第42讲 基因工程以及生物技术的安全性和伦理问题（课件）-2025年高考生物一轮复习课件+讲义+专练（新教材新高考）

这是一份第42讲 基因工程以及生物技术的安全性和伦理问题（课件）-2025年高考生物一轮复习课件+讲义+专练（新教材新高考），文件包含第42讲基因工程以及生物技术的安全性和伦理问题第一课时精美课件pptx、第42讲基因工程以及生物技术的安全性和伦理问题第二课时精美课件pptx等2份课件配套教学资源，其中PPT共113页， 欢迎下载使用。
第十单元 生物技术与工程 第42讲 基因工程以及生物技术的安全性和伦理问题（第二课时）
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 基因工程的应用知识点一 基因工程在农牧业方面的应用知识点二 基因工程在医药卫生领域的应用知识点三 基因工程在食品工业方面的应用 考点二 蛋白质工程的原理和应用知识点一 蛋白质工程崛起的缘由知识点二 蛋白质工程的基本原理知识点三 蛋白质工程与基因工程的异同知识点四 巧辨基因工程与蛋白质工程知识点五 蛋白质工程的应用 考点三 生物技术的安全性与伦理问题知识点一 对转基因产品安全性的争论知识点二 理性看待转基因技术知识点三 关注生殖性克隆人知识点四 禁止生物武器
归纳总结＋易错辨析＋教材隐性知识＋拓展延伸
1.基因工程在农牧业、医药卫生领域、食品工业方面有哪些应用？如何做的？2.蛋白质工程的概念、目标、实质、结果。3.为什么蛋白质工程改造基因而不是直接改造蛋白质？4.温故天然蛋白质合成的过程，构建出蛋白质工程的基本思路。5.如何辨别一个操作是基因工程还是蛋白质工程？6.蛋白质工程在医药工业、农业方面、其他工业方面的运用。7.总结转基因在微生物方面、转基因动物方面、转基因植物种植现状及成果。8.什么是基因污染，科学家采取措施防止基因污染？9.什么是生物武器？主要种类有哪些？有哪些危害？10.生物武器的传播途径有哪些？11.历史上生物武器对人类造成了哪些严重的威胁与伤害？12.我国对生物武器及其技术和设备的扩散持怎样的立场？
希望我们一轮复习能够持续精进！—— 自主梳理课本（选必三）3.3-4.3
考点一 基因工程的应用
知识点一、基因工程在农牧业方面的应用
知识点二、基因工程在医药卫生领域的应用
1.乳腺生物反应器的生产过程
让药用蛋白基因只在乳腺细胞中特异性表达。
【思考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？
【思考2】药用蛋白基因存在于转基因动物的哪些细胞中？
【思考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。
【思考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。
(1)并非所有个体都可作为乳腺生物反应器，应选择 个体，
(2)基因表达载体导入的是 ；
且 才会分泌；
构建膀胱生物反应器是将目的基因插入含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，从而指导目的基因表达产物分泌在尿中，其原理是根据膀胱尿乳头顶端表面可表达一组称之为尿血小板溶素的膜蛋白。
具有周期短、不受性别和年龄的限制，易收集和提纯更高。
哺乳动物基因的结构与人类基因的结构基本相同
细菌等生物的基因结构与人类基因结构有较大差异
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
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
知识点三、基因工程在食品工业方面的应用
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
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
主要目的是提高动物生长速度、改善畜产品品质，而不是为了产生体型巨大的个体
用基因工程方法培育的抗虫植物只能抗虫，不能抗病毒
生长激素基因的受体细胞最好采用受精卵细胞
3.干扰素是治疗癌症的重要药物，它必须从血液中提取，每升人血中只能提取0.5 μg，所以价格昂贵。某生物制品公司用如下方法(如图所示)生产干扰素。从图中可以看出，该公司生产干扰素运用的方法是( )
A.个体间的杂交 B.基因工程 C.蛋白质工程 D.器官移植
从图中可以看出，整个过程为将人的淋巴细胞中控制干扰素合成的基因与质粒结合后导入酵母菌，并从酵母菌产物中提取干扰素，这项技术为基因工程
