普通生物学（笔记）no第章10

    生物多样性的进化

    1、简要叙述细菌的形态结构、类型及在生态环境中的作用，它们与人类有什么关系？

    答：大多数细菌个体微小，为单细胞，有球状、杆状、螺旋状三种形态。细菌没有膜包被的细胞核，只有一个环状的dna分子，位于细菌细胞内特定的区域，称为拟核区。细菌细胞质中有散在的核糖体，没有线粒体等细胞器。除支原体外，细菌有乙酰胞壁酸肽聚糖为主要成分的细胞壁。有些细菌还具有鞭毛、芽孢和荚膜等特殊结构。很多细菌的细胞质中还含有小的环状dna分子，称为质粒，为染色体外的遗传物质。细菌的营养和代谢类型多样化，根据碳的来源、能量及电子供体性质可分为4种营养类型。1光能自养型，以co2为唯一或主要碳源，以光为能源。2化能自养型，以co2为主要碳源，自无机物氧化获得能量。3光能异养型，碳来源于有机物，以光为能源。4化能异养型，大多数细菌只能依靠有机物氧化获得能源和碳源。根据细菌对氧的需求，分为需氧菌、厌氧菌、兼性厌氧菌、微需氧菌、耐氧菌5大类。不少细菌是厌氧的。其中有些是绝对厌氧的，如光合细菌就是专性厌氧的。肉毒梭菌和破伤风梭菌，伤口浅而暴露于外时，破伤风梭菌不能繁殖，只有当伤口深，坏组织多，好氧性细菌繁殖，耗尽了氧，出现了无氧的环境时，破伤风菌才能生长。多数细菌是既能生活在无氧环境，也能生活在有氧环境，这种细菌称为兼性厌氧菌，如大肠杆菌等。土壤中很多细菌都是兼性厌氧菌。细菌是自然界的分解者。细菌的代谢对自然界的物质循环十分重要，自然界如果没有细菌，物质的循环就不可能实现，动、植物的尸体就将堆积如山；由于细菌的作用，尸体被分解，复杂的有机物如蛋白质等分解为简单的化合物，被植物根部所吸收。在氮的循环中，固氮细菌起着重要的作用，空气中有着大量的氮气，只有某些细菌、蓝藻和少数真菌能利用空气中的氮，使之转变成可为其他生物利用的蛋白质。这种细菌统称为固氮菌。有的固氮菌是独立生活于土壤或水中的，有一属固氮菌，即根瘤菌，是生活在豆科植物根部的，这些固氮菌都能将大气中的氮经固氮酶的作用而还原为nh3（nh4+），供植物合成氨基酸之用。细菌与人类关系密切。在环境污染检测和治理、工农业、医药上广泛应用，也引发多种疾病。

    2、简述三原界学说的内容。

    答：20世纪70年代伍斯、福克斯等对近400种原核生物16 s rrna和真核生物18 s rrna序列比较同源水平，发现古核生物序列aaacuuaaag与真核生物18 s rrna序列一致，而真细菌序列是aaacucaaa。根据核糖体小亚基的分子结构，把生物界分为古核生物域、真细菌域、真核生物域。

    3、放养型光能细菌的意义。

    答：最早地球环境是还原性的，放养型光能细菌通过光合作用释放大量的氧气，改变了地球面貌，为需氧生物的起源和发展开辟了广阔的前景。大气上层有臭氧层，臭氧层抵住短波紫外线的杀伤破坏力，使生物得以繁衍昌盛。

    4、革兰氏染色的原理和方法。

    答：革兰氏染色是染细菌的细胞壁、鉴定细菌的一个简便方法。先用碱性染料结晶紫染色，经碘液媒染后，再用乙醇褪色，用蕃红复染。通过结晶紫初染和碘液媒染后，在细胞内形成了不溶于水的结晶紫与碘的复合物，革兰氏阳性菌由于其细胞壁较厚、肽聚糖网层次较多且交联致密，故遇乙醇脱色处理时，因失水反而使网孔缩小，再加上它不含类脂，故乙醇处理不会出现缝隙，因此能把结晶紫与碘复合物牢牢留在壁内，使其仍呈紫色；而革兰氏阴性菌因其细胞壁薄、外膜层类脂含量高、肽聚糖层薄且交联度差，在遇脱色剂后，以类脂为主的外膜迅速溶解，薄而松散的肽聚糖网不能阻挡结晶紫与碘复合物的溶出，因此通过乙醇脱色后仍呈无色，再经番红复染，就使革兰氏阴性菌呈红色。引起多种炎症的链球菌，引起化脓的葡萄球菌等都是革兰氏阳性菌；大肠杆菌、沙门氏菌等是革兰氏阴性菌。前者对青霉素敏感（青霉素有抑制肽聚糖生成的作用），后者对青霉素不敏感，但对链霉素敏感。

