Question

【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）________________________

Answer 1

【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。