Question

【題目】香蕉果實發(fā)育初期，果肉細胞積累大量的淀粉，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)科所實驗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。請據(jù)圖回答：

（1）在香蕉___成熟的過程中___含量隨時間的變化趨勢均為先增加后減少。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，然后進行了如下圖所示操作：

①載體1、2構(gòu)建時需要___酶，經(jīng)a、b過程導(dǎo)入酵母細胞時常需對細胞進行處理使其處于___。

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

③通過特定選擇培養(yǎng)基能夠篩選獲得重組酵母細胞B，培養(yǎng)基上出現(xiàn)菌落，說明H基因的表達產(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）綜合上述實驗結(jié)果，乙烯調(diào)控香蕉果實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基因共用一個啟動子 不加亮氨酸，加金擔(dān)子素 乙烯促進H基因表達，合成的H蛋白又啟動D基因表達而合成淀粉水解酶D，催化果肉中的淀粉轉(zhuǎn)化為可溶性糖

【解析】

分析題圖可知該實驗的自變量為時間和香蕉果實成熟方式，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蛋白含量隨時間的變化趨勢均為先增加后減少。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)建時即基因表達載體構(gòu)建時需要限制酶和DNA連接酶酶，經(jīng)a、b過程導(dǎo)入酵母細胞時常需對細胞進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因重組酵母細胞A無轉(zhuǎn)錄因子蛋白作用于D基因啟動子，而導(dǎo)致AbAr基因無法表達的原因可能是AbAr基因與D基因共用一個啟動子，因此利用DNA分子雜交技術(shù)篩選獲得重組酵母細胞A。

③通過特定選擇培養(yǎng)基能夠篩選獲得重組酵母細胞B，培養(yǎng)基上出現(xiàn)菌落，說明H基因的表達產(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）綜合上述實驗結(jié)果，乙烯調(diào)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蛋白又啟動D基因表達而合成淀粉水解酶D，催化果肉中的淀粉轉(zhuǎn)化為可溶性糖。