Question

【題目】科學家研究發現酵母菌中蛋白質在液泡中降解的過程，首先由一種稱為自噬體的囊泡逐漸吞沒細胞內受損的蛋白質和細胞器，然后與液泡相融。在液泡中，自噬體內容物被降解成更小的物質成分，為細胞提供自我更新所需的營養和材料。為驗證細胞缺乏養分時，自噬體的活動也會增強，請根據以下提供的材料設計實驗，寫出實驗思路：

材料與用具：培養瓶若干、酵母菌完全培養液、缺少營養物質的酵母菌培養液、液泡中缺乏降解酶的突變酵母菌若干（自噬體會在液泡中累積）、顯微鏡、載玻片、蓋玻片、滴管等。

（要求與說明：酵母菌培養具體方法、裝片制作過程不作要求，實驗條件適宜）

（1）請將以下實驗步驟補充完整：

①取液泡中缺乏降解酶的突變酵母菌_______________________________________________。

②_____________________________________________________________________________。

③每隔一段時間，_______________________________________________________________。

④統計并分析所得數據。

（2）預測實驗組觀察結果（設計一個坐標系，用柱形圖表示兩次觀察結果）_______。

（3）觀察酵母菌時，視野中雜質較多，但只要掌握住酵母菌形狀和內部明顯的液泡，尤其是經碘液染色后呈褐色的核和________色的淀粉粒這些特點，就可以跟其他雜菌區分開來。

（4）酵母菌中的液泡相當于人體細胞中的_____________，它們內部含有多種酶，這些酶原來存在于人體細胞的____________中。

Answer 1

【答案】隨機均分為兩組，標為A組和B組 將A組酵母菌放入完全培養液培養，B組酵母菌放入缺少營養物質的培養液中培養； 取兩組培養液中酵母菌制作臨時裝片，顯微鏡觀察比較液泡中自噬體數量 藍 溶酶體 高爾基體

【解析】

細胞自噬是真核生物細胞內普遍存在的一種自穩機制，它通過溶酶體途徑對細胞內受損的蛋白質、細胞器或入侵的病原體等進行降解并回收利用。根據題干信息分析，該實驗的目的是驗證細胞缺乏養分時，自噬體的活動也會增強，因此實驗的自變量是培養液中營養物質的有無，因變量是液泡中自噬體的累積情況；實驗設計一般步驟：第一步是分組編號，第二步是控制自變量，第三步是因變量的測量與統計。

（1）①取液泡中缺乏降解酶的突變酵母隨機均分為兩組，標為A組和B組；

②將A組酵母菌放入完全培養液培養，B組酵母菌放入缺少營養物質的培養液中培養；

③每隔一段時間，取兩組培養液中酵母菌制作臨時裝片，顯微鏡觀察比較液泡中自噬體數量。

（2）該實驗的目的是驗證細胞缺乏養分時，自噬體的活動也會增強，實驗組酵母菌培養液中缺少營養物質，因此隨著時間推移，自噬體在酵母菌液泡中的積累數量會越來越多，如圖：
。

（3）分析題干材料，酵母菌細胞中最明顯的細胞器應是液泡，經碘液染色后，淀粉為藍色。

（4）在酵母菌的液泡中，發生自噬體內容物的降解，因此液泡在酵母菌中的作用相當于溶酶體在人體細胞中的作用，溶酶體中水解酶來自高爾基體。