高考生物大一轮复习 第十一单元 现代生物科技专题 第38讲 基因工程及其安全性讲义.doc

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1、第38讲　基因工程及其安全性　1.基因工程的诞生(Ⅰ)　2.基因工程的原理及技术(Ⅱ)　3.基因工程的应用(Ⅱ)　4.蛋白质工程(Ⅰ)5．转基因生物的安全性(Ⅰ)　6.生物武器对人类的威胁(Ⅰ)　7.实验：DNA的粗提取与鉴定　　　　　[学生用书P272])一、基因工程的概念理解1．供体：提供目的基因。2．操作环境：无菌。3．操作水平：DNA分子水平。4．原理：基因重组。5．受体：表达目的基因。6．本质：性状在受体生物体内表达。7．优点：克服远缘杂交不亲和障碍，定向改造生物的遗传性状。二、DNA重组技术的基本工具1．限制性核酸内切酶(简称：限

2、制酶)(1)来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。(2)作用：识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，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。(3)结果：产生黏性末端或平末端。2．DNA连接酶常用类型E·coliDNA连接酶T4DNA连接酶来源大肠杆菌T4噬菌体功能连接黏性末端连接黏性末端和平末端结果恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键3.载体(1)种类：质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等。(2)质粒特点三、基因工程的操作程序——组成—方法四、基因工程的应用技术名称应用植物基因工程培育抗虫转基因植物、抗病转基因植物和

3、抗逆转基因植物，利用转基因技术改良植物的品质动物基因工程提高动物生长速度，改善畜产品的品质，用转基因动物生产药物，用转基因动物作器官移植的供体基因治疗把正常基因导入病人体内，使其表达产物发挥功能，从而治疗疾病，分为体内基因治疗和体外基因治疗五、蛋白质工程1．目标：根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质的结构进行分子设计。2．操作手段：基因修饰或基因合成。3．设计流程：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→找到相对应的脱氧核苷酸序列(基因)。六、转基因生物的安全性1．转基因成果(1)工程菌——DNA重组微生物。(2)基因

4、制药。(3)转基因动物——生物反应器。(4)转基因农作物。2．安全性问题(1)食物安全：滞后效应(产生毒性蛋白质)、新的过敏原、营养成分改变。(2)生物安全：生物入侵，破坏生物多样性。(3)环境安全：破坏生态系统的稳定性和人类生活环境。3．理性看待转基因技术(1)需要正确的社会舆论导向，趋利避害，不能因噎废食。(2)制定符合本国利益的政策和法规，最大程度地保证转基因技术和产品的安全性。七、禁止生物武器1．种类：病菌、病毒、生化毒剂及经过基因重组的致病菌等。2．我国政府态度：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

5、的扩散。1．(2016·山东济南市高三期末)限制性核酸内切酶、DNA连接酶和质粒是基因工程中常用的三种工具酶。(×)2．DNA连接酶可把目的基因与载体的黏性末端的碱基黏合，形成重组DNA。(×)3．E·coliDNA连接酶既可以连接平末端，又可以连接黏性末端。(×)4．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。(×)5．基因表达载体中含有启动子和终止密码。(×)6．如果某种生物的cDNA文库中的某个基因与该生物的基因组文库中的某个基因控制的性状相同，则这两个基因的结构也完全相同。(×)7．目的基因导入马铃薯细胞

6、后，随着马铃薯DNA分子的复制而复制，传给子代细胞并表达。(√)8．(2016·江苏无锡市统考)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。(×)9．目前在抗菌性和溶血性均较强的多肽P1的基础上研发抗菌性强但溶血性弱的多肽药物，首先要做的是依据P1氨基酸序列设计多条模拟肽。(√)10．(2014·高考重庆卷T4D)利用基因工程培育抗虫植物时，只要表现出抗虫性状就表明植株发生了可遗传变异。(√)考点一　基因工程的操作工具[学生用书P273]1．与DNA有关的四种酶比较项目限制酶DNA连接酶DNA聚合酶解旋酶作用底物DN

7、A分子DNA分子片段脱氧核苷酸DNA分子作用部位磷酸二酯键磷酸二酯键磷酸二酯键碱基对间的氢键形成产物黏性末端或平末端形成重组DNA分子新的DNA分子形成单链DNA2.限制酶(1)识别序列的特点：呈现碱基互补对称。无论是奇数个碱基还是偶数个碱基，都可以找到一条中心轴线，如，以中心线为轴，两侧碱基互补对称；以为轴，两侧碱基互补对称。(2)切割后末端的种类(3)限制酶的选择技巧①根据目的基因两端的限制酶切割位点确定限制酶的种类a．应选择切割位点位于目的基因两端的限制酶，如图甲可选择PstⅠ。b．不能选择切割位点位于目的基因内部的限制酶，如图甲不能选

8、择SmaⅠ。c．为避免目的基因和质粒的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，如图甲也可选择用PstⅠ和EcoRⅠ两种限制酶(但要确保质粒上也有