2026届新高考生物冲刺复习基因工程的应用及安全性与伦理问题

2026届新高考生物冲刺复习基因工程的应用及安全性与伦理问题Never学习目标1.举例说明基因工程在农牧、食品及医药等行业的广泛应用改善了人类的生活品质。2.举例说出日常生活中的转基因产品，探讨转基因技术在应用过程中带来的影响3.举例说出生殖性克隆人面临的伦理问题，分析说明我国为什么不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验4.举例说明历史上生物武器对人类造成了严重的威胁与伤害，认同我国反对生物武器及其技术和设备的扩散

考点一基因工程的应用1.培养抗性植物：转基因抗虫植物：转基因抗病植物：转基因抗除草剂植物：从某些生物中分离出具有抗虫功能的基因，将它导入作物中培育出具有抗虫性的作物转基因抗虫棉花、玉米、大豆、水稻和马铃薯等科学家将来源于某些病毒、真菌等的抗病基因导入植物中，培育出了转基因抗病植物转基因抗病毒甜椒、番木瓜和烟草等将降解或抵抗某种除草剂的基因导入作物，可以培育出抗除草剂的作物品种转基因抗除草剂玉米、大豆、油菜和甜菜等①方法：②成果：①方法：②成果：减少因化学农药的使用而造成的环境污染和对人类健康的损害、降低生产成本、提高产量①方法：②成果：③优势：一、基因工程在农畜牧方面的应用2.改良植物的品质：我国科学家成功地将与植物花青素代谢相关的基因导入矮牵牛，呈现出自然界中没有的颜色变异，大大提高了观赏价值。将必需氨基酸含量多的蛋白质编码基因导人植物中,可以提高这种氨基酸的含量①方法：②成果：优良性状的基因导入植物3.提高动物的生长速率：①方法：将外源生长激素基因导入动物体内，以提高动物的生长速率。②成果：转基因鲑鱼4.改善畜产品的品质：①方法：将肠乳糖酶基因导入奶牛基因组②成果：转基因牛分泌的乳汁中，乳糖的含量大大降低，而其他营养成分不受影响低乳糖奶牛1.基因工程改造微生物或动植物的细胞生产药物是人体或动物受到病毒侵染后产生的一种细胞因子，是一种具有干扰病毒复制作用的

，在临床上被广泛用于治疗病毒感染性疾病。糖蛋白①传统生产方法②现代生产方法干扰素基因质粒重组质粒大肠杆菌或酵母菌大量可以生产干扰素的大肠杆菌或酵母菌构建导入培养干扰素从人血液中的白细胞提取。抗生素≠干扰素①抗生素：抗细菌药物②干扰素：抗病毒药物二、基因工程在医药卫生领域的应用2.利用转基因哺乳动物批量生产药物——乳腺生物反应器药用蛋白基因乳腺中特异表达的基因的启动子重组载体哺乳动物受精卵早期胚胎代孕母体转基因动物培养胚胎移植分娩显微注射乳汁中含有药物蛋白Q1：乳腺生物反应器指的是转基因动物的乳腺吗？不是，乳腺生物反应器指的就是这个转基因生物。Q2：药用蛋白基因存在于转基因动物的哪些细胞中？几乎所有细胞。几乎所有细胞。1.为什么将药用蛋白基因与乳腺中特异表达的基因的启动子等调控元件重组在一起？2.药用蛋白基因存在于转基因动物的哪些细胞中？3.研制膀胱生物反应器时，应如何处理目的基因？将目的基因与膀胱上皮细胞中特异表达的基因的启动子重组。4.膀胱生物反应器的优点:①可以从动物一出生就可收集产物，不论动物的性别和是否正处于生殖期。②从尿液中提取蛋白质比从乳汁中提取更简便、高效。让药用蛋白基因只在乳腺细胞中特异性表达。课堂随练培育无免疫排斥的转基因克隆猪器官抑制抗原决定基因表达或除去抗原决定基因在器官供体基因组中导入某种调节因子3.用转基因动物作为器官移植的供体1.概念基因工程构建基因工程菌工业发酵批量生产2.步骤用基因工程的方法，使外源基因得到高效表达的菌类。3.应用阿斯巴甜苯丙氨酸残基天冬氨酸残基利用基因工程菌，除了可以生产药物，还能生产食品工业用酶、氨基酸和维生素等。基因工程菌三、基因工程在食品工业方面的应用比较项目乳腺生物反应器基因工程菌生产药物基因结构基因产物受体细胞导入方式生产条件产物提取哺乳动物基因的结构与人类结构基本相同。细菌或酵母菌等生物的基因结构与人类基因结构有较大差异。与天然蛋白质完全相同。细菌细胞内缺少内质网、高尔基体等细胞器，合成的蛋白质可能不具有生物活性。哺乳动物的受精卵微生物细胞显微注射法Ca2+处理法（感受态细胞法）不需要严格的灭菌，温度等外界条件对其影响不大。需严格灭菌，严格控制工程菌所需的温度、pH、营养物质浓度等外界条件。从动物乳汁中提取，相对简单。（一般经过工业发酵后）从微生物细胞（或发酵液）中提取，相对复杂。乳腺生物反应器与工程菌生产药物的区别（在生产人的药物蛋白方面）利用经过基因改造的微生物生产清洁能源培育可以降解多种污染物的“超级细菌”治理环境污染四、基因工程在其他方面的应用1.下列有关基因工程及其应用的相关叙述，不正确的是()A.基因工程育种能够定向改造生物性状B.DNA连接酶可催化脱氧核苷酸链间形成氢键C.可利用转基因细菌降解有毒有害的化合物D.能够使植物体表达动物蛋白的育种方法是基因工程育种B课堂随练2.基因工程蓬勃发展，下列有关基因工程的说法正确的是()A.基因工程在农牧业上的应用主要目的是培养体型巨大品质优良的动物B.用基因工程方法培育的抗虫植物也能抗病毒C.转基因绵羊操作过程中生长激素基因的受体细胞最好采用乳腺细胞D.在农业方面，蛋白质工程可用于改造某些参与调控光合作用的酶，以

