Question

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

Answer

诱导子 富氧 协助扩散 一氧化氮合酶（一氧化氮合成酶；NO合成酶） 基因转录的启动 ①

【解析】

细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，属于正常的生命现象，对生物体有利；细胞坏死是由外界环境因素引起的，属于不正常的细胞死亡，对生物体有害。

协助扩散不耗能，但需要载体蛋白，依靠的也是细胞膜内外的浓度差，由高浓度流向低浓度。

（1）通过图示可知看出，致病菌诱发植物产生诱导子；在富氧的环境中有利于抗病性的提高。

（2）被感染的植物细胞，Ca2+通过离子通道顺浓度进入细胞，故Ca2+通过协助扩散的方式进入细胞，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一氧化氮合酶（一氧化氮合成酶；NO合成酶）的合成。

（3）由于基因突变是不定向的，诱导子不能定向诱导抗病害突变，而是调节细胞的生命活动，诱导相关基因的选择性表达。植物体的基因组存在相关酶的基因，转录为翻译提供模板，是翻译的前提。研究发现植物抗毒素只在植物被感染后才探测到，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，由此判断，控制抗毒素合成的关键是基因转录的启动。

（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利于机体的生命活动，属于细胞凋亡；活性氧直接杀死病原菌，不利于病原菌的存活，属于细胞坏死，故选①。