专题16 基因工程和细胞工程、胚胎工程、生物技术的安全性和伦理问题 【2018年高考考纲解读】 1.基因工程： (1)基因工程的诞生(Ⅰ)。 (2)基因工程的原理及技术(Ⅱ)。 (3)基因工程的应用(Ⅱ)。 (4)蛋白质工程(Ⅰ)。 2.克隆技术： (1)植物的组织培养(Ⅱ)。 (2)动物的细胞培养与体细胞克隆(Ⅰ)。 (3)细胞融合与单克隆抗体(Ⅱ)。 3.胚胎工程： (1)动物胚胎发育的基本过程与胚胎工程的理论基础(Ⅰ)。 (2)胚胎干细胞的移植(Ⅰ)。 (3)胚胎工程的应用(Ⅱ)。 4.生物技术的安全性和伦理问题： (1)转基因生物的安全性(Ⅰ)。 (2)生物武器对人类的威胁(Ⅰ)。 (3)生物技术中的伦理问题(Ⅰ)。 5.生态工程： (1)简述生态工程的原理(Ⅱ)。 (2)生态工程的实例(Ⅰ)。 【重点、难点剖析】 一、基因工程与蛋白质工程 (一)基因工程的基本工具 限制酶 DNA连接酶 载体 作用 切割目的基因和载体 拼接DNA片段，形成重组DNA 携带目的基因进入受体细胞 作用部位 两核苷酸的脱氧核糖与磷酸间的磷酸二酯键 作用特点(条件) 识别特定的核苷酸序列； 在特定位点上切割 E·coli DNA连接酶只能连接黏性末端；T4DNA连接酶能连接黏性末端和平末端 能在宿主细胞内稳定存在并大量复制； 有多个限制酶切割位点； 具有特殊的标记基因 【特别提醒】 ①DNA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。 ②限制酶是切割某种特定的脱氧核苷酸序列，并使两条链在特定的位置断开，而解旋酶是将DNA的两条链间的氢键打开形成两条单链。 (二)对基因工程基本操作程序的思考 1．目的基因的获取途径 (1)直接分离：从自然界已有的物种中分离，如从基因文库中获取。 (2)人工合成目的基因(常用方法如下)： ①化学合成法：已知核苷酸序列的较小基因，直接利用DNA合成仪用化学方法合成，不需要模板。 ②人工合成法：以RNA为模板，在逆转录酶作用下人工合成。 ③利用PCR技术扩增。 2．基因表达载体的构建———重组质粒的构建 (1)表达载体的组成：目的基因＋启动子＋终止子＋标记基因＋复制原点。 (2)启动子和终止子：启动子是RNA聚合酶结合位点，启动转录；终止子是终止转录的位点。 (3)基因表达载体的构建过程： 3．将目的基因导入受体细胞———转化 (1)导入方法因受体细胞的种类不同而异 植物细胞 动物细胞 微生物细胞 常用方法 农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法 显微注射技术 感受态细胞(用Ca2＋处理) 受体细胞 受精卵、体细胞 受精卵 原核细胞 (2)转化的实质：目的基因导入受体细胞染色体基因组中并表达和发挥作用。 4．目的基因的检测与鉴定 (1)导入检测：DNA分子杂交技术(使用DNA探针)。 (2)表达检测 (3)个体生物学水平鉴定：如对转基因作物进行抗虫或抗病等的接种实验。 二、克隆技术(细胞工程) 1．比较下表中的动物细胞培养和植物组织培养 项目 动物细胞培养 植物组织培养 前处理 无菌；用胰蛋白酶处理，使组织细胞相互分散开 无菌、离体 培养基成分 葡萄糖、氨基酸、无机盐、促生长因子、微量元素、动物血清等 矿质元素、蔗糖、维生素、植物激素等 培养基状态 液体培养基 固体培养基 过程 动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织―→原代培养―→传代培养―→细胞群 离体的植物器官、组织或细胞愈伤组织根、芽―→植物体 能否培养 成个体 不能 能 应用举例 大规模生产有重要价值的生物制品，如病毒疫苗、干扰素、单克隆抗体等；皮肤移植；检测有毒物质的毒性等 快速繁殖、培育无病毒植株；生产药物；制造人工种子；培育转基因作物等 【特别提醒】 (1)两种技术手段培养过程中都进行有丝分裂，都是无性繁殖，都可称为克隆，都不涉及减数分裂； (2)均为无菌操作，都需要适宜的温度、pH等条件。 2．比较下表中的植物体细胞杂交和动物细胞融 ... ...
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