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单细胞生物的“高智商”行为
喇叭虫是一类单细胞生物,大多种类生活在淡水中,少数生活在海洋。既可以自由游动。它们虽然简单、原始,但其高超的生存本领却远远超出了人类想象。
喇叭虫可以捕食藻类、细菌、鞭毛虫、纤毛虫等。极少数喇叭虫,如紫晶喇叭虫和多态喇叭虫,体内携带可以进行光光合作用的藻类,藻类将多余的糖类提供给喇叭虫,喇叭虫为藻类提供保护。
天蓝喇叭虫是最大的喇叭虫,有一粒大米那么长,它们可以捕食多细胞的轮虫,而且具有强大的再生能力。即使细胞被切成100个碎片。每个碎片至少包含细胞核和细胞膜。就能最终形成一个新个体。
100多年前,一位动物学家记录了带核喇叭虫的应激行为。他用一些粉末刺激它们,首先发现带核喇叭虫会反复弯曲身体以避开粉末。如果刺激持续,它们会逆转纤毛的运动。用“嘴巴”将这些粉末驱除。如果这个方法也失败了,它们就会迅速收缩、收紧,像蜗牛缩回壳里一样。如果刺激依然存在,带核喇叭虫就会不再附着,快速游走。这些行为构成了一个有序的策略,即后一种行为几乎总是发生在前一种行为之后,这表明存在一种优先级的行为顺序,根据优先级不断改变应对方式。但是后来相关的实验未能重现他所看到的现象,当年的说法便遭到质疑并被搁置一边。最近另一位生物学家成功重复了此项实验,再次发现并证实了这种行为递进策略。
单细胞生物能够做出复杂的行为,仿佛被编写了相应的“程序”。这使我们思考细胞“认知”的存在——单个细胞能够处理复杂的信息并做出相应的决策。单细胞生物的这种“高智商”行为给我们带来很多启示,也许在很多领域都能够开展广泛的研究。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/1/19/2639458018025472/2640207645859840/STEM/4dc49ffc-3cc4-45a5-a6e1-2fd987d8d2e8.png)
(1)天蓝喇叭虫要成功地再生,被切成的碎片除了包含细胞核和细胞膜外,还需要包含_________ ,才具有结构的完整性。
(2)根据文章内容,下列关于喇叭虫的叙述正确的是(_____ )
A.紫晶喇叭虫体内的藻类与其构成寄生关系
B.单细胞喇叭虫只能捕食单细胞生物
C.喇叭虫的神经系统使其具有“高智商”行为
D.喇叭虫结构简单,但可独立完成各项生命活动
(3)用流程图表示带核喇叭虫在接触环境刺激物时的行为递进策略:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/1/19/2639458018025472/2640207645859840/STEM/63a9e5b5-284c-40a6-a36b-d9fd932484b6.png)
结合文章内容,②处应填_________ 、③处应填__________ 。
(4)100多年前,动物学家提出带核喇叭虫的行为构成了具有一定优先级的有序策略,当时这种说法遭到质疑并被搁置一边的原因是:__________ 。
(5)相信单细胞生物的“高智商”行为也带给你一些启示,请你提出一个可以进一步探究的研究问题:__________________ 。
单细胞生物的“高智商”行为
喇叭虫是一类单细胞生物,大多种类生活在淡水中,少数生活在海洋。既可以自由游动。它们虽然简单、原始,但其高超的生存本领却远远超出了人类想象。
喇叭虫可以捕食藻类、细菌、鞭毛虫、纤毛虫等。极少数喇叭虫,如紫晶喇叭虫和多态喇叭虫,体内携带可以进行光光合作用的藻类,藻类将多余的糖类提供给喇叭虫,喇叭虫为藻类提供保护。
天蓝喇叭虫是最大的喇叭虫,有一粒大米那么长,它们可以捕食多细胞的轮虫,而且具有强大的再生能力。即使细胞被切成100个碎片。每个碎片至少包含细胞核和细胞膜。就能最终形成一个新个体。
100多年前,一位动物学家记录了带核喇叭虫的应激行为。他用一些粉末刺激它们,首先发现带核喇叭虫会反复弯曲身体以避开粉末。如果刺激持续,它们会逆转纤毛的运动。用“嘴巴”将这些粉末驱除。如果这个方法也失败了,它们就会迅速收缩、收紧,像蜗牛缩回壳里一样。如果刺激依然存在,带核喇叭虫就会不再附着,快速游走。这些行为构成了一个有序的策略,即后一种行为几乎总是发生在前一种行为之后,这表明存在一种优先级的行为顺序,根据优先级不断改变应对方式。但是后来相关的实验未能重现他所看到的现象,当年的说法便遭到质疑并被搁置一边。最近另一位生物学家成功重复了此项实验,再次发现并证实了这种行为递进策略。
