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1、化学生态学复习提纲一、名词解析1. 化学生态学：是化学和生态学的交叉学科，是研究生物间的化学联系及其机制，并在实际中加以应用的一门学科。2. 寄生：两种生物在一起生活，一方受益，另一方受害，后者给前者提供营养物质和居住场所，这种生物的关系称为寄生3. 他感作用：植物、微生物释放的化学物质对其他生物生长发育产生的影响。4. 诱导抗性：植物受到侵害后，它们不仅不受到削弱，反而使原来隐蔽的保护能力得到活化，从而抵抗原来不能抵抗的病菌或者植食者.5. 昆虫信息素：是由昆虫特殊腺体分泌的极微量的化学物质，是昆虫种内只有同种个体或同种异性个体才能破译的信号物质，是昆虫内部联系的主要手段6. 同抗素：一种生
2、物产生的物质，对这种物质的释放者和接受者都不利，这种物质就叫同抗素7. 短期诱导反应：植物产生的诱导反应在短期内消失的现象。这被认为是植物为节省能量所采取的策略，但是防御效果不是很明显8. 生物测定：是将化学物质、粗提物或含有化学成分的材料直接施用于活的生物，以便确定化学物质是否具有生物活性的方法。9. 天敌：自然界中某种动物专门捕食或危害另一种动物，前者即为后者的天敌10. 单食性昆虫：只取食几种关系相近的植物种类的昆虫，如许多鳞翅目幼虫、半翅目和鞘翅目昆虫11. 昆虫解毒： 一般通过对外来毒物的氧化、水解等作用，再利用体内的某些物质与之结合，使毒物变成水溶性较强的物质，容易随粪便等一起排泄
3、出去。12. 利己素：生物产生的对释放者有利而对接受者不利的化学物质。13. 植物的他感作用： 一种植物产生的化学物质，释放到环境中，对另一种植物产生直接或间接的有害或有利的影响，这种现象称之为“植物的他感作用”。 14、液体食物法：适用于刺吸式昆虫对化学物质的取食行为的研究。将待测化学物质混合在液体人工饲料中，滴在半透膜上，用另一层半透膜覆盖。(这种方法可以排除其它物质的干扰，可定性、定量地研究化学物质对蚜虫等刺吸式昆虫的作用)二、填空题1 昆虫信息素的 化学结构特征 有着很大的特异性。活性与 比例 、浓度 、 结构 等均有关系。对信息素化学结构、比例、浓度、抑制剂和促进剂与活性之间关系研究
4、，对了解昆虫化学信息联系的奥秘、揭示种间生殖隔离的机制、指导田间应用等具有重要的意义。2 信息素通常与其它方法结合应用在害虫的综合治理中，一方面可克服 化学防治 对害虫天敌的杀灭，可充分保护 天敌 ，同时，可充分利用信息素的 低 浓度、 强 选择性等特点，对害虫起到预报作用。3 植食性昆虫的食性总的来说是 狭食 性的，即：他们不但对植物的 种类 进行选择，而且有时还对植物的 部位 进行选择。昆虫对寄主的选择行为并不是固定不变的，而是随昆虫的 发育状态 或 生活阶段 发生改变。4 昆虫寻找植物的过程包括3个主要阶段： 寻找寄主 、 降落阶段 、 接触寄主阶段 ，这3个阶段是连续进行的。在寻找寄主
5、阶段，昆虫利用 视觉 、 嗅觉 等器官，作 定向 运动，感到来自植物的视觉或嗅觉的刺激，不断缩小与植物间的距离。5 植物植食者天敌三级营养关系的化学联系有4种： 利己作用 、 互利作用 、 同抗作用 、 利他作用 。6 植物的诱导抗性与其产生的 次生物质 密切相关，这些次生物质大都是可诱导的，包括 碳氢化合物 、 各种蛋白酶抑制剂 以及与抗性相关的 与抗性相关的植物激素 等等。7 叶碟法用于测定植食性昆虫对非挥发性化学物质的取食反应，特别适用于进行拒食剂的实验，有非选择性、 二项选择性 ； 多项选择性等多种实验设计方式。另外，也可以采用 “三明治” 方法。8 1978年，荷兰的Freddy T
