Question

【題目】植物種子萌發時，胚乳或者子葉中儲存的有機物和無機物會大量分解或轉化來滿足萌發對物質和能量的需求。現將玉米種子和某油料作物（脂肪含量達干重70%）種子置于黑暗，通氣，水分充足且溫度適宜的條件下萌發。

Ⅰ、每天定時取相同數量的玉米萌發種子，一半直接烘干稱重，另一半切取胚乳烘干稱重，計算每粒的平均干重（單位：mg/粒），結果如下表所示。若只考慮種子萌發所需的營養物質來源于胚乳，回答下列問題。

時間（h）	0	24	48	72	96	120
萌發種子	221．3	205．9	205．3	204．2	177．7	172．7
胚乳	198．7	183．8	174．9	161．7	118．1	91．1

（1）玉米胚乳中儲存有大量淀粉，除此之外還含有_______________和_______________等有機大分子。種子萌發時，胚乳中的淀粉被徹底水解成_______________，為種子萌發提供能量。

（2）萌發過程中在_______________ 小時之間玉米種子的有機物消耗速率最大；胚乳的部分營養物質會轉化成幼苗的組成物質，其最大轉化速率為____mg·粒-1·d-1。

Ⅱ、定期檢查萌發油料作物種子（含幼苗）的脂肪含量和干重，結果表明：脂肪含量逐漸減少，到第11d時減少了90%，干重變化如圖所示。

（3）為了觀察種子中的脂肪，常用________染液對種子子葉切片染色， 再使用50%酒精_____________，然后置于顯微鏡下觀察，可見___________色的脂肪顆粒。

（4）實驗過程中，導致萌發種子干重增加的主要元素是_____（填 C、N或O）。

（5）上述實驗結束后，如果使玉米和油料作物萌發種子的干重(含幼苗)增加，必須提供的條件是_____________和_______________。

Answer 1

【答案】蛋白質 纖維素（或答脂肪） 葡萄糖 72—96 22 蘇丹Ⅲ/蘇丹Ⅳ 洗去浮色 橘黃色/紅色 O 光照 無機鹽

【解析】

脂肪的鑒定，脂肪可以被蘇丹III染液染成橘黃色；植物的光合作用必須有光（光反應），同時需要根從土壤中吸收的礦質元素，用來合成有機物。

Ⅰ（1）玉米胚乳中儲存有大量淀粉、蛋白質和脂肪等有機物。在種子萌發過程中胚乳組織中的淀粉被徹底水解為葡萄糖，為種子萌發提供能量。
（2）由種子萌發的圖解可以看出，在72-96小時之間，胚乳的干重下降最快，即種子的呼吸速率最大。根據題中告訴的“若只考慮種子萌發所需的營養物質來源于胚乳”作進一步的分析。在種子萌發過程中，胚乳中的營養物質被胚細胞吸收后，一部分轉化為胚發育成幼苗的組成物質，一部分用于呼吸作用，為生命活動提供能量。據此，通過對表中“萌發種子直接烘干稱重各時間段的數據進行處理，可依次計算出：0-24小時為15.4mg；24-48小時為0.6mg；48-72小時為1.1mg；在72-96小時為204.2-177.7=26.5 mg，在96-120小時為177.7-172.7=5 mg。上述計算獲得的數據為在有有機物轉化的情況下個時間段的干物質減少量，然后根據切取胚乳烘干稱重獲得的各時間段的數據，可算出在各個時間段呼吸作用所消耗的有機物量，即胚乳減少的干重量可依次計算出來，分別為14.9 mg，8.9 mg，13.2 mg，43.6 mg，27 mg。若要求得最大的轉化速率，則需將相應時間段內的胚乳干物質減少量減去在萌發種子干物質的減少量來求得，實際只需計算最后兩個時間段即可，因為在這兩個時間段內的呼吸最旺盛，計算獲得如下數據：72-96小時轉化速率為43.6-26.5=17.1mg，96-120小時為27-5=22mg，即最大轉化速率為22mg。
Ⅱ（3）脂肪需要使用蘇丹Ⅲ（蘇丹Ⅳ）染色，還需要使用50%酒精洗去浮色以后在顯微鏡下觀察，可以看到橘黃色（紅色）的脂肪顆粒。
（4）細胞中含量最多的化合物是水，種子萌發時要吸收大量的水分，干重增加應該是脂肪水解時加入的水的質量，故導致萌發種子干重增加的主要元素是氧。
（5）上述條件下種子萌發的幼苗與自然條件下萌發生長的幼苗相比，缺少生命活動所需的礦質離子的吸收和光合作用，因此，若要使上述條件下萌發種子（含幼苗）的干重增加，幼苗必須進行光合作用，既需要提供的條件是適宜的光照、所需的無機鹽。