Question

19．科研人员发现植物在与病原生物的长期互作、协同进化中逐渐形成一系列的防卫机制，而植物激素在防卫机制中起着重要的作用．诱导植物抗病性可分为两种类型：一是在诱导部位发生的局部、快速的过敏性坏死反应（HR）；二是系统性获得抗性（SAR），即植物受病菌侵染或诱抗剂处理后，未被侵染或处理的部位对病菌也会产生抗性．
（1）活性氧中间体（ROIs）、一氧化氮（NO）、水杨酸（SA）、茉莉酸（JA）、乙烯（ET）等物质参与调节植物的HR和SAR．其中的信号分子和细胞中受体特异性结合后，通过跨膜离子流的变化，对细胞内ROIs和NO发生影响，将信号逐渐放大，此过程是一种反馈调节．细胞内ROIS和NO与SA产生关联，进而诱导产生局部抗性（HR）和产生系统性抗性（SAR）．
（2）研究表明，在HR发生前有一个短暂的氧爆发阶段，使细胞中活性氧（H₂O₂）的浓度明显提高，可使病原生物细胞膜的磷脂双分子层发生过氧化来直接杀伤病原物，进而导致HR．同时H₂O₂能以扩散的方式通过细胞膜进入病原生物侵染以外的植物组织中，作为第二信使来激活植物防卫基因的表达，进而产生SAR．SA正是通过增加超氧化物歧化酶（SOD）等H₂O₂合成酶的活性和抑制CAT（过氧化氢酶）以及APX（抗坏血酸过氧化物酶）等H₂O₂降解酶的活性，最终积累H₂O₂从而达到提高植物抗病性的目的．
（3）SA还可抑制病原生物在植物体内的增殖，从而增强植物的抗病性．图为科研人员采用不同浓度SA处理受病原菌感染的烟草叶片的实验结果，据图分析回答：本实验中用蒸馏水处理作为空白对照组，在用5mmol/LSA处理5天时，抑制效果最显著．
（4）科研人员用JA和ET处理可降解SA的转基因拟南芥，仍然诱导产生了SAR，说明JA/ET介导的抗病信号转导不依赖于SA途径，以上研究结果说明植物对病原生物的防卫过程是多种植物激素相互作用，共同调节的结果．植物抗病性与相关蛋白（PR蛋白）基因的表达密切相关，在成熟的烟草叶片中，所有碱性PR蛋白都被SA抑制，而所有酸性PR蛋白都被JA抑制．这说明SA途径和JA途径之间存在相互抑制作用．

Answer 1

分析 分析题图：该图的横坐标是SA处理的时间，纵坐标是细菌的相对数量，用蒸馏水处理作为空白对照组，在用5mmol/LSA处理5天时，抑制细菌增殖效果最显著．

解答 解：（1）活性氧中间体（ROIs）、一氧化氮（NO）、水杨酸（SA）、茉莉酸（JA）、乙烯（ET）等物质参与调节植物的HR和SAR．其中的信号分子和细胞中受体特异性结合后，通过跨膜离子流的变化，对细胞内ROIs和NO发生影响，将信号逐渐放大，此过程是一种反馈调节，细胞内ROIS和NO与SA产生关联，进而诱导产生局部抗性（HR）和产生系统性抗性（SAR）．
（2）根据题干信息可知：在HR发生前有一个短暂的氧爆发阶段，使细胞中活性氧（H₂O₂）的浓度明显提高，可见H₂O₂的浓度是细胞内高于细胞外，故H₂O₂能以扩散的方式通过细胞膜进入病原生物侵染以外的植物组织中，根据题干信息可知SA的作用效果是最终积累H₂O₂从而达到提高植物抗病性的目的．可见SA抑制CAT（过氧化氢酶）以及APX（抗坏血酸过氧化物酶）等H₂O₂降解酶的活性，最终积累H₂O₂从而达到提高植物抗病性的目的．
（3）SA还可抑制病原生物在植物体内的增殖，从而增强植物的抗病性．图为科研人员采用不同浓度SA处理受病原菌感染的烟草叶片的实验结果，据图分析回答：本实验中用蒸馏水处理作为空白对照组，在用5mmol/LSA处理5天时，抑制效果最显著．
（4）科研人员用JA和ET处理可降解SA的转基因拟南芥，仍然诱导产生了SAR，说明JA、ET介导的抗病信号转导不依赖于SA途径，以上研究结果说明植物对病原生物的防卫过程是多种植物激素相互作用，共同调节的结果．植物抗病性与相关蛋白（PR蛋白）基因的表达密切相关，在成熟的烟草叶片中，所有碱性PR蛋白都被SA抑制，而所有酸性PR蛋白都被JA抑制．这说明SA途径和JA途径之间存在相互抑制作用．
故答案为：
（1）受体  反馈
（2）扩散  抑制
（3）空白对照  用5mmol/LSA处理5天
（4）相互作用，共同调节   相互抑制

点评 本题考查了扩散分析题意获取信息的能力，图文转换能力，难度适中．