一、原始生命的诞生与进化的证据
原始生命的诞生
1.化学进化说的四步骤:无机小分子变成有机小分子、有机小分子变成有机大分子、有机大分子变成有机多分子、有机多分子产生自我更新(新陈代谢)。其中最重要的步骤是有机多分子体系能进行新陈代谢,这是原始生命诞生的标志。
2.化学进化说的重要依据是米勒实验。该实验只能说明化学进化说的第一步骤,即在原始条件下无机小分子变成有机小分子的可能性。
生命外来说的证据是发现某陨石中含有机小分子。
生物进化的证据
1.化石是生物进化的直接证据。化石是在地层中保留下来的古代生物的遗体、遗迹和遗物。愈古老的地层中化石生物愈简单原始,愈年轻的地层中化石生物愈高级复杂。
2.更先进更科学的推断生物间的亲缘关系的方法是通过分析比较DNA和蛋白质的差异。
【知识拓展】
腔棘鱼是鱼类向两栖类进化的证据(活化石),始祖鸟和中华龙鸟化石是爬行类向鸟类进化的证据。
二、进化论的演变与自然选择学说
1.进化论的演变
神创论认为地球生物都是由神创造的,生物一旦形成,延续至今,不会发生 变异。
布丰的直线进化论:远古鳄鱼——古代鳄鱼——现代鳄鱼。
拉马克的阶梯式进化论——“用进废退”,其特征是定向遗传。
达尔文的自然选择学说——过度繁殖(内因)、生存斗争(外因)、遗传变异(动力)、适者生存(结果)。与拉马克进化论的重要区别是不定向遗传。
【知识拓展】
如何理解进化论演变中的不同学说?
1.神创论的观点是高等人种就是高等人种,低等人种就是低等人种,国王天生就是国王,该观点符合当时统治阶层的利益。
2.布丰的观点认为原物种变成新物种后,原物种就消失。
3.拉马克的“用进废退”说的例子是长颈鹿经常吃高处食物后脖子伸长,然后将此特点遗传给下一代。
4.达尔文的自然选择学说的解释是每一代长颈鹿的脖子有长有短,脖子短的在生存斗争中会因为吃不到食物而被淘汰,留下长脖子的长颈鹿延续后代。
2.自然选择学说
达尔文认为现存的生物包括人类都是自然选择的结果,并且由一个共同的祖先进化而来,因此生物间存在或近或远的亲缘关系。
生物的进化历程:简单到复杂,低等到高等,水生到陆生。
①植物和动物进化历程:
②人类进化历程:南方古猿→直立人→智人。
三、遗传与变异
1.染色体、DNA与基因
细胞核内有染色体,染色体由蛋白质和DNA(脱氧核糖核酸)组成,其中DNA是一种遗传物质,呈双螺旋结构。基因是DNA分子上起遗传作用的一些片段,它决定着生物的各种性状。
【知识拓展】
1.染色体不是遗传物质,只是遗传物质的载体。DNA是一种大分子物质,是主要的遗传物质(某些病毒没有DNA)。
2.基因是具有遗传效应的DNA片段,是决定生物性状的基本单位。
3.生物的变异是不定向的,自然选择是定向的。
2.育种与优生
(1)杂交优势:杂交水稻和杂交玉米可大幅度提高产量。公驴与母马杂交可得骡。
(2)转基因技术属于基因工程中的重要方法。转基因细菌可生产胰岛素、利用凝血因子治疗血友病。
(3)血友病、先天愚型、色盲等都属于遗传疾病。先天愚型病因是21号染色体出现了3条。防止近亲结婚是降低遗传疾病的重要手段,近亲指直系血亲和三代以内的旁系血亲。
例1、新疆地区不仅棉花产量大,而且所产棉花品质好,特别是新疆长绒棉因其棉纤维长、柔软细腻,光泽度好,成为棉花界的明星。决定棉纤维长短这一性状的是( )
A.基因 B.DNA C.染色体 D.细胞核
例2、在某生态环境中有不同毛色的同种兔子,调查其数量如图甲,多年后再调查其数量如图乙.下列叙述不合理的是( )
A.兔子毛色不同的性状是由基因决定的
B.最不利于在此环境中生存的是白色兔
C.浅色兔子为适应环境毛色发生深色变异
D.不同毛色兔子数量变化是自然选择结果
