Question

图为大豆种子在成熟过程中呼吸速率和干物质变化的示意图。请据图回答问题：

（1）大豆种子干物质中的C元素主要来源于外界的_________，该化合物参与光合作用的_________过程。

（2）若仅以葡萄糖为呼吸底物，第20天测得种子O₂吸收量和CO₂释放量之比为1:1，则大豆种子细胞内消耗氧和产生CO₂的具体场所是_____________________________。若H¹⁸O参与大豆种子的有氧呼吸，则此过程中¹⁸O的转移途径是__________________________，该实验的研究方法是____________。

（3）开花后10至30天左右，大豆种子的呼吸速率较高，原因是___________________。随干物质的积累，大豆种子逐渐成熟，自由水与结合水的比值________________，有利于___________________。

Answer

CO2 暗反应 线粒体内膜和线粒体基质 H218O→C18O2 同位素标记法 大分子有机物合成，需要细胞呼吸提供能量 降低 减少有机物消耗（降低呼吸速率）

【解析】试题分析：知道干物质含量的多少取决于光合作用制造的有机物与呼吸作用消耗的有机物的差值，在此基础上，熟记并理解光合作用和呼吸作用的过程等相关知识，据此围绕图示信息和题意，对各问题情境进行分析解答。

（1）大豆种子中的干物质来源于光合作用产生的有机物，因此，其中的C元素主要来源于外界的CO2，CO2参与光合作用的暗反应过程。

（2）若仅以葡萄糖为呼吸底物，第20天测得种子O2吸收量和CO2释放量之比为1:1，说明此时细胞仅进行有氧呼吸，所以大豆种子细胞内消耗氧和产生CO2的具体场所分别是线粒体内膜和线粒体基质。若H18O参与大豆种子的有氧呼吸，在有氧呼吸第二阶段，丙酮酸与水一起被彻底分解生成CO2和[H]，释放少量的能量，则此过程中18O的转移途径是H218O→C18O2，该实验的研究方法是同位素标记法。

（3）开花后10至30天左右，干物质含量不断增加，说明大分子有机物的合成不断加强，而大分子有机物的合成需要细胞呼吸提供能量，所以此时间段大豆种子的呼吸速率较高。种子逐渐成熟，细胞代谢逐渐减弱，自由水与结合水的比值将会降低，这有利于减少有机物消耗。