Question

【題目】某小組開展對貯存期分別為一年、三年和五年的三種花生種子活力鑒定實驗，某親脂染料（活體染料，可以使活細胞呈現染色反應的物質，氧化型為黃色，還原型為紅色）可用于種子活力的鑒定。請根據所給條件回答有關問題。

實驗材料：貯存期分別為一年、三年和五年的花生種子

試劑與用具：路

（1）實驗依據：種子代謝過程中會產生____________，使染料變____________色

（2）實驗思路①____________________________________

（3）分析與討論

①從細胞膜組成和結構的角度來推測，染料可經過細胞膜中的_________從細胞外進入細胞內。

②經鑒定，貯存期期為一年的種子活力最強，現將該種子放在氧氣充足的裝置中進行實驗，發現著色液滴向左移動（圖甲），若改變氧氣濃度，測定O2的吸收速率如圖乙，請補充CO2的產生速率（a濃度下，為種子貯存的最佳條件）________________________

Answer 1

【答案】還原性氫（［H］）紅1.隨機選取三種種子各50顆分別加入含有一定量水的三個燒杯，浸泡一段時間，標為A、B、C，另取50顆種子煮沸，標為D組；2.取出種子，剝去種皮，分別放在培養皿中，加入適量且等量的染料（以淹沒種子為宜）；3.一段時間后，倒去染料，觀察各組胚的顏色（種子的顏色，子葉的顏色），統計數量，計算染色率；4.對實驗數據進行比較分析磷脂雙分子層

【解析】

種子呼吸過程中會產生NADH，親脂染料以自由擴散方式通過細胞膜，而親脂染料的氧化型為黃色，還原型為紅色，故種子呼吸過程中產生的NADH會使染料顯紅色；鑒定種子活力方案可以設置如下：①隨機選取等量的三種種子若干，分別加入含有一定量水的三個燒杯，浸泡一段時間，標為A、B、C；另取等量種子煮沸，標為D組；②取出種子，剝去種皮，分別放在培養皿中，加入適量且等量的染料，以淹沒種子為宜；③一段時間后，倒去染料，觀察各組胚的顏色，統計數量，計算染色率；④對實驗數據進行比較分析，得出結論。花生種子富含脂肪，由于脂肪含C、H元素，含O少，氧化分解時消耗的氧氣多，細胞呼吸過程吸收的氧氣大于釋放的二氧化碳，因此，圖甲裝置液滴會向左移動，若種子呼吸以葡萄糖為原料，有氧呼吸過程吸收的氧氣與產生的二氧化碳相等，液滴不移動，據此分析。

（1）種子代謝過程中會產生還原性氫（［H］）使染料變紅色。

（2）實驗思路如下：①隨機選取三種種子各50顆分別加入含有一定量水的三個燒杯，浸泡一段時間，標為A、B、C，另取50顆種子煮沸，標為D組；②取出種子，剝去種皮，分別放在培養皿中，加入適量且等量的染料（以淹沒種子為宜）；③一段時間后，倒去染料，觀察各組胚的顏色（種子的顏色，子葉的顏色），統計數量，計算染色率；④對實驗數據進行比較分析。

（3）①由于該染料為親脂性染料，故以自由擴散方式通過細胞膜，需要經過細胞膜中的磷脂雙分子層才能進入細胞內。

②裝置中著色液滴向左移動，說明裝置內部O2的消耗大于CO2的釋放，由于脂肪中C、H百分比含量較高，吸收的氧氣大于釋放的二氧化碳，著色液向左移動，推測該種子發芽過程中所消耗的能源物質包含脂質。而脂質代謝是細胞吸收的氧氣大于釋放的二氧化碳，因此圖中CO2的產生速率曲線比O2的吸收速率曲線要低一些，但總體趨勢與呼吸作用曲線類似。