資源簡介

中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺
第十二單元　生物技術(shù)與工程
課前自主預(yù)習(xí)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(biāo)★考向?qū)Ш?br/>基礎(chǔ)梳理——系統(tǒng)化
知識點(diǎn)一　基因工程的概念分析
知識點(diǎn)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(gè)核苷酸之間的　　　　。
（3）結(jié)果：產(chǎn)生　　　　或平末端。
特別提醒
正確認(rèn)識限制酶
①限制酶是一類酶，而不是一種酶。
②將一個(gè)基因從DNA分子上切割下來，需要切兩處，同時(shí)產(chǎn)生四個(gè)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(gè)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(diǎn)應(yīng)位于標(biāo)記基因之外，不能破壞標(biāo)記基因，以便進(jìn)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.coli DNA連接酶 T4 DNA連接酶
來源 　　　　 T4噬菌體
特點(diǎn) 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(gè)核苷酸之間的　　　　，連接兩個(gè)DNA片段
3.載體
（1）作用：攜帶外源DNA片段進(jìn)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(xì)胞內(nèi)，它能在宿主細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定存在，并可對目的基因進(jìn)行大量復(fù)制；膜載體是蛋白質(zhì)，與細(xì)胞膜的通透性有關(guān)。
知識點(diǎn)三　基因工程的基本操作程序
1．目的基因的篩選與獲取
（1）目的基因：用于　　　　　或獲得　　　　　等的基因。
2．基因表達(dá)載體的構(gòu)建
（1）構(gòu)建基因表達(dá)載體的目的：
①使目的基因在受體細(xì)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(dá)載體的組成：
3．將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞
　該過程未涉及堿基互補(bǔ)配對
項(xiàng)目 植物細(xì)胞 動(dòng)物細(xì)胞 微生物細(xì)胞
常用方法 　　　法、　　　法 　　　　技術(shù) Ca2＋處理法
受體細(xì)胞 受精卵、體細(xì)胞 　　　　 原核細(xì)胞
4.目的基因的檢測與鑒定
檢測目的 檢測方法 判斷標(biāo)準(zhǔn)
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(gè)體水平的鑒定 如抗蟲、抗病的接種實(shí)驗(yàn) 是否表現(xiàn)出相應(yīng)的特性
知識點(diǎn)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(dòng)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(jìn)行基因改造，使它們能夠生產(chǎn)藥物。
（2）讓哺乳動(dòng)物批量生產(chǎn)　　　　。
（3）可能使建立　　　　工廠的設(shè)想成為現(xiàn)實(shí)。
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(diǎn)五　蛋白質(zhì)工程
知識點(diǎn)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(jìn)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(jià)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(diǎn)受到許多復(fù)雜的　　　　、經(jīng)濟(jì)和文化等因素的影響。
③要靠確鑿的　　　　和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)摹　　　∵M(jìn)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隆
①生殖性克隆：指通過克隆技術(shù)產(chǎn)生____________________________。
②治療性克隆：指利用克隆技術(shù)產(chǎn)生　　　　　　，用來修復(fù)或替代受損的細(xì)胞、組織和器官，達(dá)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(xì)胞，從而產(chǎn)生克隆人。
②如果按照“人類基因組編寫計(jì)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(diǎn)：致病能力強(qiáng)、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。
基能過關(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(jìn)行設(shè)計(jì)和施工的，因此又叫作重組DNA技術(shù)。（選擇性必修3 P67正文）（　　）
2．基因工程中用到的工具酶有限制酶、DNA連接酶、運(yùn)載體。（選擇性必修3 P70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3 P71正文）（　　）
4．基因工程中實(shí)際用到的質(zhì)粒都是在天然質(zhì)粒的基礎(chǔ)上進(jìn)行過人工改造的。（選擇性必修3 P72正文）（　　）
5．質(zhì)粒上標(biāo)記基因的存在便于重組分子的篩選。（選擇性必修3 P72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(bǔ)配對的短單鏈核酸。（選擇性必修3 P77相關(guān)信息）（　　）
2．構(gòu)建基因表達(dá)載體是轉(zhuǎn)基因工程的核心工作。（選擇性必修3 P80正文）（　　）
3．啟動(dòng)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(dòng)DNA的復(fù)制過程。（選擇性必修3 P80正文）（　　）
4．構(gòu)建基因表達(dá)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3 P80正文）（　　）
5．轉(zhuǎn)化是指目的基因進(jìn)入受體細(xì)胞內(nèi)，并且在受體細(xì)胞內(nèi)維持穩(wěn)定和表達(dá)的過程。（選擇性必修3 P81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(xué)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3 P89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3 P90資料卡）（　　）