单细胞生物能够做出复杂的行为,仿佛被编写了相应的“程序”。这使我们思考细胞“认知”的存在——单个细胞能够处理复杂的信息并做出相应的决策。单细胞生物的这种“高智商”行为给我们带来很多启示,也许在很多领域都能够开展广泛的研究。
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(1)天蓝喇叭虫要成功地再生,被切成的碎片除了包含细胞核和细胞膜外,还需要包含
(2)根据文章内容,下列关于喇叭虫的叙述正确的是(
A.紫晶喇叭虫体内的藻类与其构成寄生关系
B.单细胞喇叭虫只能捕食单细胞生物
C.喇叭虫的神经系统使其具有“高智商”行为
D.喇叭虫结构简单,但可独立完成各项生命活动
(3)用流程图表示带核喇叭虫在接触环境刺激物时的行为递进策略:
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结合文章内容,②处应填
(4)100多年前,动物学家提出带核喇叭虫的行为构成了具有一定优先级的有序策略,当时这种说法遭到质疑并被搁置一边的原因是:
(5)相信单细胞生物的“高智商”行为也带给你一些启示,请你提出一个可以进一步探究的研究问题:
更新时间:2021-01-20 14:59:07
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资料分析题
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较难
(0.4)
【推荐1】请阅读以下资料:
屠呦呦,女,1930年12月30日生,药学家,中国中医研究院终身研究员兼首席研究员。突出贡献是创制新型抗疟药——青蒿素和双氢青蒿素。青蒿素是从植物黄花蒿茎叶中提取出来的。2015年10月,因发现青蒿素治疗疟疾的新疗法获诺贝尔生理学或医学奖。屠呦呦是第一位获得诺贝尔科学奖项的中国本土科学家、第一位获得诺贝尔生理医学奖的华人科学家。
疟疾是疟原虫引起的传染病,经蚊虫叮咬或输入带疟原虫者的血液而感染。疟原虫属(Plasmodium)是一类单细胞、寄生性的原生动物。疟原虫的基本结构包括核、胞质和胞膜。
据世界卫生组织统计,每年,有32亿人处于罹患疟疾的风险之中,导致约1.98亿例疟疾病例(不确定范围为1.24亿至2.83亿)以及估计发生58.4万例疟疾死亡病例(不确定范围为36.7万人至75.5万人)。中国20世纪70年代初的疟疾发病人数多达2400万,到90年后末大幅缩小至数万,近年来每年数千人发病。医疗卫生的普及、青蒿素的发明拯救了千万中国人,也给第三世界国家带来了福音。
请回答相关问题:
(1)青蒿素主要存在于植物黄花蒿细胞的____________ 中。
(2)疟原虫与人的关系是___________ 关系。疟原虫是一类单细胞生物,此类生物特点是全身只有______ 细胞构成,但可以完成所有的生理活动。疟原虫在生态系统中属于_______________ 。
(3)屠呦呦带领的科研团队经历试验191次才成功提取出青蒿素,屠呦呦本人曾因为亲自试验导致肝中毒。我们青少年应该学习科学家身上怎样的科研精神?______________________________________ 。
屠呦呦,女,1930年12月30日生,药学家,中国中医研究院终身研究员兼首席研究员。突出贡献是创制新型抗疟药——青蒿素和双氢青蒿素。青蒿素是从植物黄花蒿茎叶中提取出来的。2015年10月,因发现青蒿素治疗疟疾的新疗法获诺贝尔生理学或医学奖。屠呦呦是第一位获得诺贝尔科学奖项的中国本土科学家、第一位获得诺贝尔生理医学奖的华人科学家。
疟疾是疟原虫引起的传染病,经蚊虫叮咬或输入带疟原虫者的血液而感染。疟原虫属(Plasmodium)是一类单细胞、寄生性的原生动物。疟原虫的基本结构包括核、胞质和胞膜。
据世界卫生组织统计,每年,有32亿人处于罹患疟疾的风险之中,导致约1.98亿例疟疾病例(不确定范围为1.24亿至2.83亿)以及估计发生58.4万例疟疾死亡病例(不确定范围为36.7万人至75.5万人)。中国20世纪70年代初的疟疾发病人数多达2400万,到90年后末大幅缩小至数万,近年来每年数千人发病。医疗卫生的普及、青蒿素的发明拯救了千万中国人,也给第三世界国家带来了福音。
请回答相关问题:
(1)青蒿素主要存在于植物黄花蒿细胞的
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(0.4)
【推荐2】综合应用
衣藻等单细胞生物,依靠单个细胞即可完成所有生命活动,如获取营养、排出废物、繁殖后代等。但同时也面临一个巨大的矛盾——生殖和运动之间的矛盾。例如它们正在分裂时,天敌来了,怎么逃命?
