Question

【题目】香蕉成熟过程中乙烯含量增加，果肉逐渐变甜，其成熟变甜的过程与D蛋白（淀粉水解酶）和H蛋白（乙烯响应蛋白）有关。为探究H基因与D基因的关系，科研人员分别构建含D基因和AbAr基因（金担子素抗性基因）的载体1和含H基因和亮氨酸合成基因的载体2，进行了如下图所示实验。请回答下列问题：

（1）构建载体1、2时需要______酶。培养重组酵母细胞A的培养基与培养重组酵母细胞B的培养基相比，培养重组酵母细胞A的培养基中必须含有_________。筛选重组酵母细胞B的培养基中必须添加___________。

（2）重组酵母细胞A无转录因子蛋白作用于D基因启动子，导致AbAr基因也无法表达的原因可能是___________，因此不能用在培养基中添加金担子素的方法筛选重组酵母细胞A，可以利用___________技术筛选获得重组酵母细胞A。

（3）通过特定选择培养基能够筛选获得重组酵母细胞B，如果培养基上出现菌落，说明H基因的表达产物是D基因的___________。

（4）综合上述结果，推测乙烯调控香蕉果实成熟过程中果肉变甜的具体过程为___________。

Answer 1

【答案】限制酶和DNA连接酶 亮氨酸 金担子素 两基因共用一个启动子 DNA分子杂交 转录因子蛋白 乙烯促进H基因表达，合成H蛋白又启动D基因表达而合成淀粉水解酶D，从而催化果肉中的淀粉转化为可溶性糖，使果肉变甜。

【解析】

构建含D基因和AbAr基因（金担子素抗性基因）的载体1转入亮氨酸缺陷型酵母菌中，经筛选得到重组酵母菌A，然后将含H基因和亮氨酸合成基因的载体2转入A中，经筛选得到酵母细胞B。

（1）构建载体1、2时需要限制酶和DNA连接酶。培养重组酵母细胞A的培养基中必须含有亮氨酸，保证亮氨酸缺陷型酵母的亮氨酸供应；筛选重组酵母细胞B的培养基中必须添加金担子素，可以筛选出成功转入载体1的细胞。

（2）D基因与AbAr基因同在载体1中，重组酵母细胞A无转录因子蛋白作用于D基因启动子，导致AbAr基因也无法表达的原因可能是两基因共用一个启动子，因此不能用在培养基中添加金担子素的方法筛选重组酵母细胞A，无法从性状水平进行筛选，则可从分子水平进行：利用DNA分子杂交技术筛选获得重组酵母细胞A。

（3）推测这里的特定选择培养基中添加了金担子素，如果培养基上出现菌落，说明金担子素抗性基因成功表达，也即D基因成功表达，说明H基因的表达产物是D基因的转录因子蛋白。

（4）综合上述结果，推测乙烯调控香蕉果实成熟过程中果肉变甜的具体过程为乙烯促进H基因表达，合成H蛋白又启动D基因表达而合成淀粉水解酶D，从而催化果肉中的淀粉转化为可溶性糖，使果肉变甜。