高考生物专题基因工程与生物技术的安全性(讲义)
高三生物复习 基因工程与转基因的安全性课件
⑶将目的基因导入受体细胞
细胞 常用 受体
转化过程
类型 方法 细胞
植物 农杆菌 体细 将目的基因插入Ti质粒的T细胞 转化法 胞 DNA上→转入农杆菌→导入
植物细胞→整合到受体细胞 的DNA上
将含有目的基因的表达载体 繁动 细殖提②物 胞速醒将度微显 射快生①微技，物唯获注术作一得为不目受受涉卵的体及精基细到因胞碱提 显产主基物纯 微要互多原补注→。因配射取是对卵 →个的体操→ 早微作获期小步得胚，骤代。受胎谢精培旺卵养盛，→→
②功能：将目的基因导入受体细胞。 ③应具备条件 a．能在宿主细胞内稳定保存并大量复制；b.有一个至多 个限制酶的切割位点，以便于与外源基因连接；c.有特殊的遗 传标记基因，供重组DNA的检测和鉴定。
提醒 ①一般来说，天然载体往往不能满足人类的所有要求， 因此人们根据不同的目的和需要，对某些天然的载体进行人工 改造。
④注意与细胞膜上载体的区别，两者的化学本质和作用都不 相同。
⑤质粒能自我复制，既可在自身细胞、受体细胞内，也可在 体外。
对位训练
1．(2010·浙江卷，2)在用基因工程技术构建抗除草剂的 转基因烟草过程中，如下操作错误的是( )
A．用限制性核酸内切酶切割烟草花叶病毒的核酸 B．用DNA连接酶连接经切割的抗除草剂基因和载体 C．将重组DNA分子导入烟草原生质体 D．用含除草剂的培养基筛选转基因烟草细胞
排雷 质粒是基因工程中最常用的载体。大肠杆菌、枯草 杆菌、土壤农杆菌等细菌中都有质粒，质粒上面一般含几个到 几百个基因，控制着细菌的抗药性、固氮、抗生素合成等性状。 由于土壤农杆菌很容易感染植物细胞，使细胞生有瘤状物，所 以科学家培育转基因植物时，常常用土壤农杆菌中的质粒作载 体。
考点2
2022年高考生物二轮复习专题5 第3讲 基因工程及生物技术的安全性与伦理问题
(8)收集大量的蛋白质分子结构的信息，以便分析结构与功能之间的
关系。 ( √ )
(9)可以预测具有一定氨基酸序列的蛋白质的空间结构和生物 功能。 ( √ )
【易混对对碰】
A： 理论上通过对关键氨基酸的置换与增删是进行蛋白质工程
易 的唯一方法。
(×)
混
B： 蛋白质工程能将人抗体某些区段替代鼠单克隆抗体的区段，
B：为方便构建重组质粒，在引物中需要增加适当的限制酶切位 1
点。 ( √ )
易 A：PCR 扩增的第四轮循环产物中同时含有两种引物的DNA片 混 段所占的比值为15/16。( × )
2 B：PCR 扩增的第三轮循环产物中有8段DNA。 ( √ )
易 A：分子杂交技术检测目的基因是否转录出了mRNA。( √ )
答案：(1)EcoR Ⅰ、Pst Ⅰ EcoR Ⅰ、Sma Ⅰ、Pst Ⅰ、EcoR Ⅴ (2)磷酸二酯 键 (3)自我复制 一个至多个限制酶切割位点 用含有该抗生素的培养基培养 宿主细胞，能够存活的即为含有质粒载体的宿主细胞 (4)位于基因首端的一段 特殊DNA序列，是RNA聚合酶识别及结合的部位，能驱动基因转录出mRNA
(4)将人的干扰素基因重组到质粒后导入大肠杆菌，获得能产生人干扰素
的菌株。
(√)
(5)由大肠杆菌工程菌获得人的干扰素可能不能直接应用。
(√)
(6)蛋白质工程是在分子水平上对蛋白质分子直接进行操作，定向改变分子
的结构。
(×)
分析：蛋白质工程应对基因进行操作，通过改造或合成基因，来改造现有
蛋白质。
(7)蛋白质工程的目的是改造或合成人类需要的蛋白质。 ( √ )
(4)琼脂糖凝胶电泳法可用于PCR产物的检测。 ( √ )
【生物课件】高考生物基因工程与生物技术的安全性复习
