Question

将适量的小麦种子置于密封的、有适量水的广口瓶内，在25℃条件下，瓶内CO₂和O₂含量变化如图所示。请回答：

（1）在O～t₁期间，种子进行的呼吸作用方式是________________，判断依据是_______________。在此期间，广口瓶内还生成________，可通过向培养液中滴加溶有____________的浓硫酸溶液加以鉴定，其颜色变化为_______________。CO₂可以使用BTB检测，其名称为_____________。

（2）在t₁～t₂期间，瓶内O₂含量降低主要是由种子细胞进行______________引起的，该过程进行的场所是__________________。此时期小麦种子吸收¹⁸O₂，一段时间后，会在____________（产物）中检测到放射性。

（3）若测得t₁～t₂期间，广口瓶内O₂和CO₂含量变化比例为3∶5，则此时种子细胞内无氧呼吸与有氧呼吸消耗的葡萄糖之比为_____(假设呼吸底物为葡萄糖)。

（4）若t₃后，广口瓶内O₂含量开始增加，推测其原因可能是_____________。

Answer

无氧呼吸 此时容器内O2含量不变，但CO2含量在上升 酒精 重铬酸钾 橙色变为灰绿色 溴麝香草酚蓝水溶液 有氧呼吸 细胞质基质和线粒体 水和CO2 2∶1 种子萌发为幼苗，进行光合作用产生氧气的量大于呼吸作用消耗氧气的量

【解析】

小麦种子萌发的过程中，幼苗形成以前不能进行光合作用合成有机物，细胞进行呼吸作用要消耗有机物，因此有机物的总量会减少；

小麦种子在萌发的过程中有氧呼吸的产物是二氧化碳和水，有氧呼吸时消耗1mol葡萄糖需要吸收6mol氧气，产生6mol二氧化碳，无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳，无氧呼吸消耗1mol葡萄糖产生2mol二氧化碳，根据种子吸收O2与释放CO2的体积比可以计算出种子胚细胞的无氧呼吸与有氧呼吸消耗葡萄糖之比。

（1）分析题图可知，O～t1期间，氧气含量没有变化，广口瓶内的CO2有少量增加，所以细胞不进行有氧呼吸，因此此时种子进行的呼吸方式是无氧呼吸；

此外无氧呼吸还产生了酒精，酒精与酸性重铬酸钾溶液反应颜色，由橙色变为灰绿色；因此可以用溶有重铬酸钾的浓硫酸溶液鉴定；

BTB的名称是溴麝香草酚蓝水溶液。

（2）在t1～t2期间，瓶内O2含量的降低，减少的氧气主要用于种子的有氧呼吸；有氧呼吸过程进行的场所是细胞质基质和线粒体；有氧呼吸第三阶段中小麦种子吸收的O2转移到生成物水中，水参与有氧呼吸第二阶段的反应生成CO2，所以小麦种子吸收18O2，一段时间后，会在水和CO2中找到放射性。

（3）若测得t1～t2期间广口瓶内O2和CO2含量变化比例为3：5，设种子无氧呼吸消耗的葡萄糖为X，有氧呼吸消耗的葡萄糖为Y，根据有氧呼吸与无氧呼吸的反应式可以列出关系式：6Y∶2X+6Y）=3∶5，解得：X∶Y=2∶1，则此时种子细胞内无氧呼吸与有氧呼吸消耗的葡萄糖之比为2∶1。

（4）广口瓶内O2含量开始增加，推测其原因可能是种子萌发为幼苗，进行光合作用产生氧气，并且大于呼吸作用消耗氧气的量。