专题01 种子萌发中的物质变化-备战2022年高考生物复习重难点突破攻略.docx
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1、专题01 种子萌发中的物质变化1种子与“水”【典例1】水在植物的生命活动中具有重要作用。风干种子只有吸收足够的水才能进行旺盛的代谢活动,使胚生长。小麦种子萌发过程中吸水量随时间变化的趋势如图所示。回答下列问题:(1)植物细胞中的水通常以结合水和自由水两种形式存在,风干种子细胞中的水主要以_的形式存在。经阶段I吸水后,种子中的水主要是以_的形式存在。(2)在阶段II,种子吸水速率_(填“大于”、“小于”或“等于”)阶段I,呼吸速率_(填“大于”、“小于”或“等于”)阶段I。(3)从细胞膜组成和结构的角度来推测,水分可经过细胞膜中的_、_从细胞外进入细胞内。【答案】结合水 自由水 小于 大于 磷脂
2、(或脂质)双分子层 水通道【详解】(1)风干种子细胞中自由水含量较少,主要以结合水的形式存在。经阶段I吸水后,种子中自由水含量升高,主要是以自由水的形式存在。(2)据图示可知,在阶段II,种子含水量没有多大变化,故种子吸水速率小于阶段I;而随自由水含量的增加,代谢强度大大增加,故呼吸速率大于阶段I。(3)细胞膜由磷脂双分子层构成基本支架,由于磷脂分子的尾巴具有疏水性,少量的小分子的水分子可以经磷脂分子间隙进入细胞,大部分应经过水通道道白进入。2种子与有机物及检测【典例2】(广东高考)油菜种子成熟过程中部分有机物的变化如图所示,将不同成熟阶段的种子匀浆后检测,结果正确的是( )选项取样时间检测试
3、剂检测结果A第10天斐林试剂不显色B第20天双缩脲试剂不显色C第30天苏丹试剂橘黄色D第40天碘液蓝色AABBCCDD【答案】C【分析】1、生物组织中化合物的鉴定:(1)斐林试剂可用于鉴定还原糖,在水浴加热的条件下,溶液的颜色变化为砖红色(沉淀)。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖(如葡萄糖、麦芽糖、果糖)存在与否,而不能鉴定非还原性糖(如淀粉、蔗糖);(2)蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应;(3)脂肪可用苏丹染液(或苏丹染液)鉴定,呈橘黄色(或红色);(4)淀粉遇碘液变蓝。2、由图可知,可溶性糖在40天中都存在,第30天后淀粉不存在,脂肪从第10天开始增加。【详解】A、据图可知,第10天时,有
4、可溶性糖,因此加入斐林试剂,水浴加热后能出现砖红色沉淀,A错误;B、种子萌发过程中,可溶性糖转化成淀粉,相应的酶存在于细胞内,催化淀粉合成的酶化学本质是蛋白质,因此加入双缩脲试剂后,能出现紫色反应,B错误;C、第30天时,脂肪的含量较高,用苏丹试剂可将脂肪染成橘黄色,C正确;D、第40天时,淀粉的含量降低至0,因此加入碘液后,不会出现蓝色,D错误。故选C。【科学思维】种子形成和萌发过程中的物质变化项目种子形成过程种子萌发过程有机物种类可溶性糖淀粉等;非蛋白质蛋白质;糖类脂肪淀粉葡萄糖;蛋白质氨基酸;脂肪甘油脂肪酸干重增加减少(油料作物先增加后减少)3种子萌发时吸水和呼吸方式变化曲线分析在种子吸
5、水的第阶段,由于(吸胀)吸水,呼吸速率上升,胚根长出之前,萌发种子的干物质总量会减少,主要原因是种子不进行光合作用制造有机物,但进行细胞呼吸消耗有机物,在种子吸水的第阶段,细胞产生CO2的量要比消耗O2的量大得多,说明此期间主要进行无氧呼吸。(可产生有毒物质酒精)【典例3】干种子萌发过程中,CO2释放量(QCO2)和O2吸收量(QO2)的变化趋势如图所示(假设呼吸底物都是葡萄糖)。回答下列问题:(1)干种子吸水后,自由水比例大幅增加,会导致细胞中新陈代谢速率明显加快,原因是_(至少答出两点)。(2)在种子萌发过程中的1230 h之间,细胞呼吸的产物是_和CO2。若种子萌发过程中缺氧,将导致种子
