Question

【題目】水稻種子在萌發(fā)過程中，胚會產(chǎn)生赤霉素(GA)，GA可誘導(dǎo)種子產(chǎn)生a-淀粉酶。為研究GA的作用機(jī)制，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。

(1)選擇_________（填“帶”或“不帶”）胚的半粒種子，用外源GA處理，一段時(shí)間后提取種子中的mRNA，結(jié)果如下圖所示：

該結(jié)果顯示_________的產(chǎn)生是受 _________的誘導(dǎo)。

(2)進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，GA的作用機(jī)制如下圖所示：

①胚產(chǎn)生的GA活化了種子細(xì)胞內(nèi)的GIDI蛋白，該蛋白促進(jìn)了_____的降解，解除了對 _________基因的抑制作用，該基因的表達(dá)產(chǎn)物與GARE序列結(jié)合，又開啟了____基因的表達(dá)。

②GARE序列幾個(gè)堿基的改變使得GAMYB轉(zhuǎn)錄因子無法與其結(jié)合。該序列改變的雜合種子萌發(fā)時(shí)，______（填“能”或“不能”）產(chǎn)生a-淀粉酶，原因是 。

(3)水稻的GAMYB基因還與水稻的花粉育性有關(guān)，GAMYB的突變個(gè)體表現(xiàn)為雄性不育（花粉發(fā)育不良）�？刂扑�稻雄性不育性狀的基因有些在細(xì)胞核內(nèi)，有些在細(xì)胞質(zhì)內(nèi)。以該突變體做母本，分別與雄性可育品種進(jìn)行雜交，獲得數(shù)據(jù)如下：

從表中可以看出，①②組F2代中野生型與突變體的數(shù)量比約為____，表明該突變?yōu)?_______性性狀，該突變基因位于____內(nèi)。設(shè)置第③組雜交實(shí)驗(yàn)的目的是證明雄性可育性狀由____基因控制。

Answer 1

【答案】 不帶 α－淀粉酶的mRNA GAMBY的mRNA 抑制蛋白GAMYB α－淀粉酶 能 雜合子中有GARE序列沒有改變的基因，能受GAMYB轉(zhuǎn)錄因子的誘導(dǎo)產(chǎn)生a-淀粉酶 3：1 隱 細(xì)胞核 單

【解析】試題分析：據(jù)（1）中圖分析，實(shí)驗(yàn)的自變量是GA處理后的時(shí)間，因變量有α－淀粉酶的mRNA、GAMBY的mRNA，兩者都表現(xiàn)為先增加后減少。（2）中圖示為GA的作用機(jī)制，赤霉素活化了GlD1蛋白，促進(jìn)了抑制蛋白的降解，從而促進(jìn)了GAMBY基因表達(dá)出GAMBY轉(zhuǎn)錄因子，與GARE序列結(jié)合，促進(jìn)a-淀粉酶基因表達(dá)出a-淀粉酶。

（1）根據(jù)題干信息可知，實(shí)驗(yàn)是用外源GA處理，內(nèi)源GA的干擾，應(yīng)該選擇不帶胚的半粒種子做實(shí)驗(yàn)。圖中顯示GAMBY的mRNA是先增加先減少的，而α－淀粉酶的mRNA是后增加后減少的，說明α－淀粉酶的mRNA的產(chǎn)生是受GAMBY的mRNA誘導(dǎo)。

（2）①據(jù)圖分析，胚產(chǎn)生的GA活化了種子細(xì)胞內(nèi)的GIDI蛋白，促進(jìn)了抑制蛋白的降解，解除了對GAMYB基因的抑制作用，該基因的表達(dá)產(chǎn)物與GARE序列結(jié)合，又開啟了α－淀粉酶基因的表達(dá)。

②雜合子中有GARE序列沒有改變的正�；�因，所以能受GAMYB轉(zhuǎn)錄因子的誘導(dǎo)產(chǎn)生a-淀粉酶。

（3）根據(jù)表格分析，①②組F2代中野生型與突變體的數(shù)量比約為3：1，說明野生型是顯性性狀，突變型是隱性性狀，該性狀受細(xì)胞核內(nèi)一對等位基因的控制；設(shè)置第③組雜交實(shí)驗(yàn)的目的是證明雄性可育性狀由單基因控制。