题目内容
【题目】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:
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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:
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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:
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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。
【答案】 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。