提高植物光合作用的效率，增加粮食产量D课堂随练3.运用基因工程构建的生物反应器可实现药用蛋白的批量生产，目前常用的生物反应器有“乳腺生物反应器”和“膀胱生物反应器”，其构建过程如下：构建药用蛋白基因的表达载体，并将表达载体导入动物的受精卵中，然后从这个受精卵发育而成的个体的乳汁或者尿液中提取药用蛋白。下列相关说法错误的是(

)A.构建乳腺生物反应器时，需将药用蛋白基因和乳腺蛋白基因的启动子等重组在一起B.在转基因动物的乳腺细胞或膀胱上皮细胞以外的细胞中不含有药用蛋白基因C.与乳腺生物反应器相比，膀胱生物反应器不受性别和年龄的限制D.将表达载体导入哺乳动物的受精卵时，常采用显微注射技术B课堂随练4.(2025·河南名校联考)科学家利用基因工程培育出了能产生乙肝病毒蛋白质的番茄，被称之为“番茄乙肝疫苗”。具体操作是将乙肝抗原基因M导入农杆菌，然后利用农杆菌将M导入番茄细胞。实验显示小白鼠连续五周吃这样的番茄，体内产生了抗乙肝病毒的抗体，下列叙述错误的是(

)A.实验用PCR技术对M基因进行扩增，需要两种引物B.含M的重组Ti质粒必须插入到番茄染色体DNA上C.即使M在番茄中成功表达，也要做个体生物学水平鉴定D.番茄乙肝疫苗成本相对较低且易于储存B课堂随练5.(2025·福州一中质检)研究者将含有铁蛋白肽基因和人干扰素基因的DNA片段分别制成探针，与从转基因奶牛的乳腺细胞、口腔上皮细胞、蹄部细胞中提取的mRNA分别进行杂交，结果如表所示。下列叙述正确的是(

)B探针乳腺细胞口腔上皮细胞蹄部细胞乳铁蛋白肽基因探针出现杂交带未现杂交带未现杂交带人干扰素基因探针出现杂交带出现杂交带出现杂交带A.乳铁蛋白肽基因可在转基因奶牛的多种体细胞中表达B.人干扰素基因可在转基因奶牛的多种体细胞中表达C.表中两种基因探针所含的脱氧核苷酸的序列相同D.乳铁蛋白肽基因和人干扰素基因都是mRNA片段课堂随练

考点二蛋白质工程的原理和应用1.基因工程的实质和不足：

将一种生物的基因转移到另一种生物体内，后者可以产生它本不能产生的蛋白质，进而表现出新性状。基因工程的缺陷原则上只能产生自然界已存在的蛋白质(天然蛋白)天然蛋白的缺陷有时不完全符合人类生产和生活需要蛋白质工程对天然蛋白进行改造，产生更符合人类需要的蛋白质一、蛋白质工程崛起的缘由指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过改造或合成基因，来改造现有蛋白质，或制造一种新的蛋白质，以满足人类生产和生活的需求。（1）改造蛋白质的方法改造或合成基因（2）蛋白质工程的基础蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系☞第二代基因工程2.蛋白质工程的概念：1.实质、目标和结果：目标实质结果根据人们对蛋白质功能的特定需求，对蛋白质的结构进行设计改造。通过改造或合成基因，来定向改造现有蛋白质或制造新的蛋白质。生产出自然界没有的蛋白质。为什么蛋白质工程改造基因而不是直接改造蛋白质？

