植物对病原微生物的防御反应包含多种物质介导的多条途径,其中水杨酸(SA)和茉莉酸(JA)可以诱导植物合成防御素等物质,引发防御反应。
(1)科研人员选用野生型和E3基因功能缺失突变体拟南芥,分别用一定浓度的SA、JA溶液处理,然后从各组植株中提取_________,反转录形成cDNA,再运用______技术扩增,进而检测防御素合成关键基因PDF的转录水平,结果见图1。
野生型的实验结果可说明,SA和JA对PDF基因转录的作用存在______关系。比较两组实验结果可知SA和JA的作用与E3有关。科研人员构建含有E3基因的Ti质粒,利用___________法将其导入E3功能缺失突变体拟南芥,重复上述处理后进行测定。若实验结果为__________________,则支持上述结论。
(2)PDF基因转录过程需要ORA蛋白激活。科研人员依据以下原理研究了E3蛋白与ORA蛋白之间的关系。原理如下:在酵母菌细胞中,可以利用基因工程表达出两种融合蛋白(BD—待测蛋白X、AD—待测蛋白Y)。如图2a,若两种待测蛋白可以相互作用,则AD蛋白和BD蛋白就能充分接近形成复合物,并启动组氨酸合成基因的转录;否则组氨酸合成基因不能转录(如图2b)。
由此,科研人员构建两种重组载体(见下表),将它们导入不能合成亮氨酸、色氨酸和组氨酸的缺陷型酵母菌中。
重组载体包含的部分基因 | |
载体1 | AD蛋白基因 E3蛋白基因 亮氨酸合成基因 |
载体2 | ① 基因 ② 基因 色氨酸合成基因 |
上表中的相应基因分别为①____________;②____________。将转基因酵母菌接种到不含亮氨酸、色氨酸和___________的固体培养基上进行培养,观察到____________,说明E3蛋白可以与ORA蛋白相互作用。
(3)科研人员进一步研究SA在调控PDF基因转录过程中与E3和ORA的关系,结果如图3、图4所示。
分析图3可知, SA可以促进ORA基因转录,且该过程与E3无关。判断依据:与对照组相比,SA处理后的野生型和突变体中的ORA基因转录量______________。研究还发现,SA可以使E3蛋白增多。结合(2)结论和图3、图4,推测SA调节ORA蛋白量的机制是_____________,进而调控PDF基因的转录过程。
高三生物非选择题困难题
在被病原菌感染后,植物体内会引发一系列防御反应:合成水杨酸、发生超敏反应、合成植物抗毒素、木质素以及水解酶等,该过程有多种信号分子的调节(如下图所示)。分析下图并回答问题。
(1)图中,致病菌诱发植物产生抗病反应的信号是________;在________(选填“富氧”或“缺氧”)的环境中有利于抗病性的提高。
(2)被感染的植物细胞,Ca2+通过________(选填“自由扩散”、“协助扩散”、“主动运输”、“胞吞”)的方式进入细胞,进入细胞的Ca2+一方面与钙调蛋白结合促进水杨酸的生物合成,另一方面,胞内Ca2+浓度的升高直接促进________的合成,启动并加快了一氧化氮的合成,进而为植物防御反应的发生提供必需的信号。
(3)研究发现植物抗毒素只在植物被感染后才探测到,这说明植物体没有储存任何酶进行植物抗毒素的合成,抗毒素是植物体受到微生物感染后通过新的合成途径迅速大量合成的,据此判断,控制抗毒素合成的关键是________(选填“基因突变”“基因转录的启动”或“翻译的启动”)。
(4)感染区域的细胞会产生活性氧等有毒物质,活性氧有助于被感染细胞的死亡或直接杀死病原菌。下列对这两种细胞死亡的理解,恰当的是________。(填写编号)
①被感染细胞的死亡属于细胞凋亡,直接杀死病原菌属于细胞坏死
②被感染细胞的死亡属于细胞坏死,直接杀死病原菌属于细胞凋亡
③两者均属于细胞凋亡
④两者均属于细胞坏死
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当植物被害虫危害后,感染部位会产生水杨酸(SA),后者能诱导植物释放挥发性物质,以吸引害虫的天敌,从而形成间接防御反应。水杨酸甲酯( MeSA)被植物吸收后可转化为SA。科研人员通过在无公害茶园喷施不同浓度的MeSA溶液,分析害虫及其主要天敌种群密度的变化,以期为茶树害虫的无公害治理提供依据,结果如下表。分析回答:
MeSA /mmol·L-1 | 处理时间 /h | 植食性害虫 /头·0.25 m-2 | 捕食性天敌 /头·0.25 m-2 | 寄生性天敌 /头·0.25 m-2 | 益害比 天敌数∶害虫数 |
0 | 24 | 338.2 | 6.5 | 13.8 | 1∶16.7 |
48 | 586.6 | 13.8 | 22.3 | 1∶16.2 | |
0.2 | 24 | 298.8 | 11.0 | 23.2 | 1∶8.7 |
