Question

【題目】2013年諾貝爾生理醫學獎授予了發現囊泡運輸調控機制的三位科學家。甲圖表示細胞通過形成囊泡運輸物質的過程，乙圖是甲圖的局部放大。不同囊泡介導不同途徑的運輸。

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

（2）乙圖中的囊泡能精確地將細胞“貨物”運送并分泌到細胞外，據圖推測其原因是________，這一過程體現了________在結構和功能上的統一和聯系。

（3）囊泡運輸與S基因密切相關，科學家篩選了酵母菌S基因突變體，與野生型酵母菌對照，發現其內質網形成的囊泡在細胞內大量積累。據此推測，S基因編碼的蛋白質的功能是________。

（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行實驗（溶液中酶濃度相同），如下圖：

試管編號 實驗步驟	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為了使實驗更具科學性，應增加一組對照實驗，對照組的處理是________，根據上述結果，三種淀粉酶活性強弱的順序為________。

②該實驗的自變量是_______，無關變量有_______（至少寫出兩種）。

③除了用碘液檢驗淀粉的剩余量來判斷實驗結果外，還可以用________試劑來檢測生成物。若用該試劑檢驗，還需要________處理。

Answer 1

【答案】[③]內質網 [④]高爾基體 溶酶體 囊泡上的蛋白A與細胞膜上的蛋白 B（特異性）結合（或識別） 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 （水浴）加熱

【解析】

甲圖中①表示細胞核，②是細胞質基質，③是內質網，④是高爾基體，X表示內質網出芽形成的囊泡，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，B為細胞膜表面的受體蛋白。根據題中表格，實驗的目的是比較甲、乙、丙三種微生物所產生的淀粉酶的活性，因而實驗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關變量，應相同且適宜，3組實驗中從顏色可推測三種酶的活性大小的關系為乙>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生麥芽糖，實驗結果是用碘液檢測分解后的淀粉量，也可以用斐林試劑檢測淀粉水解產生的麥芽糖。

（1）分析甲圖，囊泡X由③內質網經過出芽形成，與④高爾基體融合；囊泡Y內的物質為水解酶，因此推測結構⑤是溶酶體。

（2）乙圖中的囊泡能精確地將細胞“貨物”運送并分泌到細胞外是因為囊泡上的蛋白A與細胞膜上的蛋白B特異性的結合，這一過程體現了生物膜在結構和功能上的統一和聯系。

（3）囊泡運輸與S基因密切相關，科學家篩選了酵母菌S基因突變體，與野生型酵母菌對照，發現其內質網形成的囊泡在細胞內大量積累，即囊泡不能運往高爾基體并與之融合，據此推測，S基因編碼的蛋白質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，其合成與分泌過程為：由核糖體合成多肽，然后內質網初步加工，高爾基體進一步加工成為具有生物活性的蛋白質，據圖可知⑤中水解酶的合成、加工路徑與之相似。

（5）①為了使實驗更具科學性，應增加一組對照實驗，對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號顏色最深，2號不變色，3號顏色較淺，說明2號中淀粉已經消耗完，1號中淀粉剩余最多，故三種淀粉酶活性強弱的順序為乙>丙>甲。

②實驗目的是比較三種微生物的淀粉酶的活性，因此實驗的自變量是不同來源的淀粉酶，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關變量。

③淀粉水解產生麥芽糖，因此除了用碘液檢驗淀粉的剩余量來判斷實驗結果外，還可以用斐林試劑來檢測生成物。若用該試劑檢驗，還需要（水浴）加熱處理。