Question

（15分）自然界中能夠產生生物熒光的酶的統稱為熒光素酶。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，右下圖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 。

限制酶	Msp I	BamH I	Mbo I	Sma I
酶切位點

（3）利用PCR技術擴增熒光素酶基因是利用 的原理，使熒光素酶基因數量呈 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入動物細胞的技術，應用最多的、最有效的是 。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 或子宮內，使其發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，但在進行分割時應注意 。

（6）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】見下圖。

【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 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 （至少寫出一個）。

②實驗結果：由圖C可知， 點所對應的熒光素酶濃度為最佳濃度。

（7）食品衛生檢驗中，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

（15分，除注明外，每空1分）

（1）含有目的基因的受體細胞（2分） （2）MspⅠ（2分）

（3）DNA雙鏈復制 指數 （4）顯微注射技術 輸卵管（2分）

（5）將內細胞團均等分割（2分）

（6）①濃度為0 mg/L的熒光素酶溶液 溫度（或反應時間等） ②d

（7）大致相同（且相對穩定）

【解析】

試題分析：（1）在基因工程中，標記基因的作用是將含有目的基因的受體細胞篩選出來。

（2）比較各種酶切位點可知，限制酶Sma I的酶切位點中包含有限制酶Msp I的酶切位點，而且限制酶Sma I和Msp I分別位于熒光素酶基因的兩側，若利用酶切法，并且只用一種酶，獲得熒光素酶基因，最應選擇的限制酶是MspⅠ。

（3）PCR技術擴增熒光素酶基因是利用了DNA雙鏈復制的原理，使熒光素酶基因數量呈指數方式增加。

（4）將具有熒光素酶基因的運載體導入動物細胞（通常為受精卵），常采用顯微注射技術。正常情況下，受精過程發生雌性動物的輸卵管內，受精卵形成后即在輸卵管內進行有絲分裂、開始發育，并且向子宮方向移動，因此，可將基因工程中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。

（5）進行胚胎分割時應注意將內細胞團進行均等分割。

（6）①依題意，該實驗的目的是“測定ATP時所需熒光素酶溶液的最佳濃度”，自變量是不同的熒光素酶溶液的濃度，因變量可通過樣品中熒光素發出熒光的強弱來判斷ATP含量的多少，只有與不加熒光素酶溶液的一組對照，實驗才更具有說服力，所以應增設一組濃度為0 mg/L的熒光素酶溶液作為對照。除了自變量外，凡是對實驗結果有影響的因素都屬于無關變量，如溫度、反應時間、加入液體的量等等，需要嚴格控制。②坐標圖顯示，熒光素酶濃度低于40 mg/L時，隨熒光素酶溶液濃度的增加，測試管中熒光強度逐漸增加，當達到40 mg/L時，熒光強度不再隨熒光素酶溶液濃度的增加而增加，所以，d點所對應的熒光素酶濃度為最佳濃度。

（7）如果每個細菌細胞中ATP的含量大致相同（且相對穩定），即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量，從而判斷食品污染程度。

考點：本題考查基因工程、胚胎工程、實驗變量的控制及探究實驗的程序的相關知識，意在考查學生能理解所學知識的要點，把握知識間的內在聯系以及具有對一些生物學問題進行初步探究的能力。