3．基因工程中可以將目的基因與乳腺中特異表達(dá)的基因的啟動(dòng)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3 P90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(xué)科的綜合科技工程。（選擇性必修3 P93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(shí)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3 P101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(jì)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(jià)值觀取向。（選擇性必修3 P103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(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬤M(jìn)行思考和辯論。（選擇性必修3 P103正文）（　　）
4．我國對轉(zhuǎn)基因技術(shù)的方針是研究上要大膽，堅(jiān)持自主創(chuàng)新；推廣上要慎重，做到確保安全；管理上要嚴(yán)格，堅(jiān)持依法監(jiān)管。（選擇性必修3 P104正文）（　　）
5．很多生物學(xué)家認(rèn)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3 P107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(jìn)化。（選擇性必修3 P108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3 P112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(xì)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3 P113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3 P71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3 P72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3 P80正文拓展]構(gòu)建基因表達(dá)載體的目的是什么？
4．[選擇性必修3 P80正文拓展]為什么不能將目的基因插入載體的標(biāo)記基因中？
5．[選擇性必修3 P93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3 P94正文拓展]蛋白質(zhì)工程為什么通過對基因進(jìn)行操作來實(shí)現(xiàn)對天然蛋白質(zhì)的改造？
7．[選擇性必修3 P103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(kuò)散，因此轉(zhuǎn)基因魚存在生態(tài)安全性問題，我國科學(xué)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3 P106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3 P112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？
第十二單元　生物技術(shù)與工程
課前自主預(yù)習(xí)案6　基因工程及生物技術(shù)的安全性與倫理問題
基礎(chǔ)梳理——系統(tǒng)化
【知識點(diǎn)一】
目的基因　基因重組　受體　分子　遺傳性狀
【知識點(diǎn)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(xì)胞　(2)質(zhì)粒　動(dòng)植物病毒　(3)限制酶切割位點(diǎn)　標(biāo)記基因
【知識點(diǎn)三】
1．(1)改變受體細(xì)胞性狀　預(yù)期表達(dá)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(dá)　(2)上游　RNA聚合酶　下游　標(biāo)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(diǎn)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(dòng)植物的細(xì)胞　(2)藥物　(3)移植器官
3．氨基酸和維生素
【知識點(diǎn)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(diǎn)六】
1．(1)全新特征　政治制度　經(jīng)濟(jì)發(fā)展　倫理道德　(2)相關(guān)科學(xué)知識　轉(zhuǎn)基因技術(shù)　政治　證據(jù)　邏輯
2．(1)獨(dú)立生存的新個(gè)體　特定的細(xì)胞、組織和器官　
(2)人類尊嚴(yán)　心理　社會地位　流產(chǎn)　畸形兒　(3)化學(xué)誘導(dǎo)多能干細(xì)胞　整個(gè)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(diǎn)進(jìn)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(gè)DNA片段，而DNA聚合酶是把單個(gè)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(xì)胞中穩(wěn)定存在，并且可以遺傳給下一代；同時(shí)，使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用。
4．提示：標(biāo)記基因用于鑒定目的基因是否成功導(dǎo)入受體細(xì)胞，以便將含目的基因的細(xì)胞篩選出來，若標(biāo)記基因中有目的基因插入，則標(biāo)記基因被破壞，無法進(jìn)行篩選。
5．提示：不能，因?yàn)榛蚬こ淘瓌t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)相對簡單，容易改造；②改造后的基因可以遺傳給下一代，被改造的蛋白質(zhì)無法遺傳。
7．提示：(1)轉(zhuǎn)基因技術(shù)能夠進(jìn)行的物質(zhì)基礎(chǔ)是各種細(xì)胞生物都以DNA分子作為遺傳物質(zhì)。
(2)三倍體魚不能繁殖，可以人工控制養(yǎng)殖數(shù)量和范圍，避免發(fā)生雜交、競爭，引起生態(tài)危機(jī)。
8．提示：克隆的目的不同，生殖性克隆的目的是用于生育，產(chǎn)生新個(gè)體；治療性克隆的目的是治療人類疾病。
9．提示：對待生物武器的態(tài)度是在任何情況下不發(fā)展、不生產(chǎn)、不儲存生物武器，并反對生物武器及其技術(shù)和設(shè)備的擴(kuò)散。對待轉(zhuǎn)基因生物的安全性的態(tài)度是趨利避害，而不能因噎廢食。

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