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入菊花，培育出抗蟲菊花。下圖是獲得轉基因菊花的技術流程。請據圖回答下列問題：

（注：卡那霉素抗性基因KanR為標記基因，菊花葉片對卡那霉素高度敏感）

（1）質粒是基因工程中最常用的載體，其化學本質是__________。

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

（3）為了促進對重組質粒的吸收，可用____________處理土壤農桿菌，使其處于感受態。

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

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

（6）將轉基因菊花嫩莖及葉片與人工飼料以適當比例混合后飼喂菊天牛2齡幼蟲，實驗結果如表所示。請據表回答:

①對照組應飼喂__________________________與人工飼料混合物。

②實驗結果顯示__________________________差異顯著，說明轉基因菊花對菊天牛2齡幼蟲有較強的毒殺作用。

Answer 1

【答案】 環狀DNA GATC DNA連接酶 氯化鈣溶液（Ca2+） 卡那霉素 5 等量非轉基因菊花嫩莖及葉片 實驗組與對照組菊天牛死亡率

【解析】

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

(1)質粒是一種具有自我復制能力的很小的雙鏈環狀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)將構建的重組質粒導入土壤農桿菌時，需用氯化鈣溶液（Ca2+）處理土壤農桿菌，使其處于感受態，以便促進土壤農桿菌對重組質粒的吸收。

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

(5) PCR技術的原理是DNA雙鏈復制，而DNA復制為半保留復制。依題意可知：目的基因連續擴增了n次，其中一種引物共用了31個，說明擴增產物為32個目的基因，則2n＝32，所以n＝5次。

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