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。
考点二 蛋白质工程的原理和应用
知识点一、蛋白质工程崛起的缘由
2.蛋白质工程的概念：
以满足人类生产和生活的需求
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，是涉及多学科的综合科技工程。
知识点二、蛋白质工程的基本原理
1.实质、目标和结果：
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。
问题1: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；
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
2.天然蛋白质合成过程：
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
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：
知识点三、蛋白质工程与基因工程的异同
自然界中已存在的蛋白质
知识点四、巧辨基因工程与蛋白质工程
是否对原有基因进行改造
1.在医药方面 利用蛋白质工程研发 。 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。2.在工业方面 蛋白质工程被广泛用于改进 或开发新的工业用酶。 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。
知识点五、蛋白质工程的应用
3.在农业方面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．科学家将外源生长素基因导入鲤鱼，转基因鲤鱼的生长速率提高了42%～115%。(选择性必修3 P89正文)(　　)2．干扰素是一种具有干扰病毒复制作用的糖蛋白，在临床上被广泛应用。(选择性必修3 P90资料卡)(　　)3．基因工程中可以将目的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，得到乳腺生物反应器。(选择性必修3 P90正文)(　　)4．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，是包含多学科的综合科技工程。(选择性必修3 P93正文)(　　)
1.β-葡聚糖酶是一种在酒类、饲料等行业中具有重要用途的工业用酶。为提高β-葡聚糖酶的催化活性，科学家将其第20位、117位和165位赖氨酸突变为丝氨酸。下列有关叙述错误的是（ ） A.改造后的β-葡聚糖酶的耐酸碱能力增强 B.改造后的β-葡聚糖酶空间结构发生了改变 C.对β-葡聚糖酶结构的改造属于蛋白质工程 D.可通过DNA分子测序法检测突变是否成功
不能得出改造后的β-葡聚糖酶的耐酸碱能力增强
考点三 生物技术的安全性与伦理问题
知识点一、对转基因产品安全性的争论
【教材隐性知识】源于选择性必修3 P102“相关信息”：我国科学家将来自玉米的_________基因与目的基因一起转入植物中，由于　　　　基因可以阻断淀粉储藏使花粉失去活性，因而可以防止　　　　　的传播。
1.胰岛素可用于治疗糖尿病，但胰岛素注射后易在皮下堆积，需较长时间才能进入血液，进入血液后又易被分解，因此治疗效果受到影响。如图是新的速效胰岛素的生产过程，下列有关叙述错误的是( )A.新的胰岛素的预期功能是构建新胰岛素模型的主要依据B.新的胰岛素生产过程中不涉及中心法则C.若用大肠杆菌生产新的胰岛素，常用Ca2＋处理大肠杆菌D.新的胰岛素功能的发挥必须依赖于蛋白质正确的高级结构
1.理性看待转基因技术①清晰地了解转基因技术的　　　　　　　。②看到人们的观点受到许多复杂的　　　　　　　　等因素的影响。③靠确凿的　　和严谨的　　进行思考和辩论。2.我国对转基因技术的方针是一贯的、明确的，就是研究上要大胆，坚持　　　　；推广上要慎重，做到　　　　；管理上要严格，_________　　。
知识点二、理性看待转基因技术
2.下列关于转基因生物与安全性的叙述，正确的是( ) A.转基因培育的植物，理论上目的基因只存在于特定的组织中 B.转基因技术与植物体细胞杂交技术均可打破生殖隔离，实现远缘杂交　育种，培育出杂种新物种 C.种植转基因抗虫棉时，常间行种植普通棉花以供害虫取食，其主要目　的是保护物种多样性 D.转基因花粉中若有毒蛋白或过敏蛋白，则它有通过食物链传递而引发　人类食品安全问题的可能
