Question

藜是一种耐旱且在一定环境条件下耐旱性可变的植物，为了研究干旱对藜干旱诱导蛋白基因表达的影响，研究人员做了如下实验：
材料用具：
若干抗旱的藜种子，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，选取若干抗旱的藜种子，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藜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）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

 

．
（3）实验步骤

 

设计不合理，理由是

 

．
（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；可溶性蛋白帮助藜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，其原因可能是藜处于高浓度的PEG溶液时间过长，植物体内

 

受抑制，影响细胞代谢．

Answer 1

考点：基因、蛋白质与性状的关系

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．第五天后可溶性蛋白产量下降，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）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．
（3）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．
（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（答案合理即给分）
（2）防止土壤中的物质对实验结果造成干扰
（3）二  没有设置不含PEG的培养液作为对照
（4）干旱诱导蛋白基因的表达   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；能分析实验结果得出正确的实验结论；能对一些简单的实验方案做出恰当的评价和修订．