1．基因工程的工具酶 酶的名称 酶的作用
能够识别双链DNA分子的某种特定的核苷
限制性 内切酶 酸序列，并使每条链中特定部位的两个核苷 酸之间的磷酸二酯键断开，形成黏性末端或 平末端 DNA连 将双链DNA片段“缝合”起来，恢复被限
10．转基因生物的安全性争论主要体现在：食品安全、生物 安全与环境安全三个方面；目前对转基因食．克隆根据其目的和水平不同，可分为治疗性克隆和生殖 性克隆。中国政府对克隆人一贯立场是：禁止生殖性克隆，
不反对治疗性克隆。
12．生物武器 (1)种类：致病菌、生化毒剂、病毒、基因重组的致病生物。
(2)中国政府对生物武器的一贯立场是：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。
1、做老师的只要有一次向学生撒谎撒漏了底，就可能使他的全部教育成果从此为之毁灭。——卢梭 2、教育人就是要形成人的性格。——欧文 3、自我教育需要有非常重要而强有力的促进因素——自尊心、自我尊重感、上进心。——苏霍姆林斯基 4、追求理想是一个人进行自我教育的最初的动力，而没有自我教育就不能想象会有完美的精神生活。我认为，教会学生自己教育自己，这是一种 最高级的技巧和艺术。——苏霍姆林斯基 5、没有时间教育儿子——就意味着没有时间做人。——（前苏联）苏霍姆林斯基 6、教育不是注满一桶水，而且点燃一把火。——叶芝 7、教育技巧的全部奥秘也就在于如何爱护儿童。——苏霍姆林斯基 8、教育的根是苦的，但其果实是甜的。——亚里士多德 9、教育的目的，是替年轻人的终生自修作准备。——R.M.H. 10、教育的目的在于能让青年人毕生进行自我教育。——哈钦斯 11、教育的实质正是在于克服自己身上的动物本能和发展人所特有的全部本性。——（前苏联）苏霍姆林斯基 12、教育的唯一工作与全部工作可以总结在这一概念之中——道德。——赫尔巴特 13、教育儿童通过周围世界的美，人的关系的美而看到的精神的高尚、善良和诚实，并在此基础上在自己身上确立美的品质。——苏霍姆林斯基 14、教育不在于使人知其所未知，而在于按其所未行而行。——园斯金 15、教育工作中的百分之一的废品，就会使国家遭受严重的损失。——马卡连柯 16、教育技巧的全部诀窍就在于抓住儿童的这种上进心，这种道德上的自勉。要是儿童自己不求上进，不知自勉，任何教育者就都不能在他的身 上培养出好的品质。可是只有在集体和教师首先看到儿童优点的那些地方，儿童才会产生上进心。——苏霍姆林斯基 17、教育能开拓人的智力。——贺拉斯 18、作为一个父亲，最大的乐趣就在于：在其有生之年，能够根据自己走过的路来启发教育子女。——蒙田 19、教育上的水是什么就是情，就是爱。教育没有了情爱，就成了无水的池，任你四方形也罢、圆形也罢，总逃不出一个空虚。班主任广博的爱 心就是流淌在班级之池中的水，时刻滋润着学生的心田。——夏丐尊 20、教育不能创造什么，但它能启发儿童创造力以从事于创造工作。——陶行知
2025届高中生物高考复习学案：基因工程及生物技术的安全性与伦理问题
基因工程及生物技术的安全性与伦理问题（答案在最后）考点一基因工程的概念及操作工具任务1完善基因工程的理论基础任务2与DNA有关的酶的比较任务3明确限制酶的选择原则(1)不破坏目的基因原则：如图甲中可选择，而不选择。
(2)保留标记基因、启动子、终止子、复制原点原则：所选择的限制酶尽量不要破坏这些结构，如图乙中不选择。
(3)确保出现相同黏性末端原则：通常选择与切割目的基因相同的限制酶切割质粒，如图中；为避免目的基因和质粒自身环化和随意连接，也可使用不同的限制酶切割目的基因和质粒，如图也可选择PstⅠ和Eco RⅠ两种限制酶。
