种子萌发与成熟过程相关物质和生理过程的变化

热考培优(一)|种子萌发与成熟过程相关物质和生理过程的变化[热考解读]1．萌发条件(1)外部因素：适宜的温度、水分和充足的氧气等。(2)内部因素：具有活性的胚。2．物质变化(1)水分的变化：种子吸水使自由水增多，代谢增强。(2)有机物种类的变化①种子成熟过程中：可溶性糖→淀粉；非蛋白质→蛋白质；糖类→脂肪等。(小分子有机物合成大分子有机物，以便于储存)②种子萌发过程中：淀粉→葡萄糖；蛋白质→氨基酸；脂肪→脂肪酸＋甘油。(3)激素的变化：种子形成时，脱落酸增加，赤霉素、生长素逐渐减少；种子萌发时，脱落酸下降，赤霉素、生长素逐渐增加。3．种子萌发耗氧量油料作物种子含脂肪多，脂肪含氢相对多，有氧呼吸脱下来的[H]消耗O2多，所以同样质量的油料作物种子和非油料作物种子相比，前者耗氧量多。[命题设计]1．(2018·陕西城固一中模拟)下图是小麦种子成熟过程中干物质和水分的变化曲线，据图分析下列叙述不正确的是()A．随着种子的成熟，种子的生命活动由代谢活跃状态转入休眠状态B．种子的鲜重随着种子的成熟而逐渐减小C．种子中水分减少的主要原因是植物吸收的水分减少D．种子成熟期间的这两种物质的变化和种子萌发时相反解析：选C。从图中信息知，种子成熟后期，细胞内水分含量减少，呼吸速率也下降，细胞的代谢较慢；种子成熟过程中，干物质增加，水分减少，鲜重逐渐减小；种子中水分减少的主要原因是水分散失过多；种子成熟期间的这两种物质的变化和种子萌发时相反。2．(2018·武汉高三模拟)如图表示油菜种子在成熟过程中种子内有机物相对含量的变化趋势，下列相关叙述不正确的是()A．第36天，种子内含量最高的有机物可用苏丹Ⅲ染液检测B．细胞代谢利用大量糖类，导致淀粉相对含量降低C．糖类不断转化为脂质，导致脂质相对含量持续增加D．糖类不转化为蛋白质，导致含氮物质含量不变解析：选D。由图知，第36天，种子内含量最高的有机物是脂肪，脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，A项正确；淀粉是多糖，而细胞代谢需要大量糖类物质，导致淀粉相对含量降低，B项正确；由题图知，种子在成熟过程中，其糖类物质相对含量不断下降，而脂肪的相对含量不断上升，说明糖类不断转化为脂质，导致脂质相对含量持续增加，C项正确；糖类也可以转化为蛋白质，但由于氮元素的量没有变化，因而含氮物质相对含量不变，D项错误。3．(高考山东卷改编)大豆种子萌发过程中鲜重的变化曲线如图：(1)阶段Ⅰ和Ⅲ大豆种子的鲜重增加明显。阶段Ⅰ中，水进入种子胚细胞的穿(跨)膜运输方式为________。阶段Ⅲ中，种子胚细胞内水的主要存在形式是________。(2)阶段Ⅱ期间，大豆种子胚细胞合成的________解除种子休眠，促进种子萌发。阶段Ⅲ中根向地生长的原因是________分布不均，使根的近地侧生长受到________。(3)若测得阶段Ⅱ种子吸收O2与释放CO2的体积比为1∶3，则此时种子胚细胞的无氧呼吸与有氧呼吸消耗葡萄糖之比为________。(4)大豆幼苗在适宜条件下进行光合作用时，若突然停止CO2供应，短时间内叶绿体中C5和ATP含量的变化分别为________、________。大田种植大豆时，“正其行，通其风”的主要目的是通过______________提高光合作用强度以增加产量。解析：(1)水进入植物细胞的跨膜运输方式是自由扩散。阶段Ⅲ中，种子解除休眠，开始萌发，细胞代谢旺盛，自由水增多。(2)赤霉素具有解除种子休眠的作用，能促进种子萌发。根向地生长是由于重力作用导致生长素在根尖分布不均，使近地侧生长素浓度高，抑制根的生长。(3)在有氧呼吸过程中，消耗的O2与释放的CO2量相等，因此阶段Ⅱ种子有氧呼吸和无氧呼吸释放的CO2体积比为1∶2。设有氧呼吸释放CO2的物质的量为x，则无氧呼吸释放CO2的物质的量为2x。计算如下：C6H12O6＋6H2O＋6O2――→酶12H2O＋6CO2＋能量x/6xC6H12O6――→酶2C2H5OH(酒精)＋2CO2＋少量能量x2x所以，种子胚细胞的无氧呼吸与有氧呼吸消耗葡萄糖之比为6∶1。(4)在光合作用过程中，CO2参与暗反应，1个CO2分子被1个C5固定后生成2个C3分子，当CO2供应突然停止时，此过程必然受阻，导致C5化合物的含量上升、C3化合物含量下降；而C3化合物的减少，又使暗反应中C3化合物的还原过程受阻，消耗ATP量减少，使细胞中ATP含量上升。“正其行，通其风”是通过空气流通，提高叶片周围的CO2浓度。答案：(1)自由扩散自由水(2)赤霉素(或GA)生长素(或IAA)抑制(3)6∶1(4)升高(或增加)升高(或增加)增加CO2浓度