Question

为了研究线粒体呼吸功能与精子活力之间的相关性，某研究小组收集不同活力的精子样本，测定精子的平均活力．采用超声波破碎精子，密度梯度离心法获取线粒体，测定线粒体总蛋白浓度与线粒体呼吸耗氧量．实验数据如下：请分析回答下列问题：

样本	精子平均活力	线粒体总蛋白浓度（mg/mL）	线粒体呼吸耗氧量 （nmol/min）
1	18.88	8.143	19.32
2	45.31	8.518	34.63
3	67.53	9.694	41.73

（1）除通过超声波破碎精子细胞获取线粒体外，还可将精子置于

 

中，使之释放出线粒体．为了鉴定所提取线粒体的活性，在载玻片上加一滴线粒体悬液，再滴加0.2%健那绿染液，发现样本2中被染成蓝绿色线粒体的比例约为40%．则样本1、2、3中线粒体被染成蓝绿色的比例从高到低的顺序依次为

 

．
（2）由表中数据可推断：随着

 

，

 

，精子平均活力逐渐提高．
（3）研究小组进一步研究精子DNA（细胞核与线粒体DNA）损伤与精子活力间的关系，发现精子DNA损伤程度越严重，精子活力越弱，原因最可能是

 

．

Answer 1

考点：线粒体、叶绿体的结构和功能

专题：

分析：通过表格中的获取精子平均活力与线粒体总蛋白浓度和线粒体呼吸耗氧量的关系，找出其中的规律．爆碎细胞的方法有1、珠磨法；2、高压匀浆法；3、超声破碎法；4、酶溶法；5、化学渗透法；6、渗透压法；7、干燥法等

解答： 解：
（1）除通过超声波破碎细胞外，还可以利用渗透压法，如把细胞放入清水或低渗溶液中，细胞会因吸水而涨破，进而破坏细胞膜．这样里面的结构和物质就渗出．健那绿染液是活性染料，将线粒体染成蓝绿色．根据线粒体活性越强颜色越深．通过线粒体中呼吸消耗氧气量，得知样品中线粒体活性由高到低的顺序依次为：样本3、样本2、样本1．
    故答案为：细胞破例低渗溶液（或清水）    样本3、样本2、样本1（或3、2、1）
（2）根据表中的信息：随着线粒体总蛋白浓度不断增加和线粒体呼吸耗氧量不断增加，精子的平均活力增强．
    故答案为：线粒体总蛋白浓度不断增加     线粒体呼吸耗氧量不断增加
（3）精子活力强弱与线粒体呼吸耗氧有关，而呼吸作用与线粒体中的呼吸没有关．精子DNA（细胞核与线粒体DNA）损伤程度越严重，精子活力越弱．说明了DNA损伤影响线粒体中呼吸酶的合成．
    故答案为：DNA控制着线粒体中有氧呼吸有关酶的合成．

点评：本题考查细胞破碎方法、线粒体的功能和线粒体鉴定实验的相关内容，意在考查考生理解所学知识的要点、培养考生的识表能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理的能力．