（2015?浙江一模）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

Question

（2015?浙江一模）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

（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