陈阅增普通生物学第3版课后答案 联系客服

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型的活细胞。筛胞成长后,细胞核退化,细胞质仍保留。伴胞是和筛胞并列的一种细胞,是活细胞,有细胞核和细胞质。伴胞和筛胞来自同一个分生组织细胞。筛胞没有细胞核,但仍能生活,可能是由于伴胞的细胞核“兼顾”了筛胞之故。

18、植物的营养

1.将植物移栽时最好带土,即保留根原有的土壤。解释其原因(考虑菌根和根毛)。

答案:植物地上的枝叶完全依靠根系供给水分和矿物质养料,根毛的存在大大增加了吸收表面,显然该区是根部行使吸收作用的主要部分。如果根系受到损伤破坏,就会引起枝叶的枯萎和死亡,因此在移植植物时必须注意保护根系。在农业实践上,移植时一方面要尽量不损伤幼苗的根系,假若根系受到损伤破坏,就应当剪去一部分枝叶以减少水分的蒸腾,这样才可以保证移植成功。

菌根是高等植物根部与土壤中的某些真菌形成的共生体。在自然界中,菌根对很多森林树种的正常生活也是十分必要的,如松树在没有菌根的土壤里,吸收养分少,生长缓慢,甚至于死亡,因此在移栽时,保留根周围原有的土壤,从而提高树苗的成活率,促进其生长。

3 .某人栽培一种耐贫瘠土壤的植物。他播了许多粒种子,得到许多株植物,结果发现了一株特别矮小的植株。进行了许多实验后,发现这株植物的叶中发生了突变,有一种蔗糖合成所需的酶功能不正常了。试根据压流学说解释植株的生长何以受阻。

压流假说,韧皮部液体的流动是靠产糖端的压力“推”向另一端的。糖经过筛管“装载”端的主动运输而进人筛管。生长尖以及根等贮存器官需要糖,糖从筛管的“释放”端通过主动运输而流出。叶不断供应蔗糖,根等器官组织又随时收存蔗糖,筛管又可随时从周围组织获得所需的水,筛管中的这一运输流就将不断流动。

这株植物的叶中发生了突变,有一种蔗糖合成所需的酶功能不正常了,叶不能制造糖,液流慢,不能有效运输到植物其它器官,植株的生长受阻。

4、长在贫瘠土壤中的捕蝇草,因缺乏硫酸盐而不能合成甲硫氨酸和半胱氨酸。它会因缺乏蛋白质而死亡吗?答案:不会。

捕蝇草是食虫植物。叶子的构造很奇特,在靠近茎的部分有羽状叶脉,呈绿色,可进行光合作用;但到了叶端就长成肉质的,并以中肋为界分为左右两半,其形状呈月牙形,可像贝壳一样随意开合,这就是它的“诱捕器”。每半个叶片的边缘都有10~25根刚毛,其内侧靠近中肋的地方,又生有3根或3根以上的感觉刚毛(或叫激发刚毛)。在叶缘还有蜜腺,能够分泌蜜汁用以引诱昆虫。

平时诱捕器张开,叶片向外弯曲,当上钩的昆虫爬到叶片上吃蜜时,如果其中一根激发刚毛被触动两次或两次以上,或者在数秒钟内至少有两根激发刚毛被触动,那么诱捕器就会在20~40秒内闭合,叶片向里弯曲,叶缘上的刚毛交叉锁在一起,,将猎物囚禁在里面。当昆虫在里面挣扎时,便再次触动激发刚毛,每触动激发刚毛一次,诱捕器就闭合的更紧。同时,激发刚毛受到刺激后,叶片上许多紫红色小腺体就分泌出一种酸性很强的消化液,将虫体消化,然后再由这些腺体吸收。大约5天后,当昆虫的营养物质被吸收干净后,叶子又重新张开,准备捕捉新的猎物。

捕蝇草,通过消化动物蛋白质获取甲硫氨酸和半胱氨酸,能适应极端的环境,不会因缺乏蛋白质而死亡。

19、植物的调控系统

1、菊花是短日植物,在菊花临近开花的季节,存放菊花的屋子夜间不能有照明。若有人在这时偶然将菊花室内的灯开了一下。你想会有什么结果?有什么办法纠正他的结果?

