Question

【題目】閱讀下面的材料，完成（1）～（6）題。

地衣是什么？這有關(guān)一個(gè)被顛覆的“真理”

1868年，瑞士科學(xué)家西蒙·施文德納揭示了地衣是由單一真菌與單一微型藻類結(jié)伴相生的復(fù)合生命體。此后的150年，生物學(xué)家一直試圖在實(shí)驗(yàn)室里栽培地衣，但是徒勞無功。

2011年，斯普利比爾使用現(xiàn)代遺傳學(xué)手段，研究當(dāng)?shù)氐膬煞N地衣，其中一種會(huì)制造狐衣酸的強(qiáng)力毒素，呈現(xiàn)黃色；另一種則缺乏這種毒素，呈深棕色。這兩種地衣看起來截然不同，被分類為兩個(gè)“物種”已有一個(gè)世紀(jì)的歷史。研究表明，它們中的真菌是一致的，搭配的也是一樣的藻類。它們?yōu)槭裁磿?huì)呈現(xiàn)不一樣的顏色呢？

為尋真相，斯普利比爾分析了兩種地衣所激活的基因，結(jié)果沒有區(qū)別。他意識(shí)到，他的搜索范圍太過狹隘了，地衣學(xué)家全都認(rèn)為大型地衣中的真菌都來自子囊菌的類群，然后他將搜索范圍拓展到整個(gè)真菌界。這時(shí)詭異的事情出現(xiàn)了，地衣當(dāng)中大量被激活的基因來自一個(gè)完全不同的真菌類群——擔(dān)子菌。

子囊菌是真菌中的一個(gè)類別，平時(shí)見到的霉菌中就有一些屬于這類。擔(dān)子菌也是真菌中的一類，平時(shí)見到的各種蘑菇大多都屬于此類。

一開始，他們猜測(cè)是有擔(dān)子菌碰巧長(zhǎng)在地衣上面，可能只是樣本污染，樣品上落了一點(diǎn)點(diǎn)細(xì)屑什么的，再或者也可能是某種病原體，感染了地衣導(dǎo)致其生病等等。這甚至可能只是假信號(hào)。

但是，當(dāng)斯普利比爾從他的數(shù)據(jù)中移除了所有擔(dān)子菌基因后，與狐衣酸有關(guān)的一切也隨之消失了。他開始懷疑擔(dān)子菌實(shí)際上就是地衣的一部分，兩種地衣都有，但是黃色地衣中擔(dān)子菌的豐度和數(shù)量更高。

斯普利比爾收集了45000份地衣樣本，批量篩查這些屬于不同演化分支、來自不同大陸的樣本，結(jié)果發(fā)現(xiàn)幾乎所有的大型地衣中都能檢測(cè)到擔(dān)子菌類的基因。

在顯微鏡下，地衣由一層緊實(shí)的外殼包裹著綿軟的內(nèi)芯。藻類就嵌在那層厚厚的外殼上，子囊菌也長(zhǎng)在那里，只不過它們的菌絲向內(nèi)部分支，構(gòu)筑成海綿狀的內(nèi)芯。擔(dān)子菌在外殼的最外層，就在另外兩個(gè)伙伴的周圍。

然而就算是那些擔(dān)子菌已經(jīng)充分暴露出來，要鑒別它們也是困難重重，它們看起來跟子囊菌的菌絲橫斷面別無二致，完全沒有理由認(rèn)為那里存在兩種而非一種真菌，這也是為何150年來都沒人意識(shí)到這點(diǎn)的原因。

或許用上這三種成分，地衣學(xué)家終將能在實(shí)驗(yàn)室里成功栽培地衣。

（1）一個(gè)世紀(jì)以來把黃色地衣和深棕色地衣分類為不同的兩個(gè)“物種”，為什么有人提出質(zhì)疑呢__________？斯普利比爾尋找到的真相是什么？__________

