世界卫生组织(WHO)将引起肺炎疫情的新冠病毒暂时命名为2019-nCoV,该病毒为有包膜病毒,可以通过膜融合进入宿主细胞,其基因组长度29.8Kb,为单链+RNA,其5’端为甲基化帽子,3’端有多聚腺苷酸(PolyA)结构,与真核生物的信使RNA非常相似,可直接作为翻译的模板,表达出RNA聚合酶等物质。下列有关说法合理的是( )
A.2019-nCoV属于RNA病毒,其遗传信息传递过程中需要逆转录酶参与
B.2019-nCoV需在宿主细胞内增殖,侵入方式和T2噬菌体相同
C.人类成熟mRNA应该具有5’端甲基化帽子,3’端多聚腺苷酸(PolyA)等结构
D.2019-nCoV与人体内的宿主细胞具有相同的碱基互补配对方式
下列关于细胞的结构与功能的相关叙述中,正确的是( )
A.人成熟红细胞无线粒体,其有氧呼吸场所是细胞质基质
B.植物细胞叶绿体产生的ATP能用于生长、物质运输等生理过程
C.核糖体是蛋白质的“装配机器”,由蛋白质和RNA组成
D.根尖分生区细胞中高尔基体与分裂后期细胞壁的形成有关
自然界中的生物之间存在着复杂的相互关系,也伴随着有趣的生存策略。科研人员对噬菌体的入侵和扩散策略进行了研究。
(1)噬菌体M能侵染枯草杆菌,二者之间的种间关系是________。枯草杆菌有两种菌株,分别为噬菌体敏感性菌株(S菌)和抗性菌株(R菌)。噬菌体M在混杂的多种细菌中,能特异性识别并侵染S菌,这是由于噬菌体M能与S菌________上的受体蛋白T结合。
(2)科研人员配制培养基,分别在三个不同培养基中培养S菌、R菌和S+R混合菌。除了水和无机盐外,培养基的营养成分中还应包括的两类物质是_______。
(3)在上述三个培养基中,接入噬菌体M,测定180min内枯草杆菌的数量变化,得到下图所示结果。该实验结果说明_______。
(4)科研人员发现混合菌中的S菌和R菌之间有转运小泡。科研人员用荧光蛋白标记S菌的受体蛋白T,将标记的S菌与无标记的R菌混合培养一段时间后,R菌表面也出现了荧光标记。请对(3)中的结果作出进一步解释:_______。
(5)噬菌体M对R菌的入侵,体现了噬菌体的一种生存策略。自然界中很多病毒也有各自的生存策略,这些策略的意义是增大宿主范围,有利于其_______。
玉米是人类重要的粮食作物,起源于墨西哥类蜀黍,但两者在形态上差异很大。玉米只有一根长枝,顶端优势明显,而墨西哥类蜀黍长有很多侧枝,二者的果穗也有很大差异,如下图所示 :
(1)玉米和墨西哥类蜀黍都有20条染色体,玉米和墨西哥类蜀黍之间不存在生殖隔离,两者的杂种F1在进行减数分裂时,来自玉米的染色体能和___________________进行正常的联会,形成________个四分体。
(2)将玉米和墨西哥类蜀黍进行杂交,F1代果穗的表现型形态介于两者之间(如上图所示),将F1代自交,F2代果穗的形态表现出连续的变异。若有1/1000像玉米,1/1000像墨西哥类蜀黍,在不考虑等位基因的显隐性关系和基因之间的相互作用时,估计与果穗的表现型相关的基因数有_________。
(3)影响植物多侧枝和少侧枝的激素主要是________。进一步的研究发现,墨西哥类蜀黍多侧枝和玉米少侧枝是受一对等位基因控制的,该基因只在芽中表达,在玉米的芽中该基因的表达量远高于墨西哥类蜀黍,但在二者体内表达的蛋白质的氨基酸序列没有差异,推测这对等位基因的不同是在基因的__________区,对该区段使用相同的引物进行PCR扩增,结果如下图:
其中泳道1-8为8个不同的玉米品种,9泳道为墨西哥类蜀黍,-为阴性对照,M为标准对照,可以断定:该基因在玉米体内有一段_________________。该等位基因的杂合子表现为________________(填多侧枝或少侧枝)。