例3、如图是关于遗传知识的概念图,图中代码1、2、3、4依次为( )
A.染色体、双螺旋结构、遗传信息、基因
B.细胞核、染色体、基因、遗传信息
C.染色体、双螺旋结构、基因、遗传信息
D.细胞核、基因、染色体、遗传信息
例4、我们通常说的“棉花”不是花,而是棉籽表皮长出的绒毛。如图所示为新疆长绒棉,它具有
纤维柔长、整齐度佳、强度高等优良性状,被誉为“棉中极品”。请回答下列问题:
(1)新疆长绒棉的这些性状主要由 决定的。
(2)棉籽是棉花的种子,它由 发育而成的。
(3)棉铃虫是棉花成长过程中常见的害虫,它的卵孵化后,必须经过幼虫、蛹和成虫各阶段,这种出现蛹期的变态发育叫做 (填“完全变态”或“不完全变态”)。
例5、历史上巨行星(如木星和土星)的大气成分变化可能较小,而现在它们的大气中都没有游离氧,其主要成分是氢气、氦气、甲烷和氨。由此推断,原始地球空气成分和木星、土星上的大气成分类似。1953年米勒做了一个探索地球上的生命是如何起源的实验。米勒向装置中通入推测的原始大气成分:甲烷、氢气、氨、水蒸气,通过放电和紫外线照射的方法模拟原始地球的环境条件,获得了多种氨基酸。请根据下图回答下列问题。
(1)米勒实验属于“模拟实验”。米勒试验装置中左上方大容器内模拟了 的成分,它与现在的大气成分相比主要不含 。进行火化放电模拟闪电,主要为该实验提供 。
(2)米勒试验装置中煮沸的水模拟了 ,冷凝后获得了氨基酸。通过这个试验米勒得出的结论是 。
(3)根据米勒的试验,部分学者提出了化学起源学说,他们认为生命起源的大致过程是:原始大气(无机小分子)→ →复杂有机物→原始生命。
1.世界首例免疫艾滋病的基因编辑婴儿,于2018年11月在中国健康诞生。这对双胞胎的一个基因(CCR5基因)经过修改,使她们出生后即能天然抵抗艾滋病。以下说法正确的是( )
A.这对双胞胎姐妹细胞核中的染色体数目不相同
B.编辑和改变基因,可以改变生物的性状
C.引起艾滋病的病原体,有完整的细胞结构
D.该婴儿的生物结构层次是:细胞→组织→系统
2.抗生素作为治疗细菌感染的特效药被广泛使用,但现在对抗生素敏感性下降的“耐药菌”越来越多,这已经成为世界性难题。如图,上方箭头表示抗生素开始用于医疗的时间,下方相应箭头表示该抗生素的耐药菌出现的时间。下列说法正确的是( )
A.细菌具有成形的细胞核
B.可用抗生素治疗所有微生物引起的疾病
C.耐药菌的形成是自然选择的结果
D.耐药菌出现的时间和抗生素用于医疗的时间没有关系
3.如图是米勒模拟原始大气合成有机物的实验装置,有关叙述错误的是( )
A.装置中CH4、NH3、H2O、H2四种气体用于模拟原始地球的大气
B.火花放电模拟闪电
C.烧瓶中的沸水模拟了高温条件下的原始海洋
D.该实验证明了原始海洋中的有机物可能会演变成原始生命
4.现在许多家庭中种植了多肉植物,多肉植物的品种成千上万,这么多的品种是怎么培育的?主要是通过杂交育种,就是将两个优良性状的品种通过交配集中在一起获得种子,将这些种子培养成新的植株,再选择具有优良性状的植株的种子进行育种,得到具有优良性状的多肉植物。
(1)不同品种的多肉植物形态也各不相同这一性状差异是由 决定的。
(2)多肉植物一般生活在干旱的土壤中,这是 的结果。
5.2020年诺贝尔化学奖颁给了两位科学家,奖励她们发现了 CRISPR/Cas9基因剪刀(基因编辑技术中的工具之一)。研究人员利用基因剪刀可以高精度地改变动植物的DNA,对生命科学产生了革命性的影响。
(1)基因是起遗传作用的DNA片段,主要位于动植物细胞的 内(填细胞结构名称)
(2)基因编辑通常有两种方法:删除目的基因和插入目的基因,图中所示的基因编辑方法是 。
