Question

【題目】將玉米種子置于25℃、黑暗、水分適宜的條件下萌發，每天定時取相同數量的萌發種子，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（只考慮種子萌發所需的營養物質來源于胚乳）；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�；卮鹣铝袉栴}：

（1）細胞有氧呼吸生成C02的場所是_____________，圖1萌發過程中胚乳組織中的淀粉被水解成_________，通過呼吸作用為種子萌發提供能量。萌發過程中在_____________小時之間種子的呼吸速率最大。

（2）萌發過程中胚乳的部分營養物質轉化成幼苗的組成物質，其最大轉化速率為_____________mg粒-1d -1。若保持實驗條件不變，120小時后萌發種子的干重變化趨勢是_____________，原因是________________。

（3）圖2中A、B、C三點，可知_____________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_____________作用，其中_____________mmol/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_____________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C02作為檢測有氧呼吸速率的指標？請分析說明____________________________________________________。

Answer 1

【答案】 線粒體基質 葡萄糖 72-96 22 下降 幼苗呼吸作用消耗有機物，且不能進行光合作用 A 減慢 30 ATP 不能，因為無氧呼吸可能會產生CO2

【解析】試題分析：分析圖1中，種子萌發時物質和能量主要由胚乳通過呼吸作用提供。所以種子萌發時胚乳中的淀粉先被水解為葡萄糖，再通過呼吸作用提供能量。在種子萌發時，呼吸速率最大意味著種子中有機物的消耗量最大，干重下降最快，折線的斜率最大，所以在72-96小時內呼吸速率最大。分析圖2中曲線，與清水組相比，KNO3濃度越高，有氧呼吸速率越高，說明淹水時KNO3濃度對有氧呼吸速率降低有減緩作用，由于KNO3濃度為30mmol/L的實驗組有氧呼吸速率最高，說明此濃度下減緩有氧呼吸強度的效果最好。

（1）細胞有氧呼吸中，第二階段是丙酮酸與水反應生成二氧化碳，同時釋放能量并產生[H]，此階段的發生場所是線粒體基質。圖1中，胚乳貯藏養料，在種子萌發時提供物質和能量。所以種子萌發時胚乳中的淀粉先被水解為葡萄糖，再通過呼吸作用提供能量。在種子萌發時，呼吸速率最大意味著種子中有機物的消耗量最大，干重下降最快，折線的斜率最大，所以在72-96小時內呼吸速率最大。

（2）胚乳減少的干物質一方面轉化為幼苗的組成成分，另一方面供種子呼吸作用消耗。胚乳的部分營養物質轉化成幼苗的組成物質的速率為=胚乳干物質的減少量-萌發種子干物質的減少量。通過計算各個時間段可知，在96-120小時內轉化率最高為22mg/（�！�d）。種子萌發時物質和能量主要由胚乳提供，當真葉長出時就需要葉片進行光合作用提供物質和能量，否則就會因為胚乳中營養物質消耗完全而死亡。若保持實驗條件不變，120小時后萌發種子的干重會下降，幼苗呼吸作用消耗有機物，且不能進行光合作用。

（3）A、B、C三點中，A點有氧呼吸速率最高，此時單位時間內產生的[H]最多，因此與氧結合的[H]最多。從曲線走勢分析，與清水組相比，KNO3濃度越高，有氧呼吸速率越高，說明淹水時KNO3濃度對有氧呼吸速率降低有減緩作用，由于KNO3濃度為30mmol/L的實驗組有氧呼吸速率最高，說明此濃度下減緩有氧呼吸強度的效果最好。

（4）光反應中，葉綠素可利用光能將水分解為O2和[H]并合成ATP，[H]和ATP分別是暗反應的還原劑和能量供應物質；實驗中不能改用CO2作為檢測有氧呼吸速率的指標，因為有氧呼吸和無氧呼吸均能產生CO2對實驗結果有干擾，最好用氧氣的消耗速率作為檢測有氧呼吸速率的指標。