    5、t2噬菌体侵染大肠杆菌分几个步骤？这个实验有什么重大意义？

    答：病毒在细胞外，是无生命的亚显微的大分子颗粒，不能生长和分裂。它们能够侵染特定的活细胞，借助宿主细胞的能源系统、trna、核糖体和复制转录翻译等生物合成体系，复制病毒的核酸和蛋白质，装配成结构完整、具有侵染力的、成熟的病毒粒子。t2噬菌体侵染大肠杆菌包括5个阶段：吸附、侵入和脱壳、生物合成、组装、释放。t2噬菌体侵染大肠杆菌时，它的尾部吸附在菌体上。通过溶菌酶的作用在细菌的细胞壁上打开一个缺口，把头部的dna注入细菌的细胞内，其蛋白质衣壳留在壁外，不参与增殖过程。噬菌体利用细菌细胞，大量的复制子代噬菌体的dna和蛋白质，并组装完整的噬菌体颗粒。噬菌体成熟后，子代噬菌体释放出来，又去侵染临近的细菌细胞。1952年赫尔希和蔡斯以t2噬菌体为实验材料，利用放射性同位素标记的技术，完成了t2噬菌体侵染大肠杆菌的实验。这个实验证明了dna是遗传物质的结论。

    6、病毒。类病毒和朊粒是什么？它们在生命的起源和进化方面给你什么启示？

    答：病毒是无细胞结构的感染介质，由核酸和蛋白质构成；不能独立进行各种生命的活动，侵入寄主细胞后借助寄主细胞一套生命物质系统复制自己、大量繁殖，表现明显的生命现象特征。病毒给我们的启示：一种不完全的生命形式；或说不是严格意义上的生命形式。生物界（生命）、非生物界（非生命）无绝对界限、无不可逾越的鸿沟。类病毒是比病毒小的颗粒，无蛋白质外壳；300多个核苷酸构成单链环状或线性rna分子；类病毒、某些基因中的内含子核苷酸序列相似；说明类病毒可能来自基因中的内含子。朊粒是一种蛋白质分子，也称蛋白质病毒；无核酸、无复制转录功能；但具信号分子作用，能侵入寄主细胞，产生新的朊粒。疯牛病病原体—蛋白粒子，说明蛋白质可能也含遗传信息，是对中心法则的挑战和补充；也说明生命现象的复杂性有待探索。病毒和质粒、转座子一样，是可移动的遗传因子。病毒含有的一些基因，常和寄主细胞的基因相同或相似，而和它种病毒的基因不同。因此，病毒可能来自细胞。

    7、为什么说原生生物既是最简单的动物也是最复杂的动物？

    答：原生动物身体微小，大多数整个身体由一个细胞构成，它们虽然在形态结构上有的比较复杂，但只是一个细胞本身的分化。他们之中也有群体，但是群体中的每个个体细胞一般还是独立生活，彼此间的联系并不密切，因此，在发展上它们是处于低级的、原始阶段的动物。原生动物作为一个动物体来讲是最简单的，而作为一个细胞来讲是最复杂的。一个细胞就已经能进行取食、消化吸收、呼吸、生殖、运动等活动。原生动物细胞表面差异极大，运动方式和营养类型多样化，摄食方式多样，通过伸缩泡活动排泄，是最全能的细胞。

    8、论述藻类植物的世代交替现象。

    答：藻类植物也有世代交替，生活史上孢子体和配子体外表形状、大小、构造和显著性完全一样，没有区别，并且都能独立生活，只是两个个体的细胞中染色体数量上有二倍体（2n）和单倍体（n）的区别，称为同型世代交替。

