Question

（15分）自然界中能够产生生物荧光的酶的统称为荧光素酶。荧光素酶及其合成基因在生物研究中有着广泛的利用。

（1）荧光素酶基因常被作为基因工程中的标记基因，其作用是将__________________筛选出来。

（2）下表为4种限制酶的识别序列和酶切位点，右下图为含有荧光素酶基因的DNA片段及其具有的限制酶切点。若需利用酶切法（只用一种酶）获得荧光素酶基因，最应选择的限制酶是____________。

（3）利用PCR技术扩增荧光素酶基因是利用________________的原理，使荧光素酶基因数量呈______________方式增加。

（4）迄今为止，可将上述具有荧光素酶基因的运载体导入动物细胞的技术，应用最多的、最有效的是________________。经一系列步骤，将所获得的胚胎早期培养一段时间后，再移植到雌性动物的____________或子宫内，使其发育成为具有新性状的动物。

（5）囊胚阶段的胚胎进行胚胎分割，可以提高胚胎的利用率，但在进行分割时应注意____________________________。

（6）荧光素酶在ATP的参与下，可使荧光素发出荧光。生物学研究中常利用“荧光素一荧光素酶发光法”来测定样品中ATP的含量。某研究小组对“测定ATP时所需荧光素酶溶液的最佳浓度”进行了探究。

[实验材料]1×10－8mol／L ATP标准液、缓冲溶液、70 mg／L荧光素溶液（过量）、浓度分别为10、20、30、40、50、60、70 mg／L的荧光素酶溶液。

[实验结果]见下图。

[实验分析与结论]

①实验过程：为使结果更加科学准确，应增设一组___________________________作为对照。除题目已涉及的之外，还需要严格控制的无关变量有__________（至少写出一个）。

②实验结果：由图C可知，____________点所对应的荧光素酶浓度为最佳浓度。

（7）食品卫生检验中，可利用上述方法测定样品中细菌的ATP总含量，进而测算出细菌的数量，判断食品污染程度。测算的前提是每个细菌细胞中ATP的含量____________。

Answer 1

（1）含有目的基因的细胞 （2）MspI

（3）DNA双链复制 指数 （4）显微注射技术 输卵管

（5）将内细胞团均等分割

（6）①浓度为0mg/L的荧光素酶溶液 温度（或“反应时间”等） ②d

（7）大致相同（且相对稳定）

【解析】

试题分析：

（1）标记基因的作用是将含有目的基因的细胞筛选出来。

（2）分析表格中各种限制酶的酶切位点可知，SmaⅠ识别的序列都可以被限制酶MspI切割，根据由图中目的基因两端的酶切位点可以推知，用限制酶SmaⅠ进行切割即可切下目的基因。

（3）PCR技术的原理是体外进行DNA复制；PCR技术可以使目的基因以指数形式增长。

（4）将目的基因导入受体细胞的方法是显微注射技术；早期胚胎培养一段时间后，移植到雌性动物的输卵管或子宫内，使之完成胚胎发育。

（5）对囊胚进行胚胎分割时，一定要注意把内细胞团细胞均等分割。

（6）①由于实验目的是测定ATP时所需荧光素酶溶液的最佳浓度，因此自变量为荧光素酶的浓度，为了使结果更加科学准确，应增设一组空白对照组，即浓度为0mg/L的荧光素酶溶液（或蒸馏水）；温度、PH等为无关变量。

②分析图C，d点时，发光强度达到最大，此时对应的荧光素酶的浓度为最佳浓度。

（7）根据细菌的ATP总含量来测算细菌的总数量，前提条件是细菌中的ATP的含量大致相同，只有这样才能用来估算。

考点：本题考查基因工程、胚胎工程和生物实验的有关知识，意在考查考生识记能力和理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力；具有对一些生物学问题进行初步探究的能力，包括运用观察、实验与调查、假说演绎、建立模型与系统分析等科学研究方法。