Question

關于線粒體的起源有多種觀點，其中“內共生起源”學說（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有很多，請結合所學知識和上述圖示回答下列問題．
（1）“內共生起源”學說認為真核細胞中的線粒體是由侵入細胞或被細胞吞入的某種原核細胞經過漫長的歲月演變而來的，請問圖乙所示的過程體現(xiàn)了細胞膜具有的結構特點是

 

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

 

．
（2）線粒體內部含有

 

（填物質）和

 

（填結構），能夠自主地指導蛋白質的合成，因而在遺傳方面體現(xiàn)出一定的自主性．
（3）根據上面的理論依據，真核細胞中同樣可以用“內共生起源”學說解釋其起源的細胞器是

 

．
（4）隨著進化，現(xiàn)在需氧型的真核細胞中的線粒體已不能像需氧型的原核細胞一樣獨立的完成有氧呼吸，對此，同學們展開討論，提出兩個觀點：
觀點一：細胞質基質只為線粒體完成有氧呼吸提供必要的場所
觀點二：線粒體只能將丙酮酸進一步的氧化分解，而丙酮酸的產生依賴于細胞質基質
請完成下列實驗設計，探究哪一個觀點正確．
實驗試劑和用品：
錐形瓶、酵母菌破碎后經離心處理得到只含有細胞質基質的上清液（試劑1）、只含有酵母菌線粒體的沉淀物（試劑2）、質量分數5%的葡萄糖溶液（試劑3）、質量分數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．
實驗步驟：
①取錐形瓶等連接成如下2裝置三套，依次編號為A、B、C．
②每組裝置中按下表添加相應的試劑，并向裝置通氣一段時間，觀察三組裝置中3號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

補充完表格中空白地方

 

．
實驗結果及結論：
若

 

，則觀點1正確；
若

 

，則觀點2正確．

Answer 1

考點：線粒體、葉綠體的結構和功能

專題：

分析：（1）葉綠體和線粒體都是雙層膜結構的細胞器，而且兩者的外膜和內膜的功能不一樣，近些年來的內共生學說比較流行．關于線粒體的內共生假說：線粒體體來源于被原始的前真核生物吞噬的好氧性細菌，由于真核細胞的吞噬作用，體現(xiàn)了膜的流動性，這種細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菌，這種細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）設計實驗時一定要設計對照試驗．本實驗的目的是“線粒體只能將丙酮酸進一步的氧化分解，而丙酮酸的產生依賴于細胞質基質”，缺乏只有線粒體、葡萄糖的實驗，所以B錐形瓶中應該加入線粒體、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）細胞的吞噬作用體現(xiàn)膜的結構特點：具有一定的流動性，“內共生學說”中線粒體的內膜來源于細菌，線粒體外膜來源于真核，所以線粒體的內、外膜的化學成分和功能是不同的．
（2）線粒體的來源于細菌，細菌有DNA和核糖體．
（3）葉綠體也具有兩層膜，結構上和線粒體相類似，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菌，這種細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本實驗的目的是“線粒體只能將丙酮酸進一步的氧化分解，而丙酮酸的產生依賴于細胞質基質”，缺乏只有線粒體、葡萄糖的實驗，所以B錐形瓶中應該加入線粒體、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胞質基質，如果A產生二氧化碳，C不產生說明細胞質基質只為線粒體完成有氧呼吸提供必要的場所；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，但是有細胞質基質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一步的氧化分解，而丙酮酸的產生依賴于細胞質基質．
故答案為：（1）具有一定的流動性     內外膜的來源不相同  
（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

點評：本題是信息給予題，這類題目題干是向學生提供解題信息，多以文字敘述為主，有的再輔以圖示和數據等信息，題干的特點往往具有隱蔽性、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．