6.嘌呤是合成DNA的主要物质,广泛存在于细胞核中,嘌呤的化学式为C5H4N4,在人体内会被氧化成尿酸,血液中尿酸含量过高容易引起痛风。
(1)嘌呤的相对分子质量为 。
(2)嘌呤中碳元素和氢元素的质量比为 。
(3)尿酸主要通过 (器官)形成的尿液,排出体外。
(4)对于以上材料,以下观点或者推论正确的有 。
A.尿酸过高的人,应该控制高嘌呤食物的摄入。
B 嘌呤是合成DNA的主要物质,动物性食物和植物性食物中都含嘌呤。
C 嘌呤是合成DNA的主要物质,摄入嘌呤会引起人体遗传物质的改变。
7.袁隆平“海水稻”团队试种的海水稻成熟,产量超出世界水稻平均亩产量。海水稻适宜在盐碱地大规模种植,不需施用肥料、农药,不需除草,稻米颜色呈胭脂红。
(1)海水稻稻米颜色呈胭脂红,这一性状是由 决定;
(2)大力发展海水稻种植的好处有 (填字母)。
A.有利于缓解粮食危机
B.减少农药用量,有利于环境保护
C.解决了所有农作物在盐碱地种植的问题
1.利用DNA鉴定技术判定他确是其人,这是因为DNA( )
A.是一种细胞核,每个人相同
B.是一种遗传物质,每个人不同
C.是一种蛋白质,每个人相同
D.是一种染色体,每个人不同
2.如图为染色体与DNA的关系示意图,下列有关叙述不正确的是( )
A.①和②都含有特定的遗传信息
B.具有遗传效应的①的片段叫基因
C.在细胞分裂中③的变化最明显
D.一般情况下,在生物的体细胞中,③是成对存在的
3.下列关于染色体、DNA和基因三者关系的叙述中,不正确的是( )
A.DNA主要在染色体上
B.基因在DNA分子上
C.一个染色体上有很多个DNA分子
D.一个DNA分子上有很多个基因
4.自动驾驶汽车是一种通过电脑系统实现无人驾驶的智能汽车,正不断走进我们的生活。驾驶员进入车后,电脑系统会对驾驶员的脸部特征进行识别。从生物学角度看,人的脸部特征是由 决定的。
5.近日,研究人员通过对动植物细胞的研究,发现了茶叶中的茶多酚能促进某些实验动物皮肤的伤口愈合。
(1)与动物细胞结构不同的是植物细胞具有 。(写出一点)
(2)不同品种的茶树植株,在叶片形状、茶多酚含量等性状上存在差异。这些性状是由DNA上的 控制的。
6.(1)在有性生殖过程中,基因在亲子间传递的“桥梁”是 和 。
(2)生物体的各种性状是由 控制的。性状的遗传实质上是亲代通过生殖过程把 传递给了后代。
(3)基因主要位于细胞核内的 上, 是 存在的,所以基因也是成对存在的。
(4)1891年德国动物学家亨金,通过对多种生物的观察研究,证实了在形成精子或卵细胞的细胞分裂过程中,染色体都要减少 ,每对 中各有一条进入精子或卵细胞。
7.图是吉林大学农学院奶牛繁育基地成功培育携带外源赖氨酸基因的克隆奶牛的过程示意图,请据图回答:
(1)a表示________过程,经过b过程形成的胎儿在母体的________孕育成长,直至出生。
(2)雌牛B是黑色的、雄牛A是黄色的、奶牛C是黑白相间的,雌牛D是黄白相间的,奶牛E是黑色的,那么奶牛F的毛色一定是____________________,原因是____________________________。
(3)若控制赖氨酸合成的基因被成功转入并在奶牛F中得到表达,说明_______________________________。
(4)若控制赖氨酸合成的基因被成功转入并在奶牛F中得到表达,这种变异能不能遗传给后代?________,这属于________的变异。
(5)谈谈转基因技术在人类生产生活中的应用_______________________________________________。
