Question

金银花是一种耐旱且在一定环境条件下耐旱性可变的植物，为了研究干旱对金银花基因表达的影响，研究人员做了如下实验：
材料用具：
若干抗旱的金银花种子，培养液，一定量的浓度分别为5%、10%、20%（m/v）PEG（无毒性聚乙二醇），石英砂和塑料盒等．
实验步骤：
第一步，选取若干抗旱消毒、洗净后放入盛有培养液和石英砂的塑料盒中，在室温下培养至藜幼苗长出3-4叶．
第二步，选取数量相等且长势相同的金银花幼苗分别放入含有等量的5%、10%、20%（m/v）PEG的培养液继续培养（不考虑培养过程中培养液浓度变化）．
第三步，在第0、1、3、5、7天分别取相同部位、大小相同且数量相等的叶片，洗净、吸干，测量叶片中的可溶性蛋白产生量．
实验结果：如图所示．
回答下列问题：
（1）该实验中的自变量是

 

，无关变量是

 

（至少写两个）．
（2）第二步设计不合理，理由是

 

．根据以上信息，第三步测量的指标是

 

．
（3）用含有等量5%、10%、20%（m/v）PEG的培养液来替代不同干旱程度的土壤来做实验，其优点是

 

．
（4）根据实验结果可知，前5天不同浓度的PEG是通过影响

 

而导致可溶性蛋白产量增加；可溶性蛋白帮助金银花抵抗干旱环境的作用可能是

 

，增强植物细胞的吸水能力．
（5）在浓度为20%的PEG条件下，第5天后可溶性蛋白产生量下降，其原因可能是金银花处于高浓度的PEG溶液时间过长，植物体内

 

受抑制，影响细胞代谢．

Answer 1

考点：遗传信息的转录和翻译

专题：

分析：分析题图：图示为PEG浓度对可溶性蛋白产生量的影响，前5天不同浓度的PEG是通过影响干旱诱导蛋白基因的表达而导致可溶性蛋白产量增加．第五天后，浓度为20%的PEG条件下，可溶性蛋白产生量下降，其原因可能是其处于高浓度的PEG溶液时间过长，植物体内蛋白合成受到抑制，影响细胞代谢．

解答： 解：（1）由题目所给实验第二步可知该实验中自变量为PEG浓度，第三步可知因变量是细胞中的可溶性蛋白产生量，其它均为无关变量，包括叶片的数量和大小，幼苗的数量、叶片部位、塑料盒的大小等．
（2）纵观整个实验，实验步骤二在设置对照组的时候，没有设置不含PEG的培养液作为空白对照，缺乏说服力；根据以上信息可知，第三步测量的指标是可溶性蛋白产生量．
（3）因为土壤中含有很多未知因素的化合物，为了遵循探究实验的单一变量原则，防止土壤中的物质对实验结果造成干扰，所以采用不同浓度的培养液替代不同干旱程度的土壤来做实验．
（4）本实验的目的是探究干旱对藜干旱诱导蛋白基因表达的有影响，根据实验结果可知，前5天不同浓度的PEG是通过影响干旱诱导蛋白基因的表达而导致可溶性蛋白产量增加；可溶性蛋白是细胞液中的溶质颗粒，增加可溶性蛋白可以提高细胞液的渗透压，增强植物细胞从外界吸水的能力．
（5）在浓度为20%的PEG条件下，第5天后可溶性蛋白产生量下降，其原因可能是藜处于高浓度的PEG溶液时间过长，植物体内蛋白质合成受抑制，影响细胞代谢．
故答案为：
（1）PEG的浓度   时间、叶片的数量和大小、幼苗的数量等
（2）没有设置不含PEG的培养液作为对照     （叶片中的）可溶性蛋白产生量
（3）防止土壤中的物质对实验结果造成干扰
（4）干旱诱导（相关）基因的表达（蛋白质的合成）      提高细胞液的渗透压
（5）蛋白质合成

点评：本题结合曲线图，考查探究实验，要求考生明确该实验的目的，能根据实验步骤中的信息准确判断实验的自变量、因变量和无关变量，同时能根据实验的原则对一些简单的实验方案做出恰当的评价和修订．