Question

香蕉果实发育初期，果肉细胞积累大量的淀粉。成熟时，果皮由绿变黄，果肉逐渐变软。

（1）香蕉的果皮和叶肉细胞以______ 为原料经作用制造糖类，再_____________到果肉中转化形成淀粉。

（2）香蕉果实成熟过程中乙烯含量增加，果肉逐渐变甜，试解释果肉变甜的原因____________ 。

（3）测定香蕉成熟过程中淀粉水解酶D和乙烯响应蛋白H表达量，结果如图l。

由图可知，D蛋白和H蛋白含量随时间的变化趋势均为 _____________，乙烯的作用是__________。

（4）为研究乙烯对D基因和H基因表达的调控机制。构建4种表达载体，分别导入香蕉细胞获得转基因植株。将各组香蕉果实分别贮存在有或无乙烯环境中，果肉横切显色结果如下表。（组成型启动子在所有细胞中保持持续活性。GUS基因的表达产物能使无色底物显现蓝色）

分组	表达载体类型	显色结果
有乙烯	无乙烯
1	组成型启动子+GUS基因	蓝色	蓝色
2	无功能启动子+GUS基因	无色	无色
3	D基因启动子+GUS基因	蓝色	无色
4	H基因启动子+GUS基因	蓝色	无色

设置l、2组作为 _________________，实验结果表明________________。

（5）为探究H基因与D基因的关系，科学家筛选获得重组酵母细胞，其操作步骤如下。

①先将载体l导入亮氨酸缺陷型酵母细胞。因无转录因子蛋白作用于D基因启动子，导致AbAr基因（金担子素抗性基因）无法表达，可通过_______________筛选出重组酵母。

②再将载体2导入①步骤获得的重组酵母，接种到选择培养基上，筛选获得如图2所示重组酵母细胞。

培养基上出现菌落说明H基因的表达产物是D基因的转录因子。关于该选择培养基的配方正确是（______）

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）综合上述实验结果，乙烯调控香蕉果实成熟过程中果肉变甜的具体路径为 __________

Answer

CO2和H2O 光合 运输（转移） 乙烯促进淀粉水解（转化）为可溶性糖（葡萄糖/单糖） 先增大再减小使H、D蛋白含量高蜂提前 对照 乙烯促进了D基因和H基因的转录（表达） PCR或DNA分子杂交技术 B 乙烯促进H基因表达，合成的H蛋白促进了D基因表达，合成的淀粉水解酶增加，催化果肉中的淀粉转化为可溶性糖

【解析】

光合作用过程包括光反应和暗反应阶段，光反应阶段发生在叶绿体的类囊体膜上，水光解产生氧气和还原氢，同时ADP和Pi合成ATP，将光能转变成活跃的化学能，储存在ATP中，暗反应发生在叶绿体基质中，包括二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程，二氧化碳固定是二氧化碳与五碳化合物结合形成三碳化合物，三碳化合物是在光反应产生的ATP、[H]的作用下，三碳化合物被还原形成五碳化合物和有机物。

（1）含有叶绿体的香蕉的果皮和叶肉细胞通过光合作用将二氧化碳和水合成有机物（糖类），再将有机物运输到果肉细胞转化成淀粉。 
（2）淀粉不具有甜味，可溶性糖具有甜味，香蕉果实成熟过程中乙烯含量增加，乙烯促进淀粉水解形成可溶性糖。 
（3）由柱形图可知，自然成熟过程中，D蛋白和H蛋白含量随时间的变化趋势均为先增大再减小，乙烯诱导成熟的过程中，H、D蛋白含量高峰提前。 
（4）分析表格信息可知，1和2组是对照组，该结果表明，有乙烯时，3组、4组都与1组一样，呈现蓝色，无乙烯时，3组和4组不呈现蓝色，因此说明乙烯促进H基因、D基因转录（表达）。 
（5）①筛选出重组酵母细胞的方法是DNA分子杂交技术。 
②如果H基因的表达产物是D基因的转录因子，该细胞亮氨酸缺陷型酵母细胞，因此培养基中不加亮氨酸，而加入AbAr（金担子素），由于H基因存在，H基因表达的产物启动D基因表达，进而使金担子素抗性基因表达，对金担子素表现出抗性而出现菌落。 
（6）综合上述实验结果，乙烯调控香蕉果实成熟过程中果肉变甜的具体路径为乙烯促进H基因表达，合成的H蛋白促进D基因表达，合成的淀粉水解酶增加，催化淀粉水解形成可溶性糖。