Question

【題目】根據(jù)以下科普材料，完成下面小題：

在我國(guó)內(nèi)蒙古和新疆的大草原上，曾多次發(fā)生最可怕的生物災(zāi)難，鋪天蓋地的蝗蟲(chóng)，瘋狂地吞噬著草原，頃刻間就可以把其他生物逼入絕境，與旱災(zāi)與澇災(zāi)并稱(chēng)三大自然災(zāi)害。

中國(guó)科學(xué)院院士康樂(lè)，是國(guó)際上生態(tài)基因組學(xué)研究的領(lǐng)銜科學(xué)家，他領(lǐng)導(dǎo)的科研團(tuán)隊(duì)對(duì)蝗蟲(chóng)進(jìn)行了深入的研究。

【1】（1）蝗蟲(chóng)屬于節(jié)肢動(dòng)物中的__，體表有堅(jiān)硬的外骨骼，其作用是__。

（2）科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，蝗蟲(chóng)的生活習(xí)性分為散居型和群居型，造成蝗災(zāi)是群居型蝗蟲(chóng)。散居型蝗蟲(chóng)體表為綠色，群居型蝗蟲(chóng)體表為黑色，體色變化是反映蝗蟲(chóng)種群密度的重要指標(biāo)，你相信嗎？請(qǐng)你據(jù)此提出一個(gè)八年級(jí)課外活動(dòng)小組可以開(kāi)展探究的問(wèn)題_____。

（3）蝗蟲(chóng)從散居變成群居以后，行為也隨之發(fā)生變化，變得更加活躍，更喜歡與同伴“交流，科學(xué)家預(yù)測(cè)，氣味在蝗蟲(chóng)聚集的過(guò)程中起著至關(guān)重要的作用，現(xiàn)提供以下實(shí)驗(yàn)材料：一支裝有空氣的試管、一支裝有十只黑色蝗蟲(chóng)的試管、Y形玻璃管、連接用軟膠管、用于觀(guān)察的綠色和黑色蝗蟲(chóng)若干（裝置局部如圖），請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)證明科學(xué)家的這一假設(shè)是否正確，說(shuō)出你的設(shè)計(jì)思路_____。

（4）進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，黑色蝗蟲(chóng)體內(nèi)產(chǎn)生了一種物質(zhì)﹣苯乙腈，讓我們來(lái)猜想一下這種物質(zhì)可能具有什么作用？_____。

【2】科學(xué)家在隔離的一小片麥苗上放入十只綠色蝗蟲(chóng)、十只黑色蝗蟲(chóng)和一只大山雀，大山雀最先發(fā)現(xiàn)了一只黑色蟲(chóng)，啄了幾口就放棄了，轉(zhuǎn)而發(fā)現(xiàn)了綠色蝗蟲(chóng)，啄了兩下，就吃了下去，接下來(lái)就是第二只，第三只…黑色蝗蟲(chóng)卻都幸免于難。這是為什么呢？原來(lái)，黑色蝗蟲(chóng)在受到攻擊以后，體內(nèi)的苯乙腈迅速轉(zhuǎn)化成劇毒的氫氰酸，鳥(niǎo)類(lèi)少量攝入就會(huì)頭暈、眼花、嘔吐，如果繼續(xù)攝入，就會(huì)有性命之憂(yōu)，鳥(niǎo)類(lèi)輕度中毒，再也不敢造次，所以黑色蝗蟲(chóng)的體色和氣味都成為其很好的防御武器。請(qǐng)問(wèn)：

（1）鳥(niǎo)類(lèi)的上述行為屬于_____。

（2）你認(rèn)為在這個(gè)具有麥苗和大山雀的環(huán)境中，綠色蝗蟲(chóng)和黑色蝗蟲(chóng)，哪一個(gè)更容易被發(fā)現(xiàn)？_____；哪一個(gè)更適應(yīng)這個(gè)環(huán)境呢？_____，請(qǐng)說(shuō)明理由_____。

（3）按照達(dá)爾文的進(jìn)化理論，生物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)是_____的結(jié)果。

【3】科學(xué)家將一種特殊的真菌﹣蝗綠僵菌接種到8只綠色蝗蟲(chóng)和8只黑色蝗蟲(chóng)（生理狀況相同）體內(nèi)，三天后，綠色蝗蟲(chóng)只有2只還活著，而黑色蝗蟲(chóng)只有2只死亡，可見(jiàn)黑色蝗蟲(chóng)對(duì)蝗綠僵菌的免疫力很強(qiáng)。

