Question

【題目】科研人員發現植物在與病原生物的長期互作、協同進化中逐漸形成一系列的方位機制，而植物激素在防衛機制中起著重要作用。誘導植物抗病性可分為兩種類型：一是在誘導部位發生的局部、快速的過敏性壞死反應（HR)；二是系統性獲得抗體（SAR），即植物受病菌浸染或誘抗劑處理后，未被浸染或處理的部位對病菌也會產生抗體。

（1）活性氧中間體（ROIs)、一氧化氮（NO)、水楊酸（SA）、茉莉酸（JA）、乙烯（ET）等物質參與調節植物的HR和SAR。其中的信號分子和細胞中 特異性結合后，通過跨膜離子流的變化，對細胞內ROIs和NO發生影響，將信號逐漸放大，此過程是一種 調節。細胞內ROIs和NO與SA產生關聯，進而誘導產生局部抗性（HR)和產生系統性抗性（SAR）。

（2）研究表明，在HR發生前有一個短暫的氧爆發階段，使細胞中活氧性（H2O2)的濃度明顯提高，可使病原生物細胞膜的磷脂雙分子層發生過氧化來直接殺傷病原物，進而導致HR。同時H2O2能以 的方式通過細胞膜進入病原生物侵染以外的植物組織中，作為第二信使來激活植物防衛基因的表達，進而產生SAR。SA正是通過增加超氧化物歧化酶（SOD）等H2O2合成酶的活性和 CAT(過氧化氫酶）以及APX（抗壞血酸過氧化物酶）等H2O2降解酶的活性，最終積累H2O2從而達到提高植物抗病性的目的。

（3）SA還可抑制病原生物在植物體內的增殖，從而增強植物的抗病性。右圖為科研人員采用不同濃度SA處理受病原菌感染的煙草葉片的實驗結果，據圖分析回答：

本實驗中用蒸餾水處理作為 組，在 時，抑制效果最顯著。

（4）科研人員用JA和ET處理可降解SA的轉基因擬南芥，仍然誘導產生了SAR，說明JA/ET介導的抗病信號轉導不依賴于SA途徑，以上研究結果說明植物對病原生物的方位過程是多種植物激素 的結果。植物抗病性與相關蛋白（PR蛋白）基因的表達密切相關，在成熟的煙草葉片中，所有堿性PR蛋白都被SA抑制，而所有酸性PR蛋白都被JA抑制。這說明SA途徑和JA途徑之間存在 作用。

Answer 1

【答案】

（1）受體 正反饋（反饋）

（2）擴散 抑制

（3）空白對照 用5 mmol/L SA處理（1分）5天（3天至5天）（1分）

（4）相互作用，共同調節 相互抑制（拮抗或對抗）

【解析】

試題分析：

（1）信號分子與受體具有專一性結合的特點，“信號逐漸放大”體現了正反饋的特點，負反饋的作用是維持穩定。

（2）H2O2是小分子物質，通過擴散作用進出細胞膜，題干中H2O2含量增加，推斷出促進其合成酶的活性以增加它的合成，抑制降解H2O2的酶（CAT(過氧化氫酶）、APX（抗壞血酸過氧化物酶））的活性，防止H2O2分解。

（3）從曲線上，分析可知，在5mol/l的SA，在第三天到第五天與細菌相對數量減少，說明抑制效果顯著，其他實驗組細菌相對數量都在增加只是增加速度交蒸餾水低，抑制效果不明顯。

（4）處理后的植物沒有了SA，仍能產生抗體，說明了SAR的產生不僅僅是SA的作用，其他激素也參與此過程。由題干推斷，SA抑制堿性PR蛋白，促進酸性PR蛋白合成；JA抑制酸性PR蛋白，促進堿性PR的合成，作用相反，共同調節生命活動，屬于拮抗作用。