《基因工程及转基因技术的安全性问题》
【考点定位】
考纲内容 1．基因工程的原理及技术、基因工程的应用、蛋白质工程及转基因技术的安全性问题. 考纲解读 1．理解基因工程的原理及技术，理解基因工程在动物、植物及微生物方面的应用，了解蛋白质工程的基本原理。 【命题预测】
纵观近三年高考题,本专题主要考查基因工程的原理及技术、基因工程的应用、蛋白质工程及安全性问题等，预测2018年高考仍将主要以非选择题形式考查以上知识点。 【要点讲解】
一、基因工程的原理及技术 1．基因工程的概念 (1）供体:提供目的基因。
(2）操作环境:体外。 （3）操作水平：分子水平。 （4)原理:基因重组. （5)受体:表达目的基因。
（6)本质：性状在受体体内的表达。
（7）优点：克服远缘杂交不亲和的障碍，定向改造生物的遗传性状。 2．DNA重组技术的基本工具
(1）性核酸内切酶（简称：酶） ①来源：主要是从原核生物中分离纯化出来的。
②作用：识别特定的核苷酸序列并切开特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。 ③结果：产生黏性末端或平末端。 （2）DNA连接酶
①种类：按来源可分为E•coli DNA连接酶和T4DNA连接酶。
②作用：将双链DNA片段“缝合”起来,恢复被酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键。 ③DNA连接酶和酶的关系
（3）载体
①种类：质粒、λ噬菌体的衍生物、动植物病毒等.
②质粒的特点：能自我复制；有一个至多个酶切割位点;有特殊的标记基因. 3．基因工程的操作过程 （1）基因工程的操作步骤
①获取目的基因—a。从基因文库中获取；b.利用PCR技术扩增c.通过化学方法人工合成。 ②基因表达载体的构建—a。目的基因；b。启动子；c.终止子；d.标记基因.
③将目的基因导入受体细胞—a。植物：农杆菌转化法、基因法、花粉管通道法；b.动物：显微注射技术;c.微生物:感受态细胞法。
④目的基因的检测与鉴定—a.利用DNA分子杂交技术检测目的基因的有无；b。利用分子杂交技术检测目的基因的转录；c。利用抗原-抗体杂交技术检测目的基因的翻译；d.利用个体生物学水平的鉴定检测重组性状的表达。 二、基因工程的应用及蛋白质工程 1．基因工程的应用 （1）基因工程与遗传育种
培育各种转基因植物和转基因动物,以提高其抗逆性及生长速度等。 （2）基因工程与疾病治疗
①基因工程药物：如用工程菌生产人的胰岛素、生长激素、干扰素和乙型肝炎疫苗等。
②基因治疗：向目标细胞中引入正常功能的基因,以纠正或补偿基因的缺陷，达到治疗的目的。
（3）基因工程与生态环境保护
科学家正在利用基因工程技术开发生物可降解的新型材料；培育转基因“超级细菌”,提高分解石油的能力；利用转基因微生物吸收环境中的重金属等. 2．蛋白质工程 (1）概念理解
①基础：蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系。 ②操作：基因修饰或基因合成.
③结果:改造了现有蛋白质或制造出新的蛋白质。 ④目的:满足人类的生产和生活的需求。
（2）操作过程：从预期的蛋白质功能出发→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）→基因表达→产生需要的蛋白质。 三、生物技术的安全性与伦理性问题 1．转基因生物的安全性
（1）转基因成果工程菌——重组微生物基因制药转基因优良家畜、家禽生物反应器——生产细胞产品转基因抗性农作物 （2)对安全性问题的争论
①转基因生物与食物安全 a．反对“实质性等同\". b．担心出现滞后效应。 c．担心出现新的过敏原。 d．担心营养成分改变。
e．侵犯宗教信仰者或素食者的权益。 ②转基因生物与生物安全
a．可能扩散到新的生态区域,破坏生态平衡。
b．成为“入侵的外来物种”，威胁其他生物的生存。 c．可能与某些细菌或病毒杂交，重组出有害的病原体. d．可能通过花粉传播进入杂草，形成“超级杂草”。
③转基因生物与环境安全：转基因生物可能会对生态系统的稳定性和人类生活环境造成破坏。
(3）理性看待转基因技术
①正视转基因技术可能带来的安全性问题，要趋利避害,不能因噎废食。 ②制定和法规，最大程度保证转基因技术和产品的安全性。 2．关注生物技术的伦理问题
反 对 伦理违反了人类的伦理道德观念，中国禁止生殖性克隆 技术不成熟，流产率高、畸形率高、出生后死亡率高 胚胎也是生命,杀死胚胎无异于“谋杀” 支 持 克隆人 方面 技术方面 中国不反对治疗性克隆 可通过胚胎分级、基因诊断、染色体检查等方法解决技术问题 提供骨髓造血干细胞并不会对试管婴儿造成损伤 有一些遗传性疾病可以通过基因检测后在早期采取预防措施 通过正确的科学知识传播、伦理道德教育和立法,解决基因歧视现象 设计试管婴儿 技术基因方面 很难用在具体医疗中 检测 道德方面 3．禁止生物武器 （1)生物武器的种类
可能引起基因歧视 ①致病菌、病毒：鼠疫菌、炭疽杆菌等。 ②生化毒剂：肉毒杆菌毒素等。
③基因重组的致病菌：重组流感病毒、新型鼠痘病毒等。
(2)我国观点：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。
【考点透析】
考点1 基因工程的原理及操作技术
【典型例题】下图是利用基因工程技术生产可食用疫苗的部分过程,其中PstⅠ、SmaⅠ、EcoRⅠ、ApaⅠ为四种性核酸内切酶。下列有关说法中正确的是（ ）
A．图示过程是基因工程的核心步骤，所需的性核酸内切酶均来自原核生物 B．图示中构建基因表达载体时，需要用到一种性核酸内切酶 C．一种性核酸内切酶只能识别一种特定的核糖核苷酸序列 D．抗卡那霉素基因的存在有利于将含有抗原基因的细胞筛选出来 【答案】D
【变式训练】下列关于基因工程中有关酶的叙述不正确的是( ) A．酶水解相邻核苷酸间的化学键打断DNA B．DNA连接酶可将末端碱基互补的两个DNA片段连接 C．DNA聚合酶能够从引物末端延伸DNA或RNA D．逆转录酶以一条RNA为模板合成互补的DNA
【答案】C
考点2 基因工程的应用及安全性问题
【典型例题】对转基因生物的安全性发生争论，与科学发展水平的有密切关系。下面关于基因的相关知识中，不可能是争论的原因的是（ ） A．对基因的结构和机制等的了解仍相当有限 B．所转移的基因有不少是异种生物之间的基因转移 C．外源基因插入宿主基因组的部位往往是随机的 D．DNA重组技术需要有精心设计的“分子工具” 【答案】D
【变式训练】抗菌肽对治疗癌症有一定的作用,下图表示抗菌肽合成过程。相关说法正确的是（ ）
A．用PCR克隆目的基因不需要DNA解旋酶 B．基因表达载体包含起始密码和终止密码 C．用显微注射法导入基因表达载体 D．筛选菌种时用基因探针检测相关蛋白质 【答案】A
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