Question

8．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，其作用是將含有目的基因的細胞篩選出來．
（2）表為4種限制酶的識別序列和酶切位點，如圖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，最應選擇的限制酶是Msp1．

限制酶	MspⅠ	BamHⅠ	MboⅠ	SmaⅠ
酶切位點

（3）迄今為止，可將上述具有熒光素酶基因的運載體導入動物細胞的技術，應用最多的、最有效的是顯微注射技術．經一系列步驟，將所獲得的胚胎早期培養一段時間后，再移植到雌性動物的輸卵管或子宮內，使其發育成為具有新性狀的動物．
（4）熒光素酶在ATP的參與下，可使熒光素發出熒光．生物學研究中常利用“熒光素-熒光素酶發光法”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．
[實驗結果]見圖2．
[實驗分析與結論]
①實驗過程：為使結果更加科學準確，應增設一組0mg/L熒光素酶溶液作為對照．除題目已涉及的之外，還需要嚴格控制的無關變量有溫度（反應時間）（至少寫出一個）．
②實驗結果：由圖可知，d點所對應的熒光素酶濃度為最佳濃度．

Answer 1

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，發光強度不斷增強；酶濃度達到40mg/L時，發光強度達到最大值；酶濃度超過40mg/L時，發光強度保持相對穩定．

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相應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，故不可取；根據表格可以看出，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）將目的基因導入動物細胞最有效的方法是顯微注射法．經一系列步驟，將所獲得的胚胎早期培養一段時間后，再移植到雌性動物的輸卵管或子宮內，使其發育成為具有新性狀的動物．
（4）①探究實驗應遵循對照原則和單一變量原則，因此為使結果更加科學準確，應增設一組濃度為0mg/L的熒光素酶溶液作為空白對照．實驗的無關變量還有溫度、反應的時間等．
②圖2可以看出，酶濃度達到40mg/L時，發光強度不再增加，因此d點所對應的熒光素酶濃度為最佳濃度．
故答案為：
（1）含有目的基因的細胞
（2）Msp1
（3）顯微注射技術            輸卵管
（4）①0mg/L熒光素酶溶液    溫度（反應時間）    ②d

點評 本題考查了基因工程的工具和步驟等知識、探究類實驗的設計，意在考查考生能理解所學知識的要點，把握知識間的內在聯系的能力；具備驗證簡單生物學事實的能力，并能對實驗現象和結果進行解釋、分析、處理，能對一些簡單的實驗方案做出恰當的評價和修訂的能力．