Question

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，图1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】见图2．
【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2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

考点：基因工程的原理及技术,ATP在生命活动中的作用和意义,胚胎分割移植

专题：

分析：分析图1：含有目的基因的外源DNA分子中含有限制酶BamHⅠ、SmaⅠ、MboⅠ和MspⅠ的识别序列和切割位点，其中BamHⅠ的酶切位点在目的基因的中间，SmaⅠ的酶切位点只有一个，MboⅠ的识别序列中含有MspⅠ的识别序列，因此要获得目的基因可用限制酶MspⅠ切割．
分析图2：酶浓度小于40mg/L时，随着酶浓度的升高，发光强度不断增强；酶浓度达到40mg/L时，发光强度达到最大值；酶浓度超过40mg/L时，发光强度保持相对稳定．

解答： 解：（1）标记基因的作用是将含有目的基因的细胞筛选出来．
（2）要获得目的基因必须在目的基因的两侧相应的酶切位点进行切割，图1中可以看出，BamHⅠ的酶切位点在目的基因的中间，故不可取；SmaⅠ的酶切位点只有一个，故不可取；根据表格可以看出，MboⅠ的识别序列中含有MspⅠ的识别序列，因此要获得目的基因可用限制酶MspⅠ切割．
（3）PCR技术的原理是DNA双链复制，使目的基因数量呈指数方式增加．
（4）将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法．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输卵管或子宫内，使其发育成为具有新性状的动物．
（5）对囊胚阶段的胚胎进行胚胎分割时，应注意将内细胞团均等分割，否则会影响分割后胚胎的恢复和发育．
（6）①探究实验应遵循对照原则和单一变量原则，因此为使结果更加科学准确，应增设一组浓度为0mg/L的荧光素酶溶液作为空白对照．实验的无关变量还有温度、反应的时间等．
②图2可以看出，酶浓度达到40mg/L时，发光强度不再增加，因此d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的含量大致相同（且相对稳定）．
故答案为：
（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）

点评：本题考查了基因工程的工具和步骤等知识、探究类实验的设计，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力；具备验证简单生物学事实的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析、处理，能对一些简单的实验方案做出恰当的评价和修订的能力．