任务4明确载体上标记基因的标记原理标记基因可用于检测是否导入受体细胞：1.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。
2．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。
3．释疑：原核生物的限制酶为什么不剪切自身的DNA?细菌中的限制酶之所以不切割自身DNA，是因为微生物在长期进化过程中，使含有某种限制酶的细胞，其DNA分子中要么不具备这种限制酶的识别切割序列，要么通过甲基化酶将甲基转移到所识别序列的碱基上，使限制酶不能识别，从而不能将其切开。
所以，尽管细菌中含有某种限制酶也不会将自身的DNA切断，并且可以防止外源DNA的入侵。
基因工程中单酶切好？还是双酶切好？在进行单酶切时，所得到的目的基因与质粒两头的黏性末端是相同的。
山东专用2024年高考生物一轮复习专题26基因工程与生物技术的安全性和伦理问题专题检测含解析
专题26 基因工程与生物技术的平安性和伦理问题专题检测 A组一、单项选择题1.(2025届浙江七彩阳光高三联考,9)若要使目的基因在受体细胞中表达,须要通过质粒等载体导入受体细胞而不能干脆将目的基因导入受体细胞,其缘由不包括( )A.目的基因无法插入受体细胞DNAB.目的基因无法复制C.目的基因无转录所需的启动部位D.目的基因与受体细胞遗传信息传递方式不同答案 D 目的基因无法插入受体细胞DNA,也无法完成复制,且缺少转录所需的启动部位,因此须要借助质粒等载体导入受体细胞,而目的基因与受体细胞遗传信息传递方式相同,这不是须要借助质粒等载体的缘由,D符合题意。
2.(2025届5·3改编)下面是4种限制酶所识别的DNA分子序列和剪切位点(↓表示剪切点、切出的断面为黏性末端):限制酶1:—↓GATC—。
限制酶2:—CATG↓—。
限制酶3:—G↓GATCC—。
限制酶4:—CCGC ↓GG—。
请指出下列哪项表达正确( )A.在运用限制酶的同时还须要解旋酶B.限制酶1和3剪出的黏性末端相同C.限制酶1、2、4识别的序列都由4个脱氧核苷酸组成D.限制酶1和2切出的DNA片段可通过T4DNA连接酶拼接答案 B 运用限制性核酸内切酶是为了切割目的基因和载体,不须要解旋酶解开DNA双螺旋,A错误;限制性核酸内切酶1和3切出的黏性末端相同,都是GATC—,B正确;限制性核酸内切酶1、2识别的序列都由4个脱氧核苷酸组成,限制酶3、4识别的序列都由6个脱氧核苷酸组成,C错误;限制性核酸内切酶1和2切割形成的DNA片段的黏性末端不同,前者是GATC —,后者是—CATG,不能通过T4DNA连接酶拼接,D错误。
3.(2024浙江宁波一模,25)为获得抗病毒的马铃薯植株,采纳转基因技术将病毒复制酶基因转移到马铃薯体内。
下列相关叙述正确的是( )A.该转基因马铃薯植株产生的配子中,肯定含有目的基因B.将目的基因导入植物细胞可用农杆菌转化法或显微注射法C.由愈伤组织产生胚状体后再萌发形成完整植株的过程须要生根培育基D.转化了的马铃薯细胞在合适条件下经脱分化即可形成抗病毒马铃薯植株答案 B 若只将目的基因整合到马铃薯细胞的一条染色体上,则通过减数分裂产生的配子中不肯定含有目的基因,A错误;将目的基因导入植物细胞可用农杆菌转化法或显微注射法,B正确;由愈伤组织产生胚状体后再萌发形成完整植株的过程不须要生根培育基,C错误;转化了的马铃薯细胞在合适条件下经脱分化和再分化形成抗病毒马铃薯植株,D错误。
高三生物“生物技术与工程”专题复习：第3讲 基因工程
