请阅读下面的科普短文,并回答问题:
20世纪60年代,有人提出:在生命起源之初,地球上可能存在一个RNA世界。在原始生命中,RNA既承担着遗传信息载体的功能,又具有催化化学反应的作用。
现有很多证据支持“RNA世界论”的观点。例如,RNA能自我复制,满足遗传物质传递遗传信息的要求;RNA既可作为核糖体结构的重要组成部分,又能在遗传信息的表达过程中作为DNA与蛋白质之间的信息纽带;科学家在原生动物四膜虫等生物中发现了核酶(具有催化活性的RNA)后,又陆续发现在蛋白质合成过程和mRNA的加工过程中均有核酶参与。
蛋白质有更复杂的氨基酸序列,更多样的空间结构,催化特定的底物发生化学反应,而RNA在催化反应的多样性及效率上均不如蛋白质。所以,RNA的催化功能逐渐被蛋白质代替。
RNA结构不稳定,容易受到环境影响而发生突变。RNA还能发生自身催化的水解反应,不易产生更长的多核苷酸链,携带的遗传信息量有限。所以,RNA作为遗传物质的功能逐渐被DNA代替。现今的绝大多数生物均以DNA为遗传物质,还有一个重要原因是DNA不含碱基U。研究发现碱基C容易自发脱氨基而转变为U,若DNA含碱基U,与DNA 复制相关的“修复系统”就无法区分并切除突变而来的U,导致DNA携带遗传信息的准确性降低。
地球生命共同传承着几十亿年来原始RNA演绎的生命之树,生命演化之初的 RNA世界已转变为当今由RNA、DNA和蛋白质共同组成的生命世界。
(1)核酶的化学本质是_________。
(2)RNA病毒的遗传信息蕴藏在_________的排列顺序中。
(3)在“RNA世界”以后的亿万年进化过程中,RNA作为_________的功能分别被蛋白质和DNA代替。
(4)在进化过程中,绝大多数生物以DNA作为遗传物质的原因是:与RNA相比,DNA分子_________。
a.结构简单 b.碱基种类多 c.结构相对稳定 d.复制的准确性高
(5)有人认为“生命都是一家”。结合上文,你是否认同这一说法,请说明理由:_________。
某地蝽蟓的喙长而锋利,可刺穿无患子科植物的坚硬果皮,获得食物,如图1所示。1920年引入新种植物——平底金苏雨树,其果皮较薄,蝽蟓也喜食,如图2所示。调查发现,当地蝽蟓喙的长度变化如图3所示。
请回答问题:
(1)蝽蟓的长喙与短喙为一对相对性状。分析图3可知,引入平底金苏雨树后的60年间,该地区决定蝽蟓__________的基因频率增加,这是____________的结果。
(2)蝽蟓取食果实,对当地无患子科植物种子的传播非常重要,引入平底金苏雨树后,当地无患子科植物种群数量会______________。无患子科植物果实的果皮也存在变异,果皮较_________________的植株更容易延续后代。
(3)进化过程中,当地无患子科植物、平底金苏雨树和蝽蟓均得以生存繁衍,这是物种间_____________的结果。
细胞囊性纤维化(CF)是一种严重的人类呼吸道疾病,与CFTR基因有密切关系。图1为CF的一个家系图,图2为CF致病机理示意图。
请回答问题:
(1)依据图1可以初步判断CF的遗传方式为_________染色体上的_________性遗传。
(2)依据图2分析,过程①称为_________。异常情况下,异亮氨酸对应的密码子与正常情况_________(填相同或不同)。最终形成的CFTR蛋白缺少一个苯丙氨酸,导致其_________结构发生改变,无法定位在细胞膜上,影响了氯离子的转运。
(3)综上分析,导致CF的根本原因是_________。
为选育光反应效率高、抗逆性强的甜瓜品种,科研人员用正常叶色甜瓜和黄绿叶色甜瓜进行杂交实验,结果如下图所示。
请回答问题:
(1)正常叶色为______(填“显性”或“隐性”)性状,判断依据是_________。
(2)实验二为______实验,可检测实验一产生子代个体的_________。
(3)根据上述杂交实验的结果,推测控制该性状的基因遗传符合_________定律,如果用G、g代表控制叶色的基因,则实验一的亲本中,正常叶色甜瓜的基因型为_________。
福橘是我国的传统名果,科研人员以航天搭载的福橘茎尖为材料,进行了研究。请回答问题:
(1)福橘茎尖经组织培养后可形成完整的植株,原因是植物细胞具有_________性。此过程发生了细胞的增殖和_________。
(2)为探索航天搭载对细胞有丝分裂的影响,科研人员对组织培养的福橘茎尖细胞进行显微观察。
①制作茎尖临时装片需要经过_________、漂洗、染色和制片等步骤。
②观察时拍摄的两幅显微照片如图。照片a和b中的细胞分别处于有丝分裂的_________期和后期。正常情况下,染色体会先移至细胞中央赤道板附近,之后着丝点分裂,_________分开,两条子染色体移向两极。
③图中箭头所指位置出现了落后的染色体。有丝分裂过程中,染色体在_________的牵引下运动,平均分配到细胞两极,落后染色体的出现很可能是该结构异常导致的。
(3)研究人员发现,变异后的细胞常会出现染色质凝集等现象,最终自动死亡,这种现象称为细胞_________。因此,若要保留更多的变异类型,还需进一步探索适当的方法。
酵母菌是制作马奶酒的重要发酵菌种之一,科研人员对马奶酒中的酵母菌菌株进行研究。请回答问题:
(1)酵母菌在有氧条件下将葡萄糖彻底氧化分解,同时释放大量_________,为其生命活动提供动力;在无氧条件下将葡萄糖分解为酒精和_________。
(2)马奶中含有的糖类主要为乳糖。某些微生物可将乳糖水解为葡萄糖和半乳糖,酵母菌可利用这些单糖发酵产生酒精,从而制成马奶酒。科研人员研究野生型酵母菌和马奶酒酵母菌的发酵情况,结果分别如下图所示。
①据图可知,野生型酵母菌首先利用_________进行发酵,当这种糖耗尽时,酒精产量的增加停滞一段时间,才开始利用_________进行发酵。
②分析图中曲线,与野生型酵母菌相比,马奶酒酵母菌在利用葡萄糖、半乳糖或产生酒精等方面的不同点:_________。
(3)马奶酒酵母菌不同于野生型酵母菌的营养利用方式,使其种群数量增加更快,这一优势使马奶酒酵母菌更好地_________富含乳糖的生活环境。