Question

12．菊天牛是菊花的主要害虫之一．科研人员将抗虫基凶转入菊花，培育出抗虫菊花．图1是获得转基因菊花的技术流程．请据图回答：

（注：卡那霉素抗性基因（Kan^R为标记基因，菊花叶片对卡那霉素高度敏感）
（l）质粒是基因工程中最常用的载体，其化学本质是小型环状DNA，此外还可用噬菌体、动植物病毒作用为载体．
（2）图2限制酶M和N切割产生的黏性末端是GATC（CTAG），连接它们所需要的基本工具是DNA连接酶．

（3）为了促进土壤农杆菌吸收重组质粒，可用Ca²⁺（或CaCl₂）处理；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、营养物质以及卡那霉素的固体培养基中，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5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．

组别		死亡率（%）
实验组	转基因植株1	60.00
	转基因植株2	53.33
对照组		13.33

请据表回答：
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据表分析，实验组与对照组死亡率差异显著，说明转基因菊花对菊天牛2龄幼虫有较强的毒杀作用．

Answer 1

分析 分析题图：图示为获得转基因菊花的技术流程图．目的基因（抗虫基因）和质粒构建基因表达；采用农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞；再采用植物组织培养技术将受体细胞培养成转基因植株．
分析表格：实验组的死亡率明显高于对照组．

解答 解：（l）质粒是小型环状DNA分子．
（2）根据图示限制酶M和N的识别序列可知，它们切割产生的黏性末端是GATC（CTAG）．DNA连接酶能将具有相同黏性末端的DNA片段连接形成重组DNA分子．
（3）将目的基因导入受体细胞时，常采用感受态细胞法，即用Ca²⁺（或CaCl₂）处理农杆菌细胞，使其处于易于吸收周围环境中的感受态．
（4）由图可知，标记基因是卡那霉素抗性基因，因此可用含有卡那霉素的培养基来筛选转基因菊花．
（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，假设目的基因扩增了n次，则需要引物的对数为2ⁿ-1，已知其中一种引物共用了31个，则2ⁿ-1=31，n=5．
（6）①实验设计要遵循对照原则和单一变量原则，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，可见自变量为是否加入转基因菊花嫩茎及叶片，因此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据表分析，实验组与对照组死亡率差异显著，说明转基因菊花对菊天牛2龄幼虫有较强的毒杀作用．
故答案为：
（1）小型环状DNA
（2）GATC （CTAG）    DNA连接酶    
（3）Ca²⁺（或CaCl₂）
（4）卡那霉素    
（5）5
（6）①非转基因菊花嫩茎及叶片与人工饲料混合物    ②实验组与对照组死亡率

点评 本题结合图表，考查基因工程及探究实验，要求考生识记基因工程的原理、工具及操作步骤，能根据图中信息答题；明确实验的目的，准确判断实验的自变量、因变量和无关变量，能根据探究实验的原则完善实验步骤，并能分析表中数据得出正确结论．