Question

自然界中能夠產(chǎn)生生物熒光的酶的統(tǒng)稱(chēng)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(biāo)記基因，其作用是將

 

篩選出來(lái)．
（2）下表為4種限制酶的識(shí)別序列和酶切位點(diǎn)，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(diǎn)．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(diǎn)

（3）利用PCR技術(shù)擴(kuò)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(yùn)載體導(dǎo)入動(dòng)物細(xì)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(shí)間后，再移植到雌性動(dòng)物的

 

或子宮內(nèi)，使其發(fā)育成為具有新性狀的動(dòng)物．
（5）囊胚階段的胚胎進(jìn)行胚胎分割，可以提高胚胎的利用率，但在進(jìn)行分割時(shí)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(lái)測(cè)定樣品中ATP的含量．某研究小組對(duì)“測(cè)定ATP時(shí)所需熒光素酶溶液的最佳濃度”進(jìn)行了探究．
【實(shí)驗(yàn)材料】1×10^-8mol/LATP標(biāo)準(zhǔn)液、緩沖溶液、70mg/L熒光素溶液（過(guò)量）、濃度分別為10、20、30、40、50、60、70mg/L的熒光素酶溶液．
【實(shí)驗(yàn)結(jié)果】見(jiàn)圖2．
【實(shí)驗(yàn)分析與結(jié)論】
①實(shí)驗(yàn)過(guò)程：為使結(jié)果更加科學(xué)準(zhǔn)確，應(yīng)增設(shè)一組

 

作為對(duì)照．除題目已涉及的之外，還需要嚴(yán)格控制的無(wú)關(guān)變量有

 

（至少寫(xiě)出一個(gè)）．
②實(shí)驗(yàn)結(jié)果：由圖2可知，

 

點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的熒光素酶濃度為最佳濃度．
（7）食品衛(wèi)生檢驗(yàn)中，可利用上述方法測(cè)定樣品中細(xì)菌的ATP總含量，進(jìn)而測(cè)算出細(xì)菌的數(shù)量，判斷食品污染程度．測(cè)算的前提是每個(gè)細(xì)菌細(xì)胞中ATP的含量

 

．

Answer 1

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

專(zhuān)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(shí)別序列和切割位點(diǎn)，其中BamHⅠ的酶切位點(diǎn)在目的基因的中間，SmaⅠ的酶切位點(diǎn)只有一個(gè)，MboⅠ的識(shí)別序列中含有MspⅠ的識(shí)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(shí)，隨著酶濃度的升高，發(fā)光強(qiáng)度不斷增強(qiáng)；酶濃度達(dá)到40mg/L時(shí)，發(fā)光強(qiáng)度達(dá)到最大值；酶濃度超過(guò)40mg/L時(shí)，發(fā)光強(qiáng)度保持相對(duì)穩(wěn)定．

解答： 解：（1）標(biāo)記基因的作用是將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來(lái)．
（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(diǎn)進(jìn)行切割，圖1中可以看出，BamHⅠ的酶切位點(diǎn)在目的基因的中間，故不可�。籗maⅠ的酶切位點(diǎn)只有一個(gè)，故不可��；根據(jù)表格可以看出，MboⅠ的識(shí)別序列中含有MspⅠ的識(shí)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�?dòng)物細(xì)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(shí)間后，再移植到雌性動(dòng)物的輸卵管或子宮內(nèi)，使其發(fā)育成為具有新性狀的動(dòng)物．
（5）對(duì)囊胚階段的胚胎進(jìn)行胚胎分割時(shí)，應(yīng)注意將內(nèi)細(xì)胞團(tuán)均等分割，否則會(huì)影響分割后胚胎的恢復(fù)和發(fā)育．
（6）①探究實(shí)驗(yàn)應(yīng)遵循對(duì)照原則和單一變量原則，因此為使結(jié)果更加科學(xué)準(zhǔn)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(duì)照．實(shí)驗(yàn)的無(wú)關(guān)變量還有溫度、反應(yīng)的時(shí)間等．
②圖2可以看出，酶濃度達(dá)到40mg/L時(shí)，發(fā)光強(qiáng)度不再增加，因此d點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的熒光素酶濃度為最佳濃度．
（7）食品衛(wèi)生檢驗(yàn)中，可利用上述方法測(cè)定樣品中細(xì)菌的ATP總含量，進(jìn)而測(cè)算出細(xì)菌的數(shù)量，判斷食品污染程度．測(cè)算的前提是每個(gè)細(xì)菌細(xì)胞中ATP的含量大致相同（且相對(duì)穩(wěn)定）．
故答案為：
（1）含有目的基因的細(xì)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(xì)胞團(tuán)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(shí)間”等）    ②d
（7）大致相同（且相對(duì)穩(wěn)定）

點(diǎn)評(píng)：本題考查了基因工程的工具和步驟等知識(shí)、探究類(lèi)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，意在考查考生能理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)，把握知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系的能力；具備驗(yàn)證簡(jiǎn)單生物學(xué)事實(shí)的能力，并能對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行解釋、分析、處理，能對(duì)一些簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案做出恰當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià)和修訂的能力．