第3章 基因工程、第4章 生物技术的安全性与伦理问题-备战2025年高考生物一轮复习必背知识点讲义

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[必备知识]
1．基因工程是指按照人们的愿望，通过_________等技术，赋予生物新的_________，创造出更符合人们需要的__________________和__________________。从技术操作层面看，由于基因工程是在_________水平上进行设计和施工的，因此又叫作__________________。(P67)
2．1944年，艾弗里等人通过肺炎链球菌的转化实验，不仅证明了遗传物质是DNA，还证明了____________________________________。(P68“科技探索之路”)
3．切割DNA分子的工具是限制性内切核酸酶，简称限制酶，这类酶主要是_________中分离纯化出来的。它们能够__________________的特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的__________________断开，产生_______________或_________两种形式的末端。(P71)
4．DNA连接酶主要有两类，一类是_________DNA连接酶，另一类是_________DNA连接酶。后者既可以“缝合”双链DNA片段互补的_________，又可以“缝合”双链DNA片段的_________，但连接平末端的效率相对_________。(P72)
5．质粒是一种裸露的、结构简单、独立于真核细胞细胞核或原核细胞拟核DNA之外，并具有自我复制能力的__________________。(P72)
6．载体必须具备的条件：(1)能在受体细胞中保存下来并能_________；(2)具有一个或多个__________________，以便与外源基因连接；(3)具有__________________。(P72)
7．在基因工程中使用的载体除质粒外，还有__________________等。它们的来源不同，在大小、结构、复制方式以及可以插入外源DNA片段的大小上也有很大差别。(P73)
8．DNA不溶于_________，但某些蛋白质溶于_________，利用这一原理，可以初步分离DNA与蛋白质。DNA在_________的NaCl溶液中溶解度不同，它能溶于2 ml/L的NaCl溶液。在一定温度下，DNA遇二苯胺试剂会呈现_________，因此二苯胺试剂可以作为鉴定DNA的试剂。(P74“探究·实践”)
[重要图解]
1．限制酶切割DNA分子产生两种不同末端的示意图(箭头表示酶的切割位置)(P71)
下图中的图1和图2分别表示的是EcRⅠ限制酶和SmaⅠ限制酶的作用示意图，从图示可以看出，EcRⅠ限制酶识别的碱基序列是_________，切割位点在_________之间；SmaⅠ限制酶识别的碱基序列是_________，切割位点在_________之间。图1说明，EcRⅠ发挥作用是在_______
_____________________________________________，所以产生的是_________末端，图2说明SmaⅠ发挥作用是在_____________________________________________，所以产生的是_______末端。（P71“图3-3”改编）
2．大肠杆菌及质粒结构模式图(P72)
第2节 基因工程的基本操作程序
[必备知识]
1．培育转基因抗虫棉主要需要四个步骤：___________________________、__________________
_________、___________________________、___________________________。(P76)
2．PCR是聚合酶链式反应的缩写。它是一项根据__________________的原理，在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件，对目的基因的核苷酸序列进行大量复制的技术。(P77)
3．PCR反应过程可以分为__________________三步。(P78)
4．PCR反应过程可以在__________________(PCR仪)中自动完成，完成以后，常采用_________
_________来鉴定PCR的产物。(P79)
5．构建基因表达载体的目的：___________________________________________________________
_______________________________________________________________。(P80)
6．基因表达载体要包括以下四个基本的结构：_________、_________、_________、_________
_________。(P80)
7．启动子位于基因的_________，它是__________________识别和结合的部位。(P80)
8．标记基因的作用：__________________________________________________________________
______________________________________________________。
9．花粉管通道法有多种操作方式。例如，可以用__________________将含目的基因的DNA溶液直接注入子房中；可以在植物受粉后的一定时间内，剪去柱头，将DNA溶液滴加在花柱切面上，使目的基因借助花粉管通道进入胚囊。除此之外，将目的基因导入植物细胞常用的方法还有__________________法。(P80～81)
10.转化是指目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持__________________的过程。(P81“资料卡”)
11．农杆菌是一种在土壤中生活的微生物，能在自然条件下侵染双子叶植物和裸子植物，而对大多数单子叶植物没有侵染能力。农杆菌细胞内含有Ti质粒，当它侵染植物细胞后，能将Ti质粒上的T­DNA(可转移的DNA)转移到被侵染的细胞，并且将其整合到该细胞的_______
_________。根据农杆菌的这种特点，如果将目的基因插入Ti质粒的T­DNA中，通过农杆菌的转化作用，就可以使目的基因进入植物细胞。(P81“资料卡”)
12．检查转基因抗虫棉是否培育成功，首先是_________的检测，包括通过_________等技术检测棉花的染色体DNA上是否插入了Bt基因或检测Bt基因是否转录出了mRNA；从转基因棉花中提取蛋白质，用相应的抗体进行_________杂交，检测Bt基因是否翻译成Bt抗虫蛋白等。其次，还需要进行_________水平的鉴定。例如，通过采摘抗虫棉的叶片饲喂棉铃虫来确定Bt基因是否赋予了棉花抗虫特性以及抗性的程度。(P82)
13．在获得转基因产品的过程中，还可以通过构建_________来获取目的基因。(P82)