[目标要求] 1.简述基因工程的诞生。2.简述基因工程的原理及技术。3. 举例基因工程的应用。4.简述蛋白质工程。5.关注转基因产品的安全性问题。 6.DNA 的粗提取和鉴定。7.利用多聚酶链式反应(PCR)扩增 DNA 片段并完成 电泳鉴定，或运用软件进行虚拟 PCR 实验。
(3)融合蛋白表达成功后，将 FLAG-P、FLAG-P△、药物 A 和 UBC 按照图 乙中的组合方式分成 5 组。各组样品混匀后分别流经含 FLAG 抗体的介质， 分离出与介质结合的物质并用 UBC 抗体检测，检测结果如图丙所示。已知 FLAG-P 和 FLAG-P△不能降解 UBC，由①②③组结果的差异推测，药物 A 的作用是 ______________________ ；由②④组或③⑤组的差异推测，
(4)若要比较蛋白质工程改造后的水蛭素、上述水蛭蛋白酶解产物和天
然水蛭素的抗凝血活性差异，简要写出实验设计思
________________________________________________________________。
[解析] (1)据分析可知，物质 a 是氨基酸序列多肽链，物质 b 是 mRNA。 在生产过程中，物质 b 可能不同，合成的蛋白质空间构象却相同，原因是密 码子的简并性，即一种氨基酸可能有几个密码子。 (2)蛋白质工程是基因工 程的延伸，化学方法直接人工合成和利用 PCR 技术扩增。PCR 技术遵循的基本原理是 DNA 双链复制。(3)将提取的水蛭蛋白经甲、乙两种 蛋白酶水解后，据图可知，水解产物中的肽含量随着酶解时间的延长均上升， 且差别不大；而水解产物中抗凝血活性有差异，经酶甲处理后，随着酶解时 间的延长，抗凝血活性先上升后相对稳定，经酶乙处理后，随着酶解时间的 延长，抗凝血活性先上升后下降，且酶甲处理后的酶解产物的抗凝血活性最 终高于经酶乙处理后的酶解产物的抗凝血活性，差异明显，据此推测两种处 理后酶解产物的抗凝血活性差异主要与肽的种类有关，导致其活性不同的原
高中生物专题4生物技术的安全性和伦理问题41转基因生物的安全性课件新人教版选修
理由
胁生态系统中其他生物的生存
(3)导入转基因生物的外源基因有可能与感染转 基因生物的某些 细菌 或 病毒 杂交，从而
件，以及配套的 种植技术 (3)由于存在 生殖隔离 ，它 们很难与其他植物 杂交
重组出对人类或其他生物有害的 病原体
(4)转基因植物的抗除草剂基因，有可能通过 花粉 传播而进入杂草中，使杂草成为
探究主体 1 转基因生物的安全性问题 [问题情境] 资料 1：某地转基因木瓜市场占有量达九成。其中不少转基因木瓜为非法 品种，在没有获得国家农业部授予的安全证书或审批进口的前提下就流向了市场。据 了解，国家农业部规定的可食用转基因食品包括：大豆、玉米、番茄和油菜等。 资料 2：国内生产的转基因食品必须首先获得国家农业部授予的安全证书，然后批准 允许进行商业化生产后才可进入市场流通。
的转基因家畜、家禽。 ，让它们的奶中富含某种营养物质、珍贵
药物或人类所需要的蛋白质。
3．转基因植物方面：科学家培育出了具有抗虫、抗病、 抗除草剂 、抗
逆等全新性状的农作物。
二、对转基因生物安全性的争论
1．转基因生物存在安全性争论的原因 (1)由于科学发展水平的限制，目前科学家对 基因的结构 、基因间的相互作 用以及基因的调控机制等了解的相当有限。 (2)转移的基因虽然是功能已知的基因，但不少是 异种生物 的基因。 (3)外源基因插入 宿主基因组 的部位往往是随机的，有时会出现一些人们 意想不到的后果。
(4)增加食物营养，提高附加价值； (4)可能会损害生物多样性；
(5)增加食物种类，提升食物品质； (5)可能干扰生态系统的稳定性
