2020版高考生物新设计大一轮江苏专用版讲义：第一单元组成细胞的分子补上一课1

[必备知识]1.种子与“水”2.种子与有机物及检测3.种子萌发时吸水和呼吸方式变化曲线分析在种子吸水的第Ⅰ阶段，由于(吸胀)吸水，呼吸速率上升，胚根长出之前，萌发种子的干物质总量会减少，主要原因是种子不进行光合作用制造有机物，但进行细胞呼吸消耗有机物，在种子吸水的第Ⅱ阶段，细胞产生CO2的量要比消耗O2的量大得多，说明此期间主要进行无氧呼吸。(可产生有毒物质酒精)4.种子与植物激素1.(2013·课标Ⅰ，29)某油料植物的种子中脂肪含量为种子干重的70%。为探究该植物种子萌发过程中干重及脂肪含量的变化，某研究小组将种子置于温度、水分(蒸馏水)、通气等条件适宜的黑暗环境中培养，定期检测萌发种子(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11 d时减少了90%，干重变化如图所示。回答下列问题。(1)为了观察胚乳中的脂肪，常用________染液对种子胚乳切片染色，然后在显微镜下观察，可见________色的脂肪颗粒。(2)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”)。(3)实验第11 d后，如果要使萌发种子(含幼苗)的干重增加，必须提供的条件是________和__________________。答案　(1)苏丹Ⅲ(苏丹Ⅳ)　橘黄(红)　(2)O　(3)光照所需的矿质元素离子2.(2012·全国卷Ⅰ，29)将玉米种子置于25 ℃、黑暗、水分适宜的条件下萌发，每天定时取相同数量的萌发种子，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，结果如图所示。若只考虑种子萌发所需的营养物质来源于胚乳，据图回答下列问题。(1)萌发过程中胚乳组织中的淀粉被水解成________，再通过________作用为种子萌发提供能量。(2)萌发过程中在________h之间种子的呼吸速率最大，在该时间段内每粒种子呼吸消耗的平均干重为________mg。(3)萌发过程中胚乳的部分营养物质转化成幼苗的组成物质，其最大转化速率为________mg/(粒·d)。(4)若保持实验条件不变，120 h后萌发种子的干重变化趋势是________，原因是___________________________________________________________________________________________________________________________________________。[慧眼识图　获取信息]答案　(1)葡萄糖　呼吸(或生物氧化)(2)72～96　26.5(3)22(4)下降　幼苗呼吸作用消耗有机物，且不能进行光合作用1.下图1、图2表示小麦开花数天后测定种子中几种物质的变化，请据图分析并回答下列问题：(1)构成小麦植株的细胞中含量最多的化合物是________，种子成熟后期，含水量________(填“上升”或“下降”)，结合水/自由水的比例________(填“上升”或“下降”)，进而改变干物质的量，干重的变化主要与________元素密切相关。(2)小麦成熟过程中糖类物质之间可以发生转化，____________含量增多，用____________试剂检测还原糖的量，还原糖的多少可通过________________________来判断。答案　(1)水　下降　上升　碳(2)淀粉　斐林　砖红色沉淀的多少(或砖红色颜色的深浅)2.甲、乙两图分别表示某植物种子在吸水萌发过程中重量(干重与鲜重)、O2和CO2的变化示意图(注：底物只考虑葡萄糖)。据图回答下列问题：(1)图甲表示萌发种子干重变化的曲线是________(填“①”或“②”)。(2)图乙中，表示O2吸收量变化的曲线是________(填序号)，另一条曲线表示________。(3)图甲中曲线A→C变化涉及的主要生理过程是________；曲线C→D变化的主要原因是种子萌发成幼苗，光合作用强度________(填“大于”“小于”或“等于”)呼吸作用强度。