Question

【題目】某小組開展對(duì)貯存期分別為一年、三年和五年的三種花生種子活力鑒定實(shí)驗(yàn)，某親脂染料（活體染料，可以使活細(xì)胞呈現(xiàn)染色反應(yīng)的物質(zhì)，氧化型為黃色，還原型為紅色）可用于種子活力的鑒定。請(qǐng)根據(jù)所給條件回答有關(guān)問題。

實(shí)驗(yàn)材料：貯存期分別為一年、三年和五年的花生種子

試劑與用具：路

（1）實(shí)驗(yàn)依據(jù)：種子代謝過程中會(huì)產(chǎn)生____________，使染料變____________色

（2）實(shí)驗(yàn)思路①____________________________________

（3）分析與討論

①?gòu)募?xì)胞膜組成和結(jié)構(gòu)的角度來推測(cè)，染料可經(jīng)過細(xì)胞膜中的_________從細(xì)胞外進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)。

②經(jīng)鑒定，貯存期期為一年的種子活力最強(qiáng)，現(xiàn)將該種子放在氧氣充足的裝置中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)著色液滴向左移動(dòng)（圖甲），若改變氧氣濃度，測(cè)定O2的吸收速率如圖乙，請(qǐng)補(bǔ)充CO2的產(chǎn)生速率（a濃度下，為種子貯存的最佳條件）________________________

Answer 1

【答案】還原性氫（［H］）紅1.隨機(jī)選取三種種子各50顆分別加入含有一定量水的三個(gè)燒杯，浸泡一段時(shí)間，標(biāo)為A、B、C，另取50顆種子煮沸，標(biāo)為D組；2.取出種子，剝?nèi)シN皮，分別放在培養(yǎng)皿中，加入適量且等量的染料（以淹沒種子為宜）；3.一段時(shí)間后，倒去染料，觀察各組胚的顏色（種子的顏色，子葉的顏色），統(tǒng)計(jì)數(shù)量，計(jì)算染色率；4.對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析磷脂雙分子層

【解析】

種子呼吸過程中會(huì)產(chǎn)生NADH，親脂染料以自由擴(kuò)散方式通過細(xì)胞膜，而親脂染料的氧化型為黃色，還原型為紅色，故種子呼吸過程中產(chǎn)生的NADH會(huì)使染料顯紅色；鑒定種子活力方案可以設(shè)置如下：①隨機(jī)選取等量的三種種子若干，分別加入含有一定量水的三個(gè)燒杯，浸泡一段時(shí)間，標(biāo)為A、B、C；另取等量種子煮沸，標(biāo)為D組；②取出種子，剝?nèi)シN皮，分別放在培養(yǎng)皿中，加入適量且等量的染料，以淹沒種子為宜；③一段時(shí)間后，倒去染料，觀察各組胚的顏色，統(tǒng)計(jì)數(shù)量，計(jì)算染色率；④對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析，得出結(jié)論�；ㄉ�種子富含脂肪，由于脂肪含C、H元素，含O少，氧化分解時(shí)消耗的氧氣多，細(xì)胞呼吸過程吸收的氧氣大于釋放的二氧化碳，因此，圖甲裝置液滴會(huì)向左移動(dòng)，若種子呼吸以葡萄糖為原料，有氧呼吸過程吸收的氧氣與產(chǎn)生的二氧化碳相等，液滴不移動(dòng)，據(jù)此分析。

（1）種子代謝過程中會(huì)產(chǎn)生還原性氫（［H］）使染料變紅色。

（2）實(shí)驗(yàn)思路如下：①隨機(jī)選取三種種子各50顆分別加入含有一定量水的三個(gè)燒杯，浸泡一段時(shí)間，標(biāo)為A、B、C，另取50顆種子煮沸，標(biāo)為D組；②取出種子，剝?nèi)シN皮，分別放在培養(yǎng)皿中，加入適量且等量的染料（以淹沒種子為宜）；③一段時(shí)間后，倒去染料，觀察各組胚的顏色（種子的顏色，子葉的顏色），統(tǒng)計(jì)數(shù)量，計(jì)算染色率；④對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析。

（3）①由于該染料為親脂性染料，故以自由擴(kuò)散方式通過細(xì)胞膜，需要經(jīng)過細(xì)胞膜中的磷脂雙分子層才能進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)。

②裝置中著色液滴向左移動(dòng)，說明裝置內(nèi)部O2的消耗大于CO2的釋放，由于脂肪中C、H百分比含量較高，吸收的氧氣大于釋放的二氧化碳，著色液向左移動(dòng)，推測(cè)該種子發(fā)芽過程中所消耗的能源物質(zhì)包含脂質(zhì)。而脂質(zhì)代謝是細(xì)胞吸收的氧氣大于釋放的二氧化碳，因此圖中CO2的產(chǎn)生速率曲線比O2的吸收速率曲線要低一些，但總體趨勢(shì)與呼吸作用曲線類似。