(6)提高生产效率，带动相关产业发展
2.转基因食品的三大种类 (1)植物性转基因食品，如转基因小麦，蛋白质含量比一般小麦高。 (2)动物性转基因食品，如含外源生长激素基因的猪、鱼等。 (3)转基因微生物食品。例如，生产奶酪的凝乳酶，以前只能从杀死的小牛的 胃里提取，现在利用转基因微生物已经能够使凝乳酶在体外大量生产。 3．基因污染的危害性的主要表现 (1)污染传统作物，影响已形成的农业生态系统。 (2)污染自然界的生物基因库。 (3)影响自然界的生态平衡。 (4)能够在自然界中增殖和扩散。
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1
晨背关键语句
导练感悟高考
专
热点
考点一
题
透析
19
高考
考点二
拾遗自主补给
冲刺直击高考
2
3
1．基因工程是通过体外DNA重组和转基因等技术，赋予生物 以新的遗传特性。
2．基因工程的目的是按照人们的愿望，进行严格地设计，创 造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
3．DNA重组技术的基本工具有限制性核酸内切酶、DNA连 接酶和载体。
13
答案：(1)黏性末端 平末端 (2)切割产生的DNA片段末 端与EcoRⅠ切割产生的相同 (3)大肠杆菌 T4 (4)mRNA(或RNA) cDNA(或DNA) PCR (5)噬菌体 动植物病毒 (6)未处理的大肠杆菌吸收质粒(外源DNA)的 能力极弱
4．限制性核酸内切酶主要从原核生物中提取，具有专一性， 使特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂。
5．载体的种类有质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。
4
6．基因工程的基本操作程序：目的基因的获取→基因 表达载体的构建→将目的基因导入受体细胞→目的基因的检 测与鉴定。
13．基因身份证是把个人的致病基因和易感基因检测出 来，记录在磁卡上，做成个人基因身份证。
14．生物武器的种类包括致病菌、病毒、生化毒剂，以 及经过基因重组的致病菌。
6
1．(2012·浙江高考)天然的玫瑰没有蓝色花，这是由于缺少控
制蓝色色素合成的基因B，而开蓝色花的矮牵牛中存在序列
已知的基因B。现用基因工程技术培育蓝玫瑰，下列操作正
8
2．(2012·江苏高考)下列关于转基因生物安全性的叙述，错误的
是
()
A．种植转基因作物应与传统农业种植区隔离
B．转基因作物被动物食用后，目的基因会转入动物体细胞中
C．种植转基因植物有可能因基因扩散而影响野生植物的遗传
多样性
D．转基因植物的目的基因可能转入根际微生物
[命题立意] 本题主要考查转基因生物安全性相关问题。
8．基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标 记基因等。
9．目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基 因枪法和花粉管通道法。
10．目的基因导入动物细胞的方法是显微注射法，常用 的受体细胞是受精卵。
5
11．蛋白质工程是通过基因修饰或基因合成对现有蛋白 质进行改造，或制造一种新的蛋白质。
12．面对转基因技术的利弊，正确的做法是趋利避害， 而不能因噎废食。
[知识依托] ①目的基因的获取可通过逆转录获得。②基因工 程操作工具酶有限制酶和DNA连接酶。③将目的基因导入受 体细胞需要运载体携带。 [解析] 选 A 获取目的基因B，可先提取矮牵牛蓝色花的 mRNA，经逆转录获得组载体， 再导入受体菌中储存和扩增，提取目的基因时不需使用限制 酶；连接目的基因与质粒的酶是DNA连接酶；将目的基因导 入植物细胞，常用农杆菌转化法，不使用大肠杆菌。
