Question

【题目】玉米是全球最重要的农作物之一，寒冷条件下其产量降低，科研人员推测这可能与植物体内的一种酶（RuBisco）的含量有关。为探究其含量与低温（14℃）胁迫下玉米产量的关系，科研人员利用转基因玉米进行了一系列实验。

（1）首先获得目的基因RAP1（编码RuBisco大小亚基组装的分子伴侣）和LSSS（编码RuBisco的大小亚基），再利用____________酶将目的基因分别与____________结合，并用________法导入普通玉米中，获得转基因玉米。

（2）在实验中（如图），图1应使用_______玉米，与转基因玉米（图2、3、4）一起在25℃的温度下生长了三周，然后将温度降低到___________生长两周，然后又升高到25℃。

（3）描述上图所示实验结果：______________；为使实验严谨，应补充一组对照，具体处理是：_______________。

（4）此外科研人员还对株高、干重及叶面积进行了测定，实验结果表明RuBisco可能是通过影响叶面积的大小来影响光合作用强度进而影响产量的。为进一步验证上述结论还需要______________。

Answer 1

【答案】限制酶和DNA连接酶 载体（质粒） 农杆菌转化法/鸟枪法/花粉管通道法 非转基因（野生型） 14℃ 与1和2相比LSSS（3）和LSSS-RAF1（4）组玉米长势较好，且3和4组无明显差异 野生型玉米一直在25℃的温度下生长 测定各组中RuBisCo酶的含量及成熟时玉米籽粒的干重

【解析】

根据题干信息和图形分析，该实验探究RuBisco含量与低温（14℃）胁迫下玉米产量的关系，实验的自变量有温度、玉米的种类，因变量是玉米的长势。图中显示2、3、4是不同的转基因玉米，则1组应该是非转基因玉米，作为对照组；长势较好的是3、4两组。

（1）基因工程中，最常用的运载体是质粒，将目的基因与质粒结合形成重组质粒（基因表达载体）需要用到限制酶和DNA连接酶；将目的基因导入普通玉米常用农杆菌转化法。

（2）根据题意分析，2、3、4组玉米都是转基因玉米，则1组应该是作为对照组的非转基因玉米；根据题干信息已知，该实验探究RuBisco含量与低温（14℃）胁迫下玉米产量的关系，因此将四组玉米一起在25℃的温度下生长了三周，然后将温度降低到14℃生长两周，然后又升高到25℃。

（3）据图分析可知，与1和2相比，LSSS（3）和LSSS-RAF1（4）组玉米长势较好，且3和4组无明显差异。为使实验严谨，应设置一组不经过低温处理的对照组，具体处理是野生型玉米一直在25℃的温度下生长。

（4）实验结果表明RuBisco可能是通过影响叶面积的大小来影响光合作用强度进而影响产量的，为进一步验证该结论还需要测定各组种RuBisCo酶的含量及成熟时玉米籽粒的干重。