哪些生物体内含有荧光素酶

A. “荧光素，荧光素酶，能态，基态”是什么意思请解释下``

免疫荧光法
免疫荧光法的基本原理是将已知的抗体或抗原分子标记上荧光素，当与其相对应的抗原或抗体起反应时，在形成的复合物上就带有一定量的荧光素，在荧光显微镜下就可以看见发出荧光的抗原抗体结合部位，检测出抗原或抗体。常用的荧光素有①异硫氰酸荧光素（fluorecein isothiocyante，FITC），为黄色、橙黄色或褐黄色结晶粉末，有两种异构体，易溶于水和酒精等溶剂。分子量为389，最大吸收光谱为490～495，最大发射光谱为520～530urn，呈现明亮的黄绿色荧光，是最常用的标记抗体的荧光素。②四甲基异氰酸罗达明（tetrametrylrhodarnine isothiocyante，TRITC）是一种紫红色粉末，较稳定，是罗达明（rhodamine）的衍生物。最大吸收光谱550urn，最大发射光谱620urn呈橙红色荧光，与FITC发射的黄绿色荧光对比鲜明，常用于双标记染色。
按照抗原抗体反应的结合步聚，免疫荧光法可分为以下三种。
1．直接法
用荧光素标记的特异性抗体直接与相应的抗原结合，以检查出相应的抗原成分。
2．间接法
先用特异性抗体与相应的抗原结合，洗去未结合的抗体，再用荧光素标记的抗特异性抗体（间接荧光抗体）与特异性抗体相结合，形成抗原一特异性抗体一间接荧光抗体的复合物。在此复合物上带有比直接法更多的荧光抗体，所以，此法较直接法灵敏。
3．补体法
用特异性的抗体和补体的混合液与标本上的抗原反应，补体就结合在抗原抗体复合物上，再用抗补体的荧光抗体与之相结合，就形成了抗原一抗体一补体一抗补体荧光抗体的复合物。荧光显微镜下所见到的发出荧光的部分即是抗原所在的部位。补体法具有敏感性强的优势，同时适用于各种不同种属来源的特异性抗体的标记显示，在各种不同种属动物抗体的检测上为最常用的技术方法

荧光素酶（英文名称：Luciferase）是自然界中能够产生生物荧光的酶的统称，其中最有代表性的是一种学名为Photinus pyralis的萤火虫体内的荧光素酶。在相应化学反应中，荧光的产生是来自于萤光素的氧化，有些情况下反应体系中也包括三磷酸腺苷（ATP）。没有荧光素酶的情况下，萤光素与氧气反应的速率非常慢，而钙离子的存在常常可以进一步加速反应（与肌肉收缩的情况相似）。[1]荧光生成反应通常分为以下两步：

萤光素 + ATP → 萤光素化腺苷酸（luciferyl adenylate） + PPi
萤光素化腺苷酸 + O2 → 氧荧光素 + AMP + 光
这一反应非常节省能量，几乎所有输入反应的能量都被转化为光。与之形成鲜明对比的是人类使用的白炽灯，只有越10%的能量被转化为光，剩余的能量都变为热能而被浪费。

荧光素或荧光素酶不是特定的分子，而是对于所有能够产生荧光的底物和其对应的酶的统称，虽然它们各不相同。不同的能够控制发光的生物体用不同的荧光素酶来催化不同的发光反应。最为人所知的发光生物是萤火虫，而其所采用不同的荧光素酶与其他发光生物如荧光菇（发光类脐菇，Omphalotus olearius）或许多海洋生物都不相同。在萤火虫中，发光反应所需的氧气是从被称为腹部气管（abdominal trachea）的管道中输入。一些生物，如叩头虫，含有多种不同的荧光素酶，能够催化同一荧光素底物，而发出不同颜色的荧光。萤火虫有2000多种，而叩甲总科（包括萤火虫、叩头虫和相关昆虫）则有更多，因此它们的荧光素酶对于分子系统学研究很有用。目前研究得最透彻的荧光素酶是来自Photinini族萤火虫中的北美萤火虫（Photinus pyralis）。

能态就是物质所处的不同能级状态，
基态就是能量最低的能态

B. 什么动物会发光

十大会发光动物：
1.在深海黑暗之处，一些动物能够自己产生光线，其中夏威夷短尾乌贼（学名为“Euprymna scolopes”）就是其中一种，它们能够与发光细菌“Vibrio fischeri”形成共生关系，它在一个特殊的光器官内寄宿着这些细菌，可以控制照明强度和方向。但是该器官能够形成更多的光线，它所产生的神经信号能够感受到光线存在，并且其内部装载的蛋白质能够探测到光线。这个光线器官事实上是一对原始眼，装配着自己的“虹膜”和“透镜”。看上去就像这种乌贼装配着活生生的一对“可视手电筒”。

2.发光虫是一种生活在欧洲的普通虫子，它的学名叫做“Lampyris noctiluca”，是一种Lampyris属荧光虫物种。当这些甲虫不使用翅膀时，就会折叠起来。雌性发光虫的体型通常是雄性的两倍，可达到25毫米，但是它们并没有翅膀，而雄性发光虫却长着翅膀。雌性会释放光线，而雄性却不会。

3.一些动物能够使用它们的生物发光性进行“尖叫”寻求帮助，一旦这种动物被掠食者捕获，它们通过身体释放显眼的光线，希望能够引起更大、更可怕的掠食者的注意，从而使当前的掠食者放弃猎物逃离现象。这种学名叫做“Atolla wyvillei”的水母又叫做“警报水母”，身体可呈现令人惊异的光线。

