Question

【题目】菊天牛是菊花的主要害虫之一。科研人员将抗虫基因转入菊花，培育出抗虫菊花。下图是获得转基因菊花的技术流程。请据图回答下列问题：

（注：卡那霉素抗性基因KanR为标记基因，菊花叶片对卡那霉素高度敏感）

（1）质粒是基因工程中最常用的载体，其化学本质是__________。

（2）限制酶M和N（如图）切割后产生的相同黏性末端是____________，连接它们所需要的基本工具是_______________。

（3）为了促进对重组质粒的吸收，可用____________处理土壤农杆菌，使其处于感受态。

（4）将愈伤组织转移到添加一定浓度植物激素、营养物质以及__________的固体培养基中，在适宜条件下进行培养，筛选转基因菊花。

（5）用PCR方法检测转基因菊花是否含有目的基因时，需根据抗虫基因（目的基因）两端的部分碱基序列设计特异引物，若其中一种引物共用了31个，则目的基因最多扩增了______次。

（6）将转基因菊花嫩茎及叶片与人工饲料以适当比例混合后饲喂菊天牛2龄幼虫，实验结果如表所示。请据表回答:

①对照组应饲喂__________________________与人工饲料混合物。

②实验结果显示__________________________差异显著，说明转基因菊花对菊天牛2龄幼虫有较强的毒杀作用。

Answer 1

【答案】 环状DNA GATC DNA连接酶 氯化钙溶液（Ca2+） 卡那霉素 5 等量非转基因菊花嫩茎及叶片 实验组与对照组菊天牛死亡率

【解析】

本题以转基因抗虫菊花的培育技术流程为情境综合考查学生对DNA重组技术的基本工具、基因工程的基本操作程序等相关知识的识记和理解能力，以及是否具有对一些生物学问题进行初步探究的能力。

(1)质粒是一种具有自我复制能力的很小的双链环状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，即二者切割后产生的相同黏性末端是GATC，连接它们所需要的基本工具是DNA连接酶。

(3)将构建的重组质粒导入土壤农杆菌时，需用氯化钙溶液（Ca2+）处理土壤农杆菌，使其处于感受态，以便促进土壤农杆菌对重组质粒的吸收。

(4) 由题意“卡那霉素抗性基因KanR为标记基因，菊花叶片对卡那霉素高度敏感”可知：为了筛选转基因菊花，可将愈伤组织转移到添加一定浓度植物激素、营养物质以及卡那霉素的固体培养基中，在适宜条件下进行培养。

(5) PCR技术的原理是DNA双链复制，而DNA复制为半保留复制。依题意可知：目的基因连续扩增了n次，其中一种引物共用了31个，说明扩增产物为32个目的基因，则2n＝32，所以n＝5次。

(6) 本实验的目的是探究转基因菊花对菊天牛2龄幼虫的作用，自变量为是否加入转基因菊花嫩茎及叶片，因变量是菊天牛死亡率。依据实验设计遵循的对照原则和单一变量原则可推知：①对照组应饲喂等量的非转基因菊花嫩茎及叶片与人工饲料混合物。②表中信息显示：实验组菊天牛的死亡率明显高于对照组，即实验组与对照组的菊天牛死亡率差异显著，说明转基因菊花对菊天牛2龄幼虫有较强的毒杀作用。