Question

某研究小组对某大豆新品种的种子萌发过程开展研究，首先将大豆种子置于适宜的环境中培养，定期检测萌发过程中种子的鲜重和气体交换速率（曲线①和②分別代表一种气体的交换速率。）如下图。回答下列问题：

(1)影响种子萌发的外界因素有________________（至少答出2点）。

(2)甲图中阶段Ⅱ期间，大豆种子胚细胞合成的_________解除种子休眠，促进种子萌发。阶段Ⅲ期间不可能发生的可遗传变异是_______________。

(3)乙图a点以前，曲线①高于②的原因是__________________，a点以后曲线②高于①,其原因是此时种子进行呼吸作用所使用的底物可能包含一定量的_____________。

Answer

氧气、温度、水分 赤霉素（或GA） 基因重组 种子进行了无氧呼吸，无氧呼吸不吸收氧气，但释放二氧化碳 脂肪（或脂肪和蛋白质）

【解析】试题分析：甲图种子萌发过程中，由于早期干种子不断吸水，种子鲜重增加，之后由于种子细胞代谢增强，分解有机物加快，鲜重基本不变，种子处于休眠期；之后因脱落酸的减少，赤霉素的合成、促进作用，种子开始萌发，鲜重又开始增加。乙图中两种气体显然是O2和CO2的交换速率，早期由于干种子无氧呼吸强，产生CO2的速率大于有氧呼吸消耗氧气的速率，之后出现a点，说明二者速率相等；a点之后，因为呼吸底物的改变如原来主要是糖类，现在改变为脂肪，才导致种子消耗O2的速率又大于释放CO2的速率。由此分析可知，曲线①代表CO2的释放速率，②代表O2消耗速率。

（1）影响种子萌发的外界因素有氧气、温度、水分。

（2）具有解除种子休眠，促进种子萌发的植物激素是赤霉素，由大豆种子胚细胞合成。甲图中阶段Ⅲ期间是种子萌发的幼苗生长阶段，不可能发生减数分裂，所以也就没有基因重组发生。

（3）乙图a点以前，曲线①中CO2释放速率高于②O2速率的原因是种子进行了无氧呼吸，无氧呼吸不吸收氧气，但释放二氧化碳。a点以后曲线②高于①，其原因是此时种子进行呼吸作用所使用的底物可能包含一定量的脂肪。

【点睛】本题关键要抓住萌发种子初期有无氧呼吸和有氧呼吸共存，导致产生的CO2速率大于消耗O2速率，进而对乙图中两条曲线定量分析，确定分别代表那种气体交换速率。后期出现O2消耗速率大于CO2产生速率，则要考虑到呼吸作用的分解有机物不同造成，如等质量的脂肪比糖类含有的H比例更高，所以有氧呼吸消耗O2更多，产生的CO2量较少。