Question

【題目】植物在漫長的進(jìn)化過程中逐漸形成了對(duì)病原體的特異性防衛(wèi)反應(yīng)（植物免疫反應(yīng)）：為探究水楊酸（SA）對(duì)植物免疫的影響，科研人員進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

（1）科研人員將特定基因轉(zhuǎn)入煙草愈傷組織細(xì)胞，經(jīng)過________過程后發(fā)育成SA缺陷突變體植株。通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)獲得SA缺陷突變體植株的原理是________________。用煙草花葉病毒（TMV）分別侵染野生型和突變體植株，得到圖6所示結(jié)果。據(jù)圖分析，SA能________植物的抗病性。

（2）研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞內(nèi)存在兩種與SA結(jié)合的受體，分別是受體a和b，SA優(yōu)先與受體b結(jié)合。結(jié)合態(tài)的受體a和游離態(tài)的受體b都能抑制抗病蛋白基因的表達(dá)。病原體侵染時(shí)，若抗病蛋白基因不能表達(dá)，則會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。依據(jù)上述機(jī)理分析，SA含量適中時(shí)，植物抗病性強(qiáng)的原因是_______________________________，抗病蛋白基因的表達(dá)未被抑制，抗病性強(qiáng)；SA含量過高會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞凋亡，原因是_______________________抑制抗病蛋白基因表達(dá)，導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。

（3）研究發(fā)現(xiàn)，植物一定部位被病原體侵染，一段時(shí)間后未感染部位對(duì)病原體的抗性增強(qiáng)。為探究機(jī)理，科研人員在左圖所示煙草的3號(hào)葉片上接種TMV，得到右圖所示結(jié)果。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，接種后96小時(shí)，3號(hào)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(shí)間延長，_______________________________________________________。

（4）科研人員測定各葉片中SA合成酶的活性，發(fā)現(xiàn)該酶活性僅在3號(hào)葉片中明顯增加，據(jù)此推測，未感染的上位葉片中SA的來源是__________________________________________________________。

Answer 1

【答案】再分化 細(xì)胞全能性 提高（或“增強(qiáng)”） 含量適中的SA優(yōu)先與細(xì)胞內(nèi)游離態(tài)的受體b結(jié)合，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)幾乎沒有游離態(tài)的受體b和結(jié)合態(tài)的受體a（或“游離態(tài)的受體b幾乎全部與SA結(jié)合，受體a未與SA結(jié)合”） 結(jié)合態(tài)的受體a 3號(hào)葉片中SA含量進(jìn)一步升高，未感染的上位葉片中SA含量顯著增加 由3號(hào)葉片合成并運(yùn)輸而來

【解析】

本題以實(shí)驗(yàn)為載體考查植物組織培養(yǎng)技術(shù)、細(xì)胞凋亡、實(shí)驗(yàn)探究等問題。分析本題關(guān)鍵要結(jié)合（2）小題的信息，得出只有SA含量在植株體內(nèi)適中時(shí)，由于無缺少游離態(tài)的受體b和結(jié)合態(tài)的受體a，所以細(xì)胞內(nèi)抗病蛋白基因的表達(dá)增多，則表現(xiàn)為抗病性增強(qiáng)。

（1）根據(jù)植物組織培養(yǎng)過程：外植體經(jīng)脫分化形成愈傷組織，愈傷組織經(jīng)再分化首先形成胚狀體，進(jìn)而發(fā)育為植株。通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)獲得SA缺陷突變體植株的原理是植物細(xì)胞的全能性。轉(zhuǎn)基因植株的培育是愈傷組織經(jīng)過再分化形成并發(fā)育為SA積累缺陷突變體植株。結(jié)合前面的分析可知，無SA積累的突變體植株感染病斑面積比有SA積累的野生型植株大，說明SA能增強(qiáng)植株的抗病性。

（2）根據(jù)前面分析，只有SA在植物體內(nèi)含量適中，植株的抗病性才最高的原理可知：由于SA優(yōu)先與細(xì)胞內(nèi)的受體b結(jié)合，當(dāng)SA含量適中時(shí)，細(xì)胞缺少游離態(tài)的受體b和結(jié)合態(tài)的受體a，所以細(xì)胞內(nèi)抗病蛋白基因的表達(dá)增多，則表現(xiàn)為抗病性增強(qiáng)；當(dāng)SA含量過多時(shí)，細(xì)胞內(nèi)結(jié)合態(tài)的受體a多，它會(huì)抑制抗病蛋白基因的表達(dá)，則表現(xiàn)為抗病性減弱。
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，接種后96小時(shí)，3號(hào)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(shí)間延長到144h，3號(hào)葉片中SA含量進(jìn)一步升高，未感染的上位葉片中SA含量顯著增加。
（4）結(jié)合前面的分析可知，由于只有3號(hào)葉片中SA合成酶的活性明顯增加，據(jù)此推測，未感染的上位葉片中SA的來源是3號(hào)葉片合成并運(yùn)輸而來。