Question

【題目】2013年諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)授予了發(fā)現(xiàn)囊泡運(yùn)輸調(diào)控機(jī)制的三位科學(xué)家。甲圖表示細(xì)胞通過(guò)形成囊泡運(yùn)輸物質(zhì)的過(guò)程，乙圖是甲圖的局部放大。不同囊泡介導(dǎo)不同途徑的運(yùn)輸。

（1）甲圖中囊泡X由[ ]________經(jīng)“出芽”形成，到達(dá)[ ]________并與之融合成為其一部分。囊泡Y內(nèi)“貨物”為水解酶，由此推測(cè)結(jié)構(gòu)⑤是________。

（2）乙圖中的囊泡能精確地將細(xì)胞“貨物”運(yùn)送并分泌到細(xì)胞外，據(jù)圖推測(cè)其原因是________，這一過(guò)程體現(xiàn)了________在結(jié)構(gòu)和功能上的統(tǒng)一和聯(lián)系。

（3）囊泡運(yùn)輸與S基因密切相關(guān)，科學(xué)家篩選了酵母菌S基因突變體，與野生型酵母菌對(duì)照，發(fā)現(xiàn)其內(nèi)質(zhì)網(wǎng)形成的囊泡在細(xì)胞內(nèi)大量積累。據(jù)此推測(cè)，S基因編碼的蛋白質(zhì)的功能是________。

（4）人體中唾液淀粉酶與⑤中水解酶的合成、加工路徑是否相似________（是或否）

（5）自然界中許多微生物能合成、分泌淀粉酶。為了篩選能合成高性能堿性淀粉酶的微生物，某興趣小組制備了三種微生物的淀粉酶提取液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（溶液中酶濃度相同），如下圖：

試管編號(hào) 實(shí)驗(yàn)步驟	試管1		試管2		試管3
pH=8緩沖液（ml）	1		1		1
甲提取液（ml）	0.8
乙提取液（ml）			0.8
丙提取液（ml）					0.8
淀粉溶液（ml）	2		2		2
各試管放入45℃的恒溫水浴中保溫適宜時(shí)間
取出上述三支試管，冷卻后滴入碘液
顏色深淺程度		++		-		+

（“+”表示顏色變化的深淺，“－”表示不變色）

①為了使實(shí)驗(yàn)更具科學(xué)性，應(yīng)增加一組對(duì)照實(shí)驗(yàn)，對(duì)照組的處理是________，根據(jù)上述結(jié)果，三種淀粉酶活性強(qiáng)弱的順序?yàn)?/span>________。

②該實(shí)驗(yàn)的自變量是_______，無(wú)關(guān)變量有_______（至少寫(xiě)出兩種）。

③除了用碘液檢驗(yàn)淀粉的剩余量來(lái)判斷實(shí)驗(yàn)結(jié)果外，還可以用________試劑來(lái)檢測(cè)生成物。若用該試劑檢驗(yàn)，還需要________處理。

Answer 1

【答案】[③]內(nèi)質(zhì)網(wǎng) [④]高爾基體 溶酶體 囊泡上的蛋白A與細(xì)胞膜上的蛋白 B（特異性）結(jié)合（或識(shí)別） 生物膜 參與囊泡與高爾基體的融合 是 pH=8緩沖液1ml、蒸餾水0.8ml、 淀粉溶液2ml 乙>丙>甲 不同來(lái)源的淀粉酶 各組間pH、溫度、加入提取濃度、 淀粉溶液的量和濃度等 斐林 （水�。┘訜�

【解析】

甲圖中①表示細(xì)胞核，②是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，③是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，④是高爾基體，X表示內(nèi)質(zhì)網(wǎng)出芽形成的囊泡，Y是高爾基體上脫落下的小囊泡；乙圖中A為囊泡表面的蛋白質(zhì)，B為細(xì)胞膜表面的受體蛋白。根據(jù)題中表格，實(shí)驗(yàn)的目的是比較甲、乙、丙三種微生物所產(chǎn)生的淀粉酶的活性，因而實(shí)驗(yàn)的自變量是不同的淀粉酶，其他如pH、溫度、提取液的量和濃度都為無(wú)關(guān)變量，應(yīng)相同且適宜，3組實(shí)驗(yàn)中從顏色可推測(cè)三種酶的活性大小的關(guān)系為乙>丙>甲，即試管2中淀粉酶的活性最高，其次是試管3、試管1。淀粉酶可催化淀粉水解產(chǎn)生麥芽糖，實(shí)驗(yàn)結(jié)果是用碘液檢測(cè)分解后的淀粉量，也可以用斐林試劑檢測(cè)淀粉水解產(chǎn)生的麥芽糖。

（1）分析甲圖，囊泡X由③內(nèi)質(zhì)網(wǎng)經(jīng)過(guò)出芽形成，與④高爾基體融合；囊泡Y內(nèi)的物質(zhì)為水解酶，因此推測(cè)結(jié)構(gòu)⑤是溶酶體。

（2）乙圖中的囊泡能精確地將細(xì)胞“貨物”運(yùn)送并分泌到細(xì)胞外是因?yàn)槟遗萆系牡鞍?/span>A與細(xì)胞膜上的蛋白B特異性的結(jié)合，這一過(guò)程體現(xiàn)了生物膜在結(jié)構(gòu)和功能上的統(tǒng)一和聯(lián)系。

（3）囊泡運(yùn)輸與S基因密切相關(guān)，科學(xué)家篩選了酵母菌S基因突變體，與野生型酵母菌對(duì)照，發(fā)現(xiàn)其內(nèi)質(zhì)網(wǎng)形成的囊泡在細(xì)胞內(nèi)大量積累，即囊泡不能運(yùn)往高爾基體并與之融合，據(jù)此推測(cè)，S基因編碼的蛋白質(zhì)的功能是參與囊泡與高爾基體的融合。

（4）人體中唾液淀粉酶是分泌蛋白，其合成與分泌過(guò)程為：由核糖體合成多肽，然后內(nèi)質(zhì)網(wǎng)初步加工，高爾基體進(jìn)一步加工成為具有生物活性的蛋白質(zhì)，據(jù)圖可知⑤中水解酶的合成、加工路徑與之相似。

（5）①為了使實(shí)驗(yàn)更具科學(xué)性，應(yīng)增加一組對(duì)照實(shí)驗(yàn)，對(duì)照組的處理是加入淀粉溶液2ml、pH=8緩沖液1ml、蒸餾水0.8ml；3支試管中加入碘液后，1號(hào)顏色最深，2號(hào)不變色，3號(hào)顏色較淺，說(shuō)明2號(hào)中淀粉已經(jīng)消耗完，1號(hào)中淀粉剩余最多，故三種淀粉酶活性強(qiáng)弱的順序?yàn)橐?/span>>丙>甲。

②實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖潜容^三種微生物的淀粉酶的活性，因此實(shí)驗(yàn)的自變量是不同來(lái)源的淀粉酶，各組間pH、溫度、加入提取濃度、淀粉溶液的量和濃度等屬于無(wú)關(guān)變量。

③淀粉水解產(chǎn)生麥芽糖，因此除了用碘液檢驗(yàn)淀粉的剩余量來(lái)判斷實(shí)驗(yàn)結(jié)果外，還可以用斐林試劑來(lái)檢測(cè)生成物。若用該試劑檢驗(yàn)，還需要（水�。┘訜崽幚�。