6、jallingii在昆虫取食检测仪的基础上，改进了这种仪器，交流电 改为使用 直流电 ，采用 高阻抗的输入，是仪器能输出细致的波谱，称之为 刺吸电位。9 昆虫信息素的组成： 主要成分 ， 次要成分， 辅助成分 等。昆虫信息素化合物的类型：主要有 醇类 、 酯类 、 醛类10 植物次生代谢物质主要有： 含氮化合物 、 萜类 、 酚类 、 炔类 、氰类。次生代谢产物有些具有很强的拒食作用，如 芥子油苷 ，对许多昆虫具有拒食作用。11 昆虫对植物的利用主要包括两个方面：一是昆虫利用植物的 营养 成分以满足其 生长发育 和 繁殖 的需要；二是昆虫如何对付植物中的 次生代谢 产物。12 昆虫对付植物次生
7、物质的能力主要包括： 避毒 、 储毒 、 解毒 。13 植物的诱导抗性是植物防御 植食者的基 本策略之一，它使得植物只在 需要的时候 、 需要的部位 产生必要数量的防御物质，从而节省能量。14 风洞一般包括3个部分： 鼓气装置 ； 观察昆虫行为的工作部分 ； 排出废气的排气装置 。根据空气运动的方向，风洞可分为 垂直式 和 水平式 两大类。15.EAG包括电极、 信号放大器 、 记录装置 等。电极一般采用玻璃毛细管银-氯化银 电极，玻璃毛细管微电极及 钨丝 电极。三、 问答题1、 简述昆虫性信息素的作用2、捕食者产生的利己素有哪些作用？（1）化学隐藏作用，以伪装其身份，使得猎物无法识别捕食者。
8、（2）干扰猎物的行为, 如：一种捕食性的蚂蚁产生一种物质，使寄主个体失去相互识别的能力，转而相互攻击。（3）吸引猎物, 一些节肢动物进化出利用化学物质吸引猎物的能力。 （4）麻醉猎物,捕食者通过齿、蜇针或产卵器注入猎物的身体，使得猎物不能逃跑。（5）自卫：捕食者本身也有许多天敌，它们需要利用合成的或从猎物中获得的化学物质抵御攻击。3、阐述植物他感作用在自然和人工生态系统中的意义1）在农业方面：他感作用在农业方面具有重要的意义，特别是在杂草对作物的作用、植物对杂草的作用、作物对作物的作用方面，正在得到广泛认识和应用。 如轮作是现代农业赖以增产的重要措施，主要是为了保持土壤肥力、土壤结构、植物营养
9、等，同时利用次生物质对下季作物有一致或促进作用等特点。如豆麦轮作，是利用豆科作物的种植可以增加下季禾本科作物的产量，是典型的有益他感作用的例子。2）在林业方面：他感作用在森林系统中也发挥重要的作用。了解植物他感作用有助于我们了解自然生态系统的进化和退化原因。4、与野外研究相比，风洞实验具有哪些优缺点？A、环境条件可以人为控制：可以一次设定一个可变的条件，其他条件可以固定，这样可以比较容易找到影响昆虫飞行的因素如温度、湿度、风速和化学物质气流等，同时可以保证每次试验条件的一致性。B、风洞试验可以常年进行，而田间试验要受到季节的限制风洞的缺点：造价高、要定期清洁等5、简述转基因作物的优点及其潜在的
10、风险转基因作物的好处：种植时可以节省人力、物力，减少农药用量，减少环境污染。但是有些转基因生物大规模释放后可能存在如下风险：1）对受体生物的影响：外来基因的插入，改变了生物原来的遗传特性，对受体生物在生理生化水平上是否有影响，对生物产品是否有影响。2）对生态环境的影响：转基因生物毕竟是一种新的因素，进入生态系统后，在一定程度上打破了原来的生态结构。3) 转基因生物及其产品对高等动物和人是否有毒性。具体来说，转基因生物具有如下两大风险：1）安全性方面：转基因生物及其产品对人、高等动物的可能毒性如，致畸、致癌、致突变、致敏的可能性。目前的科学水平还不能精确预测转基因生物可能产生的所有表现型效应。2
