人教版高中生物考点37 基因工程及生物技术的安全与伦理问题（解析版）.docx

考点37 基因工程及生物技术的安全与伦理
（精讲+精练）
目 录
知识点精准记忆
典 型 例 题 剖 析
1、重组DNA技术的基本工具
2、基因工程的基本操作程序
3、DNA的粗提取与鉴定和DN***段的扩增与电泳鉴定
4、基因工程的应用
5、蛋白质工程的原理和应用
6、转基因产品的安全性
7、关注生殖性克隆人
8、禁止生物武器
易 混 易 错 辨 析
2022高 考 真 题 感 悟
五、高 频 考 点 精 练
第一部分：知 识 点 精 准 记 忆
重组DNA技术的基本工具
1．基因工程的概念
(1)手段：按照人们的愿望，通过转基因等技术，赋予生物新的遗传特性。
(2)目的：创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。
(3)水平：分子水平。由于在DNA分子水平上进行设计和施工，因此又叫作重组DNA技术。
(4)基因工程的理论基础
2．重组DNA技术的基本工具
(1)限制性内切核酸酶(也称“限制酶”)
①来源：主要来自原核生物
②种类：分离的限制酶有数千种
③特点（专一性）：识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，使每一条链中特定部位的磷酸二酯键断开
④作用：断开两个核苷酸之间的磷酸二酯键
⑤结果：产生两个粘性末端或平末端
(2)DNA连接酶
①作用：将两个DN***段“缝合”起来，恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键
②类型
E.coli DNA连接酶：来源大肠杆菌；功能是只能“缝合”粘性末端
T4 DNA连接酶：来源T4 噬菌体；功能是“缝合”粘性末端和平末端
(3)载体
①种类：质粒（常用载体）环状双链DNA分子、噬菌体、动植物病毒
②特点：有一个至多个限制酶切位点；携带外源DN***段的质粒进入到细胞后，能在细胞中进行自我复制，或整合到受体DNA上，随受体DNA同步复制；常有特殊的标记基因，便于重组质粒分子的筛选
③作用：携带外源DN***段进入受体细胞
3.延伸应用：图解限制酶的选择原则
(1)不破坏目的基因原则：如图甲中可选择PstⅠ，而不选择SmaⅠ。
(2)保留标记基因、启动子、终止子、复制原点原则：质粒作为载体必须具备标记基因，所以所选择的限制酶尽量不要破坏这些结构，如图乙中不选择SmaⅠ。
(3)确保出现相同黏性末端原则：通常选择与切割目的基因相同的限制酶，如图甲中PstⅠ；为避免目的基因和质粒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PstⅠ和EcoRⅠ两种限制酶。
二、基因工程的基本操作程序
1．目的基因的筛选与获取
(1)目的基因：在基因工程的设计和操作中，用于改变受体细胞性状或获得预期表达产物等的基因。
(2)筛选合适的目的基因
①从相关的已知结构和功能清晰的基因中进行筛选是较为有效的方法之一。
②利用序列数据库和序列比对工具进行筛选。
(3)目的基因的获取
①人工合成目的基因。
②常用PCR特异性地快速扩增目的基因
(4)归纳总结：PCR技术和DNA复制的比较
①PCR技术
场所：体外（PCR扩增仪）
解旋方式：DNA在高温下变性解旋
酶：耐高温的DNA聚合酶
温度条件：在较高温度下进行，需控制温度
合成对象：DN***段
②DNA复制
场所：细胞内（主要是细胞核内）
解旋方式：解旋酶催化
酶：解旋酶、DNA聚合酶
温度条件：细胞内温和条件
合成对象：DNA分子
PCR技术和DNA复制的相同点：均需要模板（DNA双链）、原料（四种脱氧核糖核苷酸）、能量
易错提醒　①在PCR过程中实际加入的为dNTP(即dATP、dGTP、dTTP、dCTP)，既可作为合成DNA子链的原料，又可为DNA的合成提供能量。
②引物既可以是DNA单链，也可以为RNA单链。细胞内的DNA进行复制时，也需要引物，一般为RN***段。
③真核细胞和细菌的DNA聚合酶都需要Mg2＋激活。因此，PCR反应缓冲溶液中一般要添加Mg2＋。
④PCR扩增过程中的循环图示与规律
循环次数
1
2
3
n
DNA分子数
2
4
8
2n
含引物A(或B)的DNA分子数
1
3
7
2n－1
同时含引物A、B的DNA分子数
0＝21－2
2＝22－2
6＝23－2
2n－2
共消耗的引物数量
2＝21＋1－2
6＝22＋1－2
14＝23＋1－2
2n＋1－2
2．基因表达载体的构建——基因工程的核心
(1)目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传给下一代，同时，使目的基因能够表达