    9、比较苔藓植物、蕨类植物和种子植物的主要特征，并以这三者的变化关系说明植物界的演化规律。

    答：苔藓植物出现了茎、叶和假根的构造，但组织比较简单，无维管组织的分化。蕨类和种子植物有根、茎、叶分化，而且内部有维管束和中柱形成，蕨类植物没有形成层和次生生长，种子植物有了形成层和次生生长。因此，随着植物界的不断演化发展，植物体的形态结构由简单到复杂，逐渐趋于完善。苔藓植物体内没有维管组织的分化，也没有真正的根的分化，只能生活在阴湿的环境里。到蕨类和种子植物，植物体内有了维管组织的分化，绝大部分植物在干燥的地面上生长，成为陆生植物。另外，在苔藓植物和蕨类植物的有性生殖过程中，受精作用必须借助于水才能完成，到种子植物，有花粉管的产生，精子通过花粉管直接到达胚囊，受精作用不受水的限制，这为植物从水生到陆生创造了条件。苔藓植物的配子体发达，能独立生活，孢子体简单，不能独立生活，寄生在配子体上。蕨类职位的配子体退化，孢子体发达，两者都能独立生活。到了种子植物，孢子体更加发达，组织分化高更适应陆地生活条件。配子体进一步退化，不形成游动精子，而产生花粉管传送精子，使受精作用摆脱了对水的依赖，这在系统发育史上是一个巨大的转折。其配子体寄生在孢子体上，从孢子体中获得生活所需的水分和养料，使有性生殖过程不受某些不利条件的影响。苔藓植物和蕨类植物的生殖器官为精子器和颈卵器，结构简单，种子植物的生殖器官为雄蕊和雌蕊，结构复杂。苔藓蕨类产生游动精子，受精作用必须在水的环境中进行；而种子植物出现花粉管，使受精摆脱对水的依赖。种子的出现，使胚包被在种皮内，免受外界不良条件的影响，这对植物适应陆地生活极为有利。被子植物还具有特殊的双受精现象，使胚、胚乳都具有父母双方的遗传性，增强了植物的生命力和适应性，是被子植物繁荣发展的内因，因而，使种子植物，特别是被子植物发展成现代植物中最进化和占优势的种群。比较三者，植物界的演化规律主要体现在形态结构从简单到复杂，生活环境从水生到陆生，生活史从配子体世代占优势进化到孢子体世代占优势，生殖方式的发展摆脱了对水的依赖。

    10、简述苔藓植物在植物系统演化中的地位。

    答：苔藓植物是一类结构比较简单的高等植物，有初步分化的茎叶体，可是还没有真正的根。没有维管组织。有性生殖器官有多个细胞构成。苔藓植物在演化中最大的突破性进展是合子不脱离母体，发育为胚。胚的出现是植物演化到高等植物的标志。苔藓植物具备一些适应陆地生活的性状，但有性生殖过程不能脱离“水湿”环境，是植物由水生向陆生演化的过渡类型。苔藓植物有很强的吸水能力，遗骸变成泥炭，对环境的影响不可低估。

    11、维管植物是如何适应陆地生活的？

    答：维管植物是植物界最高级的类群，维管植物可分为蕨类和种子植物两类。。种子植物又分为裸子植物和被子植物两类。维管植物是孢子体（2n）发达，孢子体有根，能深入土壤吸收水分和矿质元素；有发达的叶，能进行光合作用。由于有了维管系统，具有支持的功能和远距离运输的功能使枝叶内的光合产物能快捷的被输送到根部，同时根部吸收的水分和矿质营养物能源源不断供应枝叶。维管植物角质层、气孔、细胞壁木质化等性状的出现，能适应陆地干旱环境，有利于调节体内外水分平衡。这些特性都使维管植物能较好地适应陆地生活。

    12、简答蕨类植物在植物系统演化中的重要作用。

    答：蕨类植物也称无种子维管植物，孢子体有根茎叶的分化。在植物的进化历史上，角质层、气孔、维管系统、细胞壁木质化等性状的出现，对陆地环境比较适应，被称为植物界的“两栖类”。在石炭纪，高大的蕨类植物不仅在当时的生态系统中占很重的位置，而且在煤的形成方面有重大意义。

    13、简述孢子植物中，世代交替、胚和维管组织的出现在植物演化过程中的意义。

    答：1因为植物一般都不能运动，行固着生活，只有产生数量多和适应性强的后代，才能维持种族的繁衍和发展。无性世代和有性世代的交替，一方面可借数量多的孢子大量繁殖后代，同时也在有性世代中由于配子的结合丰富了孢子体的遗传基础，加强其适应性，从而更加保证了植物种族的繁衍和发展。2胚是由受精卵发育的幼小植株的雏形，胚在形成过程中由母体提供营养，并得到母体的更好保护，对于植物界在陆生环境中繁衍后代具有重要意义，是植物界系统演化中的一个新阶段的标志之一。3从蕨类植物开始，植物界出现了维管组织，对于水分、无机盐和营养物质运输的机能和效率大大提高了，同时也增强了支持作用，对于适应陆生环境具有重大意义。

