达尔文以自然选择学说为基础的进化论,从其诞生之日起,就受到来自非达尔文学派的质疑。经过争鸣,达尔文的进化论获得了发展。许多生物学家,特别是古生物学家、遗传学家和分子生物学家等就各自的领域的新发现,对生物进化论进行了新的探索。
关于获得性遗传是进化论上的争论问题之一。所谓获得性是指生物在个体发育过程中,因受生活条件改变的影响而发生的适应性变异。这种变异是属于环境所引起的表现型的定向变异。这种获得的性状能遗传给后代的观点称为获得性遗传。获得性遗传最先由拉马克提出,达尔文也曾同意和借助于这一观点。
(1)问题1:请依据“中心法则”对获得性遗传观点作出否定。
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下面是科学家们发现的一个实例:
例1:当用一种酶把枯草杆菌的细胞壁除去后,在特定的生长条件下,它们可以继续繁殖,后代也是无壁的,并且这种状态可以稳定地遗传下去。只有把它们放在另外的一种生长条件下,细胞壁才会重新生长出来。
(2)问题2:请简要分析上例是否支持获得性遗传的观点。
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关于生物变异是否定向是进化论中引起争论的另一个问题之一。
(3)问题3:请用你所学过的有关变异的知识来支持达尔文的观点。
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例2:有人将大肠杆菌的乳糖缺陷型菌株放入只有含有乳糖的细菌培养基中,这些细菌由于不能利用乳糖,停止了生长和繁殖。但过一段时间后,可以看到细菌活动活跃起来,重新开始生长和繁殖。但是,如果将乳糖缺陷型细菌放在不含任何糖类的培养基中,使细菌处于饥饿状态,却检测不到能够利用乳糖的个体。
例3:把许多果蝇养在一起,让它们可以自由交配,同时用一定剂量的杀虫剂DDT喷在一片玻璃片上,把玻璃片放在养果蝇的瓶子中。果蝇群体一代一代地繁殖,每代群体都用DDT处理,药剂的剂量逐渐增加,过了十多代以后,果蝇群体的抵抗力可以比原有果蝇品系增加几百倍,忍耐得住几百剂量的药剂。
(4)问题4:请简要分析以上材料是否支持达尔文的观点。
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火鸡的性别决定类型为ZW型,雌性火鸡的性染色体组成是ZW,雄性火鸡的性染色体组成是ZZ。某火鸡种场孵化的一批雏火鸡中出现了一只罕见的白化羽雌火鸡,为研究火鸡的羽色遗传,为该白化羽雌火鸡选配了若干正常羽雄火鸡,结果F1均为正常羽。F1火鸡多次相互交配,后代中均有白化羽出现,白化羽火鸡都是雌性。通过F1的雄火鸡与此白化羽雌火鸡杂交,先后得到4只白化羽雄火鸡。控制火鸡羽色的基因用B、b表示。请分析回答:
(1)表现型为正常羽的雏火鸡中,雄性的基因型是________________,雌性的基因型是________。
(2)F1的雄火鸡与白化羽雌火鸡杂交,得到白化羽雄火鸡的概率为________。
(3)若选择________________羽的雄火鸡与________________羽的雌火鸡杂交,就可通过体色直接判断出子代火鸡的性别。
人体内胆固醇含量的相对稳定对健康有重要意义。胆固醇是血浆中脂蛋白复合体的成分,一种胆固醇含量为45%的脂蛋白(LDL)直接影响血浆中胆固醇的含量。LDL可以与细胞膜上的LDL受体结合,通过胞吞作用进入细胞,之后LDL在溶酶体的作用下释放出胆固醇。请结合下图回答相关问题。
甲 乙
(1)图甲中①过程为________,催化该过程的酶是________。A结构与图乙中的________结构形成有关。
(2)图乙表示的过程相当于图甲中的____(填序号)。
(3)若要改造LDL受体蛋白分子,将图中色氨酸变成亮氨酸(密码子为UUA,UUG,CUU,CUC,CUA,CUG),可以通过改变DNA模板链上的一个碱基来实现,即由________________。
(14分)Ⅰ、柴油树俗称麻疯树,一般为雌雄同株异花的二倍体,其种子榨出的油稍加提炼就可成为柴油,研究发现,柴油树产油的途径如下图,图中基因遵循自由组合定律,请据图回答:
(1)上图说明了基因控制生物性状的途径是通过 。
(2)若两株不能产油的纯合柴油树杂交,F1均能产油,则两植株的基因型分别是。F1自交后代的表现型及比例是。
Ⅱ、图为某家族的遗传系谱图,请回答下列问题(所有概率用分数表示):
(3)从系谱图上可以看出,第Ⅰ代将色盲基因传递给Ⅲ-10个体的途径是__________(用相关数字和“→”表示),这种传递特点在遗传学上称为__________。
(4)如果色觉正常基因为B,红绿色盲基因为b,正常肤色基因为A,白化病基因为a,Ⅱ-4个体的基因型为__________。Ⅲ-7个体完全不携带这两种致病基因的概率是__________。
(5)假设Ⅰ-1个体不携带色盲基因,如果Ⅲ-8个体与Ⅲ-10个体婚配,后代两病都患的概率是__________;Ⅲ-8怀孕后可通过方法确定胎儿是否带有白化病致病基因。
(9分)回答下列有关生物进化与DNA复制的问题:
(1)某动物种群中,AA、 Aa、 aa基因型的个体依次占25%、50%和25%。若该种中的,aa个体没有繁殖能力,其他个体间可以随机交配。理论上,下一代中AA :Aa: aa基因型个体的数量比为。
(2)现代生物进化理论认为生物进化的实质是________。
(3)沃森和克里克构建了结构模型,该模型为复制提供了,通过保证了复制的准确性。
(4)将大肠杆菌置于含15N的培养基中培养一段时间,然后把DNA被15N完全标记的大肠杆菌作为亲代,转移到只含14N的普通培养基培养,使其繁殖两代形成的新个体,则它们的DNA中含14N的链与15N的链的比是。
下图是科学家以二倍体水稻(2N=24)为亲本的几种不同育种方法示意图,请据图回答:
(1)科学家培育出了抗旱的水稻新品种,而海岛水稻从来没有出现过抗旱类型,有人打算也培养出抗旱的海岛水稻新品种,但是用海岛水稻与抗旱的陆地水稻进行了多次杂交,始终得不到子代,原因是______。
(2)A→D表示的育种方法称为杂交育种,其依据的原理是,与A→B→C表示的育种方法相比,后者的优点表现在________________。
(3)B常用的方法是________。E表示的育种方法是________,其基本的工具是。
(4)F表示的育种方法依据的原理是。