（1）蛋白质的高级结构十分复杂，直接改造难度大；（2）蛋白质是由基因编码的，改造了基因可以间接改造蛋白质；（3）基因可以遗传，蛋白质无法遗传；二、蛋白质工程的基本原理按照中心法则进行基因表达形成具有特定氨基酸序列的多肽链形成具有高级结构的蛋白质行使生物功能转录翻译2.天然蛋白质合成过程：①预期的蛋白质功能②设计预期的蛋白质结构③推测应有的氨基酸序列④找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列(基因)或合成新的基因⑤获得所需蛋白质预期功能生物功能设计推测改造或合成行使折叠目的基因转录mRNA翻译多肽链蛋白质(三维结构)思路逆中心法则，与天然蛋白质合成的过程相反3.蛋白质工程的基本设计思路：科学家正在尝试改造某些参与调控光合作用的酶，以提高植物_________的效率，增加粮食的产量。①利用蛋白质工程研发

。②实例：如果将干扰素分子上的一个半胱氨酸变成

，在一定条件下，可以延长保存时间。①蛋白质工程被广泛用于改进

或开发新的工业用酶。②实例：枯草杆菌蛋白酶具有水解蛋白质的作用，因此常被用于洗涤剂工业、丝绸工业等。药物丝氨酸酶的性能光合作用1.在医药方面2.在工业方面3.在农业方面三、蛋白质工程的应用比较项目蛋白质工程基因工程区别过程实质结果联系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→找到并改变相对应的脱氧核苷酸序列（基因）或合成新的基因→获得所需要的蛋白质目的基因的筛选与获取→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定向改造或生产人类所需的蛋白质定向改造生物的遗传特性，以获得人类所需的新的生物类型和生物产品创造出自然界不存在的蛋白质生产出自然界已有的蛋白质①蛋白质工程是在基因工程的基础上延伸出来的第二代基因工程②基因工程中所利用的某些酶可以通过蛋白质工程进行修饰、改造蛋白质工程与基因工程的比较如何确定一个操作过程是基因工程技术还是蛋白质工程技术？是否合成新的基因蛋白质工程是否对原有基因进行改造是否是否蛋白质工程基因工程看蛋白质看基因是否为天然蛋白质是否蛋白质工程基因工程1.(2025·广东东莞模拟)干扰素是动物或人体细胞受到病毒侵染后产生的一种糖蛋白，可以用于对抗病毒的感染和癌症，但体外保存相当困难。如图是利用蛋白质工程设计生产干扰素的流程图，据图分析错误是(

)DA.图中构建新的干扰素模型的主要依据是蛋白质的预期功能B.图中新的干扰素基因必须插入质粒上的启动子和终止子之间才能表达C.图中改造干扰素结构的实质是改造干扰素基因的结构D.图中各项技术并没有涉及基因工程技术课堂随练2.(2025·江苏徐州调研)下列有关基因工程和蛋白质工程的叙述，正确的是(

)A.DNA连接酶具有特异性，只能连接同一种限制性内切核酸酶切割形成的黏性末端B.若能在植物细胞中检测到相应的目的基因，则说明基因工程项目获得成功C.蛋白质工程需构建基因表达载体，改造后的蛋白质的性状可稳定的遗传给后代D.将抗虫基因整合到某植物的线粒体DNA中，可通过花粉传播，从而引起基因污染C课堂随练

考点三生物技术的安全性与伦理问题1.转基因成果领域成果微生物方面①减少啤酒酵母双乙酰的生成，缩短啤酒的

；②构建高产、优质的基因工程菌生产氨基酸；③用基因工程菌生产药物转基因动物方面①培育

、

的转基因家禽、家畜；②培育抵抗相应病毒的动物新品种；③建立某些人类疾病的转基因动物模型转基因植物方面培育具有

、

、

和耐储藏等新性状的作物发酵周期生长迅速营养品质优良抗虫抗病抗除草剂一、转基因产品的安全性优点缺点①解决粮食短缺问题；②大大减少农药的使用量，减少环境污染；③增加食物营养，提高附加值；④增加食物种类，提升食物品质；⑤提高生产效率，带动相关产业发展①可能出现新的过敏原或重组形成新病原微生物；②可能产生抗除草剂的超级杂草；③可能使疾病的传播跨越物种的界限（基因污染）；④可能会破坏生物多样性；⑤可能会对人类生活环境造成

