Question

【題目】植物在漫長的進化過程中逐漸形成了對病原體的特異性防衛反應（植物免疫反應）：為探究水楊酸（SA）對植物免疫的影響，科研人員進行實驗：

（1）科研人員將特定基因轉入煙草愈傷組織細胞，經過________過程后發育成SA缺陷突變體植株。通過植物組織培養技術獲得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所示結果。據圖分析，SA能________植物的抗病性。

（2）研究發現，細胞內存在兩種與SA結合的受體，分別是受體a和b，SA優先與受體b結合。結合態的受體a和游離態的受體b都能抑制抗病蛋白基因的表達。病原體侵染時，若抗病蛋白基因不能表達，則會導致細胞凋亡。依據上述機理分析，SA含量適中時，植物抗病性強的原因是_______________________________，抗病蛋白基因的表達未被抑制，抗病性強；SA含量過高會導致細胞凋亡，原因是_______________________抑制抗病蛋白基因表達，導致細胞凋亡。

（3）研究發現，植物一定部位被病原體侵染，一段時間后未感染部位對病原體的抗性增強。為探究機理，科研人員在左圖所示煙草的3號葉片上接種TMV，得到右圖所示結果。

實驗結果顯示，接種后96小時，3號葉片中SA含量明顯升高，未感染的上位葉片中SA含量略有升高，隨著時間延長，_______________________________________________________。

（4）科研人員測定各葉片中SA合成酶的活性，發現該酶活性僅在3號葉片中明顯增加，據此推測，未感染的上位葉片中SA的來源是__________________________________________________________。

Answer 1

【答案】再分化 細胞全能性 提高（或“增強”） 含量適中的SA優先與細胞內游離態的受體b結合，導致細胞內幾乎沒有游離態的受體b和結合態的受體a（或“游離態的受體b幾乎全部與SA結合，受體a未與SA結合”） 結合態的受體a 3號葉片中SA含量進一步升高，未感染的上位葉片中SA含量顯著增加 由3號葉片合成并運輸而來

【解析】

本題以實驗為載體考查植物組織培養技術、細胞凋亡、實驗探究等問題。分析本題關鍵要結合（2）小題的信息，得出只有SA含量在植株體內適中時，由于無缺少游離態的受體b和結合態的受體a，所以細胞內抗病蛋白基因的表達增多，則表現為抗病性增強。

（1）根據植物組織培養過程：外植體經脫分化形成愈傷組織，愈傷組織經再分化首先形成胚狀體，進而發育為植株。通過植物組織培養技術獲得SA缺陷突變體植株的原理是植物細胞的全能性。轉基因植株的培育是愈傷組織經過再分化形成并發育為SA積累缺陷突變體植株。結合前面的分析可知，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能增強植株的抗病性。

（2）根據前面分析，只有SA在植物體內含量適中，植株的抗病性才最高的原理可知：由于SA優先與細胞內的受體b結合，當SA含量適中時，細胞缺少游離態的受體b和結合態的受體a，所以細胞內抗病蛋白基因的表達增多，則表現為抗病性增強；當SA含量過多時，細胞內結合態的受體a多，它會抑制抗病蛋白基因的表達，則表現為抗病性減弱。
（3）根據實驗結果分析，接種后96小時，3號葉片中SA含量明顯升高，未感染的上位葉片中SA含量略有升高，隨著時間延長到144h，3號葉片中SA含量進一步升高，未感染的上位葉片中SA含量顯著增加。
（4）結合前面的分析可知，由于只有3號葉片中SA合成酶的活性明顯增加，據此推測，未感染的上位葉片中SA的來源是3號葉片合成并運輸而來。