Question

菊天牛是菊花的主要害蟲之一．科研人員將抗蟲基兇轉(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：

（注：卡那霉素抗性基因（Kan^R為標(biāo)記基因，菊花葉片對卡那霉素高度敏感）
（l）質(zhì)粒是基因工程中最常用的載體，其化學(xué)本質(zhì)是

 

，此外還可用噬菌體、動植物病毒作用為載體．
（2）如圖限制酶M和N切割產(chǎn)生的黏性末端是

 

，連接它們所需要的基本工具是

 

．
（3）為了促進(jìn)土壤農(nóng)桿菌吸收重組質(zhì)粒，可用

 

處理；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，需根據(jù)抗蟲基因（目的基因）兩端的部分堿基序列設(shè)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(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．

組別		死亡率（%）
實(shí)驗(yàn)組	轉(zhuǎn)基因植株1	60.00
	轉(zhuǎn)基因植株2	53.33
對照組		13.33

請據(jù)表回答：
①對照組應(yīng)飼喂等量的

 

．
②據(jù)表分析，

 

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

考點(diǎn)：基因工程的原理及技術(shù)

專題：

分析：分析題圖：圖示為獲得轉(zhuǎn)基因菊花的技術(shù)流程圖．目的基因（抗蟲基因）和質(zhì)粒構(gòu)建基因表達(dá)；采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)�入受體細(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照組．

解答： 解：（l）質(zhì)粒是小型環(huán)狀DNA分子．
（2）根據(jù)圖示限制酶M和N的識別序列可知，它們切割產(chǎn)生的黏性末端是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分子．
（3）將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞時，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方法檢測轉(zhuǎn)基因菊花是否含有目的基因時，需根據(jù)抗蟲基因（目的基因）兩端的部分堿基序列設(shè)計特異引物，假設(shè)目的基因擴(kuò)增了n次，則需要引物的對數(shù)為2ⁿ-1，已知其中一種引物共用了31個，則2ⁿ-1=31，n=5．
（6）①實(shí)驗(yàn)設(shè)計要遵循對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)組與對照組死亡率差異顯著，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．
故答案為：
（1）小型環(huán)狀DNA
（2）GATC （CTAG）    DNA連接酶    
（3）Ca²⁺（或CaCl₂）
（4）卡那霉素    
（5）5
（6）①非轉(zhuǎn)基因菊花嫩莖及葉片與人工飼料混合物    ②實(shí)驗(yàn)組與對照組死亡率

點(diǎn)評：本題結(jié)合圖表，考查基因工程及探究實(shí)驗(yàn)，要求考生識記基因工程的原理、工具及操作步驟，能根據(jù)圖中信息答題；明確實(shí)驗(yàn)的目的，準(zhǔn)確判斷實(shí)驗(yàn)的自變量、因變量和無關(guān)變量，能根據(jù)探究實(shí)驗(yàn)的原則完善實(shí)驗(yàn)步驟，并能分析表中數(shù)據(jù)得出正確結(jié)論．