6、萌发速度变慢甚至死亡,原因是_ _。(3)与种子萌发时相比,胚芽出土后幼苗的正常生长还需要的环境条件包括_。答案(1)自由水是细胞内的良好溶剂,许多生物化学反应需要水的参与,水参与物质运输(2)酒精、水 缺氧时,种子无氧呼吸产生的能量不能满足生命活动所需,无氧呼吸产生的酒精对细胞有毒害作用(3)适宜的光照、CO2和无机盐等解析(1)干种子吸水后,自由水比例大幅增加,会导致细胞中新陈代谢速率明显加快,原因是自由水是细胞内的良好溶剂,许多生物化学反应需要水的参与,水参与物质运输。(2)种子萌发过程中的1230 h之间,释放的二氧化碳量大于消耗的氧气量,说明细胞既进行无氧呼吸,也进行有氧呼吸,所以细
7、胞呼吸的产物是酒精、CO2和水。由于缺氧时,种子无氧呼吸产生的能量不能满足生命活动所需,无氧呼吸产生的酒精对细胞有毒害作用,故种子萌发过程缺氧,将导致种子萌发速度变慢甚至死亡。(3)与种子萌发时相比,胚芽出土后幼苗的正常生长还需要的环境条件有适宜的光照、CO2浓度和无机盐等。科学思维油料作物种子成熟和萌发过程中细胞呼吸的变化 (1)种子成熟时呼吸速率的变化:有机物积累迅速时,呼吸速率加快,但当种子接近成熟时,呼吸速率逐渐减慢。(2)种子萌发时细胞呼吸方式的变化:在胚根长出前,种子呼吸产生的CO2大大超过O2的消耗;而当胚根长出后,O2的消耗速率就逐渐高于CO2的释放速率。这说明种子萌发的初期主
8、要进行无氧呼吸,而随后逐渐变为有氧呼吸,且作为呼吸底物的除糖类外,还有脂肪。4种子与植物激素【典例4】(2020海南高考真题)赤霉素(GA)和脱落酸(ABA)参与种子萌发的调控。某课题组首先证实,GA处理大麦种子能引起-淀粉酶基因转录生成的mRNA量增加,他们又进一步用GA、ABA对大麦种子进行不同处理,检测处理后的大麦种子-淀粉酶合成量,结果如表(“+”表示有,“-”表示无,其中“+”的数量表示-淀粉酶合成量的多少)。分组处理对照组加GA加ABA加GA和ABA-淀粉酶合成量下列有关叙述正确的是( )AGA在翻译水平上诱导-淀粉酶的合成BABA能促进大麦种子淀粉的水解CGA与ABA在-淀粉酶合
9、成方面具有拮抗作用D能合成ABA的大麦种子易穗上发芽【答案】C【分析】(1)赤霉素合成部位:未成熟的种子、幼根和幼芽;(2)赤霉素主要作用:促进细胞伸长,引起植株增高,促进种子萌发和果实发育;(3)脱落酸合成部位:根冠、萎蔫的叶片等,将要脱落的器官和组织中含量多;(4)脱落酸主要作用:抑制细胞分裂,促进叶和果实的衰老与脱落。【详解】A、由题可知,“GA处理大麦种子能引起-淀粉酶基因转录生成的mRNA量增加”,GA在转录水平诱导-淀粉酶的合成;A错误;B、-淀粉酶促进淀粉的水解,当-淀粉酶减少,淀粉的水解受到抑制,B错误;C、GA促进-淀粉酶的合成,ABA抑制-淀粉酶,C正确;D、因为ABA抑制
10、-淀粉酶的合成,因此ABA抑制种子的萌发,能合成ABA的大麦种子穗上发芽现象减弱,D错误。故选C。一、单选题1胎萌是指种子未脱离母体即发芽。下列关于种子胎萌和萌发的叙述,错误的是A外施赤霉素合成抑制剂,种子萌发会受到抑制B抑制与脱落酸合成相关酶的基因表达,会引起胎萌C外施脱落酸,可抑制脱落酸受体缺失突变体发生胎萌D离体的水稻成熟胚,可在无激素的培养基上萌发2若将n粒玉米种子置于黑暗中使其萌发,得到n株黄化苗。那么,与萌发前的这n粒干种子相比,这些黄化苗的有机物总量和呼吸强度表现为A有机物总量减少,呼吸强度增强B有机物总量增加,呼吸强度增强C有机物总量减少,呼吸强度减弱D有机物总量增加,呼吸强度
11、减弱3下表是某种植物种子在甲、乙、丙三种不同的条件下萌发,测得的气体量(相对值)的变化结果(假设细胞呼吸的底物都是葡萄糖)。下列说法正确的是()项目CO2释放量O2吸收量甲120乙86丙1010A.在甲条件下进行的是产生CO2和乳酸的无氧呼吸B在乙条件下有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸多C在丙条件下有氧呼吸强度达到了最大值D在乙条件下释放的CO2来自细胞质基质和线粒体4某植物种子成熟后需经低温贮藏才能萌发,为探究其原因,检测了该种子中的两种植物激素在低温贮藏过程中的含量变化,结果如图。根据激素的作用特点,推测图中 a、b 依次为( )A赤霉素、脱落酸B细胞分裂素、生长素C脱落酸、细胞分裂素D赤霉