(4)图乙中E点以前，曲线④低于曲线③的原因是______________________________________________________________________________________________，E点以后两曲线重合，表明此时种子呼吸作用的方式是________。解析　由于干种子进行萌发前要吸足水分，鲜重开始快速增加，因此曲线①表示种子萌发过程中鲜重的变化，曲线②表示干重的变化。种子萌发过程中干重的变化主要与细胞呼吸消耗有机物有关(这时是不进行光合作用的)，鲜重的变化主要与吸水有关。(2)种子萌发过程中有氧呼吸的产物是CO2和水，无氧呼吸的产物是酒精和CO2。分析图乙可知曲线③④表示密闭容器中O2和CO2的变化量，其中曲线③刚开始高于曲线④，后来与曲线④重合，因此判断曲线③表示CO2释放量，曲线④表示O2吸收量(注意：底物为葡萄糖时，细胞呼吸消耗的O2量一定不会大于CO2的产生量)。(3)曲线②中A→C段，由于种子萌发过程中不能进行光合作用，只进行细胞呼吸，消耗细胞中的有机物，为种子萌发提供能量和营养，有机物的总量下降，导致干重减少；C→D段，种子萌发形成幼苗后，幼苗进行光合作用，光合作用合成的有机物多于细胞呼吸消耗的有机物，使干重增加。(4)图乙E点之前，CO2释放量大于O2吸收量，表示细胞呼吸方式为有氧呼吸和无氧呼吸，E点之后，CO2释放量与O2吸收量相等，此时，细胞只进行有氧呼吸(注意：呼吸底物不同，吸收的O2量与释放的CO2量的比值是有变化的，如糖类和脂肪虽然都含C、H、O三种元素，但脂肪的碳氢比例较高，若以脂肪为呼吸底物，会出现CO2释放量与O2吸收量的比值小于1的现象)。答案　(1)②　(2)④　CO2释放量　(3)细胞呼吸　大于(4)种子同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，无氧呼吸不吸收氧气，但释放CO2　有氧呼吸3.种子萌发指干种子从吸收水到胚根(或胚芽)突破种皮期间所发生的一系列生理变化过程。(1)种子能否正常萌发，除了与________________等外界因素有关，还受到种子是否具有生活力等内部因素制约。测定种子的生活力常用TTC法，其原理是有生活力的种子能够进行细胞呼吸，在细胞呼吸中底物经脱氢酶催化所释放的氢可以将无色的2，3，5­三苯基氯化四氮唑(TTC)还原为红色的三苯甲腙，使种胚染为红色。死亡的种子由于没有____________，TTC不能被还原为三苯甲腙，种胚不被染成红色。(2)干燥种子最初的吸水不能像根的成熟区细胞那样发生________吸水，而是依靠吸胀作用吸水，吸胀作用的大小与细胞内原生质凝胶物质对水的亲和性有关，蛋白质、淀粉和纤维素对水的亲和性依次递减。因此，含________较多的豆类种子的吸胀作用大于含淀粉较多的禾谷类种子。(3)种子萌发时的吸水过程和细胞呼吸可以分为3个阶段(如图)，图中曲线1表示种子吸水过程的变化，曲线2表示CO2释放的变化，曲线3表示O2的吸收变化。在吸水的第一阶段和第二阶段，CO2的产生量________(填“大于”“等于”或“小于”)O2的消耗量，到吸水的第三阶段，O2的消耗则大大增加。这说明种子萌发初期的细胞呼吸主要是________。吸水的第三阶段。细胞呼吸迅速增加，因为胚根突破种皮后________________________，且新的呼吸酶和线粒体已大量形成。解析　(1)种子的萌发通常需要充足的水分、适宜的温度和足够的氧气等外界条件。细胞呼吸中底物经脱氢酶催化所释放的氢可以将无色的2，3，5­三苯基氯化四氮唑(TTC)还原为红色的三苯甲腙，使种胚染为红色。死亡的种子由于没有细胞呼吸，底物无法被脱氢酶催化，故使TTC不能被还原为三苯甲腙，种胚不能被染成红色。(2)根的成熟区细胞通过渗透作用吸水。依据题意可得出含蛋白质较多的豆类种子的吸胀作用较大。(3)种子萌发初期主要进行无氧呼吸，故在种子萌发的第一阶段和第二阶段CO2的释放量大于O2的消耗量，胚根突破种皮后，O2供应得到改善，新陈代谢旺盛，且新的呼吸酶和线粒体已大量形成，此时生长较快。答案　(1)充足的水分、适宜的温度和足够的氧气　细胞呼吸　(2)渗透作用　蛋白质　(3)大于　无氧呼吸　氧气供应得到改善