    14、与裸子植物子相比，说明被子植物更能适应陆生环境的特征。

    答：1被子植物最显著的特征是具有真正的花；2被子植物的胚珠包藏在心皮构成的子房内，经受精作用后，子房形成果实，种子又包被在果皮之内。果实的形成使种子不仅受到特殊保护，免遭外界不良化境的伤害，而且有利于种子的散布；3被子植物的孢子体（植物体）高度发达，在生活史中占绝对优势，木质部是由导管分子所组成，并伴随有木纤维，使水分运输畅通无阻；而且机械支持能力加强。产生真正的花，有子房及果实的形成。4被子植物的配子体进一步简化。被子植物的配子体达到了最简单的程度。小孢子即单核花粉粒发育成的雄配子体只有2个细胞或者3个细胞。大孢子发育为成熟的雌配子体称为胚囊，胚囊通常只有7个细胞：3个反足细胞、1个中央细胞（包括2和极核）、2个助细胞、1个卵细胞。颈卵器消失。可见，被子植物的雌、雄配子体均无独立生活的能力，终生寄生在孢子体上，结构上比裸子植物更加简化。5出现双受精现象和新型胚乳。被子植物生殖时，一个精子与卵结合发育成胚（2n），另一个精子与两个极核结合形成三倍体的胚乳（3n）。所以不仅胚融合了双亲的遗传物质，而且胚乳也具有双亲的特性，这与裸子植物的胚乳直接由雌配子体（n）发育而来不同；6被子植物的生长形式和营养方式具有明显的多样性。被子植物的生长形式有木本的乔木。灌木和藤本，它们又有常绿的和落叶的；而更多的是草本植物，又分多年生、二年生及一年生植物，还有一些短生植物。被子植物大部分可行光合作用，是自养的，也有寄生和半寄生的、食虫的、腐生的以及与某些低等植物共生的营养类型。而裸子植物均为木本植物。从被子植物的形态结构可见被子植物比裸子植物更适应陆地环境。

    15、请具体讨论被子植物的生活史。划分有性世代和无性世代。

    答：被子植物生殖时，胚囊母细胞与花粉母细胞经过减数分裂形成成熟胚囊（雌配子体）和2个或3个细胞的花粉粒（雄配子体）。这时细胞内染色体的数目是单倍体（n）的，称为单倍体阶段，或称配子体阶段或配子体世代。从合子开始，直到胚囊母细胞和花粉母细胞减数分裂前为止，这一阶段细胞内染色体的数目为二倍体（2n），称为二倍体阶段，或称孢子体阶段或孢子体世代。被子植物生活史中，无性世代和有性世代交替出现，具世代交替现象。

    16、分析说明被子植物成为植物界最繁盛类群的原因。

    答：被子植物孢子体高度发达，组织分化细致，生理机能效率高。具有真正的花，胚珠被心皮包被，具有双受精现象，具有果实、高度发达的输导组织，被子植物是植物发展最高级、最繁茂和分布最广的一个类群。

    17、请你论述高等植物孢子体和配子体的演化关系。

    答：高等植物包括苔藓植物、蕨类植物和种子植物。苔藓植物配子体发达，孢子体寄生在配子体上，生活史具有明显的世代交替。蕨类植物是介于苔藓植物和种子植物之间的一大类群。该类植物也具有明显色世代交替现象。蕨类植物的孢子体发达，并且有根茎叶的分化，内部有维管系统，配子体虽然不如孢子体发达，但也能独立生活。蕨类植物也具有胚，但不产生种子，而以孢子繁殖后代，蕨类植物的受精仍离不开水。种子植物的生活史中孢子体发达，并占绝对优势，配子体简化，寄生在孢子体上。

    18谈谈真菌在生态环境中的作用及与人类的密切关系。

    答：真菌是生态环境中重要的分解者，降解有机物，促进物质循环。在食品、医药、化工、有害生物防治、科学试验材料中起着有益的作用。也引起植物病害、动物疾病和中毒、食品和物品腐烂。

    19、请分析说明爬行动物能够成为真正的陆生脊椎动物的原因。

    答：1皮肤角质化程度加深，表皮有角质层的分化，而且外被角质鳞或角质盾片，能防止体内水分的蒸发。皮肤内缺少腺体，因而皮肤干燥。2五趾型附肢及带骨进一步发达和完善，指趾端具角质的爪，适于在陆地上爬行。3骨骼比较坚硬，骨化程度较高，硬骨的比重增大。脊柱分化为颈、胸、腰、荐、尾五部分；颈椎有寰推、枢椎和普通颈椎的分化，躯惟有胸椎和腰椎的分化，荐椎数目加多。头骨具单一的枕髁，头骨两侧有颞窝的形成。4成体以后，后肾代替中肾，执行泌尿机能，尿以尿酸为主。5肺呼吸进一步完善，主要表现在吸氧面积的增大（肺内壁的间隔复杂化）和呼吸机械装备的完善（胸廓出现）。呼吸道的增长，支气管出现。没有皮肤呼吸和鳃呼吸。6心脏具二心房一心室，心室中出现了不完全的隔膜（鳄类心室中的隔膜已是完整的）。7大脑皮层开始出现新脑皮，是高级神经中枢集中于大脑的开始。8出现了对陆上繁殖的适应，体内受精，雄性一般具交配器。9爬行类在胚胎发育过程中，出现了羊膜卵，使胚胎有可能脱离水域而在陆地的干燥环境下进行发育。爬行纲在两栖类的基础上进一步适应陆地生活，完全摆脱了对水生环境的依赖，成为真正的陆生脊椎动物。

