Question

10．将某植物种子在水中浸泡，然后按如图装置进行实验，实验开始时X液面位置与Y液面位置调至同一水平．如表记录了实验过程中每小时的液面变化情况．请回答下列问题：

时间 （h）	X液面 位置（cm）	时间 （h）	X液面 位置（cm）
0	5.0	5	14.5
1	7.0	6	15.5
2	9.0	7	15.8
3	11.0	8	15.8
4	13.0	9	15.8

（1）实验前浸泡种子的目的是让种子细胞增加自由水，使其代谢增强．
（2）种子细胞内，消耗O₂的场所是线粒体（内膜）；产生CO₂的场所是细胞质基质和线粒体（基质）．
（3）装置中使用NaOH的目的是吸收种子细胞呼吸产生的CO₂，X液面逐渐上升的原因是种子有氧呼吸消耗O₂．
（4）为确保实验结果只是由实验装置中种子的生理活动引起的，需设置另一个相同装置，该装置除试管内金属网上需要放等量、煮熟（或死亡）的同种种子外，其他条件相同．
（5）实验5至7小时之间，种子细胞的呼吸方式有既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸．

Answer 1

分析 根据题意和图示分析可知：实验装置中种子细胞进行呼吸作用，消耗氧气，释放二氧化碳，释放的二氧化碳能被氢氧化钠吸收．装置中使用NaOH可以吸收种子细胞呼吸释放的二氧化碳．实验前浸泡种子目的是：让种子增加自由水的含量，促进细胞呼吸，使代谢增强．有氧呼吸消耗的氧气的量等于产生的二氧化碳的量，但是二氧化碳被NaOH溶液吸收，试管中的气体体积变小，则X液面会上升，具体的变化值可表示种子有氧呼吸消耗的氧气的体积．

解答 解：（1）实验前浸泡种子目的是：让种子增加自由水的含量，促进细胞呼吸，使代谢增强．
（2）种子细胞内，消耗O₂是有氧呼吸的第三阶段，场所是线粒体（内膜）；产生CO₂的过程是无氧呼吸和有氧呼吸第二阶段，则场所是细胞质基质和线粒体（基质）．
（3）装置中使用NaOH可以吸收种子细胞呼吸释放的二氧化碳．有氧呼吸消耗的氧气的量等于产生的二氧化碳的量，但是二氧化碳被NaOH溶液吸收，试管中的气体体积变小，则X液面会上升，具体的变化值可表示是消耗的氧气的体积．
（4）据图分析可知，这装置是一个密闭的装置，防止试管中的气体的泄露；细胞呼吸的每一个阶段需要酶的催化，而温度会影响酶的活性；U形管是一个连通器，可以影响着试管中的气压．因此气温、气压等因素均可影响实验结果的准确性．在恒定的外界条件下，要确保实验结果是由实验装置中的种子引起的，可设置一个对照试验，但需满足单一变量原则，试管内金属网上需要放同种、数量相等、并且煮熟的种子．
（5）随着实验的继续进行，试管中氧气减少，种子有氧呼吸减弱，所以实验过程中种子的细胞呼吸方式的变化是有氧呼吸→有氧呼吸无氧呼吸同时进行→无氧呼吸．
故答案为：
（1）自由 　
（2）线粒体（内膜）    细胞质基质和线粒体（基质）
（3）吸收种子细胞呼吸产生的CO₂　种子有氧呼吸消耗O₂
（4）等量　煮熟（或死亡）　
（5）既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸

点评 本题结合实验过程图，考查细胞呼吸的相关知识，意在考查考生分析题图获取有效信息的能力；能理解所学知识要点，把握知识间内在联系的能力；能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确的结论．