Question

【题目】经研究发现：酵母细胞在饥饿时会出现细胞自噬现象，在细胞溶胶中形成双层膜包被的自噬小泡，自噬小泡外膜与液泡膜融合，在酵母液泡中自噬小体可被酶催化分解，产物被细胞重新利用。PMSF是一种液泡蛋白酶抑制剂用PMSF处理后液泡中会出现不能被分解的自噬小体。而在营养充足的条件下，酵母细胞中也会出现小泡，这种小泡叫cvt小泡。APl是一种液泡蛋白，前体APl进入液泡后才能成熟，其进入液泡的途径与自噬小泡和cvt小泡的形成有关（如下图）。回答下列相关问题：

（1）酵母菌的同化作用类型属于__________，在无氧状态下，细胞呼吸的产物是__________；如果在酵母培养液中通入18O2，最先能在__________（填物质）中检测到18O。

（2）自噬小体中包括细胞溶胶和一些细胞器，如果要证明线粒体也是通过细胞自噬途径被消化的，需要检测的分子是__________（在A、B、C、D中选择），实验组选用的材料和操作方法分别是：__________（在E、F、G、H中选择）。

A．葡萄糖6—磷酸酶（糖酵解途径中的一种酶）

B．丙酮酸

C．细胞色素C（电子传递链中的一个蛋白质）

D．用18O2饲喂后检测H218O

E．用PMSF处理的饥饿酵母细胞

F．不用PMSF处理的饥饿酵母细胞

G．裂解酵母细胞获得的上清液

H．裂解酵母细胞后分离的液泡

（3）两个实验室分别诱变处理野生型酵母细胞，获得cvt途径障碍菌株cvt7和细胞自噬障碍菌株apg9，检测cvt7时发现：在PMSF作用后，__________，说明突变为cvt7的基因，在细胞自噬途径中也有作用，检测apg9发现APl__________，说明突变为apg9的基因在cvt途径中也有作用。

（4）通常状态酵母是一种单倍体细胞，酵母可以进行结合生殖，即两个酵母细胞结合后形成二倍体酵母，再进行减数分裂后形成单倍体酵母，如果cvt7和apg9结合后形成的二倍体酵母表现出细胞自噬和cvt两种途径的障碍，则减数分裂后产生的自噬障碍细胞占__________%，说明突变产生cvt1和apg1的基因__________（填是或不是）相同基因。

Answer 1

【答案】 异养型 乙醇和CO2 水 C E、H 液泡中不出现自噬小体 不能成熟 100 相同

【解析】试题分析：本题考查酵母菌的相关知识点，分析酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸的过程，以及酵母细胞的自噬现象，再结合题意作答。

（1）酵母菌属于真菌，不能进行光合作用，酵母菌的同化作用类型属于异养型。在无氧状态下，酵母菌能进行无氧呼吸，细胞呼吸的产物是乙醇和CO2。通入18O2，酵母菌能进行有氧呼吸，氧气与还原氢结合形成水，因此在酵母培养液中通入18O2，最先能在水中检测18O。

（2）ABC选项的物质是线粒体在正常情况下进行的有氧呼吸过程产生的物质，因此当线粒体通过细胞自噬途径被消化时，ABC选项的物质就不能产生，因此需要检测的分子是细胞色素C，细胞色素C是线粒体中的一种蛋白质，故选C。由于酵母细胞在饥饿时会出现细胞自噬现象，在酵母液泡中自噬小体可被酶催化分解，产物被细胞重新利用，因此需要用PMSF处理饥饿酵母细胞，使得液泡中自噬小体不会被分解，裂解酵母细胞后分离液泡，就能得到被细胞自噬的线粒体，故选E和H。

（3）PMSF是一种液泡蛋白酶抑制剂，用PMSF处理后液泡中会出现不能被分解的自噬小体，如果突变为cvt7的基因在细胞自噬途径中也有作用，则在PMSF作用后，液泡中不出现自噬小体。。APl是一种液泡蛋白，前体APl进入液泡后才能成熟，如果突变为apg9的基因在cvt途径中也有作用，则检测apg9发现，前体APl不能成熟。

（4）由于酵母是一种单倍体细胞，减数分裂后产生的细胞都是单倍体酵母，细胞完全相同，因此减数分裂后产生的自噬障碍细胞占100%。cvt7和apg9结合后形成的二倍体酵母表现出细胞自噬和cvt两种途径的障碍，说明突变产生的cvt7和apg9的单倍体酵母细胞中的基因是相同的，因此突变产生cvt1和apg1的基因是相同基因。