Question

植物种子萌发时，胚乳或者子叶中储存的有机物和无机物会大量分解或转化来满足萌发对物质和能量的需求。现将玉米种子和某油料作物（脂肪含量达干重70%）种子置于黑暗，通气，水分充足且温度适宜的条件下萌发。

Ⅰ、每天定时取相同数量的玉米萌发种子，一半直接烘干称重，另一半切取胚乳烘干称重，计算每粒的平均干重（单位：mg/粒），结果如下表所示。若只考虑种子萌发所需的营养物质来源于胚乳，回答下列问题。

时间（h）	0	24	48	72	96	120
萌发种子	221．3	205．9	205．3	204．2	177．7	172．7
胚乳	198．7	183．8	174．9	161．7	118．1	91．1

（1）玉米胚乳中储存有大量淀粉，除此之外还含有_______________和_______________等有机大分子。种子萌发时，胚乳中的淀粉被彻底水解成_______________，为种子萌发提供能量。

（2）萌发过程中在_______________ 小时之间玉米种子的有机物消耗速率最大；胚乳的部分营养物质会转化成幼苗的组成物质，其最大转化速率为____mg·粒^-1·d^-1。

Ⅱ、定期检查萌发油料作物种子（含幼苗）的脂肪含量和干重，结果表明：脂肪含量逐渐减少，到第11d时减少了90%，干重变化如图所示。

（3）为了观察种子中的脂肪，常用________染液对种子子叶切片染色， 再使用50%酒精_____________，然后置于显微镜下观察，可见___________色的脂肪颗粒。

（4）实验过程中，导致萌发种子干重增加的主要元素是_____（填 C、N或O）。

（5）上述实验结束后，如果使玉米和油料作物萌发种子的干重(含幼苗)增加，必须提供的条件是_____________和_______________。

Answer

蛋白质 纤维素（或答脂肪） 葡萄糖 72—96 22 苏丹Ⅲ/苏丹Ⅳ 洗去浮色 橘黄色/红色 O 光照 无机盐

【解析】

脂肪的鉴定，脂肪可以被苏丹III染液染成橘黄色；植物的光合作用必须有光（光反应），同时需要根从土壤中吸收的矿质元素，用来合成有机物。

Ⅰ（1）玉米胚乳中储存有大量淀粉、蛋白质和脂肪等有机物。在种子萌发过程中胚乳组织中的淀粉被彻底水解为葡萄糖，为种子萌发提供能量。
（2）由种子萌发的图解可以看出，在72-96小时之间，胚乳的干重下降最快，即种子的呼吸速率最大。根据题中告诉的“若只考虑种子萌发所需的营养物质来源于胚乳”作进一步的分析。在种子萌发过程中，胚乳中的营养物质被胚细胞吸收后，一部分转化为胚发育成幼苗的组成物质，一部分用于呼吸作用，为生命活动提供能量。据此，通过对表中“萌发种子直接烘干称重各时间段的数据进行处理，可依次计算出：0-24小时为15.4mg；24-48小时为0.6mg；48-72小时为1.1mg；在72-96小时为204.2-177.7=26.5 mg，在96-120小时为177.7-172.7=5 mg。上述计算获得的数据为在有有机物转化的情况下个时间段的干物质减少量，然后根据切取胚乳烘干称重获得的各时间段的数据，可算出在各个时间段呼吸作用所消耗的有机物量，即胚乳减少的干重量可依次计算出来，分别为14.9 mg，8.9 mg，13.2 mg，43.6 mg，27 mg。若要求得最大的转化速率，则需将相应时间段内的胚乳干物质减少量减去在萌发种子干物质的减少量来求得，实际只需计算最后两个时间段即可，因为在这两个时间段内的呼吸最旺盛，计算获得如下数据：72-96小时转化速率为43.6-26.5=17.1mg，96-120小时为27-5=22mg，即最大转化速率为22mg。
Ⅱ（3）脂肪需要使用苏丹Ⅲ（苏丹Ⅳ）染色，还需要使用50%酒精洗去浮色以后在显微镜下观察，可以看到橘黄色（红色）的脂肪颗粒。
（4）细胞中含量最多的化合物是水，种子萌发时要吸收大量的水分，干重增加应该是脂肪水解时加入的水的质量，故导致萌发种子干重增加的主要元素是氧。
（5）上述条件下种子萌发的幼苗与自然条件下萌发生长的幼苗相比，缺少生命活动所需的矿质离子的吸收和光合作用，因此，若要使上述条件下萌发种子（含幼苗）的干重增加，幼苗必须进行光合作用，既需要提供的条件是适宜的光照、所需的无机盐。