Question

關(guān)于線粒體的起源有多種觀點(diǎn)，其中“內(nèi)共生起源”學(xué)說（如圖1所示）已被越來越多的人所接受．
能夠支持這一假說的有力證據(jù)有很多，請(qǐng)結(jié)合所學(xué)知識(shí)和上述圖示回答下列問題．
（1）“內(nèi)共生起源”學(xué)說認(rèn)為真核細(xì)胞中的線粒體是由侵入細(xì)胞或被細(xì)胞吞入的某種原核細(xì)胞經(jīng)過漫長的歲月演變而來的，請(qǐng)問圖乙所示的過程體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是

 

．研究發(fā)現(xiàn)，線粒體的內(nèi)、外膜的化學(xué)成分和功能是不同的，據(jù)圖分析最可能的原因是

 

．
（2）線粒體內(nèi)部含有

 

（填物質(zhì)）和

 

（填結(jié)構(gòu)），能夠自主地指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成，因而在遺傳方面體現(xiàn)出一定的自主性．
（3）根據(jù)上面的理論依據(jù)，真核細(xì)胞中同樣可以用“內(nèi)共生起源”學(xué)說解釋其起源的細(xì)胞器是

 

．
（4）隨著進(jìn)化，現(xiàn)在需氧型的真核細(xì)胞中的線粒體已不能像需氧型的原核細(xì)胞一樣獨(dú)立的完成有氧呼吸，對(duì)此，同學(xué)們展開討論，提出兩個(gè)觀點(diǎn)：
觀點(diǎn)一：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)只為線粒體完成有氧呼吸提供必要的場(chǎng)所
觀點(diǎn)二：線粒體只能將丙酮酸進(jìn)一步的氧化分解，而丙酮酸的產(chǎn)生依賴于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)
請(qǐng)完成下列實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，探究哪一個(gè)觀點(diǎn)正確．
實(shí)驗(yàn)試劑和用品：
錐形瓶、酵母菌破碎后經(jīng)離心處理得到只含有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的上清液（試劑1）、只含有酵母菌線粒體的沉淀物（試劑2）、質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%的葡萄糖溶液（試劑3）、質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%的丙酮酸溶液（試劑4）、蒸餾水、橡皮管夾若干、其他常用器材和試劑．
實(shí)驗(yàn)步驟：
①取錐形瓶等連接成如下2裝置三套，依次編號(hào)為A、B、C．
②每組裝置中按下表添加相應(yīng)的試劑，并向裝置通氣一段時(shí)間，觀察三組裝置中3號(hào)瓶澄清石灰水的是否變渾濁．

錐形瓶 組別	1	2	3
A	10%的NaOH	10ml試劑1+10ml試劑2+10ml試劑3	澄清的石灰水
B	10%的NaOH		澄清的石灰水
C	10%的NaOH	10ml蒸餾水+10ml試劑2+10ml試劑4	澄清的石灰水

補(bǔ)充完表格中空白地方

 

．
實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論：
若

 

，則觀點(diǎn)1正確；
若

 

，則觀點(diǎn)2正確．

Answer 1

考點(diǎn)：線粒體、葉綠體的結(jié)構(gòu)和功能

專題：

分析：（1）葉綠體和線粒體都是雙層膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器，而且兩者的外膜和內(nèi)膜的功能不一樣，近些年來的內(nèi)共生學(xué)說比較流行．關(guān)于線粒體的內(nèi)共生假說：線粒體體來源于被原始的前真核生物吞噬的好氧性細(xì)菌，由于真核細(xì)胞的吞噬作用，體現(xiàn)了膜的流動(dòng)性，這種細(xì)菌和前真核生物共生，在長期的共生過程中演化成了線粒體．葉綠體也是雙層膜，葉綠體的起源是被原始的前真核生物吞噬的光合細(xì)菌，這種細(xì)菌和前真核生物共生，在長期的共生過程中演化成了葉綠體．
（2）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)一定要設(shè)計(jì)對(duì)照試驗(yàn)．本實(shí)驗(yàn)的目的是“線粒體只能將丙酮酸進(jìn)一步的氧化分解，而丙酮酸的產(chǎn)生依賴于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)”，缺乏只有線粒體、葡萄糖的實(shí)驗(yàn)，所以B錐形瓶中應(yīng)該加入線粒體、葡萄糖，變量只能是單一變量，所以還要加入10ml的蒸餾水．

解答： 解：（1）細(xì)胞的吞噬作用體現(xiàn)膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：具有一定的流動(dòng)性，“內(nèi)共生學(xué)說”中線粒體的內(nèi)膜來源于細(xì)菌，線粒體外膜來源于真核，所以線粒體的內(nèi)、外膜的化學(xué)成分和功能是不同的．
（2）線粒體的來源于細(xì)菌，細(xì)菌有DNA和核糖體．
（3）葉綠體也具有兩層膜，結(jié)構(gòu)上和線粒體相類似，所以葉綠體的演化過程可以是葉綠體的起源是被原始的前真核生物吞噬的光合細(xì)菌，這種細(xì)菌和前真核生物共生，在長期的共生過程中演化成了葉綠體．
（4）①本實(shí)驗(yàn)的目的是“線粒體只能將丙酮酸進(jìn)一步的氧化分解，而丙酮酸的產(chǎn)生依賴于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)”，缺乏只有線粒體、葡萄糖的實(shí)驗(yàn)，所以B錐形瓶中應(yīng)該加入線粒體、葡萄糖，變量只能是單一變量，所以還要加入10ml的蒸餾水．
②A和C相比較變量是否含有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，如果A產(chǎn)生二氧化碳，C不產(chǎn)生說明細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)只為線粒體完成有氧呼吸提供必要的場(chǎng)所；B和C相比較，說明線粒體能分解丙酮酸，不能分解葡萄糖，A和C組比較，但是有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)就可以將葡萄糖分解為丙酮酸，綜合比較說明線粒體只能將丙酮酸進(jìn)一步的氧化分解，而丙酮酸的產(chǎn)生依賴于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)．
故答案為：（1）具有一定的流動(dòng)性     內(nèi)外膜的來源不相同  
（2）DNA     核糖體  
（3）葉綠體
（4）10ml蒸餾水+10ml試劑2+10ml試劑3
只有A組裝置中澄清石灰水變渾濁
AC組裝置中澄清石灰水變渾濁，B組不變渾濁

點(diǎn)評(píng)：本題是信息給予題，這類題目題干是向?qū)W生提供解題信息，多以文字?jǐn)⑹鰹橹�，有的再輔以圖示和數(shù)據(jù)等信息，題干的特點(diǎn)往往具有隱蔽性、啟發(fā)性和遷移性．問題部分是圍繞題干給出的信息主題展開的，能否解答問題，關(guān)鍵取決于是否能夠從題干中獲取多少信息以及獲得的信息能否快速地遷移到要解答的問題中來．