4.科研人员发现植物在与病原生物的长期互作、协同进化中逐渐形成一系列的方位机制,而植物激素在防卫机制中起着重要作用.诱导植物抗病性可分为两种类型:一是在诱导部位发生的局部、快速的过敏性坏死反应(HR);二是系统性获得抗体(SAR),即植物受病菌浸染或诱抗剂处理后,未被浸染或处理的部位对病菌也会产生抗体.
(1)活性氧中间体(ROIs)、一氧化氮(NO)、水杨酸(SA)、茉莉酸(JA)、乙烯(ET)等物质参与调节植物的HR和SAR.其中的信号分子和细胞中受体特异性结合后,通过跨膜离子流的变化,对细胞内ROIs和NO发生影响,将信号逐渐放大,此过程是一种正反馈(反馈)调节.细胞内ROIs和NO与SA产生关联,进而诱导产生局部抗性(HR)和产生系统性抗性(SAR).
(2)研究表明,在HR发生前有一个短暂的氧爆发阶段,使细胞中活氧性(H2O2)的浓度明显提高,可使病原生物细胞膜的磷脂双分子层发生过氧化来直接杀伤病原物,进而导致HR.同时H2O2能以扩散的方式通过细胞膜进入病原生物侵染以外的植物组织中,作为第二信使来激活植物防卫基因的表达,进而产生SAR.SA正是通过增加超氧化物歧化酶(SOD)等H2O2合成酶的活性和抑制  CAT(过氧化氢酶)以及APX(抗坏血酸过氧化物酶)等H2O2降解酶的活性,最终积累H2O2从而达到提高植物抗病性的目的.
(3)SA还可抑制病原生物在植物体内的增殖,从而增强植物的抗病性.右图为科研人员采用不同浓度SA处理受病原菌感染的烟草叶片的实验结果,据图分析回答:

本实验中用蒸馏水处理作为空白对照组,在用5mmol/LSA处理5天(3天至5天)时,抑制效果最显著.
(4)科研人员用JA和ET处理可降解SA的转基因拟南芥,仍然诱导产生了SAR,说明JA/ET介导的抗病信号转导不依赖于SA途径,以上研究结果说明植物对病原生物的方位过程是多种植物激素相互作用,共同调节的结果.植物抗病性与相关蛋白(PR蛋白)基因的表达密切相关,在成熟的烟草叶片中,所有碱性PR蛋白斗殴被SA抑制,而所有酸性PR蛋白都被JA抑制.这说明SA途径和JA途径之间存在相互抑制(拮抗)作用.
3.1966年,一条山谷中部分区域的树木被完全砍伐.植物原有的物质全部留在原地分解.科学家连续三年对砍伐区和未砍伐区流过山谷的溪流进行研究.科学家不仅发现砍伐区的径流量增加了30%--40%,还对实验区和对照区溪流中的硝酸盐含量进行了测定,实验结果图所示.回答下列问题:

(1)和未砍伐区相比,砍伐区土壤中硝酸盐的含量增加.砍伐区的溪流进入湖泊后有可能引起水华(水体富营养化).
(2)植物吸收硝酸盐后,必须经过硝酸还原酶的作用还原成NH4+才能被利用.研究表明,硝酸还原酶是在有硝酸盐存在的情况下才能生成的诱导酶.请根据所给材料用具,补充验证“此观点”的下列实验步骤,并预测实验结果.
提示:硝酸还原酶能催化硝酸盐还原为亚硝酸盐,反应如下:
NO3-+NADH+H+$\stackrel{硝酸还原酶}{→}$NO2-+NAD++H2O
亚硝酸盐能与某X试剂生成红色化合物.
材料用具:水稻种子,A营养液(氮素为NO3-的营养液),B营养液(N素为NH4+的营养液),0.1mol/L的KNO3溶液,缓冲溶液,2mg/ml的NADH+H+溶液,X试剂,恒温水浴锅.
实验步骤:
①取等量的分别培养在N素为NO3-的营养液(A营养液)和N素为NH4+的营养液(B营养液)中的水稻幼苗,加入少量石英砂和缓冲溶液,研磨成匀浆后离心,获取上清液,即为可能存在的酶粗提取液A和B.
②取两只试管编号A、B后,分别加入等量的酶粗提取液A和B,再均加入等量的0.1mol/L的KNO3溶液和2mg/ml的NADH+H+溶液,放于30℃恒温水浴锅中保温30分钟.
③向A、B试管中加入等量的X试剂,振荡后,观察试管内溶液颜色变化.
预测实验结果:A试管中溶液变成红色,B试管中溶液不变色.
 0  117266  117274  117280  117284  117290  117292  117296  117302  117304  117310  117316  117320  117322  117326  117332  117334  117340  117344  117346  117350  117352  117356  117358  117360  117361  117362  117364  117365  117366  117368  117370  117374  117376  117380  117382  117386  117392  117394  117400  117404  117406  117410  117416  117422  117424  117430  117434  117436  117442  117446  117452  117460  170175 

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