二次污染。2.转基因工程的优缺点外源基因通过转基因作物或家养动物扩散到其他栽培作物或自然野生物种中，并成为后者基因的一部分，在环境生物学中称为基因污染。基因污染主要是由基因重组引起的。1.基因污染的途径①转基因植物的相关基因通过花粉传播而进入附近的野生植物或

邻近的非转基因农作物。②转基因作物在自然条件下存活并发育成为野生的、杂草化的

转基因植物。基因污染③土壤微生物或动物肠道微生物吸收转基因作物后获得外源基因。2.防止基因污染的方法①我国科学家将来自于玉米的α-淀粉酶基因与目的基因一起转入植物中，由于α-淀粉酶基因可以阻断淀粉储藏使花粉

，因而可以防止转基因花粉的传播。失去活性②基因工程中，若将目的基因导入并整合到受体细胞的染色体DNA上，减数分裂形成的花粉中可能含有目的基因，通过传粉，可能造成基因污染。花粉即为植物的精子，有细胞结构，所含的细胞器：线粒体、内质网、中心体、高尔基体、核糖体等，但没有叶绿体。可以把目的基因导入细胞质的叶绿体DNA上，避免基因污染。二、关注生殖性克隆人取出体细胞取核核移植去核卵母细胞重构胚胎诱导发育移植胚胎干细胞诱导各种细胞组织或器官移植代孕母体分娩克隆人治疗性克隆生殖性克隆有本质区别项目治疗性克隆生殖性克隆概念利用克隆技术产生特定的细胞、组织和器官，用它们来修复或替代受损的细胞、组织和器官，从而达到

的目的。通过克隆技术产生独立生存的新个体目的用于生育，产生新个体水平

水平个体水平联系都属于

生殖，产生的新个体或新组织的核遗传物质均不发生变化。用于医学研究或治疗疾病无性细胞治疗疾病1.生殖性克隆和治疗性克隆的比较2.关于生殖性克隆人的争论观点理由赞同①科学研究有

，社会应该允许科学家研究；②现在人们的伦理道德观念还不能接受这一切，但是_________是可以改变的大多数人反对①生殖性克隆人“

”；②在人为地制造在心理上和社会地位上都不健全的人，严重地违反了

，是克隆技术的滥用；③克隆技术还不成熟，面临着

等问题自己内在的发展规律人的观念有违人类尊严人类伦理道德3.我国

、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验。不赞成流产、死胎和畸形儿4.我国政府对治疗性克隆的态度有效监控严格审查补充：试管婴儿和设计试管婴儿的比较类型试管婴儿设计试管婴儿技术手段不需进行___________胚胎移植前需进行___________实践应用解决

问题用于

。联系二者都是体外受精,经体外

,再进行_________,在生殖方式上都为____________遗传学诊断遗传学诊断不孕不育治疗疾病早期胚胎培养胚胎移植有性生殖三、禁止生物武器种类①致病菌类：炭疽杆菌、霍乱弧菌等；②病毒类：天花病毒，某些动物的痘病毒、

通过基因工程改造的流感病毒等；③___________类：肉毒杆菌毒素等。特点致病能力___；攻击范围___；传播途径多、范围大；成本低等散布途径可以直接或者通过食物、生活必需品和带菌昆虫等散布，经由呼吸道、消化道和皮肤等侵入人、畜体内，造成大规模伤亡，也能大量损害植物。生化毒剂强广《禁止生物武器公约》

彻底销毁生物武器是全世界爱好和平的人民的共同期望。1972年4月，苏联、美国、英国分别在其首都签署了《禁止发展、生产、储存细菌（生物）及毒素武器和销毁此种武器公约》（简称《禁止生物武器公约》），该公约于1975年3月生效。1984年11月，我国也加入了这一公约。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.(2023·北京高考)抗虫作物对害虫的生存产生压力，会使害虫种群抗性基因频率迅速提高，导致作物的抗虫效果逐渐减弱。为使转基因抗虫棉保持抗虫效果，农业生产上会采取一系列措施。以下措施不能实现上述目标的是(

