Question

【題目】香蕉果實發育初期，果肉細胞積累大量的淀粉。成熟時，果皮由綠變黃，果肉逐漸變軟。

（1）香蕉的果皮和葉肉細胞以______ 為原料經作用制造糖類，再_____________到果肉中轉化形成淀粉。

（2）香蕉果實成熟過程中乙烯含量增加，果肉逐漸變甜，試解釋果肉變甜的原因____________ 。

（3）測定香蕉成熟過程中淀粉水解酶D和乙烯響應蛋白H表達量，結果如圖l。

由圖可知，D蛋白和H蛋白含量隨時間的變化趨勢均為 _____________，乙烯的作用是__________。

（4）為研究乙烯對D基因和H基因表達的調控機制。構建4種表達載體，分別導入香蕉細胞獲得轉基因植株。將各組香蕉果實分別貯存在有或無乙烯環境中，果肉橫切顯色結果如下表。（組成型啟動子在所有細胞中保持持續活性。GUS基因的表達產物能使無色底物顯現藍色）

分組	表達載體類型	顯色結果
		有乙烯	無乙烯
1	組成型啟動子+GUS基因	藍色	藍色
2	無功能啟動子+GUS基因	無色	無色
3	D基因啟動子+GUS基因	藍色	無色
4	H基因啟動子+GUS基因	藍色	無色

設置l、2組作為 _________________，實驗結果表明________________。

（5）為探究H基因與D基因的關系，科學家篩選獲得重組酵母細胞，其操作步驟如下。

①先將載體l導入亮氨酸缺陷型酵母細胞。因無轉錄因子蛋白作用于D基因啟動子，導致AbAr基因（金擔子素抗性基因）無法表達，可通過_______________篩選出重組酵母。

②再將載體2導入①步驟獲得的重組酵母，接種到選擇培養基上，篩選獲得如圖2所示重組酵母細胞。

培養基上出現菌落說明H基因的表達產物是D基因的轉錄因子。關于該選擇培養基的配方正確是（______）

A. 加亮氨酸和AbA B． 不加亮氨酸，加AbA

C．不加亮氨酸和AbA D. 加亮氨酸，不加AbA

（6）綜合上述實驗結果，乙烯調控香蕉果實成熟過程中果肉變甜的具體路徑為 __________

Answer 1

【答案】CO2和H2O 光合 運輸（轉移） 乙烯促進淀粉水解（轉化）為可溶性糖（葡萄糖/單糖） 先增大再減小使H、D蛋白含量高蜂提前 對照 乙烯促進了D基因和H基因的轉錄（表達） PCR或DNA分子雜交技術 B 乙烯促進H基因表達，合成的H蛋白促進了D基因表達，合成的淀粉水解酶增加，催化果肉中的淀粉轉化為可溶性糖

【解析】

光合作用過程包括光反應和暗反應階段，光反應階段發生在葉綠體的類囊體膜上，水光解產生氧氣和還原氫，同時ADP和Pi合成ATP，將光能轉變成活躍的化學能，儲存在ATP中，暗反應發生在葉綠體基質中，包括二氧化碳固定和三碳化合物還原兩個過程，二氧化碳固定是二氧化碳與五碳化合物結合形成三碳化合物，三碳化合物是在光反應產生的ATP、[H]的作用下，三碳化合物被還原形成五碳化合物和有機物。

（1）含有葉綠體的香蕉的果皮和葉肉細胞通過光合作用將二氧化碳和水合成有機物（糖類），再將有機物運輸到果肉細胞轉化成淀粉。
（2）淀粉不具有甜味，可溶性糖具有甜味，香蕉果實成熟過程中乙烯含量增加，乙烯促進淀粉水解形成可溶性糖。
（3）由柱形圖可知，自然成熟過程中，D蛋白和H蛋白含量隨時間的變化趨勢均為先增大再減小，乙烯誘導成熟的過程中，H、D蛋白含量高峰提前。
（4）分析表格信息可知，1和2組是對照組，該結果表明，有乙烯時，3組、4組都與1組一樣，呈現藍色，無乙烯時，3組和4組不呈現藍色，因此說明乙烯促進H基因、D基因轉錄（表達）。
（5）①篩選出重組酵母細胞的方法是DNA分子雜交技術。
②如果H基因的表達產物是D基因的轉錄因子，該細胞亮氨酸缺陷型酵母細胞，因此培養基中不加亮氨酸，而加入AbAr（金擔子素），由于H基因存在，H基因表達的產物啟動D基因表達，進而使金擔子素抗性基因表達，對金擔子素表現出抗性而出現菌落。
（6）綜合上述實驗結果，乙烯調控香蕉果實成熟過程中果肉變甜的具體路徑為乙烯促進H基因表達，合成的H蛋白促進D基因表達，合成的淀粉水解酶增加，催化淀粉水解形成可溶性糖。