Question

生物呼吸作用的底物（有機物）種類及含量的差異，會導致呼吸作用釋放的CO₂與吸收的O₂比發生差異，這可用呼吸熵表示：呼吸熵（RQ）=呼吸作用釋放的CO₂/呼吸作用吸收的O₂，為了測定種子萌發時的呼吸熵，現準備了3只錐形瓶、瓶塞、帶刻度的玻璃管、發芽的小麥種子、10%的NaOH溶液、NaHCO₃、清水等，并組裝成下面的三套裝置。

其中甲實驗裝置設計如下：錐形瓶內放入一盛有10%的NaOH溶液的小燒杯，杯中插入一根濾紙折疊條。瓶底放入一些蒸餾水浸泡過的濾紙圓片，再將經消毒并充分吸脹的小麥種子若干平鋪在濾紙圓片上，加入適量蒸餾水。整個裝置密封，并放置到20℃恒溫環境中培養。

（1）小燒杯中插入一根濾紙折疊條的作用是                                    。

（2）由于發芽小麥種子（已消毒）的呼吸作用，甲裝置內的氣體發生了變化，使得墨滴向右移動，顯然瓶內氣體減少了，減少的氣體是                     。

（3）甲裝置內的氣體變化還不足以求出發芽小麥的呼吸熵，由此還要利用乙裝置來測定發芽小麥呼吸作用過程中的某一種氣體的變化。測定單位質量小麥種子呼吸時CO₂釋放量與O₂消耗量的比值，請將下面主要的方法步驟補充完整：

①                                                                           ；

②用同質量的小麥種子在相同環境下進行與上述實驗相同的操作；

③測出                                                  ；

④再計算出CO₂釋放量。

（4）若甲裝置測出的實驗數據（墨滴移動量）為X，乙裝置測得的實驗數據（墨滴移動量）為Y，則呼吸熵計算式為：                 。如果呼吸熵小于1時，說明                 。據此可判斷出干重相同的油菜和小麥種子在萌發時有氧呼吸CO₂釋放量與O₂消耗量的比值為油菜種子               （大、等、小）于小麥種子。

（5）為了糾正環境因素引起的實驗測量誤差，必須另設丙裝置進行校正。則應對丙裝置作相應處理：錐形瓶中加

入             ，小燒杯內加入         ，其他處理與實驗組完全相同，同時記錄相同時間內的讀數變化。如果丙裝置的墨滴在實驗后向左移動量為Z，則氧氣實際消耗量應為                    。

 

Answer 1

【答案】

（1）增大吸收CO₂的能力 （2）氧氣 （3）①錐形瓶的小燒杯中不加入NaOH溶液，以等量的清水代之③相同時間內密閉系統的氣體體積凈變化量 （4）（X-Y）/X 呼吸底物中含脂肪 小 （5）與實驗組等量的死種子 與實驗組等量的清水  X+Z

【解析】

試題分析：

（1）濾紙折疊條可增大吸收面積，從而增大吸收CO₂的能力。

（2）發芽小麥種子（已消毒）的呼吸作用會吸收氧氣，同時釋放等體積的CO₂，但CO₂被NaOH溶液吸收，所以甲裝置內的氣體總量減少，使得墨滴向右移動。

（3）呼吸熵（RQ）=呼吸作用釋放的CO₂/呼吸作用吸收的O₂，甲裝置只能測出呼吸作用吸收的O₂的量，還需測出小麥種子呼吸釋放CO₂的量才能計算出呼吸熵。可利用乙裝置來測定發芽小麥呼吸作用過程中CO₂釋放量，具體過程為：錐形瓶的小燒杯中不加入NaOH溶液，以等量的清水代之；用同質量的小麥種子在相同環境下進行與上述實驗相同的操作；測出相同時間內密閉系統的氣體體積凈變化量；再計算出CO₂釋放量。

（4）若甲裝置測出的實驗數據（墨滴移動量）為X，則X表示呼吸作用吸收的O₂。乙裝置測得的實驗數據（墨滴移動量）為Y，Y表示呼吸作用釋放的CO₂與呼吸作用吸收的O₂的差值，所以呼吸作用釋放的CO₂的量為X-Y，則呼吸熵為（X-Y）/X。如果呼吸熵小于1，說明呼吸底物中含脂肪。油菜種子所含脂肪量高于小麥種子，所以干重相同的油菜和小麥種子相比，油菜種子的呼吸熵小于小麥種子。

（5）為了糾正環境因素引起的實驗測量誤差，必須另設丙裝置進行校正。丙裝置中相應的處理為：錐形瓶中加入與實驗組等量的死種子，小燒杯內加入與實驗組等量的清水，其他處理與實驗組完全相同，同時記錄相同時間內的讀數變化。如果丙裝置的墨滴在實驗后向左移動量為Z，則氧氣實際消耗量應為X+Z。

考點：本題考查呼吸作用的探究實驗。

點評：本題以呼吸熵為素材，考查呼吸作用的探究實驗，意在考查考生的實驗分析能力、理解能力和實驗探究能力，有一定難度。