四种脱氧核苷酸。
2.基因表达载体的构建——核心： (1)基因表达载体的组成：
(2)基因表达载体的功能： ①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。 ②使目的基因_表__达__和发挥作用。
3.将目的基因导入受体细胞： (1)转化的含义：_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。 (2)转化的方法： ①导入植物细胞：花粉管通道法和_农__杆__菌__转__化__法__。 ②导入动物细胞：
(5)提高动物的生长速率： 由于_外__源__生__长__激__素__基__因__的__表__达__可以使转基因动物生长得更快，科学家将这 类基因导入动物体内，以提高_动__物__的__生__长__速__度__。 (6)改善畜产品的品质： 如科学家将_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，其他成分不受影响。
(3)转基因抗除草剂植物： 将降解或抵抗某种除草剂的基因导入作物，可以培育出_抗__除__草__剂__的__作__物__品__种__， 如抗除草剂玉米等。 (4)改良植物的品质： 我国科学家成功地将与植物_花__青__素__代__谢__相__关__的__基__因__导入矮牵牛，呈现出 自然界中没有的颜色变异，大大提高了观赏价值。
2.基因工程在医药卫生领域的应用： 生产的_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__等基因工程药物均已投放市场。 3.基因工程在食品工业方面的应用： 生产_食__品__工__业__用__酶__、氨基酸和_维__生__素__等。
连接酶——“分子缝合针”： 大肠杆菌
磷酸二酯键
5.基因进入受体细胞的载体——“分子运输车”： (1)种类： ①质粒：分子质量较小的、环状的、裸露的_双__链__D_N_A_分__子__，独立于原核细 胞的拟核或真核细胞细胞核之外。 ②噬菌体和_动__植__物__病__毒__等。 (2)目的： ①将目的基因_转__运__到宿主细胞中去。 ②在受体细胞内对目的基因进行大量_复__制__。
③导入微生物细胞：用_C_a_2+_处理大肠杆菌，使细胞处于一种能吸收周围 环境中DNA分子的生理状态。
4.目的基因的检测与鉴定： (1)分子水平检测：
PCR 抗原-抗体
是否翻译成蛋白质
(2)个体水平鉴定： 通过采摘抗虫棉的叶片饲喂棉铃虫来确定Bt基因是否赋予了棉花抗虫特 性以及抗性的程度。 片段的扩增及电泳鉴定 PCR的产物一般通过_琼__脂__糖__凝__胶__电__泳__来鉴定。
三、基因工程的应用 1.基因工程在农牧业方面的应用： (1)转基因抗虫植物： 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 抗虫性作物。 (2)转基因抗病植物： 科学家将来源于某些病毒、真菌等的_抗__病__基__因__导入植物中，培育出 _转__基__因__抗__病__植__物__，如转基因抗病甜椒等。
四、基因工程的延伸——蛋白质工程 1.原理：由预期的蛋白质找到相对应的_基__因__。 2.流程：预期_蛋__白__质__功__能__→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__(_基__因__)_或合成新的 基因→获得所需要的蛋白质。 3.蛋白质工程的应用： (1)研发速效胰岛素类似物。 (2)干扰素的改进。 (3)改进酶的性能。
(3)必备条件： ①在宿主细胞中保存下来并大量_复__制__。 ②有一个至多个_限__制__酶__切__割__位__点__。 ③有一定的_标__记__基__因__，便于筛选。 ④对_受__体__细__胞__无害。
的粗提取与鉴定： (1)提取思路：利用DNA、RNA、蛋白质和脂质等在_物__理__和__化__学__性__质__方面的 差异，提取DNA，去除其他成分。 (2)提取原理： ①DNA的溶解性： DNA和蛋白质等其他成分在不同浓度的_N_a_C_l_溶__液__中溶解度不同，利用这一 特点，选择适当的_盐__浓__度__就能使DNA充分溶解，而使杂质沉淀，或者相反， 以达到分离目的；DNA不溶于_酒__精__溶液，但是细胞中的某些蛋白质则可 溶于其中。
(4)DNA连接酶既能连接黏性末端，又能连接平末端。 ( × )
