Question

16．某研究小組對(duì)一大豆新品種種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)過(guò)程開展研究，首先將大豆種子置于水分（蒸餾水）、通氣、光照等條件適宜的環(huán)境中培養(yǎng)，定期檢測(cè)萌發(fā)種子的干重變化，結(jié)果如圖1所示．據(jù)圖分析：
（1）第2-6天，種子從外界吸收水分，參與細(xì)胞內(nèi)生化反應(yīng)，導(dǎo)致干重增加．6天后種子干重減少的主要原因是細(xì)胞呼吸，分解了有機(jī)物．
（2）種皮未突破前，種子以無(wú)氧呼吸為主，第4天，實(shí)驗(yàn)小組測(cè)得種子吸收的O₂和釋放的CO₂之比為1：3，此時(shí)大豆細(xì)胞內(nèi)有機(jī)物酒精增多，該物質(zhì)產(chǎn)生于細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，產(chǎn)生該物質(zhì)的葡萄糖占被分解葡萄糖的比例是6：7．第10天，大豆的呼吸速率與光合速率大致相當(dāng)．
（3）為鑒定這批種子的存活率，某科研人員進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，具體操作如下：
Ⅰ：取若干培養(yǎng)皿，倒入含有溴麝香草酚藍(lán)的瓊脂溶液，使其成一均勻的薄層，冷卻后備用．
Ⅱ：在溫水中浸泡種子，使種子吸足水分．
Ⅲ：取上述種子200粒，整齊地埋于上述培養(yǎng)皿中，間隔距離至少1cm．然后將培養(yǎng)皿置于適宜溫度下培養(yǎng)2-4小時(shí)．
Ⅳ：觀察種子附近瓊脂的顏色變化．
①在溫水中浸泡種子時(shí)，測(cè)定了種子呼吸過(guò)程CO₂釋放速率和O₂吸收速率，如圖2所示．3時(shí)至4時(shí)，種子的呼吸場(chǎng)所為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)．4時(shí)至40時(shí)，種子呼吸分解糖類生成的最終產(chǎn)物有CO₂、H₂O、乙醇，40時(shí)以后種子的呼吸方式最可能為有氧呼吸．
②上述實(shí)驗(yàn)操作Ⅳ觀察到種子附近的瓊脂顏色由藍(lán)色變綠色再變黃色，說(shuō)明種子是有生命活力的．
③有人認(rèn)為用上述實(shí)驗(yàn)鑒定種子的存活率并不嚴(yán)密，還應(yīng)采用等量的用沸水殺死的種子做同樣處理，進(jìn)行對(duì)比觀察．

Answer 1

分析 根據(jù)題意和圖示分析可知：
圖1中：第2-6天，種子無(wú)光合作用，故干重增加是因種子吸收水分，自由水轉(zhuǎn)化為結(jié)合水導(dǎo)致的；6天后種子干重減少的主要原因是種子進(jìn)行細(xì)胞呼吸，有機(jī)物被分解使干重減少．種子吸收的O₂和釋放的CO₂之比為1：3，說(shuō)明多余的二氧化碳為無(wú)氧呼吸釋放的，無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物還有酒精，場(chǎng)所為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)．
圖2中：4時(shí)至40時(shí)，二氧化碳釋放量大于氧氣吸收量，種子既進(jìn)行有氧呼吸，也進(jìn)行無(wú)氧呼吸，分解糖類生成的最終產(chǎn)物有CO₂、H₂O、乙醇，40時(shí)以后，種子吸收氧氣與釋放二氧化碳量相等，種子的呼吸方式最可能為有氧呼吸．

解答 解：（1）第2-6天，種子干重增加是因種子吸收水分，自由水轉(zhuǎn)化為結(jié)合水導(dǎo)致的.6天后種子干重減少的主要原因是種子進(jìn)行細(xì)胞呼吸，有機(jī)物被分解使干重減少．
（2）種子吸收的O₂和釋放的CO₂之比為1：3，說(shuō)明多余的二氧化碳為無(wú)氧呼吸釋放的，故產(chǎn)物酒精增多，無(wú)氧呼吸的場(chǎng)所為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，由種子吸收的O₂和釋放的CO₂之比為1：3，故種子無(wú)氧呼吸和有氧呼吸釋放的二氧化碳之比為2：1，消耗的葡萄糖之比為6：1，故產(chǎn)生該物質(zhì)的葡萄糖即無(wú)氧呼吸的葡萄糖占被分解葡萄糖的比例是6：7．第10天，大豆的呼吸速率與光合速率大致相當(dāng)．
（3）①在溫水中浸泡種子，3時(shí)至4時(shí)，種子不吸收氧氣，只進(jìn)行無(wú)氧呼吸，呼吸場(chǎng)所為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)．4時(shí)至40時(shí)，二氧化碳釋放量大于氧氣吸收量，種子既進(jìn)行有氧呼吸，也進(jìn)行無(wú)氧呼吸，分解糖類生成的最終產(chǎn)物有CO₂、H₂O、乙醇，40時(shí)以后，種子吸收氧氣與釋放二氧化碳量相等，種子的呼吸方式最可能為有氧呼吸．
②溴麝香草酚藍(lán)能與二氧化碳的產(chǎn)生由藍(lán)色變綠色再變黃色的顏色反應(yīng)，有二氧化碳產(chǎn)生，說(shuō)明細(xì)胞進(jìn)行呼吸作用，說(shuō)明種子是有生命活力的．
③實(shí)驗(yàn)缺少對(duì)照組，應(yīng)用等量的用沸水殺死的種子做相同實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行對(duì)比觀察．
故答案為：
（1）水分     細(xì)胞呼吸，分解了有機(jī)物
（2）酒精   細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)      6：7     10
（3）①細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)    CO₂、H₂O、乙醇   有氧呼吸
②綠　 黃    ③等量的用沸水殺死的種子（“等量的滅菌消毒的死種子”“等量的死種子”）

點(diǎn)評(píng) 本題考查細(xì)胞呼吸原理及應(yīng)用的知識(shí)．意在考查學(xué)生能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析圖表和理解能力，通過(guò)比較、分析與綜合等方法對(duì)某些生物學(xué)問(wèn)題進(jìn)行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結(jié)論的能力．