Question

【題目】香蕉成熟過程中乙烯含量增加，果肉逐漸變甜，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)。為探究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，進(jìn)行了如下圖所示實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)回答下列問題：

（1）構(gòu)建載體1、2時(shí)需要______酶。培養(yǎng)重組酵母細(xì)胞A的培養(yǎng)基與培養(yǎng)重組酵母細(xì)胞B的培養(yǎng)基相比，培養(yǎng)重組酵母細(xì)胞A的培養(yǎng)基中必須含有_________。篩選重組酵母細(xì)胞B的培養(yǎng)基中必須添加___________。

（2）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，導(dǎo)致AbAr基因也無法表達(dá)的原因可能是___________，因此不能用在培養(yǎng)基中添加金擔(dān)子素的方法篩選重組酵母細(xì)胞A，可以利用___________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，如果培養(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___________。

（4）綜合上述結(jié)果，推測(cè)乙烯調(diào)控香蕉果實(shí)成熟過程中果肉變甜的具體過程為___________。

Answer 1

【答案】限制酶和DNA連接酶 亮氨酸 金擔(dān)子素 兩基因共用一個(gè)啟動(dòng)子 DNA分子雜交 轉(zhuǎn)錄因子蛋白 乙烯促進(jìn)H基因表達(dá)，合成H蛋白又啟動(dòng)D基因表達(dá)而合成淀粉水解酶D，從而催化果肉中的淀粉轉(zhuǎn)化為可溶性糖，使果肉變甜。

【解析】

構(gòu)建含D基因和AbAr基因（金擔(dān)子素抗性基因）的載體1轉(zhuǎn)入亮氨酸缺陷型酵母菌中，經(jīng)篩選得到重組酵母菌A，然后將含H基因和亮氨酸合成基因的載體2轉(zhuǎn)入A中，經(jīng)篩選得到酵母細(xì)胞B。

（1）構(gòu)建載體1、2時(shí)需要限制酶和DNA連接酶。培養(yǎng)重組酵母細(xì)胞A的培養(yǎng)基中必須含有亮氨酸，保證亮氨酸缺陷型酵母的亮氨酸供應(yīng)；篩選重組酵母細(xì)胞B的培養(yǎng)基中必須添加金擔(dān)子素，可以篩選出成功轉(zhuǎn)入載體1的細(xì)胞。

（2）D基因與AbAr基因同在載體1中，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，導(dǎo)致AbAr基因也無法表達(dá)的原因可能是兩基因共用一個(gè)啟動(dòng)子，因此不能用在培養(yǎng)基中添加金擔(dān)子素的方法篩選重組酵母細(xì)胞A，無法從性狀水平進(jìn)行篩選，則可從分子水平進(jìn)行：利用DNA分子雜交技術(shù)篩選獲得重組酵母細(xì)胞A。

（3）推測(cè)這里的特定選擇培養(yǎng)基中添加了金擔(dān)子素，如果培養(yǎng)基上出現(xiàn)菌落，說明金擔(dān)子素抗性基因成功表達(dá)，也即D基因成功表達(dá)，說明H基因的表達(dá)產(chǎn)物是D基因的轉(zhuǎn)錄因子蛋白。

（4）綜合上述結(jié)果，推測(cè)乙烯調(diào)控香蕉果實(shí)成熟過程中果肉變甜的具體過程為乙烯促進(jìn)H基因表達(dá)，合成H蛋白又啟動(dòng)D基因表達(dá)而合成淀粉水解酶D，從而催化果肉中的淀粉轉(zhuǎn)化為可溶性糖，使果肉變甜。