)A.在转基因抗虫棉种子中混入少量常规种子B.大面积种植转基因抗虫棉，并施用杀虫剂C.转基因抗虫棉与小面积的常规棉间隔种植D.转基因抗虫棉大田周围设置常规棉隔离带B课堂随练2.实验人员将一段外源DNA片段(包含约850个基因)与丝状支原体(一种原核生物)的DNA进行重组后，植入大肠杆菌，制造出一种“新的生命”，该生物能够正常生长、繁殖。下列有关该技术应用的叙述中，正确的是(

)A.转基因技术可以制造某些微生物，用于生产药品、制造染料、降解有毒物质等B.由于存在生殖隔离，因此人造生命进入自然界不会破坏生物多样性C.转基因技术还可用来增加啤酒酵母双乙酰的生成，缩短啤酒的发酵周期D.通过转基因技术将玉米的α－淀粉酶基因与目的基因一起转入植物中，不可以防止转基因花粉的传播A课堂随练3.中国首例“设计试管婴儿”的父母均为地中海贫血基因的携带者。此前，二人曾育有一女，此女患有重度地中海贫血。为了生一个健康的孩子，用孩子的脐带血帮助姐姐进行造血干细胞移植，设计了这个婴儿。下列有关叙述错误的是(

)A.“设计试管婴儿”和“试管婴儿”均为有性生殖B.“设计试管婴儿”往往需要对胚胎进行遗传学诊断C.“设计试管婴儿”应用了体细胞核移植、早期胚胎培养、胚胎移植等技术D.“设计试管婴儿”与“试管婴儿”都要进行胚胎选择，但两者选择的目的不同C课堂随练4.关于生物武器的相关叙述，错误的是(

)A.生物武器包括致病菌类、病毒类和生化毒剂类B.生物武器可以直接或者通过食物、生活必需品等散布到其他地方C.经过基因重组的生物武器可能使受害国居民感染而施放者不易感染D.世界各国达成协议仅允许少数国家保存和使用生物武器

D课堂随练4.(2023·浙江1月选考)以哺乳动物为研究对象的生物技术已获得了长足的进步。对生物技术应用于人类，在安全与伦理方面有不同的观点，下列叙述正确的是(

)A.试管婴儿技术应全面禁止B.治疗性克隆不需要监控和审查C.生殖性克隆不存在伦理道德方面的风险D.我国不赞成、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验D课堂随练A5.生物技术的发展给人类带来诸多好处的同时，也引发了许多关于生物技术安全性与伦理问题的担忧。下列观点合理的是(

)A.转基因生物的研究和应用均需要进行安全性评价后才能进行B.通过试管婴儿无性生殖技术，可用于解决不孕不育问题C.应反对一切形式的针对人类细胞的克隆研究D.可以通过微生物改造研究生物武器，提高国防实力课堂随练

真题感知·命题洞见1．（2025·江西·高考真题）为了获得抗白叶枯病的水稻品种，研究人员构建了含有抗病基因D的重组Ti质粒(如图)，通过农杆菌转化法将D基因导入水稻种子诱导的愈伤组织，最终获得抗病植株。下列叙述正确的是A．水稻愈伤组织细胞中RNA聚合酶无法识别U6启动子B．在含重组Ti质粒的农杆菌中U6启动子不能驱动卡那霉素抗性基因表达C．农杆菌侵染愈伤组织后所用的筛选培养基中需加入卡那霉素D．愈伤组织再分化获得的含有D基因的幼苗属于抗病植株B真题跟练2.（2025·全国卷·高考真题）琼脂糖凝胶电泳常用于核酸样品的分析，样品1～4的电泳结果如图所示（“+”“-”分别代表电泳槽的阳极和阴极）。已知样品1和2中的DNA分子分别是甲和乙，甲只有限制酶R的一个酶切位点，样品3和4中有一个样品是甲的酶切产物。下列叙述错误的是（

）A．配制琼脂糖凝胶时需选用适当的缓冲溶液B．该实验条件下甲、乙两种DNA分子均带负电荷C．甲、乙两种DNA分子所含碱基对的数量可能不同D．据图推测样品3可能是甲被酶R完全酶切后的产物D真题跟练3.（2025·山东·高考真题）利用动物体细胞核移植技术培育转基因牛的过程如图所示，下列说法错误的是（

）A．对牛乙注射促性腺激素是为了收集更多的卵母细胞B．卵母细胞去核应在其减数分裂Ⅰ中期进行C．培养牛甲的体细胞时应定期更换培养液D．可用PCR技术鉴定犊牛丁是否为转基因牛B真题跟练4.(2024·湖南，5)某同学将质粒DNA进行限制酶酶切时，发现DNA完全没有被酶切，分析可能的原因并提出解决方法。下列叙述错误的是(

)A．限制酶失活，更换新的限制酶