    20、试从呼吸、循环系统、附肢结构、生殖方式、皮肤角度比较探讨脊椎动物从水生到陆生的进化规律。

    答：圆口纲动物是脊椎动物中最原始的类群，没有成对的附肢、终生保留脊索、以囊鳃呼吸、生活在水中。鱼类开始出现了成对的附肢，即水生动物的偶鳍，生活在水中，以鳃呼吸，心脏由一心房一心室组成，受精在水中完成。两栖纲动物是由水生向陆生过渡的类群，发展了肺呼吸。爬行纲动物是真正陆生动物，羊膜卵的出现适于陆生繁殖，鸟类和哺乳动物适应飞行和陆生生活。除圆口类外，脊椎动物出现了成对的附肢，即水生动物的偶鳍和陆生动物的附肢，大大加强动物在水中和陆地的活动能力和范围，提高了取食、求偶和避敌的能力。鳃作为水生脊椎动物的呼吸器官进一步完善，而陆生脊椎动物仅在胚胎期或幼体阶段用鳃呼吸，成体出现了肺呼吸。肌肉质的有收缩功能的心脏代替了腹大动脉，循环系统进一步完善。高等动物（鸟类和哺乳类）心脏中的缺氧血和多氧血进一步分开，代谢率进一步提高。受精方式从水中体外受精到陆上体内受精，生殖方式从卵生到胎生。从两栖类皮肤裸露到爬行和哺乳类皮肤衍生物鳞、毛的出现，更适于陆生环境。

    21简述脊椎动物心脏演化过程，

    答：鱼类的心脏结构简单，分4室，从后往前依次为静脉窦、心房、心室和动脉锥。心脏没有中隔（1心房1心室），动静脉血不分离，身体各部血夜从静脉依次流入静脉窦、心房、心室、动脉锥、动脉和鳃。血液在鳃中和水进行气体交换，放出co2吸收o2，然后出鳃，流入身体各部。血液每循环1次，经过心脏1次，为单循环。两栖类的心脏包括静脉窦、左心房、右心房、心室、动脉圆锥。心房中有纵膈，为2心房1心室，出现体循环和肺循环，动静脉血部分分离，血液每循环1次，经过心脏2次，为不完全双循环。爬行类心脏包括2心房，1心室，静脉窦不发达，一部分被并入右心房，动脉圆锥退化。心室中出现不完整的纵膈，动静脉血大部分分离，血液仍有混合。爬行类的体循环和肺循环比两栖类分得清楚。为不完全双循环。鸟类和哺乳类的心脏达到了最高水平，心房和心室都分为彼此完全不同的左右2个。这样就使心脏左右两半中的血液完全隔开，不再混合。完全双循环。

    22、从身体结构、繁殖方式、生活环境等方面简述藻类、苔藓、蕨类、种子植物的进化趋势。

    答：蓝藻、裸藻、金藻（包括硅藻、金藻和黄藻）、甲藻、红藻、褐藻和绿藻都是光自养生物，大部分属于浮游植物。地衣是真菌与藻类的共同复合体。苔藓植物是配子体植物，孢子体寄生在配子体上，它包括叶状体的苔类和拟茎叶体的藓类。它们的雌性生殖器官称为颈卵器。维管植物包括蕨类植物和种子植物，均是孢子体占优势的植物，适应陆生环境，表皮细胞形成了角质膜和气孔；发展出了维管组织，植物体更为高大，因此它们是当今地球上占支配地位的植物类群。蕨类植物的孢子体与配子体均能独立生活，通常根状茎发达地上茎不发达，孢子与孢子囊生于叶上，以孢子进行繁殖。种子植物配子体寄生在孢子体上，有发达的根系和直立的地上茎，发展出胚珠、花粉管和种子，形成了单性或两性的花，以种子进行繁殖。

    植物界进化综述表

    藻类

    地衣

    苔藓

    蕨类

    种子植物

    身体组成

    单细胞、多细胞

    多细胞

    多细胞

    多细胞

    多细胞

    器官分化

    无

    无

    初步，假根

    有

    有

    维管束

    无

    无

    无

    有

    有

    生活环境

    水

    潮湿地带

    潮湿地带

    耐干旱

    各种类型

    生殖

    生殖细胞有鞭毛

    生殖细胞有鞭毛

    精子有鞭毛，有胚

    精子有鞭毛，有胚

    花粉管受精，有胚

    进化程度

    低等→高等

    23、为什么可以将无种子维管植物称为植物界的“两栖类”？

    答：蕨类植物有时成为无种子维管植物。在植物的进化历史上，角质层、气孔、维管系统、细胞壁木质化等性状的出现，使维管植物的孢子体有了新的适应特性：植物有了调节和调制体内外水分平衡的能力，从而能够适应陆地干旱环境；植物有了相当坚强的机械支撑力，不需要水介质的支持而直立于陆地上；植物有了有效地运输水和营养物质的特殊系统，因而能有效地利用土壤中的水分和营养物。体内外水分平衡的调节机制，坚强的机械支撑和有效的运输系统三者构成维管植物孢子体对陆地环境比较完整的适应结构。蕨类植物的孢子体世代已适应陆地生活，而有性生殖仍依赖水。所以将无种子维管植物称为植物界的“两栖类”。

