2027創(chuàng)新設(shè)計(jì)一輪生物第52講　基因工程的應(yīng)用和蛋白質(zhì)工程、生物技術(shù)的安全性與倫理問題

基因工程的應(yīng)用和蛋白質(zhì)工程、生物技術(shù)的安全性與倫理問題第52講課標(biāo)要求1.舉例說明基因工程在農(nóng)牧、食品及醫(yī)藥等行業(yè)的廣泛應(yīng)用改善了人類的生活品質(zhì)。2.舉例說明依據(jù)人類需要對(duì)原蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行基因改造、生產(chǎn)目標(biāo)蛋白的過程。3.舉例說出日常生活中的轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品。4.探討轉(zhuǎn)基因技術(shù)在應(yīng)用過程中帶來的影響。5.舉例說出生殖性克隆人面臨的倫理問題。6.分析說明我國為什么不贊成、不允許、不支持、不接受任何生殖性克隆人實(shí)驗(yàn)。7.舉例說明歷史上生物武器對(duì)人類造成了嚴(yán)重的威脅與傷害。8.認(rèn)同我國反對(duì)生物武器及其技術(shù)和設(shè)備的擴(kuò)散。考情分析1.基因工程的應(yīng)用和蛋白質(zhì)工程2025·貴州卷，18；2024·天津卷，52.生物技術(shù)的安全性和倫理問題2025·浙江6月選考，3；2024·浙江1月選考，1；2023·浙江1月選考，21目

錄基因工程的應(yīng)用和蛋白質(zhì)工程2轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全性3關(guān)注生殖性克隆人和禁止生物武器考點(diǎn)一基因工程的應(yīng)用和蛋白質(zhì)工程核心要點(diǎn)·再研典型例題·深研1.基因工程的應(yīng)用——乳腺生物反應(yīng)器 (1)操作過程(2)比較乳腺生物反應(yīng)器與膀胱生物反應(yīng)器①乳腺生物反應(yīng)器是利用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的乳汁生產(chǎn)藥用蛋白，而膀胱生物反應(yīng)器是利用轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的尿液生產(chǎn)藥用蛋白，二者的優(yōu)點(diǎn)：產(chǎn)量高、質(zhì)量好、成本低、易提取，且不會(huì)對(duì)動(dòng)物造成傷害。②乳腺生物反應(yīng)器是處于生殖期的雌性動(dòng)物才可生產(chǎn)藥用蛋白，而膀胱生物反應(yīng)器則是任何生長(zhǎng)期的雌雄動(dòng)物均可生產(chǎn)藥用蛋白。2.蛋白質(zhì)工程的原理和應(yīng)用 (1)蛋白質(zhì)工程的概念(2)蛋白質(zhì)工程的基本原理

蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)

氨基酸序列脫氧核苷酸序列(3)蛋白質(zhì)工程的應(yīng)用酶蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)考向1

基因工程的應(yīng)用[社會(huì)責(zé)任]1.(2024·天津卷，5)胰島素的研發(fā)走過了：動(dòng)物提取—化學(xué)合成—重組胰島素生產(chǎn)—胰島素類似物生產(chǎn)等歷程。有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

)A.動(dòng)物體內(nèi)胰島素由胰島B細(xì)胞合成并胞吐出細(xì)胞B.氨基酸是化學(xué)合成胰島素的原料C.用大腸桿菌和乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)胰島素需相同的啟動(dòng)子D.利用蛋白質(zhì)工程可生產(chǎn)速效胰島素等胰島素類似物C解析動(dòng)物體內(nèi)胰島素在胰島B細(xì)胞的核糖體上合成，經(jīng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體加工、修飾后，經(jīng)胞吐分泌出細(xì)胞，A正確；胰島素的化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì)，基本組成單位為氨基酸，所以氨基酸是化學(xué)合成胰島素的原料，B正確；啟動(dòng)子具有物種及組織特異性，在利用大腸桿菌生產(chǎn)胰島素時(shí)，需將胰島素基因與大腸桿菌中的特異性啟動(dòng)子等調(diào)控元件重組在一起，導(dǎo)入大腸桿菌；而用乳腺生物反應(yīng)器生產(chǎn)胰島素時(shí)，需將胰島素基因與乳腺中特異性表達(dá)基因的啟動(dòng)子等調(diào)控元件重組在一起，導(dǎo)入哺乳動(dòng)物受精卵中，C錯(cuò)誤；速效胰島素等胰島素類似物不是天然胰島素，科研人員通過對(duì)胰島素基因進(jìn)行改造，改變了胰島素的氨基酸序列，由此研發(fā)出了速效胰島素等胰島素類似物，該技術(shù)屬于蛋白質(zhì)工程，D正確。2.(2026·東北育才中學(xué)質(zhì)檢)人乳鐵蛋白(hLF)是乳汁中一種重要的非血紅素鐵結(jié)合糖蛋白，具有抑菌、抗腫瘤等多種生理功能，被認(rèn)為是一種極具開發(fā)潛力的食品添加劑。某科研團(tuán)隊(duì)將人乳鐵蛋白(hLF)基因轉(zhuǎn)入山羊體內(nèi)，從山羊的乳液中獲得hLF，可以解決天然乳鐵蛋白資源短缺的問題。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