提示：E.coli DNA连接酶不能连接平末端。
(5)载体的种类有质粒、噬菌体、动植物病毒等，其中动植物病毒必须是
DNA病毒。
(√)
2.判断下列有关基因工程的基本操作程序及应用叙述的正误： (1)Taq酶是用PCR仪对DNA分子扩增过程中常用的一种耐高温的DNA连 接酶。( × ) 提示：Taq酶是热稳定DNA聚合酶。 (2)从大肠杆菌细胞中获得人胰岛素基因的mRNA，说明目的基因完成了 表达。( × ) 提示：获得人胰岛素基因的mRNA，只能说明目的基因完成了转录。 (3)将重组表达载体导入动物受精卵常用显微注射法。 ( √ )
②DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性：
a.对酶的耐受性：_蛋__白__酶__能水解蛋白质，但对DNA没有影响；
b.对高温的耐受性：大多数蛋白质不能忍受60～80 ℃的高温，易发生
变性，而DNA在_8_0__℃__以上才会变性；
c.对洗涤剂的耐受性：洗涤剂能够瓦解_细__胞__膜__，但对DNA没有影响。
(4)用PCR方法扩增目的基因时需要设计两种引物。
( √)
分析：用PCR方法扩增目的基因时需要设计两种引物，分别和目的基因
两条单链的一端结合。 (5)检测目的基因是否成功表达可用抗原—抗体杂交技术。
( √)
分析：目的基因成功表达的含义一般是指合成了特定的蛋白质，可以用
特定的抗体进行抗原—抗体杂交，检测是否出现杂交带。
4.判断下列有关基因工程应用叙述的正误：
(1)转基因抗虫植物一定能抗病。
(×)
分析：植物病症由细菌、病毒等引起，抗虫植物不一定抗病。 (2)转基因抗病农作物不需要使用农药。 ( × )
2.转基因产品的安全性： (1)转基因作为一项技术本身是_中__性__的，由这项技术研发出来的产品需要 经过一系列的_安__全__性__评__价__。 (2)理性看待转基因技术。 3.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：通过克隆技术产生独立生存的新个体。 ②治疗性克隆：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__，从而达到治疗疾病的目的。 (2)我国禁止_生__殖__性__克__隆__人__。
3.判断下列有关DNA粗提取与鉴定叙述的正误： (1)提取DNA时，如果没有鸡血材料，可用猪血代替。 ( × ) 提示：哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核。 (2)DNA既溶于2 mol/L NaCl溶液也溶于蒸馏水。 ( √ ) 分析：DNA 在2 mol/L NaCl溶液和蒸馏水中，溶解度都较大，在 0.14 mol/L的NaCl溶液中溶解度最小。
2.基因工程的诞生与发展(选择对应的序号)：
A.基础理论_①__④__⑧__。
B.技术支持_②__③__⑤__⑥__⑦__。
①DNA是遗传物质的证明
②基因转移载体的发现
③工具酶的发现
④DNA双螺旋结构和中心法则的确立
⑤DNA体外重组的实现
⑥重组DNA表达实验的成功
⑦PCR技术的发明
⑧遗传密码的破译
4.生物武器： (1)种类：致病菌、_病__毒__、生化毒剂，以及经过_基__因__重__组__的致病菌等。 (2)中国政府的态度：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。
【概念辨析】全面清障碍 1.判断下列有关重组DNA技术的基本工具叙述的正误： (1)基因工程的原理是基因重组，这种变异是定向的。 ( √ ) (2)DNA重组技术所需要的工具酶有限制酶、DNA连接酶和载体。 ( × ) 提示：载体是DNA重组技术所需的工具，不是工具酶。 (3)DNA聚合酶也可以用作DNA重组技术的工具。 ( × ) 提示：DNA重组技术的工具有限制酶、DNA连接酶和载体，没有DNA聚合酶。
3.限制性内切核酸酶——“分子手术刀”： (1)来源：主要来自_原__核__生__物__。 (2)特点：具有_专__一__性__，表现在两个方面： ①识别——双链DNA分子的某种特定_核__苷__酸__序列。 ②切割——特定核苷酸序列中的_特__定__位__点__。 (3)作用：断裂_特__定__的两个核苷酸之间的_磷__酸__二__酯__键__。 (4)结果：产生_黏__性__末__端__或_平__末__端__。