Question

植物在机械损伤或受到病虫侵害时，会表达一种防御蛋白——蛋白P。为研究一种新的植物激素茉莉酸对蛋白P基因表达的影响，科研人员用番茄植株进行实验。

（1）茉莉酸是在植物生命活动中传递__________，有显著调节作用的微量有机物。

（2）科研人员设计了下图所示装置，将番茄叶片C1和J1置于封口的玻璃瓶中，其内分别放置含清水或含茉莉酸（具有挥发性）的海绵，叶片M紧贴在玻璃瓶的封口外。4小时后，测定各叶片中蛋白P的mRNA量，结果如下表。

①本实验中，C1叶片的结果排除了__________（写出两点）的影响。

②本实验中， M叶片的结果说明，J2叶片蛋白P的mRNA量变化不是由__________引起的。

③本实验可以得出的两个结论有__________。

（3）依据上述实验结果，请提出一个清晰的、解释J2叶片数据的科学假设：__________。

（4）其他研究结果表明，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，需要在上述已知事实的基础上，进一步补充下列实验中的__________（选填下列字母），以完善证据链。

a. 给叶片单独施加ABA，检测蛋白P含量

b. 给叶片同时施加ABA和茉莉酸，检测蛋白P含量

c. 机械损伤叶片后，检测损伤叶片的茉莉酸含量

d. 给叶片单独施加茉莉酸，检测ABA含量

Answer

信息 ①玻璃瓶封口、海绵以及叶片自身因素对实验结果 ②茉莉酸直接扩散到玻璃瓶外 ③茉莉酸可促进蛋白P基因转录增强；茉莉酸通过J1叶片引起J2叶片蛋白P基因转录增强 J1叶片中转录的蛋白P的mRNA运输至J2叶片（或“茉莉酸通过J1叶片运输到J2叶片，引起蛋白P基因转录增强”；“J1叶片通过其他信号分子（通路）引起J2叶片蛋白P基因转录增强”） a、c、d

【解析】

从图中看出，C1和J1的自变量是是否有茉莉酸，M和J2的自变量是是否和J1位于同一植株，因变量是蛋白P的mRNA含量，进行分析。

（1）植物激素是对植物生长发育有显著调节作用的微量有机物，在生命活动中传递信息。

（2）①C1叶片作为对照组，J1作为实验组用玻璃瓶罩住，并且含有海绵，所以C1叶片的结果排除了玻璃瓶封口、海绵以及叶片自身因素对实验结果的影响。

②由于茉莉酸具有挥发性，而M叶片和J2叶片蛋白P的mRNA量是一样的，说明这种变化不是由茉莉酸直接扩散到玻璃瓶外引起的。

③通过J1和C1比较，说明茉莉酸可促进蛋白P基因转录增强，通过J2（和J1位于同一植株）和M（不在同一植株）的比较说明茉莉酸通过J1叶片引起J2叶片蛋白P基因转录增强。

（3）J2和J1位于同一植株，并且二者P蛋白的mRNA含量比较高，推测可能是茉莉酸通过J1叶片运输到J2叶片，促进P蛋白基因转录增强，使mRNA增多，或者J1叶片中转录的蛋白P的mRNA运输至J2叶片。

（4）根据信息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，所以可以通过施加施加ABA，检测蛋白P含量或者机械损伤叶片后，检测损伤叶片的茉莉酸含量或给叶片单独施加茉莉酸，检测ABA含量。而同时施加ABA和茉莉酸不能判断P蛋白的增加的直接原因是ABA还是茉莉酸。

故选a、c、d。