) A.可用PCR直接擴(kuò)增乳鐵蛋白的基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物 B.重組載體中人乳鐵蛋白基因的啟動(dòng)子是乳腺蛋白基因啟動(dòng)子 C.將目的基因?qū)肷窖蚴芫阎校话銘?yīng)用的技術(shù)是顯微注射法 D.檢測(cè)人乳鐵蛋白基因是否成功翻譯常采用抗原—抗體雜交技術(shù)

解析

PCR是一項(xiàng)體外擴(kuò)增特定DNA片段的技術(shù)，不可以直接用PCR擴(kuò)增mRNA，需將mRNA逆轉(zhuǎn)錄成DNA再進(jìn)行PCR擴(kuò)增，A錯(cuò)誤。A考向2蛋白質(zhì)工程的原理和應(yīng)用[社會(huì)責(zé)任]3.(2026·廣東東莞模擬)干擾素是動(dòng)物或人體細(xì)胞受到病毒侵染后產(chǎn)生的一種糖蛋白，可以用于對(duì)抗病毒的感染和癌癥，但體外保存相當(dāng)困難。如圖是利用蛋白質(zhì)工程設(shè)計(jì)生產(chǎn)干擾素的流程圖，據(jù)圖分析錯(cuò)誤是(

)DA.圖中構(gòu)建新的干擾素模型的主要依據(jù)是蛋白質(zhì)的預(yù)期功能B.圖中新的干擾素基因必須插入質(zhì)粒上的啟動(dòng)子和終止子之間才能表達(dá)C.圖中改造干擾素結(jié)構(gòu)的實(shí)質(zhì)是改造干擾素基因的結(jié)構(gòu)D.圖中各項(xiàng)技術(shù)并沒有涉及基因工程技術(shù)解析合成新的干擾素基因后，要構(gòu)建基因表達(dá)載體在受體細(xì)胞中表達(dá)，涉及基因工程技術(shù)，D錯(cuò)誤。4.(2026·江西臨川一中模擬)利用AI(人工智能)破解蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和功能之謎，建立蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和優(yōu)化，會(huì)給未來蛋白質(zhì)工程的發(fā)展帶來翻天覆地的變化。關(guān)于該技術(shù)的實(shí)施，下列說法錯(cuò)誤的是(

) A.用AI預(yù)測(cè)新型蛋白質(zhì)的基因結(jié)構(gòu)應(yīng)依據(jù)中心法則原理 B.可以通過改造或合成基因來獲得AI設(shè)計(jì)的蛋白質(zhì) C.根據(jù)設(shè)計(jì)的某種蛋白質(zhì)的氨基酸序列推理的基因序列中包含啟動(dòng)子和終止子 D.用蛋白質(zhì)的氨基酸序列推測(cè)的RNA編碼序列有多種可能，原因是密碼子具有簡(jiǎn)并性

解析啟動(dòng)子和終止子位于非編碼區(qū)，故由氨基酸序列推理的基因序列中不包含啟動(dòng)子和終止子，C錯(cuò)誤。C考點(diǎn)二轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全性核心要點(diǎn)·再研典型例題·深研1.轉(zhuǎn)基因成果

生長(zhǎng)迅速2.理性看待轉(zhuǎn)基因技術(shù)

政治、經(jīng)濟(jì)和文化自主創(chuàng)新考向

轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品的安全性[生命觀念]1.(2026·河南名校聯(lián)盟)科學(xué)家們利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育出大批具有抗蟲、抗病、抗除草劑和耐儲(chǔ)藏等新性狀的作物。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是(

) A.若轉(zhuǎn)基因植物的外源基因來源于自然界，則不存在安全性問題 B.隨著除草劑的大量應(yīng)用，農(nóng)田雜草對(duì)除草劑抗性逐漸增強(qiáng) C.在抗除草劑轉(zhuǎn)基因作物農(nóng)田中使用除草劑仍會(huì)影響農(nóng)產(chǎn)品的食用安全性 D.轉(zhuǎn)基因抗蟲農(nóng)作物可減少殺蟲劑的使用，提高產(chǎn)品的品質(zhì)

