Question

14．金銀花是一種耐旱且在一定環(huán)境條件下耐旱性可變的植物，為了研究干旱對金銀花干旱誘導(dǎo)蛋白基因表達(dá)的影響，研究人員做了如下實(shí)驗(yàn)：
材料用具：若干抗旱的金銀花種子，培養(yǎng)液，一定量的濃度分別為5%、10%、20%（m/v）PEG（無毒性聚乙二醇），石英砂和塑料盒等．
實(shí)驗(yàn)步驟：
第一步，選取若干抗旱的金銀花種子，消毒、洗凈后放入盛有培養(yǎng)液和石英砂的塑料盒中，在室溫下培養(yǎng)至金銀花幼苗長出3～4葉．
第二步，選取數(shù)量相等且長勢相同的金銀花幼苗分別放入含有等量的5%、10%、20%（m/v）PEG的培養(yǎng)液繼續(xù)培養(yǎng)（不考慮培養(yǎng)過程中培養(yǎng)液濃度變化）．
第三步，在第0、1、3、5、7天分別取相同部位、大小相同且數(shù)量相等的葉片，洗凈、吸干，測量葉片中的可溶性蛋白產(chǎn)生量．實(shí)驗(yàn)結(jié)果：如圖1所示．
回答下列問題：
（1）該實(shí)驗(yàn)中的自變量是PEG的濃度，無關(guān)變量是時(shí)間，葉片的數(shù)量和大小，幼苗的數(shù)量等（至少寫兩個(gè)）．
（2）該實(shí)驗(yàn)不直接用干旱程度不同的土壤來做實(shí)驗(yàn)，而用含有等量5%、10%、20%（m/v）PEG的培養(yǎng)液來替代，其目的是防止土壤中的物質(zhì)對實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成干擾．
（3）實(shí)驗(yàn)步驟二設(shè)計(jì)不合理，理由是沒有設(shè)置不含PEG的培養(yǎng)液作為對照．
（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，前5天不同濃度的PEG是通過影響干旱誘導(dǎo)蛋白基因的表達(dá)而導(dǎo)致可溶性蛋白產(chǎn)量增加；通過分析發(fā)現(xiàn)這些可溶性蛋白中酶類占很大一部分，這體現(xiàn)了基因控制性狀的方式之一是：基因通過控制酶的合成來控制代謝從而間接控制性狀．
（5）圖2表示金銀花在干旱環(huán)境中，細(xì)胞接受一系列外界信號刺激，激活相關(guān)基因，進(jìn)而引起細(xì)胞內(nèi)一系列代謝變化的過程．其中催化過程①的酶是RNA聚合酶．與過程②相比，過程①特有的堿基互補(bǔ)配對方式是：T─A．過程②除了需要圖中已表示出的條件外，還需要tRNA、氨基酸和能量（至少寫出3項(xiàng)）．一個(gè)mRNA上結(jié)合多個(gè)核糖體的意義是短時(shí)間內(nèi)能合成較多的肽鏈．

Answer 1

分析 分析圖1：圖1為PEG濃度對可溶性蛋白產(chǎn)生量的影響，前5天不同濃度的PEG是通過影響干旱誘導(dǎo)蛋白基因的表達(dá)而導(dǎo)致可溶性蛋白產(chǎn)量增加．第五天后可溶性蛋白產(chǎn)量下降，其原因可能是其處于高濃度的PEG溶液時(shí)間過長，植物體內(nèi)蛋白合成受到抑制，影響細(xì)胞代謝．
分析圖2：圖2表示金銀花在干旱環(huán)境中，細(xì)胞接受一系列外界信號刺激，激活相關(guān)基因，進(jìn)而引起細(xì)胞內(nèi)一系列代謝變化的過程．其中①表示轉(zhuǎn)錄過程，②表示翻譯過程．

解答 解：（1）由題目所給實(shí)驗(yàn)第二步可知該實(shí)驗(yàn)中自變量為PEG濃度，第三步可知因變量是細(xì)胞中的可溶性蛋白產(chǎn)生量，其它均為無關(guān)變量，包括葉片的數(shù)量和大小，幼苗的數(shù)量、葉片部位、塑料盒的大小等．
（2）因?yàn)橥寥乐泻�有很多未知因素的化合物，為了遵循探究�?shí)驗(yàn)的單一變量原則，防止土壤中的物質(zhì)對實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成干擾，所以采用不同濃度的培養(yǎng)液替代不同干旱程度的土壤來做實(shí)驗(yàn)．
（3）實(shí)驗(yàn)步驟二在設(shè)置對照組的時(shí)候，沒有設(shè)置不含PEG的培養(yǎng)液作為空白對照，缺乏說服力．
（4）本實(shí)驗(yàn)的目的是探究干旱對藜干旱誘導(dǎo)蛋白基因表達(dá)的有影響，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，前5天不同濃度的PEG是通過影響干旱誘導(dǎo)蛋白基因的表達(dá)而導(dǎo)致可溶性蛋白產(chǎn)量增加．這體現(xiàn)了基因控制性狀的方式之一是：基因通過控制酶的合成來控制代謝從而間接控制性狀．
（5）圖2中，①為轉(zhuǎn)錄過程，催化該過程的酶是RNA聚合酶．①為轉(zhuǎn)錄過程，該過程中堿基配對方式為A-U、T-A、C-G、G-C，②為翻譯過程，該過程中堿基配對方式為A-U、U-A、C-G、G-C，因此與②過程相比，過程①特有的堿基互補(bǔ)配對方式是T─A．②為翻譯過程，該過程除了需要圖中已表示出的條件外（模板、核糖體），還需要tRNA、氨基酸和能量．一個(gè)mRNA上結(jié)合多個(gè)核糖體可在短時(shí)間內(nèi)合成較多的肽鏈．
故答案為：
（1）PEG的濃度    時(shí)間，葉片的數(shù)量和大小，幼苗的數(shù)量等
（2）防止土壤中的物質(zhì)對實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成干擾
（3）沒有設(shè)置不含PEG的培養(yǎng)液作為對照
（4）干旱誘導(dǎo)蛋白基因的表達(dá)   基因通過控制酶的合成來控制代謝從而間接控制性狀
（5）RNA聚合酶    T─A     tRNA、氨基酸和能量       　短時(shí)間內(nèi)能合成較多的肽鏈

點(diǎn)評 本題結(jié)合曲線圖，考查探究實(shí)驗(yàn)、遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯，要求考生明確該實(shí)驗(yàn)的目的，能根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟中的信息準(zhǔn)確判斷實(shí)驗(yàn)的自變量、因變量和無關(guān)變量；能分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，同時(shí)能對一些簡單的實(shí)驗(yàn)方案做出恰當(dāng)?shù)脑u價(jià)和修訂；識記遺傳信息轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程、場所、條件等基礎(chǔ)知識．