（1）如果用人體傳染病的知識(shí)來(lái)分析，蝗綠僵菌對(duì)于蝗蟲(chóng)來(lái)說(shuō)屬于_____，接種蝗綠僵菌以后，黑色蝗蟲(chóng)體內(nèi)產(chǎn)生了大量抵抗蝗綠僵菌的蛋白質(zhì)，聯(lián)想到人體的特異性免疫，這種蛋白質(zhì)似乎類(lèi)似于_____，可是，蝗蟲(chóng)與人體有著巨大的差異。蝗蟲(chóng)是否存在與人體類(lèi)似的特異性免疫，還有待進(jìn)一步研究�？茖W(xué)家通過(guò)修飾蝗綠僵菌的遺傳物質(zhì)，從而改變其特性，攻破了黑色蝗蟲(chóng)對(duì)蝗綠僵菌的強(qiáng)大免疫功能，從而有效地防止了蝗蟲(chóng)成災(zāi)，這種生物防治有什么好處？___。

（2）根據(jù)上述所有資料，請(qǐng)你總結(jié)出蝗蟲(chóng)成災(zāi)的原因：_____（至少答兩點(diǎn)）。

（3）科學(xué)家研究蝗蟲(chóng)成災(zāi)的秘密，并不是為了徹底消滅它們，請(qǐng)說(shuō)明理由：_____。

Answer 1

【答案】

【1】 昆蟲(chóng) 保護(hù)，防止體內(nèi)水分蒸發(fā) 體色變化是反映蝗蟲(chóng)種群密度的重要指標(biāo)嗎？ 取兩個(gè)試管，一個(gè)是放入有十只黑蝗蟲(chóng)的試管，另一個(gè)是裝有純凈空氣的試管，分別用軟膠管接到Y(jié)形玻璃管的兩側(cè)。實(shí)驗(yàn)中先用幾只黑色蝗蟲(chóng)，然后再使用散居型的綠色蝗蟲(chóng)幾只，分別放入Y形玻璃管的下端的入口，觀(guān)察待測(cè)蝗蟲(chóng)爬向哪一個(gè)試管，如果黑色蝗蟲(chóng)都爬向有黑色蝗蟲(chóng)的試管氣味一側(cè)，而綠色蝗蟲(chóng)大多爬向純凈空氣試管一側(cè)，就說(shuō)明氣味對(duì)蝗蟲(chóng)的聚集起重要作用 進(jìn)行信息交流；

【2】 學(xué)習(xí)行為 黑色蝗蟲(chóng) 黑色蝗蟲(chóng) 黑色蝗蟲(chóng)的體色和氣味都成為其很好的防御武器 自然選擇

【3】 病原體 抗體 避免污染環(huán)境 數(shù)量多、對(duì)病菌免疫力強(qiáng) 會(huì)破壞生態(tài)平衡，破壞生物多樣性

【解析】

1.科學(xué)探究的一般過(guò)程：提出問(wèn)題，作出假設(shè)、制定計(jì)劃、實(shí)施計(jì)劃、得出結(jié)論、表達(dá)和交流�？茖W(xué)探究中常常要設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)，對(duì)照實(shí)驗(yàn)又叫單一變量實(shí)驗(yàn)，只有一個(gè)量不同。其它量皆相同的實(shí)驗(yàn)。只有一個(gè)變量，這就是實(shí)驗(yàn)中所有探究的問(wèn)題，是可以改變的量，即實(shí)驗(yàn)變量。

2.根據(jù)動(dòng)物行為多種多樣，按照獲得的途徑可分為先天性行為和學(xué)習(xí)行為，先天性行為是動(dòng)物生來(lái)就有的，由體內(nèi)的遺傳物質(zhì)決定的行為，如蜘蛛結(jié)網(wǎng)等。學(xué)習(xí)行為是在體內(nèi)的遺傳因素的基礎(chǔ)上，通過(guò)環(huán)境因素的作用，由生活經(jīng)驗(yàn)和學(xué)習(xí)而獲得的行為。如小狗做算術(shù)題等。達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說(shuō)，是生物進(jìn)化論的核心內(nèi)容，主要內(nèi)容是：過(guò)度繁殖、生存斗爭(zhēng)、遺傳和變異、適者生存。

3.病原體是指能引起動(dòng)物傳染病的細(xì)菌、病毒和寄生蟲(chóng)。抗體就是病原體入體后，能夠刺激淋巴細(xì)胞產(chǎn)生一種抵抗該病原體的特殊蛋白質(zhì)，引起人體產(chǎn)生抗體的物質(zhì)叫抗原。

【1】（1）蝗蟲(chóng)屬于節(jié)肢動(dòng)物中的昆蟲(chóng)，體表有堅(jiān)硬的外骨骼，其作用是保護(hù)，防止體內(nèi)水分蒸發(fā)。

