Question

水稻种子在萌发过程中，胚会产生赤霉素(GA)，GA可诱导种子产生a-淀粉酶。为研究GA的作用机制，进行如下实验。

(1)选择_________（填“带”或“不带”）胚的半粒种子，用外源GA处理，一段时间后提取种子中的mRNA，结果如下图所示：

该结果显示_________的产生是受 _________的诱导。

(2)进一步研究发现，GA的作用机制如下图所示：

①胚产生的GA活化了种子细胞内的GIDI蛋白，该蛋白促进了_____的降解，解除了对    _________基因的抑制作用，该基因的表达产物与GARE序列结合，又开启了____基因的表达。

②GARE序列几个碱基的改变使得GAMYB转录因子无法与其结合。该序列改变的杂合种子萌发时，______（填“能”或“不能”）产生a-淀粉酶，原因是    。

(3)水稻的GAMYB基因还与水稻的花粉育性有关，GAMYB的突变个体表现为雄性不育（花粉发育不良）。控制水稻雄性不育性状的基因有些在细胞核内，有些在细胞质内。以该突变体做母本，分别与雄性可育品种进行杂交，获得数据如下：

从表中可以看出，①②组F2代中野生型与突变体的数量比约为____，表明该突变为    _______性性状，该突变基因位于____内。设置第③组杂交实验的目的是证明雄性可育性状由____基因控制。

Answer

不带 α－淀粉酶的mRNA GAMBY的mRNA 抑制蛋白GAMYB α－淀粉酶 能 杂合子中有GARE序列没有改变的基因，能受GAMYB转录因子的诱导产生a-淀粉酶 3：1 隐 细胞核 单

【解析】试题分析：据（1）中图分析，实验的自变量是GA处理后的时间，因变量有α－淀粉酶的mRNA、GAMBY的mRNA，两者都表现为先增加后减少。（2）中图示为GA的作用机制，赤霉素活化了GlD1蛋白，促进了抑制蛋白的降解，从而促进了GAMBY基因表达出GAMBY转录因子，与GARE序列结合，促进a-淀粉酶基因表达出a-淀粉酶。

（1）根据题干信息可知，实验是用外源GA处理，内源GA的干扰，应该选择不带胚的半粒种子做实验。图中显示GAMBY的mRNA是先增加先减少的，而α－淀粉酶的mRNA是后增加后减少的，说明α－淀粉酶的mRNA的产生是受GAMBY的mRNA诱导。

（2）①据图分析，胚产生的GA活化了种子细胞内的GIDI蛋白，促进了抑制蛋白的降解，解除了对GAMYB基因的抑制作用，该基因的表达产物与GARE序列结合，又开启了α－淀粉酶基因的表达。

②杂合子中有GARE序列没有改变的正常基因，所以能受GAMYB转录因子的诱导产生a-淀粉酶。

（3）根据表格分析，①②组F2代中野生型与突变体的数量比约为3：1，说明野生型是显性性状，突变型是隐性性状，该性状受细胞核内一对等位基因的控制；设置第③组杂交实验的目的是证明雄性可育性状由单基因控制。

【点睛】本题考查组成细胞的化合物与细胞代谢、基因的分离定律等的知识，意在考查能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系系，能用文字、图表以及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容。能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论的能力。