為探究植物免疫的作用機(jī)制，科研人員以擬南芥為材料進(jìn)行研究。
（1）病原菌入侵植物時，植物細(xì)胞膜表面的膜蛋白膜蛋白可以識別病原菌，病原菌可向 植物體內(nèi)注入一些效應(yīng)因子來抑制植物的免疫。植物通過讓感病部位出現(xiàn)類似于動物細(xì)胞凋亡的現(xiàn)象，阻止病原菌的進(jìn)一步擴(kuò)散。植物和病原菌在相互影響中不斷進(jìn)化和發(fā)展，稱為共同進(jìn)化共同進(jìn)化。
（2）植物對抗病原體的免疫包括兩方面，一方面是細(xì)胞表面的物理屏障，如質(zhì)膜和細(xì)胞壁間形成胝質(zhì)沉淀，有效防御病原體的入侵；另一方面是植物細(xì)胞分泌的起防御作用的化學(xué)物質(zhì)，如H2O2．科研人員用白粉菌侵染擬南芥突變體，得到圖1和圖2所示結(jié)果。由此推測E基因在植物免疫中的作用是通過抑制胝質(zhì)沉淀的形成與H2O2的產(chǎn)生進(jìn)而抑制植物免疫通過抑制胝質(zhì)沉淀的形成與H2O2的產(chǎn)生進(jìn)而抑制植物免疫。
（3）水楊酸和茉莉酸信號通路可能參與植物免疫，已知P基因是水楊酸信號通路上的關(guān)鍵基因，C基因是茉莉酸信號通路上的關(guān)鍵基因。為探究E基因是水楊酸還是茉莉酸信號通路上的關(guān)鍵基因，科研人員利用E基因、P基因和C基因敲除突變體進(jìn)一步研究，實驗結(jié)果如圖3。
①實驗結(jié)果表明E基因是水楊酸水楊酸通路上的關(guān)鍵基因，判斷依據(jù)是第5組與第1組結(jié)果相近，第6組與第2組結(jié)果相近，說明C基因不參與白粉菌誘導(dǎo)的植物免疫，E基因的作用與茉莉酸信號通路無關(guān)；第4組與第3組結(jié)果相近，遠(yuǎn)高于第2組，說明E基因在水楊酸信號通路中起作用第5組與第1組結(jié)果相近，第6組與第2組結(jié)果相近，說明C基因不參與白粉菌誘導(dǎo)的植物免疫，E基因的作用與茉莉酸信號通路無關(guān)；第4組與第3組結(jié)果相近，遠(yuǎn)高于第2組，說明E基因在水楊酸信號通路中起作用。
②請選用以下符號和基因：“→（促進(jìn)）”、
（抑制）”、E基因、P基因、C基因，表示這些基因參與植物免疫的可能通路E
P→植物免疫EP→植物免疫。
（4）研究者由以上實驗結(jié)果提出假設(shè)，當(dāng)白粉菌感染擬南芥時，水楊酸增強(qiáng)了植物的免疫反應(yīng)。為驗證該假設(shè)，研究者設(shè)計了如表實驗，請完善該實驗設(shè)計。
P→植物免疫P→植物免疫| 材料 | 感染處理 | 水楊酸 | 預(yù)期檢測結(jié)果 | ||
| 胝質(zhì)沉淀 | H2O2含量 | ||||
| 對照組 | 野生型 | 白粉病菌感染 白粉病菌感染
|
不加 不加
|
少 | 少 少
|
| 實驗組 | 野生型 野生型
|
白粉病菌感染 | 加 加
|
多 | 多 多
|
適當(dāng)時噴施一定量的水楊酸
適當(dāng)時噴施一定量的水楊酸
。【答案】膜蛋白；共同進(jìn)化；通過抑制胝質(zhì)沉淀的形成與H2O2的產(chǎn)生進(jìn)而抑制植物免疫；水楊酸；第5組與第1組結(jié)果相近，第6組與第2組結(jié)果相近，說明C基因不參與白粉菌誘導(dǎo)的植物免疫，E基因的作用與茉莉酸信號通路無關(guān)；第4組與第3組結(jié)果相近，遠(yuǎn)高于第2組，說明E基因在水楊酸信號通路中起作用；EP→植物免疫；白粉病菌感染；不加；少；野生型；加；多；適當(dāng)時噴施一定量的水楊酸
P→植物免疫；白粉病菌感染；不加；少；野生型；加；多；適當(dāng)時噴施一定量的水楊酸【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：36引用：2難度：0.6
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