Question

【題目】經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)：酵母細(xì)胞在饑餓時會出現(xiàn)細(xì)胞自噬現(xiàn)象，在細(xì)胞溶膠中形成雙層膜包被的自噬小泡，自噬小泡外膜與液泡膜融合，在酵母液泡中自噬小體可被酶催化分解，產(chǎn)物被細(xì)胞重新利用。PMSF是一種液泡蛋白酶抑制劑用PMSF處理后液泡中會出現(xiàn)不能被分解的自噬小體。而在營養(yǎng)充足的條件下，酵母細(xì)胞中也會出現(xiàn)小泡，這種小泡叫cvt小泡。APl是一種液泡蛋白，前體APl進(jìn)入液泡后才能成熟，其進(jìn)入液泡的途徑與自噬小泡和cvt小泡的形成有關(guān)（如下圖）�；卮鹣铝邢嚓P(guān)問題：

（1）酵母菌的同化作用類型屬于__________，在無氧狀態(tài)下，細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物是__________；如果在酵母培養(yǎng)液中通入18O2，最先能在__________（填物質(zhì)）中檢測到18O。

（2）自噬小體中包括細(xì)胞溶膠和一些細(xì)胞器，如果要證明線粒體也是通過細(xì)胞自噬途徑被消化的，需要檢測的分子是__________（在A、B、C、D中選擇），實驗組選用的材料和操作方法分別是：__________（在E、F、G、H中選擇）。

A．葡萄糖6—磷酸酶（糖酵解途徑中的一種酶）

B．丙酮酸

C．細(xì)胞色素C（電子傳遞鏈中的一個蛋白質(zhì)）

D．用18O2飼喂后檢測H218O

E．用PMSF處理的饑餓酵母細(xì)胞

F．不用PMSF處理的饑餓酵母細(xì)胞

G．裂解酵母細(xì)胞獲得的上清液

H．裂解酵母細(xì)胞后分離的液泡

（3）兩個實驗室分別誘變處理野生型酵母細(xì)胞，獲得cvt途徑障礙菌株cvt7和細(xì)胞自噬障礙菌株apg9，檢測cvt7時發(fā)現(xiàn)：在PMSF作用后，__________，說明突變?yōu)閏vt7的基因，在細(xì)胞自噬途徑中也有作用，檢測apg9發(fā)現(xiàn)APl__________，說明突變?yōu)閍pg9的基因在cvt途徑中也有作用。

（4）通常狀態(tài)酵母是一種單倍體細(xì)胞，酵母可以進(jìn)行結(jié)合生殖，即兩個酵母細(xì)胞結(jié)合后形成二倍體酵母，再進(jìn)行減數(shù)分裂后形成單倍體酵母，如果cvt7和apg9結(jié)合后形成的二倍體酵母表現(xiàn)出細(xì)胞自噬和cvt兩種途徑的障礙，則減數(shù)分裂后產(chǎn)生的自噬障礙細(xì)胞占__________%，說明突變產(chǎn)生cvt1和apg1的基因__________（填是或不是）相同基因。

Answer 1

【答案】 異養(yǎng)型 乙醇和CO2 水 C E、H 液泡中不出現(xiàn)自噬小體 不能成熟 100 相同

【解析】試題分析：本題考查酵母菌的相關(guān)知識點，分析酵母菌有氧呼吸和無氧呼吸的過程，以及酵母細(xì)胞的自噬現(xiàn)象，再結(jié)合題意作答。

（1）酵母菌屬于真菌，不能進(jìn)行光合作用，酵母菌的同化作用類型屬于異養(yǎng)型。在無氧狀態(tài)下，酵母菌能進(jìn)行無氧呼吸，細(xì)胞呼吸的產(chǎn)物是乙醇和CO2。通入18O2，酵母菌能進(jìn)行有氧呼吸，氧氣與還原氫結(jié)合形成水，因此在酵母培養(yǎng)液中通入18O2，最先能在水中檢測18O。

（2）ABC選項的物質(zhì)是線粒體在正常情況下進(jìn)行的有氧呼吸過程產(chǎn)生的物質(zhì)，因此當(dāng)線粒體通過細(xì)胞自噬途徑被消化時，ABC選項的物質(zhì)就不能產(chǎn)生，因此需要檢測的分子是細(xì)胞色素C，細(xì)胞色素C是線粒體中的一種蛋白質(zhì)，故選C。由于酵母細(xì)胞在饑餓時會出現(xiàn)細(xì)胞自噬現(xiàn)象，在酵母液泡中自噬小體可被酶催化分解，產(chǎn)物被細(xì)胞重新利用，因此需要用PMSF處理饑餓酵母細(xì)胞，使得液泡中自噬小體不會被分解，裂解酵母細(xì)胞后分離液泡，就能得到被細(xì)胞自噬的線粒體，故選E和H。

（3）PMSF是一種液泡蛋白酶抑制劑，用PMSF處理后液泡中會出現(xiàn)不能被分解的自噬小體，如果突變?yōu)閏vt7的基因在細(xì)胞自噬途徑中也有作用，則在PMSF作用后，液泡中不出現(xiàn)自噬小體。。APl是一種液泡蛋白，前體APl進(jìn)入液泡后才能成熟，如果突變?yōu)閍pg9的基因在cvt途徑中也有作用，則檢測apg9發(fā)現(xiàn)，前體APl不能成熟。

（4）由于酵母是一種單倍體細(xì)胞，減數(shù)分裂后產(chǎn)生的細(xì)胞都是單倍體酵母，細(xì)胞完全相同，因此減數(shù)分裂后產(chǎn)生的自噬障礙細(xì)胞占100%。cvt7和apg9結(jié)合后形成的二倍體酵母表現(xiàn)出細(xì)胞自噬和cvt兩種途徑的障礙，說明突變產(chǎn)生的cvt7和apg9的單倍體酵母細(xì)胞中的基因是相同的，因此突變產(chǎn)生cvt1和apg1的基因是相同基因。