（2）斯普利比爾最重要的發(fā)現(xiàn)是__________

A. 黃色地衣和深棕色地衣是不同的“物種”

B. 擔(dān)子菌和子囊菌的菌絲橫斷面沒有區(qū)別

C. 幾乎所有大型地衣中都能檢測(cè)到擔(dān)子菌類的基因

D. 黃色地衣和深棕色地衣的真菌和藻類是一致的

（3）若你已經(jīng)意識(shí)到地衣的共生生物，你可以通過怎樣的分子技術(shù)和手段直觀地觀察到地衣的共生生物？______

（4）請(qǐng)概述斯普利比爾的研究前后，人們對(duì)地衣共生生物的認(rèn)識(shí)。__________

（5）請(qǐng)結(jié)合本文和所學(xué)知識(shí)概括互利共生的概念。__________

（6）本文中的研究對(duì)地衣學(xué)的概念進(jìn)行了修正，你覺得還有哪些謎團(tuán)有待打開呢？__________（答出一點(diǎn)即可）

Answer 1

【答案】它們中的真菌是一致的，搭配的也是一樣的藻類 黃色地衣中擔(dān)子菌的豐度和數(shù)量更高 C 熒光標(biāo)記 顯微觀察 之前認(rèn)識(shí)：?jiǎn)我徽婢�與單一微型藻類結(jié)伴相生之后認(rèn)識(shí)：子囊菌和擔(dān)子菌兩種真菌和一種藻類共生 兩種或者三種生物共同生活在一起，相互依存，彼此有利。（多種生物共同生活在一起，相互依存，彼此有利。） 兩種真菌到底各自發(fā)揮著什么作用？

擔(dān)子菌和狐衣酸是緊密相關(guān)的，但究竟是擔(dān)子菌需要攝入這種物質(zhì)，還是產(chǎn)生了這種物質(zhì)，還是說其解鎖了另一種真菌制造此物的能力？

擔(dān)子菌、子囊菌和藻類是如何相互有利的？

【解析】

種間關(guān)系包括捕食、競(jìng)爭(zhēng)、寄生和互利共生等。

（1）由于黃色地衣和深棕色地衣中的真菌是一致的，搭配的也是一樣的藻類，故有人質(zhì)疑他們屬于兩個(gè)“物種”。斯普利比爾經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，黃色地衣中擔(dān)子菌的豐度和數(shù)量更高。

（2）在斯普利比爾進(jìn)行研究之前，已經(jīng)有研究表明黃色地衣和深棕色地衣的真菌和藻類是一致的，并且人們長(zhǎng)久以來把黃色地衣和深棕色地衣分為不同的物種。斯普利比爾通過研究45000份地衣樣本，批量篩查這些屬于不同演化分支、來自不同大陸的樣本，結(jié)果發(fā)現(xiàn)幾乎所有的大型地衣中都能檢測(cè)到擔(dān)子菌類的基因，這是其最重要的發(fā)現(xiàn)。在斯普利比爾發(fā)現(xiàn)地衣由兩種真菌和一種藻類共生之后，顯微鏡下觀察發(fā)現(xiàn)擔(dān)子菌和子囊菌的菌絲橫斷面幾乎一樣，所以150年來無人意識(shí)到地衣中存在兩種而非一種真菌。

綜上所述，ABD不符合題意，C符合題意。

故選C。

（3）可以通過熒光標(biāo)記及顯微觀察來直觀地觀察地衣的共生生物。

（4）斯普利比爾的研究之前，人們認(rèn)為單一真菌與單一微型藻類結(jié)伴相生；研究之后人們認(rèn)為子囊菌和擔(dān)子菌兩種真菌和一種藻類共生。

（5）互利共生指兩種或者三種生物共同生活在一起，相互依存，彼此有利。

（6）既然地衣是由擔(dān)子菌、子囊菌和藻類共同組成的，那么擔(dān)子菌、子囊菌和藻類是如何相互有利的？