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 。

限制酶	Msp I	BamH I	Mbo I	Sma I
酶切位点

（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－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/LATP标准液、缓冲溶液、70mg/L荧光素溶液（过量）、浓度分别为10、20、30、40、50、60、70mg/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

（15分，除注明外，每空1分）

（1）含有目的基因的受体细胞（2分） （2）MspⅠ（2分）

（3）DNA双链复制 指数 （4）显微注射技术 输卵管（2分）

（5）将内细胞团均等分割（2分）

（6）①浓度为0 mg/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）在基因工程中，标记基因的作用是将含有目的基因的受体细胞筛选出来。

（2）比较各种酶切位点可知，限制酶Sma I的酶切位点中包含有限制酶Msp I的酶切位点，而且限制酶Sma I和Msp I分别位于荧光素酶基因的两侧，若利用酶切法，并且只用一种酶，获得荧光素酶基因，最应选择的限制酶是MspⅠ。

（3）PCR技术扩增荧光素酶基因是利用了DNA双链复制的原理，使荧光素酶基因数量呈指数方式增加。

（4）将具有荧光素酶基因的运载体导入动物细胞（通常为受精卵），常采用显微注射技术。正常情况下，受精过程发生雌性动物的输卵管内，受精卵形成后即在输卵管内进行有丝分裂、开始发育，并且向子宫方向移动，因此，可将基因工程中获得的胚胎早期培养一段时间后，再移植到雌性动物的输卵管或子宫内，使其发育成为具有新性状的动物。

（5）进行胚胎分割时应注意将内细胞团进行均等分割。

（6）①依题意，该实验的目的是“测定ATP时所需荧光素酶溶液的最佳浓度”，自变量是不同的荧光素酶溶液的浓度，因变量可通过样品中荧光素发出荧光的强弱来判断ATP含量的多少，只有与不加荧光素酶溶液的一组对照，实验才更具有说服力，所以应增设一组浓度为0 mg/L的荧光素酶溶液作为对照。除了自变量外，凡是对实验结果有影响的因素都属于无关变量，如温度、反应时间、加入液体的量等等，需要严格控制。②坐标图显示，荧光素酶浓度低于40 mg/L时，随荧光素酶溶液浓度的增加，测试管中荧光强度逐渐增加，当达到40 mg/L时，荧光强度不再随荧光素酶溶液浓度的增加而增加，所以，d点所对应的荧光素酶浓度为最佳浓度。

（7）如果每个细菌细胞中ATP的含量大致相同（且相对稳定），即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，从而判断食品污染程度。

考点：本题考查基因工程、胚胎工程、实验变量的控制及探究实验的程序的相关知识，意在考查学生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系以及具有对一些生物学问题进行初步探究的能力。