题目内容

5．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）选择不带（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α-淀粉酶的mRNA的产生是受GAMBY的mRNA的诱导．
（2）进一步研究发现，GA的作用机制如下图所示：

①产生的GA活化了种子细胞内的GIDI蛋白，该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．
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，能（填“能”或“不能”）产生a-淀粉酶，原因是杂合子中有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．

分析 1、a-淀粉酶基因转录形成a-淀粉酶mRNA，a-淀粉酶mRNA翻译形成多肽，转录发生在细胞核中翻译过程在在细胞质中的核糖体上；根据第二幅图可以看出，GAMYB转录因子促进α-淀粉酶基因的表达，根据第一幅图可以看出，GAMBY的mRNA在细胞内的含量先增加，α-淀粉酶的mRNA的含量随后增加，证明了α-淀粉酶的mRNA的产生是受GAMBY的mRNA的诱导．
2、基因中启动子是RNA聚合酶的结合位点，抑制蛋白与启动子结合后，导致RNA聚合酶不能与启动子结合，使转录不能正常进行．赤霉素活化以后，产生G1D1蛋白促进抑制蛋白水解，进而促进GAMBY基因表达，GAMBY基因表达的产物是GAMBY转录因子促进α-淀粉酶转录表达出α-淀粉酶．

解答 解：（1）由于水稻种子的胚在萌发过程中，胚会产生赤霉素，所以实验中要选择不带胚的半粒种子；用外源GA处理，一段时间后提取种子中的mRNA，结果如图1所示：GAMBY的mRNA在细胞内的含量先增加，α-淀粉酶的mRNA的含量随后增加，该结果显示α-淀粉酶的mRNA的产生是受GAMBY的mRNA的诱导．
（2）①根据题意和图示分析可知：胚产生的GA活化了种子细胞内的GID1蛋白，该蛋白促进了抑制蛋白的降解，解除了对GAMYB基因的抑制作用，使该基因产生GAMYB转录因子，而GAMYB转录因子又与GARE序列结合，从而开启了α-淀粉酶基因的表达．
②GARE序列几个碱基的改变使得GAMYB转录因子无法与其结合，但由于杂合子中有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，所以该序列改变的杂合种子萌发时，能产生a-淀粉酶．
故答案为：
（l）不带            α-淀粉酶的mRNA                 GAMBY的mRNA   
（2）①抑制蛋白                   GAMYB                         α-淀粉酶
②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

点评 本题属于典型的胰岛信息题，信息试题最大的特点就是很多答案在试题中，考察学生审题的能力，现学现卖的能力，例如本试题中交通过图形看出GAMBY的mRNA与α-淀粉酶的mRNA的关系．

练习册系列答案
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