高中生物选修3重点知识点归纳

蛋白质

3、“分子运输车”——载体

（1）载体具备的条件：

①能在受体细胞中复制并稳定保存。

②具有一至多个限制酶切点，供外源DNA的片段插入。

③具有标记基因，供重组DNA的鉴定和选择。

（2）最常用的载体是质粒，它是一种裸露的、结构简单的、独立于细菌染色体之外，并具有自我复制能力的双链环状DNA分子。

（3）其它载体：λ噬菌体的衍生物、动植物病毒。

　　基因工程的基本操作程序

第一步：目的基因的获取

1、目的基因是指：编码蛋白质的结构基因。

2、原核基因采取直接分离获得，真核基因是人工合成。人工合成目的基因的常用方法有反转录法和化学合成法。

3、PCR技术扩增目的基因

（1）PCR的含义：是一项在生物体外复制特定DNA的片段的核酸合成技术。

（2）目的：获取大量的目的基因

（3）原理：DNA双链复制

（4）过程：

第一步：加热至90～95℃DNA解链为单链；

第二步：冷却到55～60℃，引物与两条单链DNA结合；

第三步：加热至70～75℃，热稳定DNA聚合酶从引物起始进行互补链的合成。

（5）特点：指数（2n）形式扩增

第二步：基因表达载体的构建（核心）

1。目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传至下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。

2。组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因

（1）启动子：是一段有特殊结构的DNA的片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需的`蛋白质。

（2）终止子：也是一段有特殊结构的DNA的片段，位于基因的尾端。

（3）标记基因的作用：是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来。常用的标记基因是抗生素基因。

第三步：将目的基因导入受体细胞

1、转化的概念：是目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持稳定和表达的过程。

2、常用的转化方法：

将目的基因导入植物细胞：采用最多的方法是农杆菌转化法，其次还有基因枪法和花粉管通道法等。

将目的基因导入动物细胞：最常用的方法是显微注射技术。方法的受体细胞多是受精卵。

将目的基因导入微生物细胞：原核生物作为受体细胞的原因是繁殖快、多为单细胞、遗传物质相对较少，最常用的原核细胞是大肠杆菌，其转化方法是：

先用Ca2+处理细胞，使其成为感受态细胞，再将重组表达载体DNA分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合，在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子，完成转化过程。

3、重组细胞导入受体细胞后，筛选含有基因表达载体受体细胞的依据是标记基因是否表达。

第四步：目的基因的检测和表达

1、首先要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因，方法是采用DNA分子杂交（DNA—DNA）技术。

2、其次还要检测目的基因是否转录出mRNA，方法是采用分子杂交（DNA—RNA）技术。

3、最后检测目的基因是否翻译成蛋白质，方法是采用抗原—抗体杂交技术。

4、有时还需进行个体生物学水平的鉴定。如生物抗虫或抗病的鉴定等。

　　高中选修一生物知识

DNA的粗提取与鉴定

提取DNA的溶解性原理包括DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；DNA不溶于酒精。

DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度的特点：在0.14mol/L时溶解度最小；要使DNA溶解，需要较高浓度？要使DNA析出，又需要0。14mol/L的浓度？

在溶解细胞中的DNA时，人们通常选用2mol/LNaCl溶液；将DNA分子析出的方法是向溶有DNA的NaCl溶液中缓慢注入蒸馏水，以稀释NaCl溶液。酒精是一种常用有机溶剂，但DNA却不能溶于酒精（特别是95%冷却酒精），但细胞中蛋白质可溶于酒精。

从理论上分析，预冷的乙醇溶液具有以下优点。一是抑制核酸水解酶活性，防止DNA降解；二是降低分子运动，易于形成沉淀析出；三是低温有利于增加DNA分子柔韧性，减少断裂。

采用DNA不溶于酒精的原理，可以达到的目的是：将DNA和蛋白质进一步分离。

提取DNA还可以利用DNA对酶、高温和洗涤剂的耐受性原理。利用该原理时，应选用蛋白酶，因为酶具有专一性，蛋白酶只水解蛋白质而不会对DNA产生影响。温度值为60～80℃，因为该温度值蛋白质变性沉淀，而DNA不会变性。

补充：DNA的变性是指DNA分子在高温下解螺旋，其温度在80℃以上，如在PCR技术中DNA变性温度在95℃。

当鉴定提取出的物质是否是DNA时，需要使用什么指示剂进行鉴定？

答：在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺呈现蓝色。

原理总结：通过利用不同浓度NaCl溶液溶解或析出DNA，可以从细胞中提取和提纯DNA；再利用酒精进一步将DNA与蛋白质分离开来，达到提纯的目的；最后利用二苯胺试剂鉴定提取的物质是否是DNA。

实验材料的选取：

不同生物的组织中DNA含量不同。在选取材料时，应本着DNA含量高、材料易得、便于提取的原则。

本实验用鸡血细胞做实验材料有两个原因。一是因为鸡血细胞核的DNA含量丰富，材料易得；二是鸡血细胞极易吸水胀破，而用动物肝脏细胞作实验材料常常需要匀浆和离心，对设备要求较高，操作繁琐，历时较长。

鸡血细胞破碎以后释放出的DNA，容易被玻璃容器吸附，所以在提取过程中为了减少DNA的损失，最好使用塑料的烧杯和试管盛放鸡血细胞液。

破碎细胞，获取含DNA的滤液。

若选用鸡血和洋葱作实验材料，则怎样获取含DNA的滤液？

答：在鸡血细胞液中加入一定量蒸馏水并用玻棒搅拌，过滤后收集滤液；切碎洋葱，加入一定量洗涤剂和食盐，搅拌研磨，过滤后收集滤液。

为什么加入蒸馏水能使鸡血细胞破裂？

答：蒸馏水对于鸡血细胞来说是一种低渗液体，水分可以大量进入血细胞内，使血细胞胀裂，再加上搅拌的机械作用，就加速了鸡血细胞的破裂（细胞膜和核膜的破裂），从而释放出DNA。