12、素、乙烯二、多选题5在 1、3、5 号试管中分别加入 2 mL 蒸馏水,2、4、6号试管中分别加入 2 mL 发芽的小麦种子匀浆样液,然后在 1 4号试管中适量滴加斐林试剂,5、6号试管中合理滴加双缩脲试剂,摇匀。预期观察到的实验现象是A1、3、5 号试管内都呈蓝色B3 组实验中甲组和乙组的实验结果相同C4 号试管内呈砖红色,其余试管内都呈蓝色D4 号试管内呈砖红色,6 号试管内呈紫色三、实验题6已知大麦在萌发过程中可以产生-淀粉酶,用GA(赤霉素)溶液处理大麦可使其不用发芽就产生-淀粉酶。为验证这一结论,某同学做了如下实验:试管号GA溶液缓冲液水半粒种子10个实验步骤实验结果1011带胚步骤
13、1步骤2+2011去胚25保温24h后去除种皮,在各试管中分别加入1mL淀粉液25保温10min后各试管中分别加入1mL碘液,混匀后观察溶液颜色深浅+30.210.8去胚+40.410.6去胚+50.410.6不加种子+注:实验结果中“+”越多表示颜色越深,表中液体量的单位均为mL。回答下列问题:(1)-淀粉酶催化_水解可生成二塘,该二塘是_。(2)综合分析试管1和2的实验结果,可以判断反应后试管1溶液中的淀粉量比试管2中的_。这两支试管中淀粉量不同的原因是_。(3)综合分析试管2、3和5的实验结果,说明在该实验中GA的作用是_。(4)综合分析试管2、3和4的实验结果,说明_。黄豆芽是一种常见
14、的蔬菜,它由黄豆种子萌发而成,通常食用部分为其子叶及下胚轴(如图1)。某学生研究了在白光和黑暗条件下黄豆芽下胚轴的生长情况,研究结果见图27光照是光合作用的必需条件,在黑暗条件下,由黄豆形成黄豆芽后,其体内有机物的含量将_。(填“填加”、“减少”或“不变”)8根据图2分析,该生关于黄豆芽下胚轴生长的研究无法推断的结论是( )A在黑暗中比在白光下长得更高B在黑暗中比在白光下长得更快C无论在白光下还是在黑暗中,下胚轴最终都将停止生长D在黑暗中的生长曲线呈现S形,而在白光下不呈现S形9在图3中已画出了黄豆芽下胚轴在白光条件下的生长速度变化曲线,请在同一坐标系中画出在黑暗条件下其下胚轴的生长速度变化曲
15、线。 10在实验过程中,该生发现有些黄豆没有萌发而是腐烂了,推测造成黄豆腐烂的外部原因最可能的是:( )A浸泡缺氧B根部缺水C缺乏光照D温度过低11该学生偶然发现磁场环境会影响黄豆芽的生长,想进一步研究不同磁场强度与黄豆芽下胚轴生长的关系,他设计了一个研究方案,但还不完整,请你根据课题研究的有关知识加以补充,并回答有关问题。课题名称:不同磁场强度与黄豆芽不胚轴生长长度的关系假设:_。研究指标:黄豆芽下胚轴的长度实验用品:饱满的黄豆种子、磁铁(用于组建不同的磁场环境)、25的黑暗温室环境、尺、清水、烧杯、纱布及其他所需材料研究步骤:(1)将一定数量品质相同的黄豆用清水浸泡1-2小时:(2)用磁铁
16、组建强度不同的三个磁场环境,分别命名为磁场1、磁场2、磁场3;(3)取底部铺有湿纱布的4个烧杯,各放入5粒浸泡过的黄豆,盖上湿纱布;(4)在25的黑暗温室环境下,随机取三个烧杯分别放入上述磁场中,剩余的一个作为对照组,并贴上标签区分;(5)每天补充一定量的清水,以保持黄豆芽生长的合适湿度;(6)一周后测量并记录每根黄豆芽下胚轴的最终长度,求平均值。研究结果与结论:略根据该生的研究步骤,请设计一张表格用于记录实验数据。_12 I.为了研究在大豆种子萌发和生长过程中糖类和蛋白质的相互关系,某研究小组在25 C、黑暗、无菌、湿润的条件下萌发种子,然后测定在不同时间种子和幼苗中相关物质的含量,结果如图
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