Question

【题目】植物在漫长的进化过程中形成了对病原体的特异性防卫反应（植物免疫反应）。科研人员发现水杨酸（SA）能增强植物对烟草花叶病毒（TMV）的抗性，植物细胞内存在两种能与SA结合的受体，分别是受体a和受体b，SA优先与受体b结合。结合态的受体a和游离态的受体b均能抑制抗病蛋白基因的表达。回答下列问题：

（1）从受体状态变化SA含量适中时，植物抗病性强的原因可能是______________，抗病蛋白基因的表达未被抑制，抗病性强；SA含量过高使________升高,进而抑制抗病蛋白基因的表达，引起细胞凋亡。

（2）植物某一部位被病原体侵染，一段时间后未感染部位对病原体的抗性增强。为探究机理，科研人员在图1所示烟草的3号叶片上接种TMV，得到图2所示结果。

①实验结果显示，接种后96 h 与144 h，3号叶片中SA含量明显升高，未感染的上位叶片中SA含量显著升高。

②科研人员测定各叶片中SA合成酶的活性，发现该酶活性仅在3号叶片中明显增加，据此推测，未感染的上位叶片中SA的来源是_________。

（3）综合上述结果分析，植物通过调控不同部位S的量来抵御病原体的侵染，其原理是______________________________。

Answer 1

【答案】游离态的受体b几乎全部与SA结合，受体a未与SA结合 结合态的受体a 由3号叶片合成并运输而来 感染部位大量（或“过量”）合成SA引发感染部位细胞凋亡，阻止病原体扩散；合成的SA运输至未感染部位，引起未感染部位SA含量适当升髙，提高抗病蛋白基因表达，植物抗病性增强，不易被病原体侵染

【解析】

结合题意，结合图1和实验目的，分析图2中实验结果，接种后96小时，3号叶片中SA含量明显升高，未感染的上位叶片（即4、5、6、7、8号叶）中SA含量略有升高，随着时间延长，3号叶片中SA含量进一步升高，未感染的3号上位叶片中SA含量显著增加。根据科学测定结果分析，只有3号叶片中SA合成酶的活性明显升高，说明3号叶片及其上位叶片中SA的来源都是3号叶片合成并不断向上运输。若要证明3号的上位叶片中SA来源于3号叶片合成，通过用1802的原料参与3号叶片中SA的合成，一段时间后，分别提取3号上位叶片（即4、5、6、7、8号叶）中SA，检测其是否含有180的SA.若含有，则推测结论成立。

（1）根据前面分析，只有SA在植物体内含量适中，植株的抗病性才最高的原理可知：由于SA优先与细胞内的受体b结合，当SA含量适中时，游离态的受体b几乎全部与SA结合，受体a未与SA结合，细胞缺少游离态的受体b和结合态的受体a，所以细胞内抗病蛋白基因的表达增多，则表现为抗病性增强；当SA含量过多时，细胞内结合态的受体a多，它会抑制抗病蛋白基因的表达，则表现为抗病性减弱。

（2）①根据实验结果分析，接种后96小时，3号叶片中SA含量明显升高，未感染的上位叶片中SA含量略有升高，随着时间延长到144h，3号叶片中SA含量进一步升高，未感染的上位叶片中SA含量显著增加。

②结合前面的分析可知，由于只有3号叶片中SA合成酶的活性明显增加，据此推测，未感染的上位叶片中SA的来源是3号叶片合成并运输而来。

（3）综合上述结果分析，植物是通过调控不同部位SA的量来抵御病原体的侵染，其原理是：若感染部位大量合成SA，则易引发感染部位细胞凋亡，阻止病原体扩散；若合成的SA运输至未感染部位，则引起未感染部位SA含量适当升高，提高抗病蛋白基因表达，植物抗病性增强，不易被病原体侵染。