4.在日本的雨季，一种能在黑暗中发光的蘑菇在和歌山地区生长发芽，这种蘑菇的学名叫做“Mycena lux-coeli”，是在伐倒的栗树上生长发芽，在其生长过程中一种涉及发光天然色素的化学反应，使这种蘑菇能够形成可怕的绿色。它的顶部直径可生长至2厘米，但是由于它倾向于脱水反应，它们在雨季停后只能存活几天时间。

5.或许我们知道关于月亮表面的事情要多于地球海洋，每天我们都会发现一些新物种，在所有海洋的中等深度都会生存着一种叫做“Bathocyroe fosteri”的微型叶状栉水母。该物种非常广泛地分布在大西洋中部海脊区域，它的体长有两英寸长。由于这种物种十分脆弱，直到1978年才发现它的存在，当时是从潜水区域进行采集的，它们能够释放出蓝色和绿色冷光。

6.水晶果冻水母的学名是“Aequorea victoria”，是一种发光水螅虫类水母，也可以称为是水螅水母，它主要生存于北美洲西海域。或许多数人未曾听说过这种奇特水母的存在，但是它可能是最有影响力的一种海洋生物。在这种生物体内首次发现了钙活性蛋白质和绿荧光蛋白质（GFP），并进行了首次克隆实验。

7.通过新陈代谢和生理机能，所有生物必须生产和最终处理体内的垃圾。灯笼蘑菇能够排出其中的垃圾，其中这些垃圾物质中包含着荧光素酶。荧光素酶是一种通常用于生物体发光性的酶物质（或者通过存活有机物喷射光线），比如：荧火虫体内就存在着荧光素酶。它们是一种黄色至橙色的蘑菇，看上去非常像可食用的蘑菇。

8.腰鞭毛虫是一种大型群居性原生生物，多数是海洋浮游生物，但是他们也存在于淡水环境中。它们的最大特征是长着两个鞭毛，一个鞭毛束缚着细胞体，而另一个鞭毛拖曳着细胞体。许多腰鞭毛虫存在于珊瑚丛中，具有共生关系。一些腰鞭毛虫被列为虫黄藻，另外一些大数量腰鞭毛虫可使海水变得红色，这种现象就是“赤潮”。

9.萤火虫可以点亮自己的身体，它们通过点亮身体来吸引配偶，它们腹部包含着一些特殊细胞，可以发出光亮。

10.冷光扇菇分布区域较广，是一种阔叶树根腐生生物，但北美洲东部比西部生长着更多的冷光扇菇。这种扇菇非常坚韧，它风干之后经雨水浸泡又会恢复，它就像许多硬柄类蘑菇一样。据称，这种冷光扇菇可当作一种止血剂。

C. 植物体内有哪些发光的物质

因为植物体内有一种特殊的发光物质——荧光素和荧光酶。生命活动过程中要进行生物氧化，荧光素在酶的作用下氧化，同时放出能量，这种能量以光的形式表现出来，就是我们看到的生物光。

生物光是一种冷光，它的发光效率很高，有95%的能转变成光，而且光色柔和、舒适。科学家受冷光的启迪，模拟生物发光的原理，便制造出许多新的高效光源来。

D. 为何世界上会有发光的生物，它们体内有何物质

地球上的生物千千万万，要数最特殊的就是一些会发光的小生物了。一说起发光，我们第一时间想到的就是萤火虫了。没错，萤火虫是会发光，但是自然界中除了萤火虫还有很多的生物都可以发光。比如说一些澡类、细菌、真菌、植物、鱼等等。它们之所以能够发光，一部分是因为它们有能够发光的基因；还有一些是通过反射光来“发光”的；还有一部分能够发光的动物则是由于体内过去体外寄生着会发光的真菌。

第三种会发光的生物就是通过它体外寄生的发光的细菌和真菌来发光。比如说海洋中的灯眼鱼。这种鱼的光源来自于鱼头中寄生的细菌。细菌寄生在鱼的体内吸收营养物质，鱼儿就依靠这种光源捕食。两种是互利共生的关系。

其实，大自然中进化出会发光的生物，无非就是这些生物利用光源捕食、逃跑、交配等等。说来说去，这都是自然选择所带来的奇迹。你们喜欢这些会发光的小可爱吗？

E. 荧火虫能发光是因为其发光细胞内具有特殊的发光物质--荧光素酶，荧光素酶催化系列反应即可产生发光现象．

（1）目的基因主要指编码蛋白质的基因，由图可知，编码蛋白质的基因是荧光素酶基因，荧光素酶基因是真核基因，而根瘤菌是原核生物，所以需要去除基因中的内含子，可采用逆转录法合成，既人工合成法．
（2）目的基因导入微生物需要用Ca²⁺处理，使其成为感受态细胞，以增大细胞壁的通透性，使重组基因能够导入受体细胞．
（3）由图可知，质粒中的固氮基因在A中保持完整，在B中被破坏，所以用A导入水稻细胞，该过程可用荧光素酶基因作为标记基因，固氮基因是目的基因，如导入成功，则水稻幼苗能发光．
（4）基因工程能定向改造生物性状，育种的主要优点是目的明确，培育周期短．
故答案为：
（1）荧光素酶基因人工合成法
（2）CaCl₂以增大细胞壁的通透性，使重组基因能够导入受体细胞
（3）A能否发光荧光素酶基因
（4）目的明确培育周期短

F. 荧光素酶的介绍

萤光素酶（英文名称：Luciferase）是自然界中能够产生生物荧光的酶的统称，其中最有代表性的是一种学名为Photinus pyrali'的萤火虫体内的萤光素酶。在相应化学反应中，萤光的产生是来自于萤光素的氧化，有些情况下反应体系中也包括三磷酸腺苷（ATP）。没有萤光素酶的情况下，萤光素与氧气反应的速率非常慢，而钙离子的存在常常可以进一步加速反应（与肌肉收缩的情况相似）。