Question

【題目】植物在漫長的進化過程中形成了對病原體的特異性防衛反應（植物免疫反應）。科研人員發現水楊酸（SA）能增強植物對煙草花葉病毒（TMV）的抗性，植物細胞內存在兩種能與SA結合的受體，分別是受體a和受體b，SA優先與受體b結合。結合態的受體a和游離態的受體b均能抑制抗病蛋白基因的表達。回答下列問題：

（1）從受體狀態變化SA含量適中時，植物抗病性強的原因可能是______________，抗病蛋白基因的表達未被抑制，抗病性強；SA含量過高使________升高,進而抑制抗病蛋白基因的表達，引起細胞凋亡。

（2）植物某一部位被病原體侵染，一段時間后未感染部位對病原體的抗性增強。為探究機理，科研人員在圖1所示煙草的3號葉片上接種TMV，得到圖2所示結果。

①實驗結果顯示，接種后96 h 與144 h，3號葉片中SA含量明顯升高，未感染的上位葉片中SA含量顯著升高。

②科研人員測定各葉片中SA合成酶的活性，發現該酶活性僅在3號葉片中明顯增加，據此推測，未感染的上位葉片中SA的來源是_________。

（3）綜合上述結果分析，植物通過調控不同部位S的量來抵御病原體的侵染，其原理是______________________________。

Answer 1

【答案】游離態的受體b幾乎全部與SA結合，受體a未與SA結合 結合態的受體a 由3號葉片合成并運輸而來 感染部位大量（或“過量”）合成SA引發感染部位細胞凋亡，阻止病原體擴散；合成的SA運輸至未感染部位，引起未感染部位SA含量適當升髙，提高抗病蛋白基因表達，植物抗病性增強，不易被病原體侵染

【解析】

結合題意，結合圖1和實驗目的，分析圖2中實驗結果，接種后96小時，3號葉片中SA含量明顯升高，未感染的上位葉片（即4、5、6、7、8號葉）中SA含量略有升高，隨著時間延長，3號葉片中SA含量進一步升高，未感染的3號上位葉片中SA含量顯著增加。根據科學測定結果分析，只有3號葉片中SA合成酶的活性明顯升高，說明3號葉片及其上位葉片中SA的來源都是3號葉片合成并不斷向上運輸。若要證明3號的上位葉片中SA來源于3號葉片合成，通過用1802的原料參與3號葉片中SA的合成，一段時間后，分別提取3號上位葉片（即4、5、6、7、8號葉）中SA，檢測其是否含有180的SA.若含有，則推測結論成立。

（1）根據前面分析，只有SA在植物體內含量適中，植株的抗病性才最高的原理可知：由于SA優先與細胞內的受體b結合，當SA含量適中時，游離態的受體b幾乎全部與SA結合，受體a未與SA結合，細胞缺少游離態的受體b和結合態的受體a，所以細胞內抗病蛋白基因的表達增多，則表現為抗病性增強；當SA含量過多時，細胞內結合態的受體a多，它會抑制抗病蛋白基因的表達，則表現為抗病性減弱。

（2）①根據實驗結果分析，接種后96小時，3號葉片中SA含量明顯升高，未感染的上位葉片中SA含量略有升高，隨著時間延長到144h，3號葉片中SA含量進一步升高，未感染的上位葉片中SA含量顯著增加。

②結合前面的分析可知，由于只有3號葉片中SA合成酶的活性明顯增加，據此推測，未感染的上位葉片中SA的來源是3號葉片合成并運輸而來。

（3）綜合上述結果分析，植物是通過調控不同部位SA的量來抵御病原體的侵染，其原理是：若感染部位大量合成SA，則易引發感染部位細胞凋亡，阻止病原體擴散；若合成的SA運輸至未感染部位，則引起未感染部位SA含量適當升高，提高抗病蛋白基因表達，植物抗病性增強，不易被病原體侵染。