14．将目的基因导入动物受精卵最常用的一种方法是利用__________________将目的基因注入动物的受精卵中，这个受精卵将发育成为具有新性状的动物。在基因工程操作中，常用原核生物作为受体细胞，其中以大肠杆菌应用最为广泛。研究人员一般先用_________处理大肠杆菌细胞，使细胞处于一种能吸收周围环境中DNA分子的生理状态，然后再将重组的基因表达载体导入其中。(P82)
[重要图解]
1．PCR反应过程示意图(P78～79)
下图为PCR反应原理示意图，图中①表示_________，该物质是___________________________
____________________________________；②表示___________________________；dCTP、dATP、dGTP、dTTP的中文名称依次是__________________、___________________________、______________________
_________、____________________________________；③表示__________________，发生该过程的条件是__________________；④表示______________________________________________________，发生该过程的条件是___________________________；⑤表示_________________________________________
______________________________________________________，发生该过程的条件是_________左右。
2．基因表达载体构建模式图(P80)
(1)构建基因表达载体的过程，甲、乙、丙表示相关酶，甲、乙应是___________________________
__________________，甲酶作用形成了一个切口，______个__________________，乙酶作用形成了两个切口，____个____________；丙酶是________________，丙酶作用后若考虑DNA片段的两两相连情况，则会出现____________________、____________________、____________三种情况，因此，需通过________才可获得________________的重组质粒。
(2)上图为基因表达载体模式图，图中①表示________，它是一段有________________的DNA片段，位于基因的________紧挨________________，它是RNA聚合酶________________的部位，其作用是________________________，最终表达出人类所需要的蛋白质。有时为了满足应用需要，会在载体中人工构建________________________，当诱导物存在时，可以_______________________________。②表示________，位于________________，是一段有________________的DNA短片段，其作用是能够________________________________。③表示________基因，其作用是________________________
________________________________________，如抗生素抗性基因就可以作为这种基因。
3．农杆菌转化法示意图(P81)
第3节 基因工程的应用
第4节 蛋白质工程的原理和应用
[必备知识]
1．科学家将药用蛋白基因与乳腺中特异表达的基因的________等调控元件重组在一起，通过________________的方法导入哺乳动物的受精卵中，由这个受精卵发育成的转基因动物在进入泌乳期后，可以通过分泌乳汁来生产所需要的________，这称为乳腺生物反应器或乳房生物反应器。(P90)
2．目前，科学家正尝试利用基因工程技术对猪的器官进行改造，采用的方法是在器官供体的基因组中导入某种调节因子，以抑制________________________，或设法除去_______________，然后再结合克隆技术，培育出不会引起________________反应的转基因克隆猪器官。(P91)
3．用基因工程的方法，使外源基因得到高效表达的菌类一般称为________________。(P91“相关信息”)
4．蛋白质工程是指以蛋白质分子的________________及其________________作为基础，通过________________，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。(P93)
5.基因工程原则上只能生产自然界中________的蛋白质，这些天然蛋白质是生物在长期进化过程中形成的，它们的结构和功能符合特定物种生存的需要，却不一定完全符合人类生产和生活的需要。(P93)
[重要图解]
蛋白质工程的基本思路
蛋白质工程的基本思路是从预期的蛋白质功能出发→________________→推测应有的_____
________→找到并改变相对应的________________(基因)或合成________→获得所需要的蛋白质。(P94)
第4章 生物技术的安全性与伦理问题
[必备知识]
1．对微生物的基因改造是基因工程中研究最早、最广泛和取得实际应用成果最多的领域，这是因为微生物具有____________和____
________、____________、对环境因素________和容易进行________操作等优点。(P101)
2．在转基因研究工作中，科学家会采取很多方法防止________。例如，我国科学家将来自玉米的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失去活性，因而可以防止转基因花粉的传播。(P102“相关信息”)
3．生殖性克隆是指通过克隆技术产生独立生存的________。治疗性克隆是指利用克隆技术产生特定的细胞、组织和器官，用它们来____________、____________，从而达到治疗疾病的目的。两者有着本质的区别。(P106)
4．有的伦理学家认为，生殖性克隆人是在人为地制造在心理上和社会地位上都不健全的人，严重地违反了人类________________，是克隆技术的滥用。(P107)
5．我国政府一再重申四不原则：不赞成、不允许、不支持、________任何生殖性克隆人实验。(P108)
6．生物武器包括致病菌类、病毒类和____________等，例如，天花病毒、波特淋菌、霍乱弧菌和炭疽杆菌都可以用来制造生物武器。生物武器的____________、____________。它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。(P111)
[重要图解]
试管婴儿与“设计试管婴儿”
试管婴儿与“设计试管婴儿”都是有性生殖，都要通过①体外受精，并进行②____________
________________，不同的是“设计试管婴儿”胚胎移植前需进行____________。(P109“思考·讨论”)