多细胞生物很容易将这个矛盾化解。团藻就只有两种不同的细胞。一种是体型小、长着鞭毛的体细胞,主要负责运动;另一种是个头大、无鞭毛,主要负责繁殖的生殖细胞。这样一来,生殖和运动这两个机能就不需要不断地暂停和切换了。
细胞分工带来了很多优势。比如人体的红细胞专门负责运输氧气,而且能力非常强。红细胞就像一个装满了血红蛋白分子的大口袋,在发育过程中,把细胞核彻底舍弃掉,腾出更多的空间装血红蛋白。分工还能促进细胞之间的密切协作。例如,人体的小肠上皮细胞,单个上皮细胞能力一般,但是它们通过紧密连接,像用砖头砌墙一样固定在一起,形成了密不透风的小肠壁。小肠上皮细胞间的协作,把吸收营养这个能力发挥到极致。
(1)根据材料可知,团藻属于生物的原因是____ (至少写出两点)。
(2)细胞能够产生新细胞,这是通过_____ 实现的。细胞核里的遗传物质经过复制而数量倍增,并且平均分配到两个子细胞中,这样就保证_____
(3)"人体的小肠上皮细胞,单个上皮细胞能力一般,但是它们通过紧密联接,像用砖头砌墙一样固定在一起,形成密不透风的小肠壁"。由此说明上皮组织的作用之一是_______
(4)人体内细胞结构不同,分工明确,这是通过_______ 形成的。
(5)衣藻与被子植物的结构层次相比,缺少___ 和器官这两个结构层次。
(6)红细胞在发育过程中,把细胞核彻底舍弃掉,腾出更多的空间装血红蛋白,这体现的生物学观点是∶__________ 。
衣藻等单细胞生物,依靠单个细胞即可完成所有生命活动,如获取营养、排出废物、繁殖后代等。但同时也面临一个巨大的矛盾——生殖和运动之间的矛盾。例如它们正在分裂时,天敌来了,怎么逃命?
多细胞生物很容易将这个矛盾化解。团藻就只有两种不同的细胞。一种是体型小、长着鞭毛的体细胞,主要负责运动;另一种是个头大、无鞭毛,主要负责繁殖的生殖细胞。这样一来,生殖和运动这两个机能就不需要不断地暂停和切换了。
细胞分工带来了很多优势。比如人体的红细胞专门负责运输氧气,而且能力非常强。红细胞就像一个装满了血红蛋白分子的大口袋,在发育过程中,把细胞核彻底舍弃掉,腾出更多的空间装血红蛋白。分工还能促进细胞之间的密切协作。例如,人体的小肠上皮细胞,单个上皮细胞能力一般,但是它们通过紧密连接,像用砖头砌墙一样固定在一起,形成了密不透风的小肠壁。小肠上皮细胞间的协作,把吸收营养这个能力发挥到极致。
(1)根据材料可知,团藻属于生物的原因是
(2)细胞能够产生新细胞,这是通过
(3)"人体的小肠上皮细胞,单个上皮细胞能力一般,但是它们通过紧密联接,像用砖头砌墙一样固定在一起,形成密不透风的小肠壁"。由此说明上皮组织的作用之一是
(4)人体内细胞结构不同,分工明确,这是通过
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(6)红细胞在发育过程中,把细胞核彻底舍弃掉,腾出更多的空间装血红蛋白,这体现的生物学观点是∶
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(0.4)
【推荐1】用显微镜观察草履虫时,大家非常好奇:“能在怎样的自然水体中找到它们呢?水体中还有哪些小生命呢?”于是大家从湖泊、河流中取来水样,制成装片在显微镜下观察。
(1)下列制片及观察操作中,正确的是( )
A.在培养液滴中加入棉纤维限制其运动
B.为便于找到草履虫,应选用高倍物镜
C.做好装片后,为便于观察要进行染色
D.吸取靠近底层的培养液,草履虫更多
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/1/18/2121237153931264/2121978787520512/STEM/57c9e365dfca45a390137ef438587ed5.png?resizew=223)
(2)同学们观察到一种能够游动的藻类,称为衣藻。图为衣藻和草履虫的结构示意图,请据图回答下列问题:[填序号]填名称。
①衣藻和草履虫有许多相同之处:它们都具有[③]___ 、[④]______ 和[⑤]_____ 等基本细胞结构;都能够通过[①]进行______ ;能通过[____ ]进行气体交换;在环境变化时表现出_____ 性以趋利避害;还能够通过生殖延续种群。所以它们都属于单细胞生物体。