答案:菊花是短日植物,在昼夜周期中日照长度短于某临界值时数才能成花。在菊花临近开花的季节,存放菊花的屋子夜间不能有照明。若有人在这时偶然将菊花室内的灯开了一下,因闪光处理中断暗期,使短日植物不能开花,继续营养生长。

用短期的远红光照射菊花,可促进开花。

2、玉米矮化病毒能显著抑制玉米的生长,因而感染这种病毒的玉米植株非常矮小。你推测病毒的作用可能是抑制了赤霉素的合成。试设计实验来验证你的假设,该实验不能用化学方法测定植株中赤霉素的含量。

答案:实验步骤:

第一步:选取长势基本相同的被矮化病毒感染的玉米幼苗若干株,将其平均分成甲、乙两组,并在相同的适宜条件下培养。

第二步:对甲组幼苗喷施适当浓度的赤霉素溶液,乙组幼苗喷施等量的蒸馏水。 第三步:观察并测量两组玉米植株的平均高度。

实验结果和结论:甲组玉米植株的平均高度明显高于乙组,说明病毒的作用可能是抑制了赤霉素的合成。

3. 一位植物学家发现有一种热带灌木,当毛虫吃掉它的一片叶子之后,不再吃附近的叶子,而是咬食一定距离以外的叶子。他又发现当一片叶子被吃掉后,附近的叶子就开始合成一种拒绝毛虫侵害的化学物质。但人工摘去叶子没有像虫咬伤那样的作用。这位植物学家推测叶片受虫咬伤后,会给附近的叶片发出一种化学信号。如何用实验来检验这种推测。

植物在自然环境中也会遇到生物胁迫,主要是植食动物和各种病原微生物的侵害。在进化过程中,植物也发展了许多防御机制。验证叶片受虫咬伤后会给附近叶片发化学信号的实验设计:取毛毛虫咬食叶片,将残余的叶片碾成汁液,涂抹到这株植物距离咬食叶片较远的另一侧同时取健康叶片碾成的汁液作对照,观察毛毛虫的取食几率。分析实验结果得出结论。进一步从毛毛虫咬伤的叶片中分离提纯这种化学物质,分析其作用的方式与机理。

23、重组DNA技术

1、PCR技术的基本原理是什么?

答案:PCR是在试管中进行的DNA复制反应,基本原理是依据细胞内DNA半保留复制的机理,以及体外DNA分子与不同温度下双链和单链可以互相转变的性质,人为地控制体外合成系统的温度,以促使双链DNA变成单链,单链DNA与人工合成的引物退火,然后耐热DNA聚合酶以dNTP为原料使引物沿着单链模板延伸为双链DNA。PCR全过程每一步的转换是通过温度的改变来控制的。需要重复进行DNA模板解链、引物与模板DNA结合、DNA聚合酶催化新生DNA的合成,即高温变性、低温退火、中温延伸3个步骤构成PCR反应的一个循环,此循环的反复进行,就可使目的DNA得以迅速扩增。

DNA模板变性:模板双链DNA解开成单链DNA,94℃。 退火:引物+单链DNA形成杂交链,引物的Tm值。

引物的延伸:温度至70℃左右,TapDNA聚合酶以dNTP为原料,以目的基因DNA为模板,催化以引物3末端为起点的5’——3’DNA链延伸反应,形成新生DNA链。新合成的引物延伸链经过变性后又可作为下一轮循环反应的模板PCR,就是如此反复循环,使目的DNA得到高效快速扩增。

2、作为克隆载体的质粒应有什么特性,为什么?

答案:作为高质量的克隆载体的质粒必须具有如下特性:

(1)具有复制起点。这是质粒在宿主细胞内有自主复制能力的基本条件。

(2)携带易于筛选的选择标记,以区别阳性重组子和阴性重组子,为宿主细胞提供易于检测的表型作为选择记号。

(3)具有多种限制酶的单一识别位点,以供外源基因的插入。

(4)具有较小的相对分子质量和较高的拷贝数。较小的相对分子质量的质粒易于操作,便于导入细胞和进行繁殖,克隆了外源DNA片段之后仍可有效地转化给宿主细胞。较高的拷贝数有利于质粒DNA的制备而且会使细胞中克隆基因的剂量增加。

(5)有安全性。作为克隆载体应当只存在有限范围的宿主;在体内部进行重组;不会发生转移;不产生有害性状;不会离开宿主而自由扩散。

3、获得目的基因有几种主要方法?

答案:目的基因是人们所需要转移或改造的基因。目的基因可以从以下几个途径获得: (1)限制性内切酶酶切产生待克隆的DNA片段。

(2)人工合成DNA。根据已知的氨基酸序列合成DNA。这种方法是建立在DNA序列分析基础上的。当把一个基因的核苷酸序列搞清楚后,可以按图纸先合成一个个含少量(10~15个)核苷酸的DNA片段,再利用碱基对互补的关系使它们形成双链片段,然后用连接酶把双链片段逐个按顺序连接起来,使双链逐渐加长,最后得到一个完整的基因。

(3)反转录法。把含有目的基因的mRNA的多聚核糖体提取出来,分离出mRNA,然后以mRNA 为模板,用反转录酶合成一个互补的DNA,即cDNA单链,再以此单链为模板合成出互补链,就成为双链DNA分子。

(4)聚合酶链式反应扩增特定的基因片段。

(5)鸟枪法。用若干个合适的限制酶处理一个DNA分子,将它切成若干个DNA片段。这些片段的长度相当于或略大于一个基因。然后,将这些不同的DNA片段分别与适当的载体结合,形成重组DNA,再将它导入到相应的营养缺陷型细菌中。把这些细菌中的这段DNA分离出来,在进行一系列的操作,就可以获得目的基因。

25、达尔文学说与微观进化

1、达尔文是最伟大的博物学家(选择题)。 A、他是第一个解释生物能够变化,或者说进化 B、他将自己的理论建立在获得性遗传理论的基础上 C、他提出群体遗传学的基本原理

D、他创立了作为生物进化机制的自然选择理论 E、他最早相信地球的年龄达几十亿年 答案:D

3、综合进化论关于适合的定义对“生存斗争,适者生存”的口号做了哪些修正?

