Question

19．科研人員發(fā)現(xiàn)植物在與病原生物的長(zhǎng)期互作、協(xié)同進(jìn)化中逐漸形成一系列的防衛(wèi)機(jī)制，而植物激素在防衛(wèi)機(jī)制中起著重要的作用．誘導(dǎo)植物抗病性可分為兩種類型：一是在誘導(dǎo)部位發(fā)生的局部、快速的過(guò)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(duì)病菌也會(huì)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(hào)分子和細(xì)胞中受體特異性結(jié)合后，通過(guò)跨膜離子流的變化，對(duì)細(xì)胞內(nèi)ROIs和NO發(fā)生影響，將信號(hào)逐漸放大，此過(guò)程是一種反饋調(diào)節(jié)．細(xì)胞內(nèi)ROIS和NO與SA產(chǎn)生關(guān)聯(lián)，進(jìn)而誘導(dǎo)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(gè)短暫的氧爆發(fā)階段，使細(xì)胞中活性氧（H₂O₂）的濃度明顯提高，可使病原生物細(xì)胞膜的磷脂雙分子層發(fā)生過(guò)氧化來(lái)直接殺傷病原物，進(jìn)而導(dǎo)致HR．同時(shí)H₂O₂能以擴(kuò)散的方式通過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)入病原生物侵染以外的植物組織中，作為第二信使來(lái)激活植物防衛(wèi)基因的表達(dá)，進(jìn)而產(chǎn)生SAR．SA正是通過(guò)增加超氧化物歧化酶（SOD）等H₂O₂合成酶的活性和抑制CAT（過(guò)氧化氫酶）以及APX（抗壞血酸過(guò)氧化物酶）等H₂O₂降解酶的活性，最終積累H₂O₂從而達(dá)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(qiáng)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(shí)驗(yàn)結(jié)果，據(jù)圖分析回答：本實(shí)驗(yàn)中用蒸餾水處理作為空白對(duì)照組，在用5mmol/LSA處理5天時(shí)，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(dǎo)產(chǎn)生了SAR，說(shuō)明JA/ET介導(dǎo)的抗病信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)不依賴于SA途徑，以上研究結(jié)果說(shuō)明植物對(duì)病原生物的防衛(wèi)過(guò)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(dá)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(shuō)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(biāo)是SA處理的時(shí)間，縱坐標(biāo)是細(xì)菌的相對(duì)數(shù)量，用蒸餾水處理作為空白對(duì)照組，在用5mmol/LSA處理5天時(shí)，抑制細(xì)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(hào)分子和細(xì)胞中受體特異性結(jié)合后，通過(guò)跨膜離子流的變化，對(duì)細(xì)胞內(nèi)ROIs和NO發(fā)生影響，將信號(hào)逐漸放大，此過(guò)程是一種反饋調(diào)節(jié)，細(xì)胞內(nèi)ROIS和NO與SA產(chǎn)生關(guān)聯(lián)，進(jìn)而誘導(dǎo)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(gè)短暫的氧爆發(fā)階段，使細(xì)胞中活性氧（H₂O₂）的濃度明顯提高，可見(jiàn)H₂O₂的濃度是細(xì)胞內(nèi)高于細(xì)胞外，故H₂O₂能以擴(kuò)散的方式通過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)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(dá)到提高植物抗病性的目的．可見(jiàn)SA抑制CAT（過(guò)氧化氫酶）以及APX（抗壞血酸過(guò)氧化物酶）等H₂O₂降解酶的活性，最終積累H₂O₂從而達(dá)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(qiáng)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(shí)驗(yàn)結(jié)果，據(jù)圖分析回答：本實(shí)驗(yàn)中用蒸餾水處理作為空白對(duì)照組，在用5mmol/LSA處理5天時(shí)，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(dǎo)產(chǎn)生了SAR，說(shuō)明JA、ET介導(dǎo)的抗病信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)不依賴于SA途徑，以上研究結(jié)果說(shuō)明植物對(duì)病原生物的防衛(wèi)過(guò)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(dá)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(shuō)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(kuò)散  抑制
（3）空白對(duì)照  用5mmol/LSA處理5天
（4）相互作用，共同調(diào)節(jié)   相互抑制

點(diǎn)評(píng) 本題考查了擴(kuò)散分析題意獲取信息的能力，圖文轉(zhuǎn)換能力，難度適中．