【知识点解析】
1. 基因工程筛选技术:
- 在基因工程中,筛选是确保目的基因成功导入宿主细胞的关键步骤。例如,通过在筛选培养基上添加特定的抗生素,可以筛选出已成功接收含有抗生素抗性基因的重组质粒的细胞。这种抗生素抗性基因通常作为标记基因,帮助研究人员识别并选择含有目的基因的细胞。
2. 尿素分解菌的筛选:
- 在微生物学实验中,为了筛选出能够分解尿素的细菌,会使用以尿素为唯一氮源的培养基,并加入酚红指示剂。当尿素被分解时,会产生氨,导致培养基pH升高,酚红指示剂会变色,从而指示出尿素分解菌的存在。
3. 植物基因工程的应用:
- 通过植物基因工程技术,科学家可以将抗病基因(如抗枯萎病基因)导入植物中,以培育出抗病新品种。这个过程通常包括获取目的基因、构建基因表达载体、转化植物细胞,以及后续的植物再生和筛选。
4. 基因表达和转录过程:
- 转录是遗传信息从DNA传递到mRNA的过程,模板链上的遗传信息指导mRNA的合成。在大肠杆菌中,胰岛素基因的表达遵循这一原则,转录出的mRNA随后会被翻译成胰岛素蛋白。
5. DNA复制的半保留复制特性:
- DNA复制时,每个新合成的DNA分子都包含一条原有的亲代链和一条新合成的链。如果一个DNA分子被32P标记,经过n次复制后,2n个DNA分子中,有2个分子含有32P标记,因此,32P标记的细胞占1/2n+1。
6. 转录与mRNA的长度:
- 转录是从基因的启动子开始到终止子结束,不包括非编码区。因此,目的基因含有n个碱基,转录生成的mRNA分子长度通常少于n/2个碱基,因为它不包含基因的非编码序列。
7. 基因工程的步骤:
- 基因工程的核心步骤是构建基因表达载体,将目的基因插入到适合的载体中,然后导入宿主细胞,而非将目的基因直接导入细胞。导入后的筛选步骤是确认目的基因成功整合并表达的重要环节。
8. 基因表达的检测:
- 目的基因是否表达可以通过多种技术检测,例如通过PCR检测基因的存在,通过蛋白质印迹(Western Blot)检测蛋白质产物,或者通过检测标记基因(如抗生素抗性基因)来间接确定目的基因的导入。
这些知识点涵盖了高中生物选修3中的基因工程、微生物筛选、基因表达调控等多个主题,是生物学中重要的理论基础,对于理解生命科学的基本原理至关重要。通过深入学习和实践,学生可以掌握现代生物科技的应用,并为未来的科学研究或医学领域打下坚实的基础。