Question

19．科研人員發(fā)現(xiàn)植物在與病原生物的長期互作、協(xié)同進化中逐漸形成一系列的防衛(wèi)機制，而植物激素在防衛(wèi)機制中起著重要的作用．誘導植物抗病性可分為兩種類型：一是在誘導部位發(fā)生的局部、快速的過敏性壞死反應(yīng)（HR）；二是系統(tǒng)性獲得抗性（SAR），即植物受病菌侵染或誘抗劑處理后，未被侵染或處理的部位對病菌也會產(chǎn)生抗性．
（1）活性氧中間體（ROIs）、一氧化氮（NO）、水楊酸（SA）、茉莉酸（JA）、乙烯（ET）等物質(zhì)參與調(diào)節(jié)植物的HR和SAR．其中的信號分子和細胞中受體特異性結(jié)合后，通過跨膜離子流的變化，對細胞內(nèi)ROIs和NO發(fā)生影響，將信號逐漸放大，此過程是一種反饋調(diào)節(jié)．細胞內(nèi)ROIS和NO與SA產(chǎn)生關(guān)聯(lián)，進而誘導產(chǎn)生局部抗性（HR）和產(chǎn)生系統(tǒng)性抗性（SAR）．
（2）研究表明，在HR發(fā)生前有一個短暫的氧爆發(fā)階段，使細胞中活性氧（H₂O₂）的濃度明顯提高，可使病原生物細胞膜的磷脂雙分子層發(fā)生過氧化來直接殺傷病原物，進而導致HR．同時H₂O₂能以擴散的方式通過細胞膜進入病原生物侵染以外的植物組織中，作為第二信使來激活植物防衛(wèi)基因的表達，進而產(chǎn)生SAR．SA正是通過增加超氧化物歧化酶（SOD）等H₂O₂合成酶的活性和抑制CAT（過氧化氫酶）以及APX（抗壞血酸過氧化物酶）等H₂O₂降解酶的活性，最終積累H₂O₂從而達到提高植物抗病性的目的．
（3）SA還可抑制病原生物在植物體內(nèi)的增殖，從而增強植物的抗病性．圖為科研人員采用不同濃度SA處理受病原菌感染的煙草葉片的實驗結(jié)果，據(jù)圖分析回答：本實驗中用蒸餾水處理作為空白對照組，在用5mmol/LSA處理5天時，抑制效果最顯著．
（4）科研人員用JA和ET處理可降解SA的轉(zhuǎn)基因擬南芥，仍然誘導產(chǎn)生了SAR，說明JA/ET介導的抗病信號轉(zhuǎn)導不依賴于SA途徑，以上研究結(jié)果說明植物對病原生物的防衛(wèi)過程是多種植物激素相互作用，共同調(diào)節(jié)的結(jié)果．植物抗病性與相關(guān)蛋白（PR蛋白）基因的表達密切相關(guān)，在成熟的煙草葉片中，所有堿性PR蛋白都被SA抑制，而所有酸性PR蛋白都被JA抑制．這說明SA途徑和JA途徑之間存在相互抑制作用．

Answer 1

分析 分析題圖：該圖的橫坐標是SA處理的時間，縱坐標是細菌的相對數(shù)量，用蒸餾水處理作為空白對照組，在用5mmol/LSA處理5天時，抑制細菌增殖效果最顯著．

解答 解：（1）活性氧中間體（ROIs）、一氧化氮（NO）、水楊酸（SA）、茉莉酸（JA）、乙烯（ET）等物質(zhì)參與調(diào)節(jié)植物的HR和SAR．其中的信號分子和細胞中受體特異性結(jié)合后，通過跨膜離子流的變化，對細胞內(nèi)ROIs和NO發(fā)生影響，將信號逐漸放大，此過程是一種反饋調(diào)節(jié)，細胞內(nèi)ROIS和NO與SA產(chǎn)生關(guān)聯(lián)，進而誘導產(chǎn)生局部抗性（HR）和產(chǎn)生系統(tǒng)性抗性（SAR）．
（2）根據(jù)題干信息可知：在HR發(fā)生前有一個短暫的氧爆發(fā)階段，使細胞中活性氧（H₂O₂）的濃度明顯提高，可見H₂O₂的濃度是細胞內(nèi)高于細胞外，故H₂O₂能以擴散的方式通過細胞膜進入病原生物侵染以外的植物組織中，根據(jù)題干信息可知SA的作用效果是最終積累H₂O₂從而達到提高植物抗病性的目的．可見SA抑制CAT（過氧化氫酶）以及APX（抗壞血酸過氧化物酶）等H₂O₂降解酶的活性，最終積累H₂O₂從而達到提高植物抗病性的目的．
（3）SA還可抑制病原生物在植物體內(nèi)的增殖，從而增強植物的抗病性．圖為科研人員采用不同濃度SA處理受病原菌感染的煙草葉片的實驗結(jié)果，據(jù)圖分析回答：本實驗中用蒸餾水處理作為空白對照組，在用5mmol/LSA處理5天時，抑制效果最顯著．
（4）科研人員用JA和ET處理可降解SA的轉(zhuǎn)基因擬南芥，仍然誘導產(chǎn)生了SAR，說明JA、ET介導的抗病信號轉(zhuǎn)導不依賴于SA途徑，以上研究結(jié)果說明植物對病原生物的防衛(wèi)過程是多種植物激素相互作用，共同調(diào)節(jié)的結(jié)果．植物抗病性與相關(guān)蛋白（PR蛋白）基因的表達密切相關(guān)，在成熟的煙草葉片中，所有堿性PR蛋白都被SA抑制，而所有酸性PR蛋白都被JA抑制．這說明SA途徑和JA途徑之間存在相互抑制作用．
故答案為：
（1）受體  反饋
（2）擴散  抑制
（3）空白對照  用5mmol/LSA處理5天
（4）相互作用，共同調(diào)節(jié)   相互抑制

點評 本題考查了擴散分析題意獲取信息的能力，圖文轉(zhuǎn)換能力，難度適中．