Question

（16分）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，选取若干抗旱的金银花种子，消毒、洗净后放入盛有培养液和石英砂的塑料盒中，在室温下培养至金银花幼苗长出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1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）该实验不直接用干旱程度不同的土壤来做实验，而用含有等量5%、10%、20%（m/v）PEG的培养液来替代，其目的是                                               。

（3）实验步骤二设计不合理，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；通过分析发现这些可溶性蛋白中酶类占很大一部分，这体现了基因控制性状的方式之一是：                。

（5）图2表示金银花在干旱环境中，细胞接受一系列外界信号刺激，激活相关基因，进而引起细胞内一系列代谢变化的过程．其中催化过程①的酶是             。与过程②相比，过程①特有的碱基互补配对方式是：                   。过程②除了需要图中已表示出的条件外，还需要                         （至少写出3项）。一个mRNA上结合多个核糖体的意义是                                        。

Answer

（1）PEG的浓度（1分） 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） 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 基因通过控制酶的合成来控制代谢从而间接控制性状

（5）RNA聚合酶（1分） T─A（1分） tRNA、氨基酸和能量

短时间内能合成较多的肽链（1分）

【解析】

试题分析：（1）实验中的自变量是指实验中应人为操控的变量，也是实验所要研究的变量，该实验中的自变量是PEG的浓度，在各实验组中应不同；无关变量是对实验结果会产生影响但又不是实验所要研究的变量，在各实验组中应保持相同且适宜，本实验的无关变量有时间、叶片的数量和大小、幼苗的数量等。

（2）用含有PEG的培养液替代不同干旱程度的土壤做实验，可防止土壤中的各类物质对实验结果造成干扰，更易控制自变量。

（3）步骤二仅设置了不同实验组的自变量，没有安排不含PEG的培养液作为对照，因而不能得出PEP对植物生长有无影响。

（4）前5天不同浓度的PEG是通过诱导相关基因的表达以控制有关蛋白质的合成，导致可溶性蛋白产量增加。分析发现这些可溶性蛋白中酶类占很大一部分，这体现了基因控制性状的方式是 基因通过控制酶的合成来控制代谢从而间接控制性状。

（5）图2中过程①是转录，②是翻译。转录的产物是mRNA，所以催化转录过程的酶是RNA聚合酶。与翻译相比，转录过程特有的碱基互补配对方式是T─A。翻译过程需要的条件是mRNA作为模板，氨基酸为原料，tRNA是搬运氨基酸的工具，还需要消耗能量。翻译时一个mRNA上结合多个核糖体的意义是短时间内能合成较多的肽链。

考点：本题考查实验方案设计和实验分析评价等相关知识，结合图形考查基因表达的有关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，能通过设计实验方案分析解决实际问题的能力，能正确分析图形的能力。