Question

12．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．圖1是獲得轉(zhuǎn)基因菊花的技術(shù)流程．請(qǐng)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(duì)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)是小型環(huán)狀DNA，此外還可用噬菌體、動(dòng)植物病毒作用為載體．
（2）圖2限制酶M和N切割產(chǎn)生的黏性末端是GATC（CTAG），連接它們所需要的基本工具是DNA連接酶．

（3）為了促進(jìn)土壤農(nóng)桿菌吸收重組質(zhì)粒，可用Ca²⁺（或CaCl₂）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)以及卡那霉素的固體培養(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5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(duì)照組		13.33

請(qǐng)據(jù)表回答：
①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．

Answer 1

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(duì)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(shí)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(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．
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(duì)照組死亡率

點(diǎn)評(píng) 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(shí)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．