Question

【題目】玉米是全球最重要的農作物之一，寒冷條件下其產量降低，科研人員推測這可能與植物體內的一種酶（RuBisco）的含量有關。為探究其含量與低溫（14℃）脅迫下玉米產量的關系，科研人員利用轉基因玉米進行了一系列實驗。

（1）首先獲得目的基因RAP1（編碼RuBisco大小亞基組裝的分子伴侶）和LSSS（編碼RuBisco的大小亞基），再利用____________酶將目的基因分別與____________結合，并用________法導入普通玉米中，獲得轉基因玉米。

（2）在實驗中（如圖），圖1應使用_______玉米，與轉基因玉米（圖2、3、4）一起在25℃的溫度下生長了三周，然后將溫度降低到___________生長兩周，然后又升高到25℃。

（3）描述上圖所示實驗結果：______________；為使實驗嚴謹，應補充一組對照，具體處理是：_______________。

（4）此外科研人員還對株高、干重及葉面積進行了測定，實驗結果表明RuBisco可能是通過影響葉面積的大小來影響光合作用強度進而影響產量的。為進一步驗證上述結論還需要______________。

Answer 1

【答案】限制酶和DNA連接酶 載體（質粒） 農桿菌轉化法/鳥槍法/花粉管通道法 非轉基因（野生型） 14℃ 與1和2相比LSSS（3）和LSSS-RAF1（4）組玉米長勢較好，且3和4組無明顯差異 野生型玉米一直在25℃的溫度下生長 測定各組中RuBisCo酶的含量及成熟時玉米籽粒的干重

【解析】

根據(jù)題干信息和圖形分析，該實驗探究RuBisco含量與低溫（14℃）脅迫下玉米產量的關系，實驗的自變量有溫度、玉米的種類，因變量是玉米的長勢。圖中顯示2、3、4是不同的轉基因玉米，則1組應該是非轉基因玉米，作為對照組；長勢較好的是3、4兩組。

（1）基因工程中，最常用的運載體是質粒，將目的基因與質粒結合形成重組質粒（基因表達載體）需要用到限制酶和DNA連接酶；將目的基因導入普通玉米常用農桿菌轉化法。

（2）根據(jù)題意分析，2、3、4組玉米都是轉基因玉米，則1組應該是作為對照組的非轉基因玉米；根據(jù)題干信息已知，該實驗探究RuBisco含量與低溫（14℃）脅迫下玉米產量的關系，因此將四組玉米一起在25℃的溫度下生長了三周，然后將溫度降低到14℃生長兩周，然后又升高到25℃。

（3）據(jù)圖分析可知，與1和2相比，LSSS（3）和LSSS-RAF1（4）組玉米長勢較好，且3和4組無明顯差異。為使實驗嚴謹，應設置一組不經過低溫處理的對照組，具體處理是野生型玉米一直在25℃的溫度下生長。

（4）實驗結果表明RuBisco可能是通過影響葉面積的大小來影響光合作用強度進而影響產量的，為進一步驗證該結論還需要測定各組種RuBisCo酶的含量及成熟時玉米籽粒的干重。