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山东名校2025届高三4月校际联合检测语文试题及参考答案 一、现代文阅读(35分) (一)现代文阅读Ⅰ(本题共5小题,19分) 阅读下面的文字,完成下面小题。 “你看上我哪一点,我改还不行吗?” 首先声明,今天要讲的不是人类世界“求不得”的爱情故事,而是人类操纵寄生植物和宿主植物之间“相爱相杀”的故事。 有些寄生植物因为宿主植物的某些特性而“缠”上对方,如果人类能够改变这些特性,是不是就能收到“你看上我哪一点,我改还不行吗”的效果? 农田里的“吸血鬼”,“看上”的是这一点 寄生植物通过侵入宿主植物体内或附着在寄主植物表面吸取所需营养和水分。这种寄生关系会影响作物的正常生长,严重时甚至导致寄主死亡。 让人类头疼的寄生植物有独脚金属、列当属和菟丝子属这样几类。它们都是“看上”了宿主植物一个特性——独脚金内酯(以下简称SL)。 SL是宿主植物产生的一种植物激素,在植物的生长发育(例如调控植物分枝)、共生关系(例如与土壤中的共生真菌建立互利关系)以及环境适应(例如响应低磷环境)等方面都发挥着关键作用。 然而,这种化合物也被独脚金等寄生植物利用。如果没有它的存在,独脚金的种子就在土壤中静静地“潜伏”着。当SL通过根系分泌后,土壤中上述三种寄生植物的种子就会感知到这一化学信号,启动萌发过程,同时判断寄主的存在和位置,从而建立寄生关系。 之前的研究发现,在营养缺乏尤其是缺磷条件下,植物会合成更多的SL以吸引共生真菌帮助吸收磷元素。这种反应也使得寄生植物更容易萌发和寄生,缺磷土壤往往是独脚金危害严重的地区。 人类对这些“吸血鬼”就没什么办法吗? 防治寄生植物方法很多,但是能对付独脚金的不多 为了减少寄生植物对农业生产和生态系统的影响,人们采取了多种方法:实行轮作制度,在寄生植物菟丝子、列当生长初期进行人工拔除,使用独脚金内酯类似物刺激独脚金种子“自杀式”萌发…… 然而,上述防治方法对独脚金这种寄生植物效果有限且成本高昂。 独脚金,拉丁学名为女巫,因其寄生特性而在部分地区被称为“女巫草”。这个外号形象地描述了它的隐蔽性和破坏力。独脚金一次可产生约10万个种子,这些种子在土壤中可休眠超过20年,一旦感知到宿主植物释放的信号,还是会迅速萌发并侵入寄主根部。而且它的宿主范围广泛,包括了多种粮食作物,增加了防治的复杂性。因此,培育抗独脚金寄生的作物品种成为解决这一问题的关键。 到底怎么让作物能够抵抗独脚金?既然独脚金“喜欢”的是宿主植物自带的SL,那就把这一点改掉吧? 高粱:“关上这两个‘开关’,寄生植物就看不上我了” 本次研究团队也是从根源下手,抑制SL的生物合成,阻止独脚金种子萌发,同时激活补偿性信号通路维持作物的生长和产量。但是,这种方法会导致高粱发育异常。看来,SL在植物的生长发育中的重要地位暂时无法撼动。随后,团队的思路转向了SL合成后的分泌过程,如果能限制SL向根系的分泌,是否也能抑制独脚金的萌发? 此时他们遇到了第一个也是最重要的问题:在独脚金喜欢寄生的高粱等单子叶植物上,SL合成之后的分泌机制尚不清楚,到底是谁把SL散播出去“引诱”独脚金的呢?为了弄清这个机制,他们设计了颇为精妙的实验。 SL是宿主植物在细胞质中合成的,并通过一类蛋白运输到细胞外,分泌到根系周围。担任这一转运任务的就是ABC转运蛋白家族,它们通过水解三磷酸腺苷提供能量,从而驱动各种物质(如离子、糖、氨基酸、脂质和激素等)的跨膜运输。 研究人员在实验室中建立了一套水培高粱系统,模拟自然环境中各种状态对高粱的影响。高粱在磷缺乏的状态下SL的合成会增多,与此相关的基因表达会产生变化,比如与SL生物合成有关的蛋白和转运蛋白的就会增多。而在额外施加SL的状态下,受SL调控的基因表达也会产生变化。研究人员基于原创的基因挖掘技术结合大数据分析和相关分子及细胞生物学技术,通过分析几种状态下的高粱根表皮细胞中的基因表达差异,发现了两个ABC转运蛋白家族成员——SbSLT1和SbSLT2.通过在酵母、爪蟾卵母细胞以及拟南芥和高粱等植物中的功能验证实验,研究人员证实了SbSLT1和SbSLT2两个蛋白能够直接参与SL的转运。敲除编码这两个蛋白的基因后,SL的外排受到抑制,独脚金无法正常萌发和寄生高粱。进一步通过AI模拟预测和突变分析,研究人员发现SbSLT1和SbSLT2蛋白中的特定苯丙氨酸残基对于SL运输功能至关重要,而且该位点在所有重要作物转运通道同源蛋白中都存在。 看来,这两个关键蛋白是抵御寄生的关键,它们就像是控制独脚金寄生的“开关”,把它们“关上”,SL就无法从宿主细胞内释放到周围环境中,而独脚金的种子也感受不到让它萌发和寻找宿主的信号了。 从实验室走向田间,这个思路可行吗? 通过上述研究,大家很容易得出一个推论:如果没有这两个蛋白向外界分泌SL,独脚金就不能和高粱建立寄生关系。

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