Question

【题目】科学家研究发现酵母菌中蛋白质在液泡中降解的过程，首先由一种称为自噬体的囊泡逐渐吞没细胞内受损的蛋白质和细胞器，然后与液泡相融。在液泡中，自噬体内容物被降解成更小的物质成分，为细胞提供自我更新所需的营养和材料。为验证细胞缺乏养分时，自噬体的活动也会增强，请根据以下提供的材料设计实验，写出实验思路：

材料与用具：培养瓶若干、酵母菌完全培养液、缺少营养物质的酵母菌培养液、液泡中缺乏降解酶的突变酵母菌若干（自噬体会在液泡中累积）、显微镜、载玻片、盖玻片、滴管等。

（要求与说明：酵母菌培养具体方法、装片制作过程不作要求，实验条件适宜）

（1）请将以下实验步骤补充完整：

①取液泡中缺乏降解酶的突变酵母菌_______________________________________________。

②_____________________________________________________________________________。

③每隔一段时间，_______________________________________________________________。

④统计并分析所得数据。

（2）预测实验组观察结果（设计一个坐标系，用柱形图表示两次观察结果）_______。

（3）观察酵母菌时，视野中杂质较多，但只要掌握住酵母菌形状和内部明显的液泡，尤其是经碘液染色后呈褐色的核和________色的淀粉粒这些特点，就可以跟其他杂菌区分开来。

（4）酵母菌中的液泡相当于人体细胞中的_____________，它们内部含有多种酶，这些酶原来存在于人体细胞的____________中。

Answer 1

【答案】随机均分为两组，标为A组和B组 将A组酵母菌放入完全培养液培养，B组酵母菌放入缺少营养物质的培养液中培养； 取两组培养液中酵母菌制作临时装片，显微镜观察比较液泡中自噬体数量 蓝 溶酶体 高尔基体

【解析】

细胞自噬是真核生物细胞内普遍存在的一种自稳机制，它通过溶酶体途径对细胞内受损的蛋白质、细胞器或入侵的病原体等进行降解并回收利用。根据题干信息分析，该实验的目的是验证细胞缺乏养分时，自噬体的活动也会增强，因此实验的自变量是培养液中营养物质的有无，因变量是液泡中自噬体的累积情况；实验设计一般步骤：第一步是分组编号，第二步是控制自变量，第三步是因变量的测量与统计。

（1）①取液泡中缺乏降解酶的突变酵母随机均分为两组，标为A组和B组；

②将A组酵母菌放入完全培养液培养，B组酵母菌放入缺少营养物质的培养液中培养；

③每隔一段时间，取两组培养液中酵母菌制作临时装片，显微镜观察比较液泡中自噬体数量。

（2）该实验的目的是验证细胞缺乏养分时，自噬体的活动也会增强，实验组酵母菌培养液中缺少营养物质，因此随着时间推移，自噬体在酵母菌液泡中的积累数量会越来越多，如图：
。

（3）分析题干材料，酵母菌细胞中最明显的细胞器应是液泡，经碘液染色后，淀粉为蓝色。

（4）在酵母菌的液泡中，发生自噬体内容物的降解，因此液泡在酵母菌中的作用相当于溶酶体在人体细胞中的作用，溶酶体中水解酶来自高尔基体。