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，計算每粒的平均干重，結果如圖1所示（只考慮種子萌發(fā)所需的營養(yǎng)物質來源于胚乳）；圖2是研究淹水時不同濃度的KNO₃溶液對玉米根呼吸作用的影響實驗．回答下列問題：

（1）細胞有氧呼吸生成CO₂的場所是線粒體基質，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)物質轉化成幼苗的組成物質，其最大轉化速率為22mg•粒^-1•d ^-1．若保持實驗條件不變，120小時后萌發(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物，且不能進行光合作用．
（3）圖2中A、B、C三點，可知A點在單位時間內與氧結合的[H]最多．結果顯示，淹水時KNO₃對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，使光反應為暗反應提供的[H]和ATP減少；根系缺氧會導致根細胞無氧呼吸增強，實驗過程中能否改用CO₂作為檢測有氧呼吸速率的指標？請分析說明不能，因為無氧呼吸可能會產生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．并且此時種子在萌發(fā)過程中不能進行光合作用，只能進行呼吸作用，因此種子的有機物總量在減少，而種類會有所增加．

解答 解：（1）細胞進行有氧呼吸過程中產生二氧化碳的場所是線粒體基質．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，是因為被水解成葡萄糖，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，說明在此時間段內種子的呼吸速率最大．
（2）呼吸作用所消耗的有機物量=胚乳減少的干重量-轉化成幼苗的組成物質，計算出：96-120 小時的為27-5=22mg，最大轉化速率為22mg．若保持實驗條件不變，由于幼苗呼吸作用消耗種子儲存的有機物，且不能進行光合作用，120小時后萌發(fā)種子的干重下降．
（3）圖2中A、B、C三點，A點的有氧呼吸速率最大，所以A點與在單位時間內與氧結合的[H]最多．圖2表明，淹水時隨著時間的延長，KNO₃對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）光反應可以為暗反應提供[H]和ATP．由于無氧呼吸可能會產生CO₂故根系缺氧會導致根細胞無氧呼吸增強，實驗過程中不能改用CO₂作為檢測有氧呼吸速率的指標．
故答案為：
（1）線粒體基質    葡萄糖    72-96
（2）22    下降    幼苗呼吸作用消耗有機物，且不能進行光合作用
（3）A     減慢    30
（4）ATP     不能，因為無氧呼吸可能會產生CO₂

點評 本題考查了細胞呼吸的相關知識，意在考查考生的識圖分析能力，難度較大，解題的關鍵是明確每粒種子呼吸消耗的平均干重．