Question

【題目】研究植物激素作用機制常使用突變體作為實驗材料.經(jīng)大量研究，探明了野生型擬南芥中乙烯的作用途徑，簡圖如下。

（1）由圖可知，R蛋白具有結(jié)合乙烯和調(diào)節(jié)酶T活性兩種功能，乙烯與_______________結(jié)合后，酶T的活性_______________，不能催化E蛋白磷酸化，導(dǎo)致E蛋白被剪切，剪切產(chǎn)物進入細胞核，調(diào)節(jié)乙烯響應(yīng)基因的表達，植株表現(xiàn)有乙烯生理反應(yīng)。

（2）酶T活性喪失的純合突變體（1#）在無乙烯的條件下出現(xiàn)_____________（填“有”或“無”）乙烯生理反應(yīng)的表現(xiàn)型，1#與野生型雜交，在無乙烯的條件下，F(xiàn)1的表現(xiàn)型與野生型相同。請結(jié)合上圖從分子水平解釋F1出現(xiàn)這種表現(xiàn)型的原因：___________________________。

（3）R蛋白上乙烯結(jié)合位點突變的純合個體（2#）僅喪失了與乙烯結(jié)合的功能。請判斷在有乙烯的條件下，該突變基因相對于野生型基因的顯隱性，并結(jié)合乙烯作用途徑陳述理由：______________。

（4）番茄中也存在與擬南芥相似的乙烯作用途徑，若番茄R蛋白發(fā)生了與2#相同的突變，則這種植株的果實成熟期會_____________。

Answer 1

【答案】 R蛋白 被抑制 有 雜合子有野生型基因，可產(chǎn)生有活性的酶T，最終阻斷乙烯作用途徑 2#與野生型雜交，中突變基因表達的R蛋白不能與乙烯結(jié)合，導(dǎo)致酶T持續(xù)有活性，阻斷乙烯作用途徑，表現(xiàn)為無乙烯生理反應(yīng)，其表現(xiàn)型與2#一致，因此突變基因為顯性 推遲

【解析】試題分析：結(jié)合圖示和題意分析，在有乙烯的條件下，乙烯與R蛋白結(jié)合后，酶T的活性被抑制，不能催化E蛋白磷酸化，導(dǎo)致E蛋白被剪切，剪切產(chǎn)物進入細胞核，調(diào)節(jié)乙烯響應(yīng)基因的表達，植株表現(xiàn)有乙烯生理反應(yīng)。在無乙烯的條件下，R蛋白與酶T結(jié)合，酶T催化E蛋白磷酸化，沒有剪切產(chǎn)物進入細胞核，不能激發(fā)乙烯響應(yīng)基因的表達，植株表現(xiàn)為無乙烯生理反應(yīng)。

（1）R蛋白具有結(jié)合乙烯和調(diào)節(jié)酶T活性兩種功能，由圖可以看出，乙烯可以和R蛋白結(jié)合；對比在有乙烯和無乙烯條件下的兩種情況，可以看出酶T可以催化E蛋白磷酸化過程，而在有乙烯的條件下，酶T活性被抑制，導(dǎo)致E蛋白被剪切。

（2）酶T活性已經(jīng)喪失，而乙烯能夠抑制酶T活性，所以1#與有乙烯作用下的表現(xiàn)型相同；雜合子有野生型基因，可產(chǎn)生有活性的酶T，最終阻斷乙烯作用途徑，所以1#與野生型雜交，在無乙烯的條件下的表現(xiàn)型與野生型相同。

（3）2#型與野生型雜交，突變基因表達的R蛋白不能與乙烯結(jié)合，導(dǎo)致酶T持續(xù)有活性，表現(xiàn)為無乙烯生理反應(yīng)，其表現(xiàn)型與2#一致，因此突變基因為顯性。

（4）由于番茄R蛋白發(fā)生了與2#相同的突變，即無乙烯生理反應(yīng)，酶T具有活性，E蛋白被磷酸化，抑制了乙烯的合成，減慢了果實的成熟，所以番茄的果實成熟期會推遲。