高三二轮小专题种子成熟过程及萌发过程中相关物质的转化

1．种子萌发的过程中发生了哪些生理变化呢？
(1)种子的萌发是种子发育成为幼苗的过程，这一过程细胞数目增加，因 此有细胞的增殖(可以判断为有丝分裂)；细胞分裂后伴随着细胞的生长； 根、芽等结构的不同细胞需要细胞分化形成。即种子萌发的过程中发生 了细胞的分裂、生长与分化，也存在细胞衰老和凋亡过程。 (2)细胞的分裂、生长与分化需要能量，能量来源于细胞呼吸。但细胞呼 吸的主要原料是葡萄糖，而种子中的糖类的储备形式是淀粉，因此淀粉 必然需要水解成葡萄糖。细胞的分裂、生长与分化也需要葡萄糖、氨基 酸等小分子有机物为原料，这些原料一方面来自于种子中储存的大分子 有机物的水解，另一方面来自于细胞呼吸产生的中间产物。即种子萌发 的过程中细胞内进行着大分子物质的水解以及细胞呼吸等生理过程。该 过程有机物的含量即干重减少，鲜重增加，有机物的种类增多。
高三二轮小专题 种子成熟过程及萌发过程中相关物质的转化
例1(经典高考题)图表示油菜种子在成熟过程中种子质量和有机物相
对含量的变化趋势，下列相关叙述不正确的是 ( )
答案 D
A．大量糖类输入并参与代谢，导致种子质量不断增加 B．细胞代谢利用大量糖类，导致淀粉含量降低 C．糖类不断转化为脂质，导致脂质含量持续增加 D．糖类不转化为蛋白质，导致含氮物质含量不变
2．果实和种子在成熟过程中发生了哪些生理变化呢？
(1)影响果实发育的激素——生长素；促进果实成熟的激素—— 乙烯。 (2)果实变甜：淀粉水解成可溶性糖。 (3)果实变软：植物细胞之间的果胶层被水解，类似于解离后的 状态。 (4)果实变红或变黄：液泡中花青素增多造成的。 (5)种子成熟与种子萌发是相反的物质转化过程，可溶性糖与淀 粉或糖与脂质、蛋白质的转化过程。 (6)种子晒干过程中自由水大量减少，细胞呼吸明显降低，在低 温、高CO2、低O2条件下干燥入库贮存；且干种子不能做质壁分离 的实验材料。 (7)种子成熟过程中激素的相应变化：赤霉素含量降低，脱落酸 含量升高。
A．种子形成过程中，脂肪水解酶的活性很高 B．种子发育过程中，由于可溶性糖更多地转变为脂肪，种子需要的氮元素 增加 C．干重相等的可溶性糖和脂肪中，脂肪中储存的能量多于糖 D．种子萌发时，脂肪转变为可溶性糖，说明可溶性糖是种子生命活动的直 接能源物质
2.在小麦种子萌发的过程中，淀粉和麦芽糖含量的变化如图所示。下 列有关说法正确的是( )
B
解析 小麦种子的主要成分是淀粉，在小麦种子萌发过程中， 淀粉逐渐分解生成麦芽糖，故a表示麦芽糖的变化，b表示淀粉 的变化。麦芽糖是可溶性还原糖，可用斐林试剂检测。
A．表示麦芽糖变化的是曲线a，检测该物质可用双缩脲试剂 B．表示麦芽糖变化的是曲线a，检测该物质可用斐林试剂 C．表示淀粉变化的是曲线a，检测该物质可用双缩脲试剂 D．表示淀粉变化的是曲线a，检测该物质可用碘液
3 ． 种 子 萌 发 相 关 曲 线
注:QCO2表示单位时间CO2释放量，QO2表示单位时间O2吸收量
1．下图是油菜种子在发育和萌发过程中，糖类和脂肪的变化曲线。下列 分析正确的是( )
C
解析 种子形成过程中，脂肪含量越来越多，可以推断其 脂肪水解酶活性不可能很高；该过程中，可溶性糖转变为 脂肪，但由于脂肪元素组成中没有氮元素，因而种子需要 的氮很少；种子生命活动所需的直接能源物质是ATP。
(3)种子萌发时首先必须进行大分子有机物的水解，这需要种子 吸收大量的水分；还需要适宜的温度保证酶的催化活性；充足的 氧气为有氧呼吸提供保障；部分种子萌发需要一定波长的光照处 理，提高萌发率，这利用了信息传递中的物理信息，体现了信息 传递在调节生命活动中的作用。 (4)种子萌发先以无氧呼吸为主，后以有氧呼吸为主，吸收水进 入种子细胞内以自由水的形式存在，使代谢加强。
成橘黄色(或红色)。(2)由题图可知，种子萌发过程中，干重先增加，这是由于萌发过程中脂肪转化为 糖类，二者相比较，氧元素的含量增加。(3)第11 d时，种子已萌发成幼苗，如果要使萌发的种子干重 增加，需要萌发的种子进行光合作用。影响光合作用的因素有光照、水、CO2浓度、所需的矿质元素 离子等，依据题意，必须要提供的条件是光照和所需的矿质元素离子。
例2 (2013·全国Ⅰ，29)某油料作物种子中脂肪含量为种子干重的70%。为 探究该植物种子萌发过程中干重及脂肪的含量变化，某研究小组将种子置 于温度、水分(蒸馏水)、通气等条件适宜的黑暗环境中培养，定期检查萌 发种子(含幼苗)的脂肪含量和干重，结果表明：脂肪含量逐渐减少，到第 11 d时减少了90%，干重变化如图所示。
3．(高考改编题)某豆科植物种子萌发过程中CO2释放和O2吸收速 率的变化趋势如图所示。据图判断下列有关叙述正确的是( )
C
解析 胚根长出前，种子主要进行无氧呼吸，无 氧呼吸的场所为细胞质基质；从第12 h到胚根长出 期间，种子只能进行细胞呼吸不能进行光合作用， 因此萌发种子的干物质总量减少；胚根长出后， 种皮破裂，随O2进入，种子以有氧呼吸为主；48 h 后，O2吸收速率大于CO2释放速率，说明呼吸底物 不只有葡萄糖。
解析 分析图像可以看出，油菜种子在成熟的过程中，可溶性糖和 淀粉含量都减少，而脂肪的含量及种子的总质量迅速增加，有机物 主要以脂肪的形式储存在油菜种子中，可见大量的糖类输入主要参 与脂肪的合成，细胞代谢过程中，大量糖类转化为脂质是淀粉含量 降低的主要原因，A、B、C项正确；含氮物质含量在种子成熟过程 中基本保持稳定，可知细胞代谢过程中蛋白质的消耗与合成保持平 衡，D项错误。
回答下列问题： (1)为了观察胚乳中的脂肪，常用 _苏__丹__Ⅲ__(_或__苏__丹__Ⅳ__)染液对种子胚乳 切片染色，然后在显微镜下观察， 可见__橘__黄__(_或__红__)_色的脂肪微粒。
(2)实验过程中，导致种子干重增加的主要元素是____O____(填
“C”“N”或“O”)。 (3)实验第11 d如果使萌发种子的干重(含幼苗)增加，必须提供的条件是 ____光__照______和____所___需__的__矿__质__元__素__离__子_____________。 解析 (1)根据检测生物组织中的脂肪实验可知，用苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ)染液可以将细胞中的脂肪颗粒染