    24、裸子植物比蕨类植物更适应陆地生活，其适应性表现在哪些方面？

    答：裸子植物是种子植物，1合子发育为胚，继而发育成种子，植物体中分化出更完善的维管组织。2孢子体发达，高度分化，并占绝对优势；相反配子体则极为简化，不能离开孢子体而独立生活，必须寄生在孢子体上。3受精过程中产生花粉管。

    25、比较裸子植物和被子植物的主要区别。

    答：1裸子植物种子裸露，无果皮包被，不形成果实。被子植物的种子不裸露，有果皮包被，形成果实。2裸子植物木质部大多数只有管胞，极少数有导管。韧皮部中只有筛管而无伴胞。被子植物木质部的组成成分比较复杂，有导管、管胞、木射线和木薄壁组织，韧皮部通常有筛管和伴胞。3裸子植物具孢子叶球，无真正的花。被子植物有真正的花。4裸子植物无双受精作用，受精时有新细胞质形成。被子植物具有双受精现象。

    26、被子植物比其他类群植物更适应陆地生活，试从孢子体形态、结构和生活史特点分析其适应性。

    答：1被子植物孢子体高度发达，有导管，配子体极度简化，无颈卵器和精子器，精子无鞭毛；2被子植物具有真正的花；3被子植物具有双受精过程；4被子植物的胚珠包藏，受到保护；5被子植物无多胚现象，提高了胚的效率；6被子植物具有丰富的体型、生境、营养方式和传粉方式多样化。被子植物的这些特点使其比其他类群植物更适应陆地生活。

    27、叙述两侧对称的出现在动物进化史上的重要适应意义。

    答：从扁形动物开始出现了两侧对称的体型，即通过动物体的中央轴，只有一个对称面将动物体分成左右相等的两部分，因此对称结构也称为左右对称。从动物演化上看，这种体型主要是由于动物从水中漂浮生活进入到水底爬行生活的结果。已发展的这种体型对动物的进化具有重要意义。因为凡是两侧对称的动物，其体可明显的分出前后、左右、背腹。体背面发展了保护的功能；腹面发展了运动的功能；向前的一端总是首先接触新的外界条件，促进了神经系统和感觉器官越来越向体前端集中，逐渐出现了头部，使得动物由不定向运动变为定向运动，使动物的感应更为准确、迅速而有效，使其适应的范围更广泛。两侧对称不仅适于游泳，又适于爬行。从水中爬行才有可能进化到陆地上爬行。因此两侧对称是动物由水生发展到陆生的重要条件。

    28、从消化方式、消化器官的形态结构和功能等方面，谈谈原生动物到脊椎动物消化系统的演化发展。

    答：单细胞原生动物和海绵都是将食物颗粒吞入细胞内进行消化的，为细胞消化。腔肠动物是最早出现细胞外消化的动物，但腔肠动物还同时保留着细胞内消化的能力。扁形动物涡虫的细胞外消化有了进一步的发展，消化道既有消化吸收的机能又起着运输的作用。消化道分支越多，消化吸收的面积就越大，运输效率也越高。涡虫的消化道只有一个开口，食物和消化后的残渣都要从这个开口排出，是不完全的消化系统。蚯蚓、昆虫以及其他高等动物消化道有口和排泄废渣的肛门，提高了消化和吸收的效率，是完全的消化道。此外，消化道还分化成几个不同功能的部分。