答案及解析
例1、解:生物体的各种性状是由基因控制的,性状的遗传实质上是亲代通过生殖细胞(精子和卵细胞)把控制性状的基因传递给了子代,随着生物的传种接代,基因能一代代地传递,因此,决定棉纤维长短这一性状的是基因。
故选:A。
例2、解:A、基因决定性状,因此兔子毛色不同的性状是由基因决定的,A正确;
B、从图中的数据可知:甲图中白色兔最少,而乙图中没有白色兔,这说明“最不利于在此环境中生存的是白色兔”,A正确;
C、浅色兔子不适应环境被淘汰,而生存下来的是适应环境的深色兔子,因此不是“浅色兔子为适应环境毛色发生深色变异”,C不正确;
D、达尔文认为,自然界中的生物,通过激烈的生存斗争,适应者生存下来,不适应者被淘汰掉,这就是自然选择。因此,“不同毛色兔子数量变化是自然选择结果”,D正确。
故选:C。
例3、解:细胞核中能被碱性染料染成深色的物质叫做染色体,它是由DNA和蛋白质两部分组成,DNA是主要的遗传物质,呈双螺旋结构。一条染色体上包含一个DNA分子。一个DNA分子上包含有多个基因,基因是DNA上具有特定遗传信息的遗传片段。一条染色体上携带着许多基因。每一种生物细胞内的染色体的形态和数目都是一定的。染色体在体细胞中的数目是成对存在的。但是,染色体在精子和卵细胞中是成单存在的。故A符合题意。
故选:A。
例4、解:(1)性状就是生物体形态结构、生理和行为等特征的统称,新疆长绒棉的这些性状主要由基因决定。
(2)一朵花经过传粉受精后,只有子房才继续发育,发育情况为:
可见种子由胚珠发育而成。
(3)棉铃虫的发育经过卵、幼虫、蛹、成虫四个阶段,这种发育叫做完全变态发育。
故答案为:(1)基因(2)胚珠(3)完全变态
例5、(1)原始大气;氧气;能量;
(2)原始海洋;在原始地球的条件下从无机小分子物质形成有机小分子物质,是完全可能的。
(3)有机小分子物质。
【解析】(1)在难以直接拿研究对象做实验时,有时用模型来做实验,或者模仿实验的某些条件进行实验,叫模拟实验。因为现在的大气与原始大气存在很大的差别,因此米勒是通过模拟原始大气成分进行实验的,属于模拟实验。美国青年学者用如图的实验证明了生命起源的第一步。原始大气中有水蒸气、氨气、甲烷
等,它与现在大气成分相比主要不含有氧气。米勒向装置中通入推测的原始大气成分:甲烷、氢气、氨、水蒸气,因此米勒实验装置大容器内拟了原始大气的成分。实验中,进行火化放电是模拟了原始地球上的闪电,这主要是为该实验提供能量。
(2)米勒试验装置中煮沸的水模拟了原始海洋,经过冷却后,积聚在仪器底部的溶液内,模拟原始大气中生成的有机物被雨水冲淋到原始海洋中。此实验结果共生成20种有机物,其中11种氨基酸中有4种(即甘氨酸、丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸)是生物的蛋白质所含有的,氨基酸合成大分子蛋白质。因此,“米勒模拟原始地球的条件”,合成有机小分子,如氨基酸。米勒的实验试图向人们证实,生命起源的第一步,从无机小分子物质形成有机小分子物质,在原始地球的条件下是完全可能实现的。观察到实验收集氨基酸混合物的现象,可以推测在原始地球条件下,无机小分子能反应生成有机小分子,是完全可能的。
(3)生命起源的学说有很多,其中化学起源说是被广大学者普遍接受的生命起源假说。这一假说认为,地球上的生命是在地球温度逐步下降以后,在极其漫长的时间内,由非生命物质经过极其复杂的化学过程,一步一步地演变而成的。化学起源说将生命的起源分为四个阶段:第一个阶段,从无机小分子生成有机小分子的阶段;第二个阶段,从有机小分子物质生成生物大分子物质;第三个阶段,从生物大分子物质组成多分子体系;第四个阶段,有机多分子体系演变为原始生命。米勒通过实验验证了化学起源学说的第一阶段。
