高考生物二轮复习课件：第二部分专题十九基因工程与生物技术的安全性通用.ppt

1基因工程的基本工具 限制酶DNA连连接酶载载体 作用 切割目的基因 和载载体 连连接DNA片 段，形成重 组组DNA 携带带目的基 因进进入受体 细细胞 作用部位两核苷酸间间的磷酸二酯键酯键 限制酶DNA连连接酶载载体 作用特点 (条件) 识别识别 特 定的核苷 酸序列 在特定位 点上切割 Ecoli DNA 连连接酶只连连接 黏性末端 T4DNA连连接 酶能连连接黏性 末端和平末端 能在宿主细细胞 内稳稳定存在并大 量复制有多个 限制酶切割位点 具有特殊的标标 记记基因 限制酶DNA连连接酶载载体 常用 类类型 EcoR 限制酶 Sma 限制酶 Ecoli DNA连连接 酶T4DNA连连接酶 质质粒、噬 菌体、动动 植物病毒 DNA连接酶连接两个DNA片段，而DNA聚合酶只能将单 个脱氧核苷酸添加到脱氧核苷酸链上。 限制性核酸内切酶是切割某种特定的脱氧核苷酸序 列，并使两条链中特定的位置断开，而解旋酶是将 DNA的两条链间的氢键打开形成两个单链。 2基因工程的基本操作程序分析 (1)目的基因的获取途径： 可以从自然界中已有的物种中分离出来，如可从基因 组文库或cDNA文库中获取。 人工合成目的基因。 利用PCR技术扩增目的基因。通过PCR技术对已获取的 目的基因进行扩增，可获取大量目的基因。 (2)基因表达载体的构建： 基因表达载体的组成：目的基因启动子终止子 标记基因。 基因表达载体的构建方法： (3)将目的基因导入受体细胞： 植物细细胞动动物细细 胞 微生物细细胞 常用 方法 农农杆菌转转化法、基 因枪枪法、花粉管通 道法 显显微注 射技术术 感受态细态细 胞法 (用Ca2处处理) 受体 细细胞 受精卵；体细细胞( 需经组织经组织 培养) 受精卵原核细细胞 (4)目的基因的检测与鉴定： 导入检测：DNA分子杂交技术，即使用放射性同位素 标记的含目的基因的DNA片段作探针检测。 1转基因生物可能引起的安全性问题 (1)食物安全问题： 出现滞后效应；出现新的过敏原；营养成分 改变侵犯宗教信仰者或素食者的权益。 (2)生物安全问题： 成为新杂草；成为“入侵的外来物种”，威胁其他 生物生存；重组出对人类或其他生物有害的病原体； 通过基因重组产生“超级杂草”。 (3)环境安全问题： 打破自然界物种的原有界限，破坏生态系统稳定性。 重组微生物降解某些化合物的过程中产生污染环境的 中间产物。 重组DNA与微生物杂交，产生有害病原微生物。 转基因植物的花粉中含有的有毒蛋白或过敏蛋白可通 过蜜蜂进入蜂蜜中，最后进入其他动物和人体内。 2生物技术引发的伦理问题 (1)克隆人技术： 违反人类伦理道德。 冲击现有婚姻、家庭和两性关系等传统伦理道德观念 。 人为制造心理上和社会地位上都不健全的人。 (2)设计试管婴儿： 把试管婴儿当作人体零配件工厂，是对生命的不尊重。 抛弃或杀死配型不合适的多余胚胎，无异于“谋杀”。 (3)基因检测：对个人隐私权提出挑战；制造基因歧视。 3正确看待生物技术 (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)支持治疗性克隆，反对任何生殖性克隆人实验。 4禁止生物武器 (1)生物武器有致病力强、传染性大、污染面积大、危害时 间长、传播途径多等特点。 (2)中国政府对待生物武器的态度是在任何情况下不发展、 不生产、不储存生物武器，并反对生物武器及技术和设 备的扩散。 (1)克隆产生的后代与亲代在性状表现上不一定完全相同， 其原因是：细胞质基因不同；发育过程中可能发生基因 突变或染色体变异；生长发育过程中的环境条件的影响。 (2)转基因生物存在安全性的原因：目前对基因的结构、调 控机制及基因间的相互作用了解有限；目的基因往往是 异种生物的基因；外源基因插入宿主基因组的部位往往 是随机的。 明考向 基因工程是现代生物科技热点工程，在高考中占有 相当分值。多以图文转换、信息提取和分析的形式考查 基因工程操作步骤及工具。 做考题 例1 (2010天津高考)下图是培育表达人乳铁蛋白的乳 腺生物反应器的技术路线。图中tetR表示四环素抗性基因， ampR表示氨苄青霉素抗性基因，BamH 、Hind 、Sma 直线所示为三种限制酶的酶切位点。 据图回答： (1)图中将人乳铁蛋白基因插入载体，需用 _限制酶同时酶切载体和人乳铁蛋白基因。 筛选含有重组载体的大肠杆菌首先需要在含_的培养 基上进行。 (2)能使人乳铁蛋白基因在乳腺细胞中特异性表达的调控序 列是_(填字母代号)。 A启动子 BtetR C复制原点 DampR (3)过程可采用的操作方法是_(填字母代号)。 A农杆菌转化 B大肠杆菌转化 C显微注射 D细胞融合 (4)过程采用的生物技术是_。 (5)对早期胚胎进行切割，经过程可获得多个新个体。这 利用了细胞的_性。 (6)为检测人乳铁蛋白是否成功表达，可采用_(填字 母代号)技术。 A核酸分子杂交 B基因序列分析 C抗原抗体杂交 DPCR 解析 (1)由图示可知：需用Hind和BamHI限制酶同时酶切载体和 人乳铁蛋白基因，因酶切后tetR(四环素抗性基因)结构被破坏而ampR结 构完好，故用含氨苄青霉素的选择培养基可筛选含有重组载体的大肠杆 菌。(2)启动子是一段特殊的DNA序列，是RNA聚合酶识别和结合的位点 ，可调控基因的特异性表达。(3)过程表示把重组载体导入受体细胞 的过程，当受体细胞为动物细胞时，常采用显微注射法。(4)过程表 示把早期胚胎移植到代孕母牛子宫的过程，属于胚胎移植技术。(5)经 过程得到新个体是细胞全能性的体现。(6)人乳铁蛋白基因是否成功 表达，关键看是否有其表达产物即人乳铁蛋白，可用抗原抗体杂交 法检测该蛋白是否存在。 答案 (1)Hind和BamH 氨苄青霉素 (2)A (3)C (4)胚胎移 植技术 (5)全能 (6)C 悟技巧 解答此类问题应注意以下几个方面： (1)清楚基因工程的基因工具及应用。 (2)清楚基因工程的步骤及其方法。(3)分析图解信息，找出 考查的是基因工程哪一方面的内容。 (4)分析图解信息，找出图解中的过程属于基因工程的哪 一环节，确定相应环节的名称及需要的条件和注意事项。 (5)结合题目问题，再现相应学科内容，尽可能利用生物专业 名词组织答案作答。 明考向 生物技术的安全性和伦理问题在高考中所占比例不 大，要求不高。命题角度大多是以材料分析题为主要形 式，考查转基因生物是否安全、如何看待克隆人、对待 试管婴儿的态度、对待基因检测的观点及生物武器的种 类和危害等。 做考题 例2 (2010江苏高考)下列关于转基因植物的叙述，正 确的是 ( ) A转入到油菜的抗除草剂基因，可能通过花粉传入环境中 B转抗虫基因的植物，不会导致昆虫群体抗性基因频率 增加 C动物的生长激素基因转入植物后不能表达 D如转基因植物的外源基因来源于自然界，则不存在安 全性问题 解析 本题考查转基因技术的安全性问题等相关知识，意在考查 对转基因技术安全性问题的理解。转基因的抗虫植物在长期栽培过 程中，会导致以该植物为食物来源的昆虫的抗性基因频率增加。动 物和植物共用一套遗传密码，因此转入植物体内的动物生长激素基 因也能进行表达。转基因植物的外源基