Question

3．如图是一种可测定种子呼吸作用的密闭系统装置图．U形毛细玻璃管（带刻度）作为检压计．锥形瓶内放入一盛有20% KOH溶液的小烧杯，杯中插入一根滤纸折叠条．瓶底放入一些蒸馏水浸泡过的滤纸圆片，再将经消毒并充分吸胀的小麦种子若干平铺在滤纸圆片上，加入适量蒸馏水．整个装置密封并置于20℃恒温环境，打开三通活塞（T），待U形管两侧液柱平衡后关闭T，开始计时．
（1）小烧杯中插入一根滤纸折叠条的作用是增大CO₂的吸收能力．
（2）检压计（U形管）左管口与大气相通，实验时室内气压的微小变化对读数都产生
影响，必须进行校正，具体方法是锥形瓶中加入与实验组等量的死种子，其他处理及装置与实验组相同，记录相同时间内的读数变化．
（3）若用该装置继续测定单位质量小麦种子呼吸时CO₂释放量与O₂消耗量的比值，请写出主要的方法步骤：
①锥形瓶中不加入KOH溶液，代之等量清水；
②用同质量的小麦种子在相同环境下进行与上述实验相同的操作；
③测出相同时间内密闭系统的气体体积净变化量；
④再计算出CO₂释放量．
（4）干重相同的油菜和小麦种子相比，萌发时有氧呼吸CO₂释放量与O₂消耗量的比值，油菜小于 （填
“大于”“等于”或“小于”）小麦种子．

Answer 1

分析 小烧杯中的NaOH溶液用于吸收呼吸作用产生的CO₂；在小烧杯中插入一根滤纸折叠条，NaOH溶液便会扩散到滤纸上，可增大吸收CO₂的能力．甲装置中发芽小麦种子进行呼吸作用时消耗氧气，并放出二氧化碳，其中CO₂被NaOH溶液所吸收，使得锥形瓶中气压下降，导致墨滴向右移动，可见减少的气体为氧气的量，甲装置内的气体变化是氧气的消耗量，为了求出发芽小麦的呼吸熵，还得测定发芽小麦呼吸作用过程中CO₂气体的变化量．因此可以根据甲装置及题干中所列的器材与试剂，启发设计出测定CO₂气体变化的装置乙，应当与装置甲的不同之处在于烧杯中的液体应用同体积的清水，既不吸收氧气，也不吸收二氧化碳．则容器内气体体积的减少量代表消耗的氧气和释放二氧化碳体积的差值，从而可以计算出种子呼吸作用释放的CO₂量． 丙装置锥形瓶内加入与实验组等量的死种子时，对瓶中的气体变化几乎没有影响．则丙装置的墨滴在实验后向左移动量Z应为实验测量的误差值．

解答 解：（1）小烧杯中有NaOH溶液，其目的是用于吸收呼吸作用产生的CO₂；在小烧杯中插入一根滤纸折叠条，NaOH溶液便会扩散到滤纸上，可增大吸收CO₂的能力．
（2）丙装置锥形瓶内加入与实验组等量的死种子时，其他处理及装置与实验组相同，其对瓶中的气体变化几乎没有影响，故为设置的对照实验．
（3）图示装置内的气体变化是氧气的消耗量，为了求出发芽小麦的呼吸熵，还得测定发芽小麦呼吸作用过程中CO₂气体的变化量．因此可以根据甲装置及题干中所列的器材与试剂，启发设计出测定CO₂气体变化的装置乙，应当与装置甲的不同之处在于烧杯中的液体应用同体积的清水，既不吸收氧气，也不吸收二氧化碳．则容器内气体体积的减小代表消耗的氧气和释放二氧化碳体积的差值，从而可以计算出种子消耗的氧气和释放二氧化碳体积的差值，进而可以计算出种子呼吸作用释放的二氧化碳的量．实验步骤如下：
①锥形瓶中不加入KOH溶液，代之等量清水；
②用同质量的小麦种子在相同环境下进行与上述实验相同的操作；
③测出相同时间内密闭系统的气体体积净变化量；
④再计算出CO₂释放量．
（4）小麦种子的主要成分为淀粉，呼吸熵接近于1，而干重相同的油菜种子含有大量的脂质，脂质分子中氢对氧的比例较糖类分子高，氧化时需要较多的氧，故油菜种子的呼吸熵较小麦处子的呼吸熵要小些．
故答案为：
（1）增大CO₂的吸收能力                        
（2）与实验组等量的死种子   相同
（3）①等量清水       ②同质量的小麦种子      
（4）小于

点评 本题以实验装置图为载体，考查细胞呼吸的相关探究实验，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力；能具有对一些生物学问题进行初步探究的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理．