48 | 436.3 | 18.8 | 40.4 | 1∶7.4 | |
0.4 | 24 | 273.6 | 12.7 | 19.4 | 1∶8.5 |
48 | 332.3 | 15.6 | 36.5 | 1∶6.4 | |
0.8 | 24 | 259.6 | 8.8 | 15.2 | 1∶10.8 |
48 | 327.5 | 12.1 | 34.6 | 1∶7.0 |
(1)水杨酸甲酯诱导茶树产生的挥发性化合物属于生态系统的______信息,它引起植物形成间接防御的现象可说明生态系统的信息传递具有______功能。
(2)捕食性天敌与寄生性天敌在该茶园生态系统中所属成分______(相同、不同)。
(3)根据表中数据分析,与24 h相比,用MeSA处理48 h后对天敌诱集的效果______,其判断依据为_________。
(4)根据表中数据可知MeSA最佳处理浓度为______。
(5)利用MeSA进行害虫防治既能减少______,又能______,从而提高了生态系统的抵抗力稳定性。
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当植物被害虫危害后,感染部位会产生水杨酸(SA),后者能诱导植物释放挥发性化学物质,以吸引害虫的天敌,从而形成间接防御反应。水杨酸甲酯(MeSA)被植物吸收后可转化为SA。科研人员通过在无公害茶园喷施不同浓度的MeSA溶液,分析害虫及其主要天敌种群密度的变化,以期为茶树害虫的无公害治理提供依据,结果如下表。分析回答:
MeSA /mmol·L-1 | 处理时间 /h | 植食性害虫 /头·0.25m-2 | 捕食性天敌 /头·0.25m-2 | 寄生性天敌 /头·0.25m-2 | 益害比 天敌数∶害虫数 |
0.K] | 24 | 338.2[网] | 6.5 | 13.8 | 1∶16.7 |
48 | 586.6 | 13.8 | 22.3 | 1∶16.2 | |
0.1 | 24 | 305.3 | 9.4 | 17.5 | 1∶11.3 |
48 | 515.7 | 13.2 | 33.4 | 1∶11.1 | |
0.2 | 24 | 298.8 | 11.0 | 23.2 | 1∶8.7 |
48 | 436.3 | 18.8 | 40.4 | 1∶7.4 | |
0.4 | 24 | 273.6 | 12.7 | 19.4 | 1∶8.5 |
48 | 332.3 | 15.6 | 36.5 | 1∶6.4 | |
0.8 | 24 | 259.6 | 8.8 | 15.2 | 1∶10.8 |
48 | 327.5 | 12.1 | 34.6 | 1∶7.0 |
(1)水杨酸甲酯诱导茶树产生的挥发性化合物属于生态系统的 信息,它引起植物形成间接防御的现象可说明生态系统的信息传递具有 功能。
(2)寄生性天敌在该茶园生态系统中属于 (成分)。
(3)根据表中数据分析,MeSA处理后,植物释放的挥发性物质对植食性害虫 (能/否)产生一定的驱避作用。与24h相比,处理48h对天敌诱集的效果 。
(4)研究表明,MeSA最佳处理浓度是 。
(5)利用MeSA进行害虫防治,除可以减少农药污染外,还能够 ,提高了生态系统的抵抗力稳定性。
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当植物被害虫危害后,感染部位会产生水杨酸(SA),后者能诱导植物释放挥发性化学物质,以吸引害虫的天敌,从而形成间接防御反应。水杨酸甲酯(MeSA)被植物吸收后可转化为SA。科研人员通过在无公害茶园喷施不同浓度的MeSA溶液,分析害虫及其主要天敌种群密度的变化,以期为茶树害虫的无公害治理提供依据,结果如下表。分析回答:
MeSA /mmol·L-1 | 处理时间 /h | 植食性害虫 /头·0.25m-2 | 捕食性天敌 /头·0.25m-2 | 寄生性天敌 /头·0.25m-2 | 益害比 天敌数∶害虫数 |
0 | 24 | 338.2 | 6.5 | 13.8 | 1∶16.7 |
48 | 586.6 | 13.8 | 22.3 | 1∶16.2 | |
0.1 | 24 | 305.3 | 9.4 | 17.5 | 1∶11.3 |
48 | 515.7 | 13.2 | 33.4 | 1∶11.1 | |
0.2 | 24 | 298.8 | 11.0 | 23.2 | 1∶8.7 |
48 | 436.3 | 18.8 | 40.4 | 1∶7.4 | |
0.4 | 24 | 273.6 | 12.7 | 19.4 | 1∶8.5 |
48 | 332.3 | 15.6 | 36.5 | 1∶6.4 | |