11
(3)按其来源不同，基因工程中所使用的DNA连接酶有两类， 即________DNA连接酶和________DNA连接酶。 (4)反转录作用的模板是________，产物是________。若要在 体外获得大量反转录产物，常采用________技术。 (5)基因工程中除质粒外，________________和 ________________也可作为运载体。 (6)若用重组质粒转化大肠杆菌，一般情况下，不能直接用未 处理的大肠杆菌作为受体细胞，原因是________________。 [命题立意] 本题考查基因工程应用的相关知识。
[知识依托] ①转基因作物可能通过花粉传给近缘作物造成基
因污染，因此需隔离种植。②转基因作物被动物食用后，会被
消化分解为基本营养成分被吸收，不会转入动物体内。
9
[解析] 选 B A项，种植转基因作物(如抗虫棉)应与传统农 业(普通棉花)种植区隔离，否则传统农业种植区的产量会受到 很大的影响；B项，目的基因的本质为DNA，动物食用后会 将其消化分解成小分子脱氧核苷酸，所以不会转入动物体细 胞中；C项，转基因作物可能由于目的基因通过花粉扩散而 影响野生植物的遗传多样性；D项，导入转基因生物的目的 基因有可能与感染转基因作物的某些细菌或病毒杂交，从而 重组得到对人类或其他生物有害的病原体。
确的是
()
A．提取矮牵牛蓝色花的mRNA，经过逆转录获得互补的
DNA，再扩增基因B
B．利A聚合酶将基因B与质粒连接后导入玫瑰细胞
D．将基因B直接导入大肠杆菌，然后感染并转入玫瑰细胞
[命题立意] 本题考ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ基因工程及其应用的相关知识。
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3．(2012·新课标全国卷)根据基因工程的有关知识，回答下列 问题： (1)限制性内切酶切割DNA分子后产生的片段，其末端类 型有________和________。 (2)质粒运载体用EcoRⅠ切割后产生的片段如下： AATTC …… G G …… CTTAA 为使运载体与目的基因相连，含有目的基因的DNA除可用 EcoRⅠ切割外，还可用另一种限制性内切酶切割，该酶 必须具有的特点是______________________________。
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[知识依托] ①限制性内切酶能够特异性识别DNA分子中特定核 苷酸序列并在特定两个核苷酸间切割形成平末端或黏性末端。② 重组质粒的构建需DNA连接酶。常用的DNA连接酶有大肠杆菌 连接酶和T4噬菌体DNA连接酶。③质粒是常用的运载体，此外 还有噬菌体动植物病毒等。 解析：(1)DNA分子经限制酶切割产生的DNA片段末端通常有两 种——黏性末端和平末端。(2)为了保证目的基因与运载体相连， 用另一种限制酶切割后形成的黏性末端必须与EcoRⅠ切割形成 的黏性末端相同。(3)DNA连接酶有大肠杆菌DNA连接酶和 T4DNA连接酶两类。(4)反转录的模板是mRNA，产物是DNA。 大量扩增反转录产物常采用PCR技术。(5)在基因工程中使用的 载体除质粒外，还有噬菌体、动植物病毒等。(6)经Ca2＋处理后 处于感受态的大肠杆菌才易吸收周围环境中的DNA分子。