[题目]为探究植物免疫的作用机制.科研人员以拟南芥为材料进行研究.(1)病原菌入侵植物时.植物细胞膜表面的可以识别病原菌.病原菌可向植物体内注入一些效应因子来抑制植物的免疫.植物通过让感病部位出现类似于动物细胞凋亡的现象.阻止病原菌的进一步扩散.植物和病原菌在相互影响中不断进化和发展.称为 .(2)植物对抗病原体的免疫包括两� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

【题目】为探究植物免疫的作用机制，科研人员以拟南芥为材料进行研究。

（1）病原菌入侵植物时，植物细胞膜表面的__________可以识别病原菌，病原菌可向植物体内注入一些效应因子来抑制植物的免疫。植物通过让感病部位出现类似于动物细胞凋亡的现象，阻止病原菌的进一步扩散。植物和病原菌在相互影响中不断进化和发展，称为__________。

（2）植物对抗病原体的免疫包括两方面，一方面是细胞表面的物理屏障，如质膜和细胞壁间形成胝质沉淀，有效防御病原体的入侵；另一方面是植物细胞分泌的起防御作用的化学物质，如H2O2。科研人员用白粉菌侵染拟南芥突变体，得到下图1和图2所示结果。由此推测E基因在植物免疫中的作用是__________。

（3）水杨酸和茉莉酸信号通路可能参与植物免疫，已知P基因是水杨酸信号通路上的关键基因，C基因是茉莉酸信号通路上的关键基因。为探究E基因是水杨酸还是茉莉酸信号通路上的关键基因，科研人员利用E基因、P基因和C基因敲除突变体进一步研究，实验结果如图3。

①实验结果表明E基因是__________通路上的关键基因，判断依据是__________。

②请选用以下符号和基因：“→（促进）”、“（抑制）”、E基因、P基因、C基因，表示这些基因参与植物免疫的可能通路__________。

（4）研究者由以上实验结果提出假设，当白粉菌感染拟南芥时，水杨酸增强了植物的免疫反应。为验证该假设，研究者设计了如下实验，请完善该实验设计。

	材料	感染处理	水杨酸	预期检测结果
	材料	感染处理	水杨酸	胝质沉淀	H2O2含量
对照组	野生型	___________	________	少	___________
实验组	__________	白粉病菌感染	_________	多	__________

（5）请根据本研究结果，在农业生产中提高产量提出合理建议__________。

【答案】膜蛋白（糖蛋白）共同进化（共同进化）通过抑制胝质沉淀的形成与H2O2的产生进而抑制植物免疫水杨酸第5组与第1组结果相近，第6组与第2组结果相近，说明C基因不参与白粉菌诱导的植物免疫，E基因的作用与茉莉酸信号通路无关；第4组与第3组结果相近，远高于第2组，说明E基因在水杨酸信号通路中起作用 EP→植物免疫白粉病菌感染不加少野生型加多适当时喷施一定量的水杨酸

【解析】

（1）（2）小题对植物免疫的一般原理进行了一些铺垫，（3）小题将信号通路研究的一般思想方法渗透其中。研究人员往往利用敲除突变体进行信号通路的研究，将双基因敲除突变体的表现型与单基因敲除突变体比较，分析被敲除基因在信号通路中的上下游关系。

（1）病原菌入侵植物时，能够被植物细胞膜表面的糖蛋白识别。植物通过让感病部位出现类似于动物细胞凋亡的现象，阻止病原菌的进一步扩散。这是植物和病原菌在长期的进化过程选择出来的一种生存方式，属于协同进化（共同进化）。

（2）由图1分析可知，敲除E基因（E基因突变）的植物出现了胝质沉淀，野生型（E基因正常）没有，说明E基因通过抑制胝质沉淀的形成抑制植物免疫；由图2分析可知，敲除E基因的植物H2O2含量明显高于野生型，说明E基因通过抑制H2O2的产生进而抑制植物免疫。

（3）①第5组与第1组结果相近，第6组与第2组结果相近，说明C基因不参与白粉菌诱导的植物免疫，E基因的作用与茉莉酸信号通路无关；第4组与第3组结果相近，远高于第2组，说明E基因在水杨酸信号通路中起作用，说明E基因在水杨酸信号通路中起作用。

②由上图分析推测；P基因促进植物免疫，E基因抑制植物免疫，如果P基因是上游基因，PE，敲除P，解除了对E的抑制，则抑制免疫，则3组发病高，但如果是双敲除，E减少，则植物不容易患病，但3组和4组植物患病无明显差异，所以这些基因参与植物免疫的可能通路是EP→植物免疫。

（4）由假设可知，自变量是水杨酸增强，所以材料处理、感染处理都是无关变量，若假设成立，则实验组的水杨酸增多。由图1、2可知，敲除E基因的拟南芥，胝质沉淀增多，H2O2含量多，由此完成表格如图：

（5）本研究结果是水杨酸增强了植物的免疫反应，所以农业生产上适当时喷洒一定量的水杨酸，可以提高植物抗病菌感染能力。

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