11、) 生态方面：转基因生物的扩散，影响生物多样性。如果抗性作物基因的横向转移，有可能转移到杂草中，产生超级杂草等。转基因生物对非目标昆虫和天敌的不利影响，可能对整个生态系统造成更大的危害。6、简述化学生态学研究的基本顺序1. 田间观察2. 实验室昆虫饲养3. 生测方法的设计4. 信息化学物质的提取5. 比较昆虫对提取物的反应6. 提取物的化学分析7. 化学成分的筛选8. 主成分分析9. 对所测定的化合物的化学结构进行推测，然后进行合成10. 对合成的化合物和提起的成分进行行为效果比较11. 对应异构体的合成12. 田间试验7、利用昆虫性信息素进行诱捕害虫时的优缺点评价优点：对环境安全、使用方便。
12、存在问题：a）当种群密度太高时不适用。因为种群密度太高时，雄虫之间根本不需要依靠嗅觉寻找雌虫，它们之间有足够的机会通过视觉、触觉或随机相互接触和交配。b）对于能够多次交配的昆虫，效果往往比较差。因为即使将大量的雄虫诱捕，但对雌虫没有受到影响，残存的少量雄虫仍可以与大量的雌虫交配。c）昆虫的性信息素成分和配比非常复杂，人工合成的成分与自然的成分或配比的微小差异，都会影响使用的效果。8、植物他感作用有哪些类型？并适当举例说明1）植物之间的相互促进，共同生长。在自然界中，常可以发现，有些植物种植在一起时，彼此间相互促进，共同生长。a：花生与玉米间种可相互促进生长，在玉米行间种花生能有效地降低玉米螟虫
13、口密度，比单一种玉米明显增产。 b：玉米与大豆，烟草与花生间作均互惠互利，增产增收。 c：马铃薯和大麦间作大麦获得较高产量，是因马铃薯分泌一种物质，能刺激大麦生长。 d：大葱、大蒜、韭菜很少有病害，因为病菌俱怕它们散发出来的怪味。2）植物之间相生相克现象。 有些植物种在一起时，其中某种或几种植物生长受到抑制，甚至死亡。 a：如榆树与栎树、白桦与松树、松树与云杉都是相互抑制生长，不能混交的树种； b：胡桃树产生的一种化学物质对部分草本和木本植物有剧毒； c：黑樱桃、木荷、臭椿、桉树、欧洲松、欧洲落叶松等树种均有广泛的异株克生现象； d：植物根系的化学物质也影响新生植物生长，苹果、桃等根中有一种扁
14、桃甙的化学物质，分解时产生苯甲醛，严重毒害桃树的更新，所以老的树根没有清除之前，新的桃、苹果生长不起来；9、简述GC-EAD的原理。原理：从气相色谱柱分离的气体成分被分离器分成均匀的两股，一股进入气相色谱检测器，另一股汇入清洁气流中流向昆虫触角。这样，气相色谱的波峰与EAG的波峰对应起来。收集的混合物就被迅速筛选，不必对每一化学成分都进行详细分析，那些没有EAG反应的成分就可以不予考虑10、简述植物诱导抗性在农业上的应用1）植物疫苗接种控制病害。在医学上，接种疫苗可以有效预防疾病，而植物病理学家也利用接种的方法控制病毒、真菌和细菌病害。如：接种花叶病毒疫苗使西红柿免受西红柿花叶病毒的危害。现状：采用接种病毒疫苗控制病害的方法还不普遍，商业化应用还有很大局限性。2）农业措施诱导植物抗性。许多农业措施如：施肥、灌溉等，可以增强植物对病虫害的抗性，喷洒植物激素或植物生长调节剂也是植物抗性的诱导因素。植物生长调节剂可以诱导植物产生化学变化，或增加了次生物质的含量，或对植食者营养价值的降低。3）遗传技术增强作物的诱导抗性。利用遗传技术，将对病虫害有抗性的蛋白或次生物质的基因转移到作物中，达到增强作物抗性的目的。