答案:在达尔文学说中,自然选择来自繁殖过剩和生存斗争,它是基于繁殖过剩和生存斗争作出的一个推论。综合进化论中,将自然选择归结为不同基因型有差异的延续,在种间或种内的生存斗争中,竞争的胜利者被选择下来,它的基因型得以延续下去,这固然具有进化价值,但除此以外,生物之间的一切相互因频率和基因型频率的变化都具有进化价值,没有生存斗争,没有“生存死亡”问题,单是个体的繁殖机会的差异也能造成后代遗传组成的改变,自然选择也在进行。不同基因型在存活率和生殖率的差别程度,用适合度表示,是指生物生存和生殖并将基因传给后代的能力。

5 .镰形细胞贫血病是由隐性等位基因引起的,大约每500 名非洲裔美国人中有一人(0 . 2 % )患镰形细胞贫血病。在非洲裔美国人中携带镰形细胞贫血病等位基因的人占百分之几? 带根据哈迪一温伯格公式,携带者Aa 的基因型频率占4.3 %。

26、物种的形成

1、什么是物种?什么因素使有性生殖生物物种即使其自身进化不致停滞,又不使已获得的适应因种间杂交而失去?

答案:物种是生物分类的单位,在有性生殖的生物中,物种是互交繁殖的自然群体,一个物种和其他物种在生殖上是隔离的。

每一个大种群都有它自己的基因库,种群中的个体一代一代地死亡,但基因库却在个体相传的过程中保持并发展。基因交流使有性生殖生物物种即使其自身进化不致停滞,又不使已获得的适应因种间杂交而失去。

2.为什么一个小的隔离的群体比一个大的群体更有利于物种形成?

隔离使小种群单独繁殖,小的隔离种群,由于它们的基因频率不同于原来的大种群,基因频率更容易由于偶然的因素(基因漂变等)而改变。基因频率的改变,再加上它们被新地区的不同因素所选择而向着不同方向发展,因而有可能出现新性状,形成新品种或新种。

3、 一个物种有两个亚种。生活在不同地区的两个亚种群体相遇后,不同亚种个体容易交配生殖,

而生活在同一地区的不同亚种个体之间比较难于交配生殖。这个差别是什么原因产生的? 4.答案:2个种群如果只是在地理上被隔离开了,把它们放在一起,它们依然可以彼此交配,因此它们就依然是一个种。如果地理隔离之后,发生了生殖隔离,再把它们放在一起时,它们就不能彼此交配,许多类似种尽管生活在同一地区,但不能彼此杂交,这就是生殖隔离。生活在同一地区的不同亚种已经走到物种分化的边缘,生活在不同地区的两个亚种无生殖隔离。

5 .为什么说物种形成的渐进模式和点断平衡模式对于解释化石记录都是有用的?

物种形成的渐进模式认为隔离是把一个种群分成许多小种群的最常见的方式,隔离使种群变小了,因而基因频率可以由于偶然的因素(基因漂变等)而改变。基因频率的改变,加上不同环境的选择,使各小种群向不同方向发展,这样就可能形成新种。按照这种方式形成新的物种一般都需要很久时间,要以万年、10 万年以上的时间来计算。

美国古生物学家艾尔德里奇(Niles Eldredge )与生物学家古尔德(Stephen Jay Gould )在1972 年提出了间断平衡学说,认为生物进化是一种间断式的平衡,即短时间的进化跳跃与长时间的进化停滞交替发生。寒武纪后,在约500 万年的短时间内出现了多种多样的无脊椎的动物化石。中生代末恐龙以及鱼龙、翼龙等突然绝灭。用点断平衡模式能较好的解释我们在化石记录中观察到的这些现象。人们在考察微观进化时,以代为时间尺度,这是缓慢的过程;相对于数百万年的物种历史,新物种看来是突然出现的。多数物种总的历史符合点断平衡模式,而在这模式中也包含了渐进变化的阶段。因此,渐进模式和点断平衡模式对于解释化石记录都是有用的

27、宏观进化与系统发育

1、假如你用DNA—DMA杂交方法来验证教材P311图25.2所示加拉帕戈斯地雀的系统树,你预