    29、动物的血液循环系统是如何进化的？

    答：最早最初级的循环系统是纽虫的循环系统，结构简单，没有心脏，只有位于消化管两侧的2条血管，在身体前后端互相连通。血管能收缩，但收缩的方向不定，因此血液的流动没有一定方向。纽虫的血管是全部封闭的，血液只在血管中流动而不能流出血管，血液和各种组织的气体和物质的交换通过血管壁进行。环节动物的循环系统也是封闭的，血液是按一定方向流动的，称得起是真正的“循环”系统，蚯蚓的主要血管有三：位于消化管的背面正中的背血管，血流方向从后向前；位于消化管的腹面正中的腹血管，血流方向从前向后；位于腹神经索的下面的神经下血管，血流方向从前向后。这3条血管都分出许多细小血管，分布到消化管、皮肤和其他各部。在身体前部，连接背腹血管之间有4到5对弓形的血管，叫心脏。心脏细胞的微丝系统发达，有很强的弹性，背血管壁的上皮细胞也有发达的微丝，也有很强的弹性，心脏和背血管的收缩和舒张使血液能在管内按一定的方向流动。软体动物和节肢动物的循环系统是“开放式”的，血液从心脏流入血管，血管开放到包围在内脏之外的血腔中，从而使内脏浴于血液之中。各类脊椎动物循环系统的形态结构属于同一类型，它们是同源的器官，它们都是由心脏、动脉（大动脉、动脉和小动脉）、毛细血管、静脉（小静脉、静脉和大静脉）和血液等部分所组成。心脏是循环系统的总枢纽，分化出体循环和肺循环。

    30完全双循环的意义何在？

    答：完全双循环是鸟类、哺乳类的血液循环特点，心房、心室均分为完全不想通的左右2个；心脏左右两半的血液完全隔开，不再混合；大动脉中为含o2血，供氧充足，代谢率高，动物体温高、恒定；维持内环境稳定，减少对环境的依赖；适应剧烈运动，跑、跳、飞、游泳等；适应寒冷季节，可不冬眠；适应寒冷地带生活，扩大生活范围；生化反应速度快、稳定；进化快。

    31、什么是鸟类的双重呼吸？

    答：吸气时，前、后气囊扩张，肺内废气进入前气囊储存；外界新鲜空气进入气管，到肺毛细血管网进行气体交换，部分新鲜空气到后气囊存储。呼气时，前气囊压缩，废气经支气管呼出体外；后气囊压缩，新鲜空气进入肺进行第二次气体交换。

    32、海洋硬骨鱼类如何保持体液中的水盐平衡。

    答：海洋硬骨鱼类血液和体液中的盐分浓度大大低于海水浓度，低渗体液的海洋硬骨鱼类通过两方面来保持水盐的平衡，一是除从食物中获得水分外还大量吞饮海水，海产鱼类的肾小球多退化或完全消失，使排出与体液等渗的尿量减少。二是鳃部的一些泌盐细胞能将多余的盐分排出体外，肠道还能控制盐分的吸收。

    33、动物排泄器官的结构与功能是怎样进化与完善的？

    答：淡水原生动物和海绵动物以及海产原生动物中的纤毛虫类有伸缩泡。其主要功能是调节水盐平衡（渗透压调节）的胞器，但在排余多种水分的同时，也排出了溶解在水中的代谢废物。伸缩泡中液体的形成是主动转运过程，所需能量由其周围的线粒体提供。原肾管是扁形动物、纽形动物、轮形动物。腹毛动物的排泄器官。其特点是具有末端封闭膨大的焰细胞，体液通过焰细胞进入管状系统内，绒毛的运动促使管内液体流动，管状系统开口于体外，为肾孔。原肾管的生理功能与伸缩泡相似。后肾管的产生与真体腔的出现相关，其特点是两端均开口。由开口于体内的肾口、细肾管、排泄管和排泄孔所组成。软体动物的肾脏、甲壳动物的触角腺也属于后肾管类型，但触角腺的肾口次生性封闭。马氏管是昆虫和蜘蛛等节肢动物特有的排泄器官，其一端与开口于中肠与后肠之间，另一端为封闭的盲管，位于血腔中。马氏管有回收水和盐分的功能。脊椎动物的排泄器官—肾是最重要的渗透调节和排泄器官。

    34、根据进化顺序，说明无脊椎动物的主要类群及其代表动物名称，并注明相应的进化上重要进步特征。

    答：一般无脊椎动物系指除脊索动物门以外的动物。除单细胞的原生动物外，其他均为多细胞动物，也叫后生动物。主要类群包括：海绵动物们、腔肠动物门、扁形动物门、线形动物门、线虫动物们、轮虫动物门、软体动物门、环节动物门、节肢动物门等。