解析即使轉(zhuǎn)基因植物的外源基因來源于自然界，也可能存在安全性問題，A錯(cuò)誤。A2.(2026·四川綿陽中學(xué)診斷)科學(xué)家將外源抗蟲基因(Bt抗蟲蛋白基因)轉(zhuǎn)入某茄科植物細(xì)胞中，并整合到該植物的線粒體DNA上，獲得了具有抗蟲性狀的轉(zhuǎn)基因植物。下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A.Bt抗蟲蛋白在線粒體中的成功合成與密碼子的通用性有關(guān)B.葉肉細(xì)胞內(nèi)有多個(gè)線粒體，這有利于增加該轉(zhuǎn)基因植物的抗蟲性C.將該轉(zhuǎn)基因植物與同種非轉(zhuǎn)基因植物進(jìn)行正、反交，所得子代均有抗蟲性D.該技術(shù)能有效避免或減少外源基因通過花粉向其他植物的轉(zhuǎn)移C解析相同的遺傳信息在不同的生物體內(nèi)表達(dá)出相同的蛋白質(zhì)利用了密碼子的通用性的原理，A正確；葉肉細(xì)胞內(nèi)有多個(gè)線粒體，則抗蟲基因數(shù)量多，其表達(dá)量遠(yuǎn)高于核轉(zhuǎn)化的水平，有利于增加外源抗蟲蛋白的含量，增加抗蟲性，B正確；外源抗蟲基因轉(zhuǎn)入線粒體，只能通過母本卵細(xì)胞遺傳給后代，若該轉(zhuǎn)基因植物作為父本則不可遺傳，子代不具抗蟲性，C錯(cuò)誤；植物受精卵的細(xì)胞質(zhì)基因幾乎全來自卵細(xì)胞，將外源基因轉(zhuǎn)入線粒體中，可以避免或減少外源基因通過花粉向其他植物的轉(zhuǎn)移，D正確。考點(diǎn)三關(guān)注生殖性克隆人和禁止生物武器核心要點(diǎn)·再研典型例題·深研1.生殖性克隆人面臨的倫理問題 (1)生殖性克隆和治療

性克隆的比較個(gè)體水平細(xì)胞或組織水平(2)關(guān)于生殖性克隆人的爭(zhēng)論有違人類尊嚴(yán)人類倫理道德

流產(chǎn)、死胎和畸形兒(3)我國________、不允許、不支持、不接受任何生殖性克隆人實(shí)驗(yàn)。(4)我國政府重視____________所涉及的倫理問題，主張對(duì)治療性克隆進(jìn)行有效監(jiān)控和嚴(yán)格審查。不贊成治療性克隆2.試管嬰兒和設(shè)計(jì)試管嬰兒的比較

遺傳學(xué)診斷遺傳學(xué)診斷不孕不育白血病、貧血癥早期胚胎發(fā)育胚胎移植有性生殖3.禁止生物武器病毒類考向

生殖性克隆和禁止生物武器[社會(huì)責(zé)任]1.(2025·浙江6月卷，3)下列關(guān)于生物技術(shù)安全和倫理問題的敘述，錯(cuò)誤的是(

) A.反對(duì)設(shè)計(jì)完美嬰兒

B.反對(duì)人的生殖性克隆 C.禁止生物武器的使用

D.禁止轉(zhuǎn)基因技術(shù)的應(yīng)用

解析設(shè)計(jì)完美嬰兒涉及基因編輯技術(shù)，可能引發(fā)基因歧視、破壞遺傳多樣性等倫理問題，因此反對(duì)是合理的，A正確；

人的生殖性克隆會(huì)沖擊現(xiàn)有的倫理體系，且克隆人存在技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，國際社會(huì)普遍反對(duì)，B正確；

生物武器具有大規(guī)模殺傷性，國際公約明確禁止其研發(fā)和使用，C正確；

轉(zhuǎn)基因技術(shù)需在嚴(yán)格監(jiān)管下合理應(yīng)用(如轉(zhuǎn)基因作物),并非完全禁止，D錯(cuò)誤。D2.(2026·湖北武漢二中調(diào)研)生物技術(shù)的安全性和倫理問題是社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)。下列相關(guān)敘述正確的是(

)A.轉(zhuǎn)基因食品中的DNA會(huì)與人體細(xì)胞的DNA發(fā)生基因重組B.將α－淀粉酶基因與目的基因一起轉(zhuǎn)入植物，可防止轉(zhuǎn)基因花粉的傳播C.生殖性克隆是利用克隆技術(shù)產(chǎn)生特定的細(xì)胞來修復(fù)或替代受損的細(xì)胞D.試管嬰兒必需的技術(shù)有體外受精、植入前的遺傳編輯和胚胎移植等B解析一般轉(zhuǎn)基因食品中的DNA不會(huì)與人