（2）科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，蝗蟲(chóng)的生活習(xí)性分為散居型和群居型，造成蝗災(zāi)是群居型蝗蟲(chóng)。散居型蝗蟲(chóng)體表為綠色，群居型蝗蟲(chóng)體表為黑色，體色變化是反映蝗蟲(chóng)種群密度的重要指標(biāo)，據(jù)此提出一個(gè)八年級(jí)課外活動(dòng)小組可以開(kāi)展深究的問(wèn)題：體色變化是反映蝗蟲(chóng)種群密度的重要指標(biāo)嗎？

（3）要驗(yàn)證“氣味在蝗蟲(chóng)成災(zāi)的聚集中起著至關(guān)重要的作用”這一假設(shè)是否成立，應(yīng)設(shè)計(jì)以氣味為變量的對(duì)照實(shí)驗(yàn)，其實(shí)設(shè)計(jì)思路如下：取兩個(gè)試管，一個(gè)是放入有十只黑蝗蟲(chóng)的試管，另一個(gè)是裝有純凈空氣的試管，分別用軟膠管接到Y形玻璃管的兩側(cè)，實(shí)驗(yàn)中先用幾只黑色蝗蟲(chóng)，然后再使用散居型的綠色蝗蟲(chóng)幾只，分別放入Y形玻璃管的下端的入口，觀(guān)察待測(cè)蝗蟲(chóng)爬向哪一個(gè)試管，如果黑色蝗蟲(chóng)都爬向有黑色蝗蟲(chóng)氣味的試管一側(cè)，而綠色蝗蟲(chóng)大多爬向純凈空氣試管一側(cè)，就說(shuō)明氣味對(duì)蝗蟲(chóng)的聚集起重要作用。

【2】（1）據(jù)資料可見(jiàn)：鳥(niǎo)類(lèi)取食綠色蝗蟲(chóng)，放棄黑色蝗蟲(chóng)，這是由生活經(jīng)驗(yàn)和學(xué)習(xí)而獲得的行為，屬于學(xué)習(xí)行為。

（2）據(jù)資料可見(jiàn)：黑色蝗蟲(chóng)與環(huán)境的顏色差別明顯，容易被敵害發(fā)現(xiàn)，而黑色蝗蟲(chóng)的體色和氣味都成為其很好的防御武器。所以黑色蝗蟲(chóng)更適應(yīng)這個(gè)環(huán)境。

（3）達(dá)爾文認(rèn)為，在生存斗爭(zhēng)中具有有利變異的個(gè)體，容易在生存斗爭(zhēng)中獲勝而生存下去，不利的個(gè)體容易被淘汰，凡是生存下來(lái)的都是適應(yīng)環(huán)境的，而被淘汰的都是對(duì)環(huán)境不適應(yīng)的，這就是適者生存。達(dá)爾文把在激烈的生存斗爭(zhēng)過(guò)程中，適者生存，不適者被淘汰的過(guò)程叫做自然選擇，自然界的生物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)是長(zhǎng)期的自然選擇的結(jié)果。

【3】（1）蝗綠僵菌對(duì)于蝗由來(lái)說(shuō)屬于引發(fā)其致病的病原體，接種蝗綠僵菌以后，黑色蝗蟲(chóng)體內(nèi)產(chǎn)生了大量抵抗蝗綠僵菌的蛋白質(zhì)，聯(lián)想到人體的特異性免疫，這種蛋白質(zhì)似乎類(lèi)似于抗體，可是，蝗蟲(chóng)與人體有著巨大的差異。蝗蟲(chóng)是否存在與人體類(lèi)似的特異性免疫，還有待進(jìn)一步研究。傳統(tǒng)的防止蝗災(zāi)的方法常常是噴灑農(nóng)藥，會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，科學(xué)家通過(guò)修飾蝗綠僵菌的遺傳物質(zhì)，從而改變其特性，攻破了黑色蝗蟲(chóng)對(duì)蝗綠僵菌的強(qiáng)大免疫功能，從而有效地防止了蝗蟲(chóng)成災(zāi)，這種生物防治好處是避免污染環(huán)境，如無(wú)污染、成本低、效率高等。

（2）根據(jù)上述所有資料，蝗蟲(chóng)成災(zāi)的原因：數(shù)量多；咀嚼式口器；有翅能飛，并具有群集、遷飛的特性；食量很大；對(duì)病菌的免疫力強(qiáng)。

（3）研究各種動(dòng)物，是為了更好地了解和利用生物造福于人類(lèi)，促進(jìn)人與自然和諧發(fā)展，如果徹底消滅某種生物，就會(huì)影響食物鏈，進(jìn)而影響生態(tài)平衡�？茖W(xué)家研究蝗蟲(chóng)成災(zāi)的秘密，并不是為了徹底消滅它們，理由是會(huì)破壞生態(tài)平衡，破壞生物多樣性。

關(guān)鍵是掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)、生物的進(jìn)化、疾病和免疫、生物與環(huán)境等基礎(chǔ)知識(shí)，并能綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解釋實(shí)際問(wèn)題。