转基因培育的植物，理论上目的基因存在于所有体细胞中
转基因技术培育的物种和原来的非转基因生物属于同一物种
种植转基因抗虫棉，常间行种植普通棉花是为了降低害虫的抗性基因进化的频率
知识点三、关注生殖性克隆人
1.生殖性克隆人面临的伦理问题
(1)生殖性克隆和治疗性克隆的比较
细胞水平、组织水平或器官水平
通过胚胎移植到母体的子宫内,由母体孕育出婴儿
用于获得胚胎干细胞,然后诱导胚胎干细胞分化出所需的特定细胞,组织或器官
都属于无性生殖；产生新个体或新组织，遗传信息相同
(2)关于生殖性克隆人的争论
(3)我国　　　、不允许、不支持、不接受任何生殖性克隆人实验。
2.试管婴儿和设计试管婴儿的比较
3.治疗性克隆的一般流程是把患者(供体)体细胞移植到去核卵母细胞中形成重构胚，再把重构胚体外培养到囊胚，然后从中分离出ES细胞，并诱导ES细胞定向分化为所需的特定细胞类型用于移植。下列说法错误的是（ ） A.供体细胞注入去核卵母细胞后还需诱导融合 B.ES细胞在核遗传上和供体细胞相同 C.治疗性克隆是治疗遗传病的根本措施 D.治疗性克隆可解决器官移植时的免疫排斥问题
治疗遗传病的根本措施是基因治疗
4.下列关于治疗性克隆和生殖性克隆的说法，错误的是( ) A.使用病人自己的细胞产生胰岛细胞用于治疗糖尿病属于治疗性克隆 B.将一个克隆的胚胎植入一个女性子宫发育成婴儿的过程属于生殖性克隆 C.治疗性克隆属于无性生殖，生殖性克隆属于有性生殖 D.治疗性克隆和生殖性克隆均需要用到动物细胞培养技术和核移植技术
知识点四、禁止生物武器
①传染性极强；②杀伤范围广；
④不易被人发觉，难以防治；
⑥传播方法简单，使用方便；
3.生物武器的传播途径:
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。
5.新冠肺炎使我们对病毒的威力有深刻感受，所以生物武器更是人类要严格禁止的。下列关于生物武器的说法，错误的是( ) A.生物武器包括致病菌类、病毒类、生化毒剂类等 B.利用炭疽杆菌制成的生物武器，具有传染性极强、致死率极高的特点 C.中美两国发布联合声明，重申在一般情况下不发展、不生产、不储存　生物武器 D.彻底销毁生物武器是世界上大多数国家的共识
中美两国发布联合声明，重申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
6.下列关于生物武器的说法，错误的是（ ） A.我们对待生物武器的态度应明确而坚定，坚决禁止研制生物武器 B.生物武器是利用致病菌、病毒或生化毒剂等形成杀伤力的 C.为了国家安全，可以进行必要的小范围的生物武器研究 D.生物武器不只是对敌方人员有伤害
生物武器几乎对所有人都具有杀伤力，是一种不人道的武器，应坚决禁止
1.（2024·天津·高考真题）胰岛素的研发走过了：动物提取—化学合成—重组胰岛素—生产胰岛素类似物生产等历程。有关叙述错误的是（     ）A．动物体内胰岛素由胰岛B细胞合成并胞吐出细胞B．氨基酸是化学合成胰岛素的原料C．用大肠杆菌和乳腺生物反应器生产胰岛素需相同的启动子D．利用蛋白质工程可生产速效胰岛素等胰岛素类似物
用大肠杆菌和乳腺生物反应器生产胰岛素不需要使用相同的启动子，因为两者属于不同的表达系统，大肠杆菌是原核生物表达系统，而乳腺生物反应器属于真核生物表达系统，启动子要求不同
2.（2024·浙江·高考真题）关于生物技术的安全与伦理问题在我国相关法规明令禁止的是（   ） A．试管动物的培育 B．转基因食品的生产 C．治疗性克隆的研究 D．生物武器的发展和生产
生物武器致病能力强、攻击范围广，世界范围内应全面禁止生物武器
3.（2023·浙江·高考真题）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
但治疗性克隆可在有效监控和严格审查下实施
我国政府同样重视治疗性克隆所涉及的伦理问题，主张对治疗性克隆进行有效监控和严格审查
生殖性克隆人冲击了现有的一些有关婚姻、家庭和两性关系的伦理道德观念
治疗性克隆和生殖性克隆的比较
教材深挖拓展及长句表达
1．(选择性必修3 P93正文拓展)基因工程能否完全满足人们生产和生活的需要，为什么？
不能，因为基因工程原则上只能生产自然界中已存在的蛋白质，不能完全满足人类的需要。
2．(选择性必修3 P94正文拓展)蛋白质工程为什么通过对基因进行操作来实现对天然蛋白质的改造？
①蛋白质具有十分复杂的空间结构，基因的结构相对简单，容易改造；②改造后的基因可以遗传给下一代，被改造的蛋白质无法遗传。