解释在细菌培养中吲哚检测的化学原理,为什么在这个试验中用吲哚的存在作为色氨酸
色氨酸是植物体内生长素生物合成重要的前体物质,其结构与IAA(吲哚乙酸,即生长素)相似,在高等植物中普遍存在。可以通过色氨酸合成生长素,有两条途径:
(1)色氨酸首先氧化脱氨形成吲哚丙酮,再脱羧形成吲哚乙醛;吲哚乙醛在相应酶的催化下最终氧化为吲哚乙酸。
(2)色氨酸先脱羧形成色胺,然后再由色胺氧化脱氨形成吲哚乙酸。
(1)根据题意和图示分析可知:琼脂块①上方的茎尖切段是正放的,而琼脂块②上方的茎尖切段是倒放的,由于生长素只能由形态学上端向形态学下端运输,所以琼脂块①中出现较强放射性.而琼脂③块和④中均出现了较强放射性,说明ABA在茎尖的运输不是极性运输.
(2)若图中AB为成熟茎切段,琼脂块①、②、③和④均出现较强放射性,说明IAA在成熟茎切段中的运输不是极性运输,即不遵循生长素只能由形态学上端向形态学下端运输.
故答案为:
(1)①不是
(2)不是
植物生长素(auxins)主要指吲哚乙酸(IAA),是病原物重要的致病因子(Yamada,1993)。多种病原真菌和细菌能合成吲哚乙酸,但不同种类合成途径有所不同。有的病原菌本身不产生吲哚乙酸,但由于植物体内吲哚乙酸氧化酶受抑制,阻滞了吲哚乙酸的降解,导致吲哚乙酸水平的增高。番茄接种茄劳尔氏菌(Ralstoniasolanacearum)后5d,就能检测出吲哚乙酸积累,其含量在接种后20d内持续增加。烟草接种该病原菌后,病株体内吲哚乙酸含量比未接种植株增高近百倍。晚疫病菌亲和小种侵染的马铃薯块茎中,吲哚乙酸含量比正常植株增高了5~10倍,而被不亲和小种侵染者无明显增长。近年发现,茄劳尔氏菌的GM1000菌系和丁香假单胞菌的DC3000菌系都具有合成生长素的基因。
病原菌侵染引起的病株生长素失调,导致一系列生理变化,最终出现徒长、增生、畸形、落叶等病状。例如,红花下胚轴被红花柄锈菌(Pucciniacarthami)侵染后,生长素含量明显增加,胚轴也明显变长,表现徒长症状。多种植物被致瘤土壤杆菌(Agrobacteriumtumefaciens)或根结线虫(Meloidogynespp.)侵染后,十字花科植物被芸薹根肿菌(Plasmodiophorabrassicae)侵染后,玉米被瘤黑粉菌(Ustilagomaydis)侵染后,都引起吲哚乙酸增加,寄主细胞分裂加快,异常增生,形成肿瘤。有的病原菌在侵染后还产生类似吲哚乙酸氧化酶作用的酶类,快速降解吲哚乙酸,干扰了叶片生长素的供应,导致形成离层和落叶。
生长素还可能通过抑制植物防卫反应来增强病原菌的致病性。对拟南芥施用生长素类似物萘乙酸(NAA)后,感病性增强,丁香假单胞菌的侵染加重。将产生生长素的致瘤土壤杆菌悬液注射进入烟草叶片,然后再注射接种丁香假单胞菌无毒菌系,结果本应发生的过敏性反应受到遏制,遏制程度与致瘤土壤杆菌生长素合成功能基因的表达有关(Robinette等,1990)。
有一些病原菌通过调节植物内源游离生长素水平,促进本身生长和侵染发病。近年发现丁香假单胞菌产生的冠毒素,就是这种调节因子。拟南芥体内有关IAA合成或释放的基因,可为JA信号所激活(Sasaki等,2001)。在丁香假单胞菌DC3000菌系侵染时,产生冠毒素,冠毒素活化JA信号传递途径,有利于提高植株体内IAA水平。利用冠毒素合成缺陷突变菌株接种,则不产生冠毒素,IAA合成基因也不正常表达。以上结果说明,丁香假单胞菌利用冠毒素调节植物体内游离IAA水平。另外,丁香假单胞菌无毒基因产物AvrRpt2,野油菜黄单胞菌无毒基因产物AvrBs3等,也能够调节病株IAA水平,加重侵染和发病。
B、生长素作用的两重性指:低浓度促进生长,高浓度抑制生长,浓度为10-9mol/L的实验组与对照组的比较,只说明生长素具有促进作用,不能说明生长素作用的两重性,B错误;
C、依据生长素作用的曲线可知,在最适浓度两侧有两种不同浓度的吲哚乙酸产生同样的效果,使扦插枝条产生相同数量的根,C错误;
D、生长素作用具有两重性:低浓度促进生长,高浓度抑制生长,吲哚乙酸超过一定浓度范围能抑制扦插枝条生根,D正确.
故选:D.
B、IAA为植物激素,人体的肾脏不能合成IAA,B错误;
C、IAA是植物激素,能促进植物生长,C错误;
D、IAA是植物激素,它可随食物进入人体,但人体内没有分解IAA的酶,所以会出现在人在尿液中,D正确.
故选:D.
吲哚乙酸是一种有机物。纯品是无色叶状晶体或结晶性粉末。遇光后变成玫瑰色。 熔点165-166℃(168-170℃)。易溶于无水乙醇、醋酸乙酯、二氯乙烷,可溶于乙醚和丙酮。不溶于苯、甲苯、汽油及氯仿。不溶于水,其水溶液能被紫外光分解,但对可见光稳定。其钠盐、钾盐比酸本身稳定,极易溶于水。易脱羧成3-甲基吲哚(粪臭素)。