0.8 | 24 | 259.6 | 8.8 | 15.2 | 1∶10.8 |
48 | 327.5 | 12.1 | 34.6 | 1∶7.0 |
(1)水杨酸甲酯诱导茶树产生的挥发性化合物属于生态系统的 信息,它引起植物形成间接防御的现象可说明生态系统的信息传递具有 功能。
(2)寄生性天敌在该茶园生态系统中属于 (成分)。
(3)根据表中数据分析,MeSA处理后,植物释放的挥发性物质对植食性害虫 (能/否)产生一定的驱避作用。与24h相比,处理48h对天敌诱集的效果 。
(4)研究表明,MeSA最佳处理浓度是 。
(5)利用MeSA进行害虫防治,除可以减少农药污染外,还能够 ,提高了生态系统的抵抗力稳定性。
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植物在机械损伤或受到病虫侵害时,会表达一种防御蛋白一蛋白P,一种植物激素茉莉酸对蛋白P基因表达有影响。研究结果表明,模拟叶片机械损伤可以诱导蛋白P的表达和脱落酸(ABA)含量增加。科研人员推测,叶片受到机械损伤后内源茉莉酸增加,诱导ABA合成增加,ABA进而促进蛋白P的表达。为验证上述推测,在上述已知事实的基础上,以下实验证据链中不需要补充的是( )
A.给叶片单独施加ABA,检测蛋白P含量
B.给叶片单独施加茉莉酸,检测ABA含量
C.机械损伤叶片后,检测损伤叶片的茉莉酸含量
D.给叶片同时施加ABA和茉莉酸,检测蛋白P含量
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水杨酸(SA)是一种植物激素,在植物受到病原微生物侵染后,可诱导相关蛋白质的合成,提高植物的抗病能力。科研人员分别对YTA、YTB两个品系水稻幼苗施用一定浓度的SA,并测定叶片中蛋白质含量,结果如下图,回答下列问题:
(1)SA可作为信号分子,通过调节___________,使相关蛋白质含量增加,提高水稻幼苗的抗病能力。
(2)实验表明,各浓度的SA对YTA品系幼苗叶片中蛋白质含量的增加均具有________作用,其中________浓度的作用效果最为显著。
(3)在实验处理浓度范围内,________品系对SA的浓度变化更敏感。
(4)据图分析,在外源施用SA时,除了要注意施用浓度外,还应注意__________,以便达到最佳的施用效果。
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发热是生物体应对感染和损伤的防御机制,可以有效地激活免疫系统来清除病原体,从而维持机体稳态。研究表明当机体高热(38. 5℃及以上)达到6小时,就可以有效诱导热休克蛋白90(Hsp90)表达并发挥作用,从而促进T细胞迁移到淋巴结和炎症部位。一旦Hsp90被成功诱导,即便体温回归正常水平,Hsp90的表达也可以维持大约48小时。下列相关叙述错误的是
A.T细胞接受抗原刺激后可以增殖分化成效应T细胞和记忆细胞
B.免疫细胞的迁移运动是机体发挥免疫防卫的关键环节,对机体维持内环境的稳态发挥重要作用
C.高热初期不适合立即使用退烧药,而高热6小时后再使用退烧药降温,对免疫细胞迁移的影响不大
D.高烧不退时,可通过加盖棉被或增添衣物,来促进汗液分泌来从而增加散热
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下列关于免疫活性物质的叙述,正确的是
A.免疫活性物质只能由免疫细胞合成、分泌
B.溶菌酶对多种病原体有非特异性防御作用
C.淋巴因子能增强浆细胞对靶细胞的杀伤能力
D.抗体能结合机体细胞内外的病原体,抑制其繁殖
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人体的某种免疫反应过程可表示为:产生抗体,结合抗原x。其中a-e代表不同免疫细胞,①-④代表生理过程。下列表述错误的是( )
A.a细胞表示吞噬细胞,能对多种病原体都起防御作用
B.当细胞d、e再次接触抗原X后,均能迅速增殖分化、产生抗体
C.抗原抗体结合后,多数情况下可被细胞a所消化
D.抗原经过程①②③传递后,能刺激细胞c增殖分化
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人体的某种免疫反应过程可表示为:产生抗体,结合抗原x。其中a~ e代表不同免疫细胞,①~④代表生理过程。下列表述正确的是
A.a细胞表示吞噬细胞,能对多种病原体都起防御作用
B.当细胞d、e再次接触抗原X后,均能迅速增殖分化、产生抗体
C.抗原抗体结合后,多数情况下可被细胞a所消化
D.抗原经过程①②③传递后,能刺激细胞c增殖分化
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