②但它们获得营养和排出废物的方式不同:衣藻属于生产者,因为它具有植物细胞特有的[⑥]_____ ,能通过_____ 作用制造有机物;通过液泡排出废物。而草履虫通过[⑦]______ 和[⑧]_____ 取食消化,属于消费者;它通过[⑨]_____ 排出废物。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/1/18/2121237153931264/2121978787520512/STEM/d2e4d67371ce4d5bb82274e9548a49d1.png?resizew=127)
(3)同学们还发现有更多的小草履虫和大草履虫生活在同一环境中,查阅资料后了解到它们和大草履虫不是同一物种。两者混合培养时个体数量变化关系如上图所示。由此可推测,它们的关系属于( )
A.捕食 B.竞争 C.共生 D.寄生
(1)下列制片及观察操作中,正确的是
A.在培养液滴中加入棉纤维限制其运动
B.为便于找到草履虫,应选用高倍物镜
C.做好装片后,为便于观察要进行染色
D.吸取靠近底层的培养液,草履虫更多
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/1/18/2121237153931264/2121978787520512/STEM/57c9e365dfca45a390137ef438587ed5.png?resizew=223)
(2)同学们观察到一种能够游动的藻类,称为衣藻。图为衣藻和草履虫的结构示意图,请据图回答下列问题:[填序号]填名称。
①衣藻和草履虫有许多相同之处:它们都具有[③]
②但它们获得营养和排出废物的方式不同:衣藻属于生产者,因为它具有植物细胞特有的[⑥]
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/1/18/2121237153931264/2121978787520512/STEM/d2e4d67371ce4d5bb82274e9548a49d1.png?resizew=127)
(3)同学们还发现有更多的小草履虫和大草履虫生活在同一环境中,查阅资料后了解到它们和大草履虫不是同一物种。两者混合培养时个体数量变化关系如上图所示。由此可推测,它们的关系属于
A.捕食 B.竞争 C.共生 D.寄生
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(0.4)
【推荐2】草履虫(如图3)常被用作生物学以及环境科学的研究材料。科研工作者进行了光照条件对草履虫数量影响的实验研究。实验过程及结果如下:
首先在适宜条件下,将等量的草履虫分别放入6个盛有200毫升培养液的三角瓶中,3个放在光照下培养,3个放在黑暗处培养。实验连续进行9天;每天记录各三角瓶中草履虫的数量,并对数据加以处理,绘制如下图1、图2。
请据图回答下列问题(方框内填写标号,横杠上填写名称):
(1)“对数据加以处理”是指计算3个三角瓶的中草履虫数量的平均值,目的是_________ 。
(2)据图我们可以看到无论光照还是黑暗条件下,草履虫数量的变化趋势基本相同。在培养初期,草履虫数量快速增多,是由于草履虫以____________ 的方式进行生殖的结果;但数量达到一定值后,又会下降,最可能的原因是______________ 。
(3)根据图1、图2判断,____________ 条件下容易获得更多数量的草履虫。
(4)草履虫的身体只有___________ 细胞,因此称为_________________ 生物。
(5)草履虫常以水体中的细菌为食,食物通过图3的[ ]_________ 进入细胞,形成[ ]_________ ,食物经消化后,剩余残渣从[ ]_______ 排出体外,借此达到净化水体的作用,因此它们常用于环境科学的研究。
首先在适宜条件下,将等量的草履虫分别放入6个盛有200毫升培养液的三角瓶中,3个放在光照下培养,3个放在黑暗处培养。实验连续进行9天;每天记录各三角瓶中草履虫的数量,并对数据加以处理,绘制如下图1、图2。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/6/19/265a1435-f975-4269-bbb5-d35f1b911063.png?resizew=622)
请据图回答下列问题(方框内填写标号,横杠上填写名称):
(1)“对数据加以处理”是指计算3个三角瓶的中草履虫数量的平均值,目的是
(2)据图我们可以看到无论光照还是黑暗条件下,草履虫数量的变化趋势基本相同。在培养初期,草履虫数量快速增多,是由于草履虫以
(3)根据图1、图2判断,
(4)草履虫的身体只有
(5)草履虫常以水体中的细菌为食,食物通过图3的[ ]
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