1.解:A、同种生物体细胞内的染色体数相同,所以这对双胞胎姐妹细胞核中的染色体数相同,A错误;
B、基因控制性状,因此编辑和改变基因,可以改变生物的性状,B正确;
C、引起艾滋病的病原体是艾滋病病毒,没有细胞结构,C错误;
D、该婴儿的生物结构层次为:细胞→组织→器官→系统→动物,D错误。
故选:B。
2.C
【解析】抗生素,是指由微生物(包括细菌、真菌、放线菌属)或高等动植物在生活过程中所产生的具有抗病原体或其他活性的一类次级代谢产物,能干扰其他生活细胞发育功能的化学物质。
【解答】A、细菌是原核生物,没有成形的细胞核;故A错误;
B、抗生素只能破坏微生物的细胞壁,不具有细胞结构的病毒不能通过抗生素来治疗;故B错误;
C、耐药菌的是抗生素的不断选择所致的;故C正确;
D、由图可知,耐药菌的出现时间与抗生素使用是有关系的;故D错误;
3.D
【解析】米勒的实验试图向人们证实生命起源的第一步,即从无机小分子物质形成有机小分子物质,在原始地球的条件下是完全可能实现的,该实验不能证明原始海洋中的有机物可能会演变成原始生命。
4.解:(1)多肉植物是由优良基因的种子培育出来的,基因决定生物的性状,因此具有优良性状的多肉植物在性状上的差异,是由基因决定的,这种差异体现了生物具有变异这一普遍的现象。
(2)多肉植物是一类在外形上显得肥厚多汁,会开花,能用种子繁殖的植物,因此多肉属于被子植物。达尔文把在生存斗争中,适者生存、不适者被淘汰的过程叫做自然选择。多肉植物白天气孔关闭,这样可以减弱蒸腾作用,多肉植物适应干旱缺水的环境是长期自然选择的结果。
故答案为:(1)基因(2)自然选择
5.解:(1)基因是决定生物性状的DNA片段,是重要的遗传物质,它主要存在于细胞核中.
(2)新一代基因编辑工具由一种限制性内切核酸酶和向导RNA构成.该复合体能与DNA分子上的特定序列结合,并在合适位点切断DNA双链(如图所示).DNA被切断后,细胞会启动DNA损伤修复机制,在此基础上如果为细胞提供一个修复模板,细胞就会按照提供的模板在修复过程中引入片段插入或定点突变,从而实现基因编辑,这种基因编辑方法是插入目的基因.
故答案为:(1)细胞核(2)插入目的基因
6.解:(1)嘌呤的相对分子质量为12×5+1×4+14×4=120;故填:120;
(2)嘌呤中碳元素和氢元素的质量比为(12×5):(1×4)=15:1;故填:15:1。
(3)尿酸主要通过肾脏形成的尿液,排出体外。
(4)嘌呤是合成DNA的主要物质,动物性食物和植物性食物中都含嘌呤。广泛存在于细胞核中,嘌呤的化学式为C5H4N4,在人体内会被氧化成尿酸,血液中尿酸含量过高容易引起痛风。
故答案为:(1)120(2)15:1(3)肾脏(4)AB
7.解:(1)基因是控制生物性状的遗传物质的基本结构单位和功能单位,因此海水稻稻米颜色呈胭脂红,这一性状是由基因决定的。
(2)海水稻适宜在盐碱地大规模种植,不需施用肥料、农药,不需除草,因此大力发展海水稻种植的好处是:可减少农药用量,有利于环境保护;同时有利于缓解粮食危机。
故答案为:(1)基因;(2)AB。
1.解:由分析知道:DNA是一种遗传物质,每种生物的细胞内的DNA的数目都是一定的,但每一个人是不同的,可以通过生殖细胞遗传给子代,所以美国人捕获萨达姆之后,利用DNA鉴定技术判定确是其人。
故选:B。
2.A
【解析】A、①DNA是遗传物质的载体,含有特定的遗传信息;②蛋白质上没有特定的遗传信息;故A错误。
B、①DNA上具有特定遗传信息的片段叫基因。故B正确。
