题目内容
【题目】某小组开展对贮存期分别为一年、三年和五年的三种花生种子活力鉴定实验,某亲脂染料(活体染料,可以使活细胞呈现染色反应的物质,氧化型为黄色,还原型为红色)可用于种子活力的鉴定。请根据所给条件回答有关问题。
实验材料:贮存期分别为一年、三年和五年的花生种子
试剂与用具:路
(1)实验依据:种子代谢过程中会产生____________,使染料变____________色
(2)实验思路①____________________________________
(3)分析与讨论
①从细胞膜组成和结构的角度来推测,染料可经过细胞膜中的_________从细胞外进入细胞内。
②经鉴定,贮存期期为一年的种子活力最强,现将该种子放在氧气充足的装置中进行实验,发现着色液滴向左移动(图甲),若改变氧气浓度,测定O2的吸收速率如图乙,请补充CO2的产生速率(a浓度下,为种子贮存的最佳条件)________________________
【答案】还原性氢([H])红1.随机选取三种种子各50颗分别加入含有一定量水的三个烧杯,浸泡一段时间,标为A、B、C,另取50颗种子煮沸,标为D组;2.取出种子,剥去种皮,分别放在培养皿中,加入适量且等量的染料(以淹没种子为宜);3.一段时间后,倒去染料,观察各组胚的颜色(种子的颜色,子叶的颜色),统计数量,计算染色率;4.对实验数据进行比较分析磷脂双分子层
【解析】
种子呼吸过程中会产生NADH,亲脂染料以自由扩散方式通过细胞膜,而亲脂染料的氧化型为黄色,还原型为红色,故种子呼吸过程中产生的NADH会使染料显红色;鉴定种子活力方案可以设置如下:①随机选取等量的三种种子若干,分别加入含有一定量水的三个烧杯,浸泡一段时间,标为A、B、C;另取等量种子煮沸,标为D组;②取出种子,剥去种皮,分别放在培养皿中,加入适量且等量的染料,以淹没种子为宜;③一段时间后,倒去染料,观察各组胚的颜色,统计数量,计算染色率;④对实验数据进行比较分析,得出结论。花生种子富含脂肪,由于脂肪含C、H元素,含O少,氧化分解时消耗的氧气多,细胞呼吸过程吸收的氧气大于释放的二氧化碳,因此,图甲装置液滴会向左移动,若种子呼吸以葡萄糖为原料,有氧呼吸过程吸收的氧气与产生的二氧化碳相等,液滴不移动,据此分析。
(1)种子代谢过程中会产生还原性氢([H])使染料变红色。
(2)实验思路如下:①随机选取三种种子各50颗分别加入含有一定量水的三个烧杯,浸泡一段时间,标为A、B、C,另取50颗种子煮沸,标为D组;②取出种子,剥去种皮,分别放在培养皿中,加入适量且等量的染料(以淹没种子为宜);③一段时间后,倒去染料,观察各组胚的颜色(种子的颜色,子叶的颜色),统计数量,计算染色率;④对实验数据进行比较分析。
(3)①由于该染料为亲脂性染料,故以自由扩散方式通过细胞膜,需要经过细胞膜中的磷脂双分子层才能进入细胞内。
②装置中着色液滴向左移动,说明装置内部O2的消耗大于CO2的释放,由于脂肪中C、H百分比含量较高,吸收的氧气大于释放的二氧化碳,着色液向左移动,推测该种子发芽过程中所消耗的能源物质包含脂质。而脂质代谢是细胞吸收的氧气大于释放的二氧化碳,因此图中CO2的产生速率曲线比O2的吸收速率曲线要低一些,但总体趋势与呼吸作用曲线类似。