Question

【題目】菊天牛是菊花的主要害蟲之一。科研人員將抗蟲基因轉(zhuǎn)入菊花，培育出抗蟲菊花。下圖是獲得轉(zhuǎn)基因菊花的技術(shù)流程。請據(jù)圖回答下列問題：

（注：卡那霉素抗性基因KanR為標(biāo)記基因，菊花葉片對卡那霉素高度敏感）

（1）質(zhì)粒是基因工程中最常用的載體，其化學(xué)本質(zhì)是__________。

（2）限制酶M和N（如圖）切割后產(chǎn)生的相同黏性末端是____________，連接它們所需要的基本工具是_______________。

（3）為了促進(jìn)對重組質(zhì)粒的吸收，可用____________處理土壤農(nóng)桿菌，使其處于感受態(tài)。

（4）將愈傷組織轉(zhuǎn)移到添加一定濃度植物激素、營養(yǎng)物質(zhì)以及__________的固體培養(yǎng)基中，在適宜條件下進(jìn)行培養(yǎng)，篩選轉(zhuǎn)基因菊花。

（5）用PCR方法檢測轉(zhuǎn)基因菊花是否含有目的基因時(shí)，需根據(jù)抗蟲基因（目的基因）兩端的部分堿基序列設(shè)計(jì)特異引物，若其中一種引物共用了31個(gè)，則目的基因最多擴(kuò)增了______次。

（6）將轉(zhuǎn)基因菊花嫩莖及葉片與人工飼料以適當(dāng)比例混合后飼喂菊天牛2齡幼蟲，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表所示。請據(jù)表回答:

①對照組應(yīng)飼喂__________________________與人工飼料混合物。

②實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示__________________________差異顯著，說明轉(zhuǎn)基因菊花對菊天牛2齡幼蟲有較強(qiáng)的毒殺作用。

Answer 1

【答案】 環(huán)狀DNA GATC DNA連接酶 氯化鈣溶液（Ca2+） 卡那霉素 5 等量非轉(zhuǎn)基因菊花嫩莖及葉片 實(shí)驗(yàn)組與對照組菊天牛死亡率

【解析】

本題以轉(zhuǎn)基因抗蟲菊花的培育技術(shù)流程為情境綜合考查學(xué)生對DNA重組技術(shù)的基本工具、基因工程的基本操作程序等相關(guān)知識的識記和理解能力，以及是否具有對一些生物學(xué)問題進(jìn)行初步探究的能力。

(1)質(zhì)粒是一種具有自我復(fù)制能力的很小的雙鏈環(huán)狀DNA分子。

(2) 限制酶M切割后露出的黏性末端是 ，限制酶N切割后露出的黏性末端是，即二者切割后產(chǎn)生的相同黏性末端是GATC，連接它們所需要的基本工具是DNA連接酶。

(3)將構(gòu)建的重組質(zhì)粒導(dǎo)入土壤農(nóng)桿菌時(shí)，需用氯化鈣溶液（Ca2+）處理土壤農(nóng)桿菌，使其處于感受態(tài)，以便促進(jìn)土壤農(nóng)桿菌對重組質(zhì)粒的吸收。

(4) 由題意“卡那霉素抗性基因KanR為標(biāo)記基因，菊花葉片對卡那霉素高度敏感”可知：為了篩選轉(zhuǎn)基因菊花，可將愈傷組織轉(zhuǎn)移到添加一定濃度植物激素、營養(yǎng)物質(zhì)以及卡那霉素的固體培養(yǎng)基中，在適宜條件下進(jìn)行培養(yǎng)。

(5) PCR技術(shù)的原理是DNA雙鏈復(fù)制，而DNA復(fù)制為半保留復(fù)制。依題意可知：目的基因連續(xù)擴(kuò)增了n次，其中一種引物共用了31個(gè)，說明擴(kuò)增產(chǎn)物為32個(gè)目的基因，則2n＝32，所以n＝5次。

(6) 本實(shí)驗(yàn)的目的是探究轉(zhuǎn)基因菊花對菊天牛2齡幼蟲的作用，自變量為是否加入轉(zhuǎn)基因菊花嫩莖及葉片，因變量是菊天牛死亡率。依據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)遵循的對照原則和單一變量原則可推知：①對照組應(yīng)飼喂等量的非轉(zhuǎn)基因菊花嫩莖及葉片與人工飼料混合物。②表中信息顯示：實(shí)驗(yàn)組菊天牛的死亡率明顯高于對照組，即實(shí)驗(yàn)組與對照組的菊天牛死亡率差異顯著，說明轉(zhuǎn)基因菊花對菊天牛2齡幼蟲有較強(qiáng)的毒殺作用。