Question

17．在低温条件下，将叶片置于研钵中，加入某种溶液研磨后，用离心法进行分离．第一次分离成沉淀P₁（含细胞核和细胞壁碎片）和上清液S₁；随后又将S₁分离成沉淀P₂（含叶绿体）和上清液S₂；第三次离心将S₂分离成沉淀P₃（含线粒体）和上清液S₃；最后一次将S₃分离成沉淀P₄（含核糖体）和上清液S₄．现请回答下列问题（填入相应的字母符号，如S₁～S₄，P₁～P₄，见图）．
（1）含DNA最多的部分是P₁
（2）与光合作用有关的酶存在于S₁、P₂ 部分．
（3）与呼吸作用有关的酶存在于S₁、S₂、P₃部分．
（4）合成蛋白质的细胞器存在于S₁、S₂、S₃、P₄部分．
（5）我们把这种分离细胞组分的方法称为差速离心法．

Answer 1

分析 1、离心沉降是生物学上常用的分离不同物质的方法．它是指溶液受到强大的离心力作用时，由于溶液中各物质分子大小、形状、密度以及溶液的密度和黏度的不同，使不同物质有不同的沉降速度，由离心机中心向外移动，发生沉降作用，产生界面，达到从溶液中分离出来的目的．离心力不同，从溶液中分离出来的物质不同．每种物质或结构在一定的条件下有相对固定的沉降常数．本题所采用的就是利用不同的离心力对一些特定部分采取分步离心的方法，使细胞的各部分分开，达到单独研究其功能和特性的目的．
2、真核细胞的DNA主要存在于细胞核中，其次线粒体和叶绿体也含有少量DNA；
3、叶绿体的形态是椭球型或球形，线粒体主要呈棒状，核糖体是颗粒状．

解答 解：根据题干，画出示意图：

（1）含DNA最多的部分是在细胞核中，位于P₁内．
（2）与光合作用有关的酶在叶绿体内，含有叶绿体的是S₁、P₂．
（3）与呼吸作用有关的酶在细胞质基质和线粒体内，本题的分离原液中只含细胞碎片和细胞器，因而在各部分分离层中，均不包含细胞基质中的酶，只在包含线粒体的P₃层和包含P₃的S₁、S₂层中会有相应酶．
（4）细胞中合成蛋白质的细胞器是核糖体，所以P₄和包含P₄的S₁、S₂、S₃均可含核糖体．
（5）本题所用的分离细胞组分的方法称为差速离心法．
故答案为：
（1）P₁
（2）S₁、P₂
（3）S₁、S₂、P₃
（4）S₁、S₂、S₃、P₄
（5）差速离心法

点评 有关离心沉降的题目，题干叙述较复杂，重点考查学生的逻辑推理能力，具有很大的迷惑性，解题的关键是画出各部分的包含关系草图，便可使问题简单化．