Question

【題目】植物在機械損傷或受到病蟲侵害時，會表達一種防御蛋白——蛋白P。為研究一種新的植物激素茉莉酸對蛋白P基因表達的影響，科研人員用番茄植株進行實驗。

（1）茉莉酸是在植物生命活動中傳遞__________，有顯著調節作用的微量有機物。

（2）科研人員設計了下圖所示裝置，將番茄葉片C1和J1置于封口的玻璃瓶中，其內分別放置含清水或含茉莉酸（具有揮發性）的海綿，葉片M緊貼在玻璃瓶的封口外。4小時后，測定各葉片中蛋白P的mRNA量，結果如下表。

①本實驗中，C1葉片的結果排除了__________（寫出兩點）的影響。

②本實驗中， M葉片的結果說明，J2葉片蛋白P的mRNA量變化不是由__________引起的。

③本實驗可以得出的兩個結論有__________。

（3）依據上述實驗結果，請提出一個清晰的、解釋J2葉片數據的科學假設：__________。

（4）其他研究結果表明，模擬葉片機械損傷可以誘導蛋白P的表達和脫落酸（ABA）含量增加�？蒲腥藛T推測，葉片受到機械損傷后內源茉莉酸增加，誘導ABA合成增加，ABA進而促進蛋白P的表達。為驗證上述推測，需要在上述已知事實的基礎上，進一步補充下列實驗中的__________（選填下列字母），以完善證據鏈。

a. 給葉片單獨施加ABA，檢測蛋白P含量

b. 給葉片同時施加ABA和茉莉酸，檢測蛋白P含量

c. 機械損傷葉片后，檢測損傷葉片的茉莉酸含量

d. 給葉片單獨施加茉莉酸，檢測ABA含量

Answer 1

【答案】信息 ①玻璃瓶封口、海綿以及葉片自身因素對實驗結果 ②茉莉酸直接擴散到玻璃瓶外 ③茉莉酸可促進蛋白P基因轉錄增強；茉莉酸通過J1葉片引起J2葉片蛋白P基因轉錄增強 J1葉片中轉錄的蛋白P的mRNA運輸至J2葉片（或“茉莉酸通過J1葉片運輸到J2葉片，引起蛋白P基因轉錄增強”；“J1葉片通過其他信號分子（通路）引起J2葉片蛋白P基因轉錄增強”） a、c、d

【解析】

從圖中看出，C1和J1的自變量是是否有茉莉酸，M和J2的自變量是是否和J1位于同一植株，因變量是蛋白P的mRNA含量，進行分析。

（1）植物激素是對植物生長發育有顯著調節作用的微量有機物，在生命活動中傳遞信息。

（2）①C1葉片作為對照組，J1作為實驗組用玻璃瓶罩住，并且含有海綿，所以C1葉片的結果排除了玻璃瓶封口、海綿以及葉片自身因素對實驗結果的影響。

②由于茉莉酸具有揮發性，而M葉片和J2葉片蛋白P的mRNA量是一樣的，說明這種變化不是由茉莉酸直接擴散到玻璃瓶外引起的。

③通過J1和C1比較，說明茉莉酸可促進蛋白P基因轉錄增強，通過J2（和J1位于同一植株）和M（不在同一植株）的比較說明茉莉酸通過J1葉片引起J2葉片蛋白P基因轉錄增強。

（3）J2和J1位于同一植株，并且二者P蛋白的mRNA含量比較高，推測可能是茉莉酸通過J1葉片運輸到J2葉片，促進P蛋白基因轉錄增強，使mRNA增多，或者J1葉片中轉錄的蛋白P的mRNA運輸至J2葉片。

（4）根據信息葉片受到機械損傷后內源茉莉酸增加，誘導ABA合成增加，ABA進而促進蛋白P的表達，所以可以通過施加施加ABA，檢測蛋白P含量或者機械損傷葉片后，檢測損傷葉片的茉莉酸含量或給葉片單獨施加茉莉酸，檢測ABA含量。而同時施加ABA和茉莉酸不能判斷P蛋白的增加的直接原因是ABA還是茉莉酸。

故選a、c、d。