Question

【題目】香蕉果實(shí)發(fā)育初期，果肉細(xì)胞積累大量的淀粉，成熟過程中乙烯含量增加，果肉逐漸變甜。研究發(fā)現(xiàn)，其成熟變甜的過程與D蛋白（淀粉水解酶）和H蛋白（乙烯響應(yīng)蛋白）有關(guān)。某農(nóng)科所實(shí)驗(yàn)探究了不同條件下香蕉成熟過程中上述兩類蛋白的含量變化，結(jié)果如下圖所示。請(qǐng)據(jù)圖回答：

（1）在香蕉___成熟的過程中___含量隨時(shí)間的變化趨勢(shì)均為先增加后減少。比較兩種不同條件下，乙烯能夠催熟的直接原因是___。

（2）為進(jìn)一步探究H基因與D基因的關(guān)系，科研人員分別構(gòu)建含D基因和AbAr基因（金擔(dān)子素抗性基因）的載體1和含H基因和亮氨酸合成基因的載體2，然后進(jìn)行了如下圖所示操作：

①載體1、2構(gòu)建時(shí)需要___酶，經(jīng)a、b過程導(dǎo)入酵母細(xì)胞時(shí)常需對(duì)細(xì)胞進(jìn)行處理使其處于___。

②因重組酵母細(xì)胞A無轉(zhuǎn)錄因子蛋白作用于D基因啟動(dòng)子，而導(dǎo)致AbAr基因無法表達(dá)的原因可能是___，因此利用DNA分子雜交技術(shù)篩選獲得重組酵母細(xì)胞A。

③通過特定選擇培養(yǎng)基能夠篩選獲得重組酵母細(xì)胞B，培養(yǎng)基上出現(xiàn)菌落，說明H基因的表達(dá)產(chǎn)物是D基因的轉(zhuǎn)錄因子，推測該選擇性培養(yǎng)基成分的特殊之處是___。

（3）綜合上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，乙烯調(diào)控香蕉果實(shí)成熟過程中果肉變甜的具體路徑為___。

Answer 1

【答案】自然成熟和乙烯誘導(dǎo) D蛋白和H蛋白 使D蛋白和H蛋白的含量高峰提前 限制酶和DNA連接酶 感受態(tài)（易于從周圍環(huán)境中吸收DNA的生理狀態(tài)） AbAr基因與D基因共用一個(gè)啟動(dòng)子 不加亮氨酸，加金擔(dān)子素 乙烯促進(jìn)H基因表達(dá)，合成的H蛋白又啟動(dòng)D基因表達(dá)而合成淀粉水解酶D，催化果肉中的淀粉轉(zhuǎn)化為可溶性糖

【解析】

分析題圖可知該實(shí)驗(yàn)的自變量為時(shí)間和香蕉果實(shí)成熟方式，因變量為D蛋白和H蛋白含量。a、b表示將重組載體導(dǎo)入受體細(xì)胞。

（1）分析題圖可知:在香蕉自然成熟和乙烯誘導(dǎo)成熟的過程中D蛋白和H蛋白含量隨時(shí)間的變化趨勢(shì)均為先增加后減少。比較兩種不同條件下，乙烯能夠催熟的直接原因是使D蛋白和H蛋白的含量高峰提前。分別從第18天提前到第3天，從第20天提前至第5天。

（2）①載體1、2構(gòu)建時(shí)即基因表達(dá)載體構(gòu)建時(shí)需要限制酶和DNA連接酶酶，經(jīng)a、b過程導(dǎo)入酵母細(xì)胞時(shí)常需對(duì)細(xì)胞進(jìn)行處理使其處于感受態(tài)（易于從周圍環(huán)境中吸收DNA的生理狀態(tài)）。

②因重組酵母細(xì)胞A無轉(zhuǎn)錄因子蛋白作用于D基因啟動(dòng)子，而導(dǎo)致AbAr基因無法表達(dá)的原因可能是AbAr基因與D基因共用一個(gè)啟動(dòng)子，因此利用DNA分子雜交技術(shù)篩選獲得重組酵母細(xì)胞A。

③通過特定選擇培養(yǎng)基能夠篩選獲得重組酵母細(xì)胞B，培養(yǎng)基上出現(xiàn)菌落，說明H基因的表達(dá)產(chǎn)物是D基因的轉(zhuǎn)錄因子，推測該選擇性培養(yǎng)基成分的特殊之處是不加亮氨酸，加金擔(dān)子素。

（3）綜合上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，乙烯調(diào)控香蕉果實(shí)成熟過程中果肉變甜的具體路徑為乙烯促進(jìn)H基因表達(dá)，合成的H蛋白又啟動(dòng)D基因表達(dá)而合成淀粉水解酶D，催化果肉中的淀粉轉(zhuǎn)化為可溶性糖。