    代表动物

    进化上重要进步特征

    原生动物

    草履虫、变形虫

    目前已知最原始的真核生物，多数由单个细胞构成

    多孔（海绵）动物

    海绵

    辐射对称，具有二层细胞的体壁

    刺胞（腔肠）动物

    水螅

    辐射对称或两侧辐射对称体制；具两个胚层；开始出现组织分化和简单的器官

    扁形动物

    涡虫

    两侧对称，有三胚层

    线虫动物

    线虫

    假体腔

    软体动物

    河蚌

    真体腔、不分节动物

    环节动物

    环毛蚓

    同律分节的真体腔动物

    节肢动物

    蝗虫、虾、蟹

    异律分节，有附肢

    35、叙述鱼类适应水栖生活的适应性特征。

    答：鱼类是适应水栖生活的低级有颌脊椎动物，具有比圆口类更为进步的机能结构，主要表现在：1脊柱代替了脊索，脊柱由躯干椎和尾椎组成。加强了支持、运动和保护的机能。2出现了上下颌。在脊椎动物进化史上，上下颌的出现使一个重大的转折点。3有成对的附肢，即一对胸鳍和一对腹鳍。其基本功能是维持身体的平衡和改变运动的方向。偶鳍的出现大大的加强了动物的游泳能力，并为陆生脊椎动物四肢的出现提供了先决条件。4脑和感觉器官更为发达，脑分为明显的5部分。开始具有一对鼻孔；平衡器官为侧线和有3个半规管的内耳。保护脑和感觉器官的头骨也较圆口类更为完整。脑和感觉器官的发达更能促进体内各部的协调和对外界环境的适应能力。

    36、两栖动物从水生过渡到陆生所面临的主要矛盾。

    答：陆地和水域是生存条件具有显著差异的不同环境。水域是由含巨大热能的介质构成，水温的变动幅度不大，一般不超过25c—30c，使它能保持在比较稳定的状态。水又是一种密度大于空气千倍的物体，因而尽管它对于动物运动所产生的阻力要比在空气中大得多，但是水具有浮力，能轻而易举的把沉重的动物体承托起来，使动物能在水中遨游。两栖动物从水生过渡到陆生所面临的主要矛盾就是呼吸器官和陆上器官的问题。需要用强健的四肢抵抗重力影响和支撑身体，还必须能推动动物体沿着地面移动。在这种机能要求的前提下，陆生动物形成了适应陆生的五趾型附肢，这是动物演化历史上的一个重要事件。陆生动物形成了肺，呼吸空气，同时形成了一系列保水结构和适应陆地生活的感官和繁殖方式。

    水生

    陆生

    面临的问题

    含氧量

    低

    高

    呼吸

    浮力

    高

    低

    支撑身体、克服重力

    温度

    恒定

    变化

    体温调节

    环境

    较单纯

    多样

    适应、繁殖、生存

    37、请从维管系统、中胚层、羊膜卵等方面阐述生物从水生到陆生演化过程中的作用和意义。

    答：在系统演化过程中，植物从水到陆地发生了一系列的变化，植物体的吸收组织（吸收水分）、输导组织和保护组织都发生了很大改变。维管系统（木质部和韧皮部）的发生是植物从水生到陆生长期适应环境的结果。维管系统的有效疏导，使维管组织成为最繁茂的陆生植物。从扁形动物开始出现了中胚层，对动物体结构与机能的进一步发展有很大意义。一方面中胚层的形成减轻了内、外胚层的负担，引起了一系列组织、器官、系统的分化，为动物体结构的进一步复杂完备提供了必要的物质条件，使动物达到了器官系统水平。另一方面，由于中胚层的形成，促进了新陈代谢的加强。中胚层形成复杂的肌肉层，增强了运动机能，再加上两侧对称的体型，使动物有可能在更大的范围内摄取更多的食物。同时由于消化管壁上也有了肌肉，使消化管蠕动的能力也加强了。由于代谢机能的加强，所产生的代谢废物也增多了，因此促进了排泄系统的形成，开始有了原始的排泄系统—原肾管。由于动物运动机能的提高，经常接触变化多端的外界环境，促进了神经系统和感觉器官的进一步发展。中胚层所形成的实质组织有储存养料和水分的功能，动物可以耐饥饿以及在某种程度上抗干旱。因此中胚层的形成是动物由水生到陆生的基本条件之一。爬行类出现之后，卵构造起了很大的变化，此种卵称为羊膜卵，卵外有四层胚外膜，即绒毛膜、羊膜、尿囊膜和卵黄囊莫。羊膜卵外包有一层石灰质的硬壳或不透水的纤维质卵膜，能防止卵内水分的蒸发、避免机械损伤或减少细菌的侵袭。卵壳仍能透气，可使氧气进来和二氧化碳排出，保证胚胎发育时的气体代谢正常进行。卵内有一个很大的卵黄囊，贮藏有大量营养物质，以保证胚胎不经过变态而直接发育的可能性。羊膜将胚胎包围在封闭的羊膜腔内，腔内充满羊水，使胚胎悬浮于自身创造的一个水域环境中进行发育，能有效地防止干燥和各种外界损伤。羊膜卵的出现，动物不需到水中繁殖，使羊膜动物彻底摆脱了在个体发育初期对水的依赖，是脊椎动物从水生到陆生的漫长进化历程中一项重大的突破，确保脊椎动物在陆地上进行繁殖，通过辐射适应向干旱地区分布及开拓新的生活环境创造了条件。