Question

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基因表達(dá)的影響，研究人員做了如下實驗：
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．
實驗步驟：
第一步，選取若干抗旱消毒、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)至藜幼苗長出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．
實驗結(jié)果：如圖所示．
回答下列問題：
（1）該實驗中的自變量是

 

，無關(guān)變量是

 

（至少寫兩個）．
（2）第二步設(shè)計不合理，理由是

 

．根據(jù)以上信息，第三步測量的指標(biāo)是

 

．
（3）用含有等量5%、10%、20%（m/v）PEG的培養(yǎng)液來替代不同干旱程度的土壤來做實驗，其優(yōu)點是

 

．
（4）根據(jù)實驗結(jié)果可知，前5天不同濃度的PEG是通過影響

 

而導(dǎo)致可溶性蛋白產(chǎn)量增加；可溶性蛋白幫助金銀花抵抗干旱環(huán)境的作用可能是

 

，增強(qiáng)植物細(xì)胞的吸水能力．
（5）在濃度為20%的PEG條件下，第5天后可溶性蛋白產(chǎn)生量下降，其原因可能是金銀花處于高濃度的PEG溶液時間過長，植物體內(nèi)

 

受抑制，影響細(xì)胞代謝．

Answer 1

考點：遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯

專題：

分析：分析題圖：圖示為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，濃度為20%的PEG條件下，可溶性蛋白產(chǎn)生量下降，其原因可能是其處于高濃度的PEG溶液時間過長，植物體內(nèi)蛋白合成受到抑制，影響細(xì)胞代謝．

解答： 解：（1）由題目所給實驗第二步可知該實驗中自變量為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）縱觀整個實驗，實驗步驟二在設(shè)置對照組的時候，沒有設(shè)置不含PEG的培養(yǎng)液作為空白對照，缺乏說服力；根據(jù)以上信息可知，第三步測量的指標(biāo)是可溶性蛋白產(chǎn)生量．
（3）因為土壤中含有很多未知因素的化合物，為了遵循探究實驗的單一變量原則，防止土壤中的物質(zhì)對實驗結(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驗．
（4）本實驗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)實驗結(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；可溶性蛋白是細(xì)胞液中的溶質(zhì)顆粒，增加可溶性蛋白可以提高細(xì)胞液的滲透壓，增強(qiáng)植物細(xì)胞從外界吸水的能力．
（5）在濃度為20%的PEG條件下，第5天后可溶性蛋白產(chǎn)生量下降，其原因可能是藜處于高濃度的PEG溶液時間過長，植物體內(nèi)蛋白質(zhì)合成受抑制，影響細(xì)胞代謝．
故答案為：
（1）PEG的濃度   時間、葉片的數(shù)量和大小、幼苗的數(shù)量等
（2）沒有設(shè)置不含PEG的培養(yǎng)液作為對照     （葉片中的）可溶性蛋白產(chǎn)生量
（3）防止土壤中的物質(zhì)對實驗結(jié)果造成干擾
（4）干旱誘導(dǎo)（相關(guān)）基因的表達(dá)（蛋白質(zhì)的合成）      提高細(xì)胞液的滲透壓
（5）蛋白質(zhì)合成

點評：本題結(jié)合曲線圖，考查探究實驗，要求考生明確該實驗的目的，能根據(jù)實驗步驟中的信息準(zhǔn)確判斷實驗的自變量、因變量和無關(guān)變量，同時能根據(jù)實驗的原則對一些簡單的實驗方案做出恰當(dāng)?shù)脑u價和修訂．