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(qǐng)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(duì)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(duì)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(yíng)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(cè)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(qǐng)據(jù)表回答：

組別	處理	菊天牛死亡率（％)
實(shí)驗(yàn)組	飼喂轉(zhuǎn)基因菊花植株的嫩莖及葉片與人工飼料混合物	53.33
對(duì)照組		13.33

①對(duì)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(duì)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(duì)照組菊天牛死亡率

【解析】試題分析題圖，圖示為獲得轉(zhuǎn)基因菊花的技術(shù)流程圖，先是目的基因（抗蟲基因）和質(zhì)粒構(gòu)建基因表達(dá)；接著采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞；再采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)將受體細(xì)胞培養(yǎng)成轉(zhuǎn)基因植株。分析表格：實(shí)驗(yàn)組的死亡率明顯高于對(duì)照組。

（1）質(zhì)粒是小型環(huán)狀DNA分子，是基因工程采用的運(yùn)載體。

（2）根據(jù)圖示限制酶M和N的識(shí)別序列可知，它們切割產(chǎn)生的黏性末端都是GATC（CTAG）；DNA連接酶能將具有相同黏性末端的DNA片段連接形成重組DNA分。

（3）將目的基因?qū)胛⑸锛?xì)胞（農(nóng)桿菌）時(shí)，常采用感受態(tài)細(xì)胞法，即用Ca2+（或CaCl2）處理農(nóng)桿菌細(xì)胞，使其處于易于吸收周圍環(huán)境中的感受態(tài)。

（4）由圖可知，標(biāo)記基因是卡那霉素抗性基因，因此可用含有卡那霉素的培養(yǎng)基來篩選轉(zhuǎn)基因菊花。

（5）用PCR方法檢測(cè)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，假設(shè)目的基因擴(kuò)增了n次，則需要引物的對(duì)數(shù)為2n-1，已知其中一種引物共用了31個(gè)，則2n-1=31，n=5。

（6）①實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要遵循對(duì)照原則和單一變量原則，本實(shí)驗(yàn)的目的是探究轉(zhuǎn)基因菊花對(duì)菊天牛2齡幼蟲的作用，可見自變量為是否加入轉(zhuǎn)基因菊花嫩莖及葉片，因此對(duì)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據(jù)表分析，實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組菊天牛死亡率差異顯著，說明轉(zhuǎn)基因菊花對(duì)菊天牛2齡幼蟲有較強(qiáng)的毒殺作用。