Question

8．將玉米種子置于25℃、黑暗、水分適宜的條件下萌發(fā)，每天定時(shí)取相同數(shù)量的萌發(fā)種子，一半直接烘干稱重，另一半切取胚乳烘干稱重，計(jì)算每粒的平均干重，結(jié)果如圖1所示（只考慮種子萌發(fā)所需的營養(yǎng)物質(zhì)來源于胚乳）；圖2是研究淹水時(shí)不同濃度的KNO₃溶液對(duì)玉米根呼吸作用的影響實(shí)驗(yàn)．回答下列問題：

（1）細(xì)胞有氧呼吸生成CO₂的場所是線粒體基質(zhì)，圖1萌發(fā)過程中胚乳組織中的淀粉被水解成葡萄糖，通過呼吸作用為種子萌發(fā)提供能量．萌發(fā)過程中在72-96小時(shí)之間種子的呼吸速率最大．
（2）萌發(fā)過程中胚乳的部分營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化成幼苗的組成物質(zhì)，其最大轉(zhuǎn)化速率為22mg•粒^-1•d ^-1．若保持實(shí)驗(yàn)條件不變，120小時(shí)后萌發(fā)種子的干重變化趨勢是下降，原因是幼苗呼吸作用消耗有機(jī)物，且不能進(jìn)行光合作用．
（3）圖2中A、B、C三點(diǎn)，可知A點(diǎn)在單位時(shí)間內(nèi)與氧結(jié)合的[H]最多．結(jié)果顯示，淹水時(shí)KNO₃對(duì)玉米根有氧呼吸速率降低有減慢作用，其中30mmol/L的KNO₃溶液作用效果最好．
（4）淹水缺氧使地上部分和根系印生長均受到阻礙，地上部分葉色變黃，葉綠素含量減少，使光反應(yīng)為暗反應(yīng)提供的[H]和ATP減少；根系缺氧會(huì)導(dǎo)致根細(xì)胞無氧呼吸增強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)過程中能否改用CO₂作為檢測有氧呼吸速率的指標(biāo)？請(qǐng)分析說明不能，因?yàn)闊o氧呼吸可能會(huì)產(chǎn)生CO₂．

Answer 1

分析 玉米屬于單子葉植物，種子是由種皮、胚乳、胚三部分組成．胚將通過分裂分化形成根芽莖等器官，而胚乳在其過程中提供營養(yǎng)物質(zhì)．并且此時(shí)種子在萌發(fā)過程中不能進(jìn)行光合作用，只能進(jìn)行呼吸作用，因此種子的有機(jī)物總量在減少，而種類會(huì)有所增加．

解答 解：（1）細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸過程中產(chǎn)生二氧化碳的場所是線粒體基質(zhì)．種子萌發(fā)過程需要消耗能量，萌發(fā)過程中胚乳組織中的淀粉含量下降，是因?yàn)楸凰�解成葡萄糖，再通過呼吸作用為種子萌發(fā)提供能量．圖中曲線表明72-96h之間曲線均明顯下降，說明在此時(shí)間段內(nèi)種子的呼吸速率最大．
（2）呼吸作用所消耗的有機(jī)物量=胚乳減少的干重量-轉(zhuǎn)化成幼苗的組成物質(zhì)，計(jì)算出：96-120 小時(shí)的為27-5=22mg，最大轉(zhuǎn)化速率為22mg．若保持實(shí)驗(yàn)條件不變，由于幼苗呼吸作用消耗種子儲(chǔ)存的有機(jī)物，且不能進(jìn)行光合作用，120小時(shí)后萌發(fā)種子的干重下降．
（3）圖2中A、B、C三點(diǎn)，A點(diǎn)的有氧呼吸速率最大，所以A點(diǎn)與在單位時(shí)間內(nèi)與氧結(jié)合的[H]最多．圖2表明，淹水時(shí)隨著時(shí)間的延長，KNO₃對(duì)玉米根有氧呼吸速率降低有降低作用，且30mmol/L的KNO₃溶液作用效果最好．
（4）光反應(yīng)可以為暗反應(yīng)提供[H]和ATP．由于無氧呼吸可能會(huì)產(chǎn)生CO₂故根系缺氧會(huì)導(dǎo)致根細(xì)胞無氧呼吸增強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)過程中不能改用CO₂作為檢測有氧呼吸速率的指標(biāo)．
故答案為：
（1）線粒體基質(zhì)    葡萄糖    72-96
（2）22    下降    幼苗呼吸作用消耗有機(jī)物，且不能進(jìn)行光合作用
（3）A     減慢    30
（4）ATP     不能，因?yàn)闊o氧呼吸可能會(huì)產(chǎn)生CO₂

點(diǎn)評(píng) 本題考查了細(xì)胞呼吸的相關(guān)知識(shí)，意在考查考生的識(shí)圖分析能力，難度較大，解題的關(guān)鍵是明確每粒種子呼吸消耗的平均干重．