Question

自然界中能夠產(chǎn)生生物熒光的酶的統(tǒng)稱為熒光素酶．熒光素酶及其合成基因在生物研究中有著廣泛的利用．
（1）熒光素酶基因常被作為基因工程中的標記基因，其作用是將

 

篩選出來．
（2）下表為4種限制酶的識別序列和酶切位點，圖1為含有熒光素酶基因的DNA片段及其具有的限制酶切點．若需利用酶切法（只用一種酶）獲得熒光素酶基因，最應(yīng)選擇的限制酶是

 

．

限制酶	Msp I	BamH I	Mbo I	Sma I
酶切位點

（3）利用PCR技術(shù)擴增熒光素酶基因是利用

 

的原理，使熒光素酶基因數(shù)量呈

 

方式增加．
（4）迄今為止，可將上述具有熒光素酶基因的運載體導(dǎo)入動物細胞的技術(shù)，應(yīng)用最多的、最有效的是

 

．經(jīng)一系列步驟，將所獲得的胚胎早期培養(yǎng)一段時間后，再移植到雌性動物的

 

或子宮內(nèi)，使其發(fā)育成為具有新性狀的動物．
（5）囊胚階段的胚胎進行胚胎分割，可以提高胚胎的利用率，但在進行分割時應(yīng)注意

 

．
（6）熒光素酶在ATP的參與下，可使熒光素發(fā)出熒光．生物學(xué)研究中常利用“熒光素-熒光素酶發(fā)光法”來測定樣品中ATP的含量．某研究小組對“測定ATP時所需熒光素酶溶液的最佳濃度”進行了探究．
【實驗材料】1×10^-8mol/LATP標準液、緩沖溶液、70mg/L熒光素溶液（過量）、濃度分別為10、20、30、40、50、60、70mg/L的熒光素酶溶液．
【實驗結(jié)果】見圖2．
【實驗分析與結(jié)論】
①實驗過程：為使結(jié)果更加科學(xué)準確，應(yīng)增設(shè)一組

 

作為對照．除題目已涉及的之外，還需要嚴格控制的無關(guān)變量有

 

（至少寫出一個）．
②實驗結(jié)果：由圖2可知，

 

點所對應(yīng)的熒光素酶濃度為最佳濃度．
（7）食品衛(wèi)生檢驗中，可利用上述方法測定樣品中細菌的ATP總含量，進而測算出細菌的數(shù)量，判斷食品污染程度．測算的前提是每個細菌細胞中ATP的含量

 

．

Answer 1

考點：基因工程的原理及技術(shù),ATP在生命活動中的作用和意義,胚胎分割移植

專題：

分析：分析圖1：含有目的基因的外源DNA分子中含有限制酶BamHⅠ、SmaⅠ、MboⅠ和MspⅠ的識別序列和切割位點，其中BamHⅠ的酶切位點在目的基因的中間，SmaⅠ的酶切位點只有一個，MboⅠ的識別序列中含有MspⅠ的識別序列，因此要獲得目的基因可用限制酶MspⅠ切割．
分析圖2：酶濃度小于40mg/L時，隨著酶濃度的升高，發(fā)光強度不斷增強；酶濃度達到40mg/L時，發(fā)光強度達到最大值；酶濃度超過40mg/L時，發(fā)光強度保持相對穩(wěn)定．

解答： 解：（1）標記基因的作用是將含有目的基因的細胞篩選出來．
（2）要獲得目的基因必須在目的基因的兩側(cè)相應(yīng)的酶切位點進行切割，圖1中可以看出，BamHⅠ的酶切位點在目的基因的中間，故不可取；SmaⅠ的酶切位點只有一個，故不可�。桓鶕�(jù)表格可以看出，MboⅠ的識別序列中含有MspⅠ的識別序列，因此要獲得目的基因可用限制酶MspⅠ切割．
（3）PCR技術(shù)的原理是DNA雙鏈復(fù)制，使目的基因數(shù)量呈指數(shù)方式增加．
（4）將目的基因?qū)�入動物細胞最有效的方法是顯微注射法．經(jīng)一系列步驟，將所獲得的胚胎早期培養(yǎng)一段時間后，再移植到雌性動物的輸卵管或子宮內(nèi)，使其發(fā)育成為具有新性狀的動物．
（5）對囊胚階段的胚胎進行胚胎分割時，應(yīng)注意將內(nèi)細胞團均等分割，否則會影響分割后胚胎的恢復(fù)和發(fā)育．
（6）①探究實驗應(yīng)遵循對照原則和單一變量原則，因此為使結(jié)果更加科學(xué)準確，應(yīng)增設(shè)一組濃度為0mg/L的熒光素酶溶液作為空白對照．實驗的無關(guān)變量還有溫度、反應(yīng)的時間等．
②圖2可以看出，酶濃度達到40mg/L時，發(fā)光強度不再增加，因此d點所對應(yīng)的熒光素酶濃度為最佳濃度．
（7）食品衛(wèi)生檢驗中，可利用上述方法測定樣品中細菌的ATP總含量，進而測算出細菌的數(shù)量，判斷食品污染程度．測算的前提是每個細菌細胞中ATP的含量大致相同（且相對穩(wěn)定）．
故答案為：
（1）含有目的基因的細胞    
（2）MspⅠ
（3）DNA雙鏈復(fù)制     指數(shù)
（4）顯微注射技術(shù)    輸卵管
（5）將內(nèi)細胞團均等分割
（6）①濃度為0mg/L的熒光素酶溶液    溫度（或“反應(yīng)時間”等）    ②d
（7）大致相同（且相對穩(wěn)定）

點評：本題考查了基因工程的工具和步驟等知識、探究類實驗的設(shè)計，意在考查考生能理解所學(xué)知識的要點，把握知識間的內(nèi)在聯(lián)系的能力；具備驗證簡單生物學(xué)事實的能力，并能對實驗現(xiàn)象和結(jié)果進行解釋、分析、處理，能對一些簡單的實驗方案做出恰當(dāng)?shù)脑u價和修訂的能力．