(4)通过对玉米和墨西哥类蜀黍的遗传学分析,推测农民开始种植墨西哥类蜀黍的时间大约在9000年前,种植过程中,由于在墨西哥类蜀黍的种群中发生了_________,进而出现了多种多样的__________,再通过农民的____________性种植,使某些基因的频率发生了改变,最终进化成现代玉米。
阅读以下材料回答问题:
染色体外DNA:癌基因的载体
人类DNA通常形成长而扭曲的双螺旋结构,其中大约30亿个碱基对组成了23对染色体,并奇迹般地挤进每个平均直径只有6微米的细胞核中。在真核生物中,正常的DNA被紧紧包裹在蛋白质复合物中。为了读取DNA的遗传指令,细胞依靠酶和复杂的“机械”来切割和移动碎片,一次只能读取一部分,就像是阅读一个半开的卷轴。过去,科学家们大多是依靠基因测序,来研究肿瘤细胞DNA里的癌基因。最近在《Nature》杂志上发表的一篇新研究表明,在人类肿瘤细胞中发现大量如“甜甜圈”般的环状染色体外DNA(ecDNA,如图中黑色箭头所指位置)。科学家们指出,ecDNA是一种特殊的环状结构,看起来有点像细菌里的质粒DNA。这类独立于染色体存在的环状DNA在表达上并不怎么受限,很容易就能启动转录和翻译程序。在人类健康的细胞中几乎看不到ecDNA的痕迹,而在将近一半的人类癌细胞中,都可以观察到它,且其上普遍带有癌基因。ecDNA上的癌基因和染色体DNA上的癌基因都会被转录,从而推动癌症病情的发展。但由于两类癌基因所在的位置不同,发挥的作用也无法等同。
当癌细胞发生分裂时,这些ecDNA被随机分配到子细胞中。这导致某些子代癌细胞中可能有许多ecDNA,细胞中的癌基因也就更多,这样的细胞也会更具危害;而另一些子代癌细胞中可能没有 ecDNA。癌细胞能够熟练地使用ecDNA,启动大量癌基因表达,帮助它们快速生长,并对环境快速做出反应,产生耐药性。研究还发现,ecDNA改变了与癌症相关基因的表达方式,从而促进了癌细胞的侵袭性,并在肿瘤快速变异和抵御威胁(如化疗、放疗和其他治疗)的能力中发挥了关键作用。相比起染色体上的癌基因,ecDNA上的癌基因有更强的力量,推动癌症病情进一步发展。
(1)请写出构成DNA的4种基本结构单位的名称_____________。
(2)真核细胞依靠酶来读取DNA上的遗传指令,此时需要酶的是_______________。(填写以下选项前字母)
a.解旋酶 b.DNA聚合酶 c.DNA连接酶 d.RNA聚合酶
(3)依据所学知识和本文信息,指出人类正常细胞和癌细胞内DNA的异同_________________。
(4)根据文中信息,解释同一个肿瘤细胞群体中,不同细胞携带ecDNA的数量不同的原 因_________。
(5)依据所学知识和本文信息,提出1种治疗癌症的可能的方法___________________。
吗啡是常用的镇痛剂,但长期使用会导致成瘾,科研人员对此进行研究。
(1)如图1所示,吗啡与脑组织V区细胞膜上的受体蛋白M结合,V区细胞产生_______,沿轴突传导到突触小体,多巴胺以________方式释放到_______,引起N区神经元兴奋,经一系列传递过程,最终弓起强烈刺激和陶醉感。长期使用吗啡,会使V区细胞对吗啡刺激的依赖性增大,导致成瘾。
(2)科研人员构建转基因秀丽隐杆线虫作为该研究的模式生物,为使蛋白M在秀丽隐杆线虫神经细胞中特异性表达,科研人员需将蛋白M基因与________等调控序列进行重组,再将重组基因通过_______法导入受精卵,获得转基因线虫(tgM)。
(3)为了在tgM线虫中找到抑制吗啡作用的基因,科研人员进行图2所示筛选。
①用EMS诱变剂处理tgM,诱导其发生_______,然后连续自交两代以获得_________的tgM。
②据图分析,最终在_______区得到的tgM,可用于筛选具有抑制吗啡作用的基因,原因是_______。
(4)研究发现,某些新型毒品的成瘾危害要远大于吗啡,让个体表现出难以中断、行为自制障碍、对药物的渴求、人际关系淡化、情绪失常等反应。有人说:“吸毒一口,掉入虎口”,为避免毒品成瘾,从行动上我们应当________。