达尔文的自然选择学说是伟大的科学理论,被恩格斯誉为 19 世纪自然科学的三大发现之一。在自然选择学说中,遗传和变异是自然选择的基础,而达尔文对于生物的性状如何遗传的解释还不尽如人意。达尔文去世后,孟德尔的遗传研究成果被重新发现。他提出的性状遗传规律,恰好弥补了自然选择学说的不足。
(1) 达尔文认为,生物的特征是由 “ 泛子 ” 决定的, “ 泛子 ” 可以通过生殖过程传递给子代,从而使子代表现出亲代的特征。达尔文想要通过 “ 泛子 ” 解释的是 ________ 。
A .生物的性状是如何遗传的 B .生物的性状是如何变异的
(2) 孟德尔对生物性状如何遗传的解释。
① 人的生殖过程中某一对染色体的传递过程如图所示,染色体上的 A 、 a 表示基因,请在答题卡该图中的横线上填写相应的基因 ________ 。
由图可见,生殖细胞中染色体数量会减少 ________ 。当生殖细胞结合成受精卵后,其中的染色体又恢复到原来的数量。
② 如果基因 A 和 a 分别控制着能卷舌和不能卷舌这一对相对性状,则能卷舌的基因组成是 ________ 。如果父母都能卷舌,所生子女有的能卷舌,有的不能,请在答题卡中遗传图解的横线上填写亲代和子代的基因组成 ________ 。
(3) 两位科学家理论的融合,使得自然选择学说更加完善。本段科学史可以带来很多有益的启迪,请写出你认为最深刻的一条 ________ 。
(1)A
(2) 一半 AA 或 Aa ( AA 和 Aa )
(3) 任何科学的发现都要经得起推敲,要逻辑严密
【分析】生物体的某些性状是由一对基因控制的,而成对的基因往往有显性和隐性之分,当控制生物性状的一对基因都是显性基因时,显示显性性状;当控制生物性状的基因一个是显性一个是隐性时,显示显性基因控制的显性性状;当控制生物性状的一对基因都是隐性基因,显示隐性性状。
【详解】( 1 )分析题干可以看出,达尔文的观点是生物的特征是有 “ 泛子 ” 决定的。 “ 泛子 ” 由亲代传给子代,控制了子代的性状。因此,达尔文想要通过 “ 泛子 ” 解释的是生物的性状是如何遗传的。
( 2 ) ① 父本基因组成为 AA ,母本基因组成为 aa 。在形成生殖细胞时,通过减数分裂,遗传物质减半。故精子精子含有 A ,卵细胞含有 a ,受精卵为 Aa 。由此可见在形成生殖细胞时,染色体数量会减少一半。形成受精卵以后染色体又恢复到原来的数量。保证了亲子代间的遗传物质的恒定。
② 如果基因 A 和 a 分别控制着能卷舌和不能卷舌,说明能卷舌是显性性状,基因组成为 AA 或 Aa 。如果父母都能卷舌,所生子女有的能卷舌,有的不能卷舌。子代不能卷舌的基因组成为 aa ,这对基因分别来自父亲和母亲。故父母基因组成均为 Aa 。 Aa×Aa→1AA:2Aa:1aa 。
( 3 )两位科学家理论的融合,使得自然选择学说更加完善。本段科学史可以带来很多有益的启迪,请写出你认为最深刻的一条:任何科学的发现都要经得起推敲,要逻辑严密。
解码遗传基因 征服高原顽疾
一—一专家发现遗传变异可促进高原适应性
国际著名杂志《美国科学院院刊》发表的。线粒体DNAT3394C遗传变异通过降低线粒体复合物Ⅰ活性和细胞呼吸能够促进世居高原藏族人群适应高原缺氧环境的能力”这一项突破性成果,使得研究有望从线粒体DNA角度阐明人类高原适应性遗传机制,为人类更好地解决高原疾病、适应高原气
候提供理论和实验依据。
一般平原人进入高原后,将面临因高原适应及高原缺氧导致的急性高原病,特别是高原肺水肿的严重威胁,而世居高原藏族居民由于在高原地区已生存20 000多年,已适应高原环境,其高原肺水肿等高原适应不全症的发病率大大低于移居汉族居民。因此,阐明世居高原藏族居民高原适应遗传机制,建立敏感可靠的高原适应不全预测方法,对于人类更好地征服和利用高原具有重要的实践意义。
通过对比分析世居高原藏族居民、平原至高原后不发生高原肺水肿等高原适应不全症状的汉族居民与平原地区汉族居民线粒体DNA序列,发现线粒体DNAT3394C位点突变在世居高原藏族居民中高度富集,并且发现线粒体DNAT3394C遗传变异可降低线粒体复合物I活性和细胞呼吸,从而促进机体适应缺氧环境的能力。
以往探索高原适应性遗传机制主要是从核DNA遗传因素出发,而此项成果则基于细胞内除核DNA外唯一存在的遗传物质——线粒体DNA。该研究为人类更好地适应高原、最大限度地降低拟移居高原人群生命危险提供理论依据。本研究不仅具有重要的科学价值,而且对于我国高原地区的经济建设等有巨大的推动作用。
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