爱华网（2013全国新课标卷第29）某油料作物种子中脂肪含量为种子干重的7 0%。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11d时减少了90%，干重变化如图所示。
回答下列问题：
（1）为了观察胚乳中的脂肪，常用染液对种子胚乳切片染色，然后再显微镜下观察，可见色的脂肪微粒。
（2）实验过程中，导致种子干重增加的主要元素是（填“C”、“N”或“O”）。
（3）实验第11d如果使萌发种子的干重（含幼苗）增加，必须提供的条件是和。
【答案】（1）苏丹Ⅲ（Ⅳ）橘黄色（红色）（2）O（3）适宜的光照所需的矿质元素
【解析】（1）苏丹Ⅲ能将脂肪染成橘黄色，苏丹Ⅳ能将脂肪染成红色。（2）油料作物种子萌发的过程中，脂肪要转变成糖类；组成这两种物质的分子的最大差异是糖类比脂肪中含的氧元素多。（3）实验第11d干重开始增加的原因是形成的幼苗开始进行光合作用；影响光合作用的外界条件包括光照强度、温度、二氧化碳浓度、矿质元素等，再结合题目所给的情景“温度、水分（蒸馏水）、通气等条件适宜的黑暗环境中”可推出必须提供的条件是光照强度和所需的矿质元素。
试题中产生的问题：萌发的种子只发生细胞呼吸，一般的思路就是有机物减少，那么为什么油菜种子在萌发的初期有机物增加呢？
原因分析：脂肪水解产生的甘油与脂肪酸，或氧化成CO2和H2O为种子萌发供能，或转化为纤维素、蛋白质等构建新的组织细胞。脂肪酸的转化需添加氧元素，会使有机物的质量增加，脂肪酸转化导致的有机物质量增加的比率较高。该油料作物种子无光萌发初期，脂肪酸转化为糖类与蛋白质等导致的有机物增加量大于脂肪等有机物分解为无机物导致的有机物减少量，种子干重增加。
脂肪酸代谢的代谢简单过程：
脂肪酸代谢主要经历β-氧化作用，脂肪酸先活化形成酯酰辅酶A，酯酰辅酶A进入线粒体，经α,β-脱氢作用形成α,β-不饱和酯酰辅酶A，α,β-不饱和酯酰辅酶A加一H2O分子水化形成L(＋)-β羟酯酰辅酶A，该物质氧化形成β-酮酯酰辅酶A，再经硫解作用形成乙酰辅酶A和比原酯酰辅酶A少两个C原子的酯酰辅酶A。这一过程循环进行，酯酰辅酶A分解出多个乙酰辅酶A，乙酰辅酶A可以进入三羧酸循环，最后形成CO2和H2O。在油料种子萌发时乙酰辅酶A一般不用为产能物质转化为ATP，而是通过乙醛酸循环转变成琥珀酸，再经过糖的异生转化成糖。
脂肪酸中C、H含量高而O含量低，糖类与蛋白质中的C、H含量低而O含量高，脂肪酸转化为糖类、氨基酸等有机物需要添加O，添加的O直接来自H2O（可间接来自于空气中的O2，O2在有氧呼吸中与[H]结合生成H2O）。脂肪酸转化为糖类的总反应式为：
CH3(CH2)nCOOH＋nH2O →（n＋2）（CH2O）＋2n[H]
脂肪酸转化成糖类时，质量增加的比率（转化生成的糖类的质量跟参加转化的脂肪酸的质量的差值和参加转化的脂肪酸的质量的比率）约为16n /（14n＋60）。由于n通常在12以上，脂肪酸转化为糖类、氨基酸等的过程中，有机物质量的增加是可观的。具有12个C原子以上的脂肪酸转化出的糖类，其质量比参与转化的脂肪酸的质量多出80％以上，具有18个C原子以上的脂肪酸转化出的糖类，其质量比参与转化的脂肪酸多出90％以上。而依例题数据计算，该油料作物种子干重的最大增加率仅为16.2%，富含脂肪的种子，其脂肪酸的转化是能够实现这一种子干重的最大增加率的。
参考：http://www.pep.com.cn/gzsw/jshzhx/shtyj/shtfx/201309/t20130918_1166048.htm