C、在细胞分裂中③染色体的变化最明显。故C正确。
D、在生物的体细胞中,染色体是成对存在的,基因也是成对存在的,分别位于成对的染色体上,控制同一性状的一对基因位于同一对的两条染色体上。故D正确。
3.C
【解析】A、DNA主要在染色体上,少数位于细胞质中,A正确;
B、基因是有遗传效应的DNA片段,基因在DNA分子上,B正确;
C、一个染色体上一般有一个DNA分子,复制后有两个DNA分子,C错误;
D、一个DNA分子上有很多个基因,D正确。
4.解:性状是指生物体所有特征的总和,任何生物都有许许多多性状。基因是DNA分子上的一个个小片段,这些片段具有特定的遗传信息,能够决定生物的某一性状,一个基因只具有特定的遗传信息。题干中的驾驶员进入车后,电脑系统会对驾驶员的脸部特征进行识别。从生物学角度看,控制人脸性状的是基因决定的。
故答案为:基因。
5.解:(1)动植物细胞的基本结构都包括:细胞壁、细胞膜、细胞质和细胞核,植物细胞还有细胞壁和液泡,有的植物细胞还有叶绿体。
(2)DNA分子上具有特定遗传信息、能够决定生物的某一性状的片段叫做基因。
故答案为:(1)细胞壁、液泡(2)基因
6.解:(1)生殖细胞是基因在亲子代间传递的桥梁。因此在有性生殖过程中,基因在亲子间传递的“桥梁”是精子和卵细胞。
(2)生物体的各种性状都是由基因控制的。在生物的体细胞中,染色体是成对存在的,基因也是成对存在的,分别位于成对的染色体上;在形成生殖细胞的过程中,成对的染色体分开,每对染色体中的一条进入精子或卵细胞中,基因也随着染色体的分离而进入不同的生殖细胞中。生物体的各种性状都是由基因控制的,性状的遗传实质上是亲代通过生殖细胞把基因传递给了子代,而不是把性状传递给了子代,生物体的各种性状是受基因控制的。
(3)染色体是细胞内具有遗传性质的物体,易被碱性染料染成深色,所以叫染色体;由蛋白质和DNA组成,是遗传物质基因的载体;染色体在体细胞内成对存在,基因位于染色体上,因此基因也是成对存在的。
(4)体细胞中染色体是成对存在,在形成精子和卵细胞的细胞分裂过程中,染色体都要减少一半。而且不是任意的一半,是每对染色体中各有一条进入精子和卵细胞。生殖细胞中的染色体数是体细胞中的一半,成单存在。当精子和卵细胞结合形成受精卵时,染色体又恢复到原来的水平,一条来自父方,一条来自母方。因此,1891年德国动物学家亨金,通过对多种生物的观察研究,证实了在形成精子或卵细胞的细胞分裂过程中,染色体都要减少一半,每对染色体中各有一条进入精子或卵细胞。
故答案为:(1)精子;卵细胞;(2)基因; 基因;(3)染色体;染色体;成对;
(4)一半;染色体。
7.(1)受精 子宫
(2)黑白相间(或与奶牛C相同) 细胞核是遗传的控制中心
(3)生物体的性状是由基因控制的
(4)能 可遗传
(5)改变动植物性状,培育新品种(合理即可)
【解析】(1)a表示精子与卵细胞的结合形成受精卵的过程,即受精过程。受精卵不断进行分裂,逐渐发育成胚胎,胚胎进一步发育成胎儿,经过b过程形成的胎儿在母体的子宫内发育成熟,最后分娩产出新生儿。(2)细胞核含有遗传物质,细胞的控制中心是细胞核。由于奶牛F是奶牛C提供的细胞核,所以长得与奶牛C相似。(3)将控制赖氨酸合成的基因成功转入并在奶牛F中得到表达的事例说明:生物的性状是由基因控制的。(4)控制赖氨酸合成的基因被成功转入奶牛F中,让控制赖氨酸合成的基因得到表达。这种变异能遗传给后代,属于可遗传的变异。(5)利用转基因技术可以改变动植物性状,培育新品种。也可以利用其他生物体培育出期望的生物制品,用于医药、食品等方面。
2023浙教版科学中考第一轮复习--生物模块(十)
遗传与进化