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新型冠状病毒(SARS-CoV-2)是一种具有包膜结构的 RNA 病毒,由其引发...

新型冠状病毒(SARS-CoV-2)是一种具有包膜结构的 RNA 病毒,由其引发的新冠肺炎(COVID-19)严重威胁人体健康。请回答问题:

1SARS-CoV-2 通过其包膜上的刺突糖蛋白 S 与宿主细胞表面的_________特异性识别,从 而侵染细胞。与 DNA 病毒相比,RNA 病毒的突变率较_____

22020 3 月,中国科研团队对 SARS-CoV-2 与近缘冠状病毒的基因组保守序列进行测序,并计算出该序列中的突变率,构建了系统发生树(图1),对SARS-CoV-2的进化进行了解读。


 

①系统发生树显示_________SARS-CoV-2亲缘关系最近。

②基因中发生碱基的_________都能引起基因突变。若突变不改变氨基酸序列则为同义突变,若突变导致氨基酸序列改变则为非同义突变。检测病毒基因组的碱基序列发现,SARS-CoV-2 的非同义突变率/同义突变率<1,请从进化的角度解释原因_________

3)研究人员分析来自公共数据库 103 SARS-CoV-2 的基因组,发现在一个保守序列的 28144 位点编码的氨基酸,约 70%的病毒为亮氨酸(L),定义该类病毒为“L”型病毒,约 30%病毒对应的氨基酸为丝氨酸(S),定义该类病毒为“S”型病毒。

通过与其他近缘冠状病毒的该保守序列进行比较,发现其他近缘冠状病毒在28144位点与 S 型病毒相同,而与 L 型病毒不同,据此初步推测___________

AL 型由 S 型进化而来     BS 型由L 型进化而来     CS 型和 L 型无亲缘关系

②按照从患者体内提取病毒的时间和病毒类型,对SARS-CoV-2 进行统计。结果(图2)显示,患者主要感染的是_____型病毒,尤其在17__________更明显。 科研人员据此推测该类型病毒的传播能力更强、潜伏期更短,随着医疗和隔离措施的加强,___________型病毒面临的选择淘汰压力更大,SARS-CoV-2 毒株群体的_________发生了定向改变,病毒  类型所占比例发生了变化。


 

 

受体 高 蝙蝠RaTG13 增添、缺失和替换 突变是具有不定向性和多害少利的,并且会根据环境淘汰不适应环境者 A L 前 L 基因频率 【解析】 基因突变是指DNA分子中发生碱基对的增添、缺失和替换引起基因结构的改变,由于存在密码子的简并性,基因突变不一定会导致生物体性状的改变。 (1)病毒包膜上的某些蛋白可以与宿主细胞表面的特异性受体识别并结合,进而侵染细胞;RNA病毒多为单链,且RNA不如DNA稳定,因此RNA病毒的突变率较高。 (2)①根据系统发生树,SARS-CoV-2与蝙蝠RaTG13由同一支系分化出来,即蝙蝠RaTG13与SARS-CoV-2亲缘关系最近。 ②基因突变包括了碱基对的增添、缺失和替换;突变是具有不定向性和多害少利的,并且会根据环境淘汰不适应环境者,因此SARS-CoV-2 的非同义突变率/同义突变率<1。 (3)①其他近缘冠状病毒的28144位点与S型病毒相同,而L型与它们都不同,但在28144位点编码的氨基酸70%是L型病毒,30%是S型病毒,这说明L型实际上可能是由S型进化而来。 ②患者主要感染的病毒还是占比较大的L型病毒,尤其在2020.1.7前更明显,L型病毒占比达96.2%;2020.1.7后,L型病毒占比降低而S型病毒的占比上升,L型病毒面临选择淘汰的压力更大,SARS-CoV-2毒株群体基因频率发生了定向改变。
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下图为青少年型帕金森综合征的一个家系图,相关基因用Aa表示。请回答问题:

1)据图初步判断,青少年型帕金森综合征是由位于____染色体上的____性基因控制,Ⅲ-4 携带致病基因的概率为_____

2)对该家系中Ⅱ-5 和Ⅱ-7 的相关基因进行测序,发现二人均为杂合子。据此推测患者的基因型可能为 a1a2a1 a2 均为 A _____基因,来源于基因突变。Ⅰ-1 和Ⅰ-2的基因型为_____

3)进一步研究发现,该病是由于致病基因控制合成的 P 蛋白结构异常导致的。

①与正常 P 蛋白相比,其中一种异常 P 蛋白从第 33位氨基酸后的所有氨基酸序列均发生了改变,且肽链更短,请解释该异常 P 蛋白出现这种变化的原因_____

②科研人员在Ⅰ-2、Ⅱ-5 和Ⅱ-7 体内均检测到异常 P 蛋白,请从蛋白质水平解释Ⅰ-2不患病而Ⅱ-5 和Ⅱ-7 患病的原因_____

 

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脱氧胞苷由脱氧核糖和胞嘧啶组成,阿拉伯糖取代其中的脱氧核糖形成阿糖胞苷。阿糖胞苷与脱氧胞苷结构高度相似,可用于治疗急性白血病。请回答问题:

1)脱氧胞苷结合一分子磷酸形成_________,可作为 DNA 分子复制的原料。

2DNA 复制通常发生在细胞分裂前的____期,在相关酶的催化下,按照_____原则合成子代DNA

3)骨髓造血干细胞正常增殖分化产生免疫细胞,对抗病原体感染。急性白血病是由于造血干细胞癌变,____增殖产生异常白细胞而引起的。结合DNA分子的复制推测,阿糖胞苷用于治疗急性白血病的机理可能是_____

4)科研人员对阿糖胞苷的临床疗效及不良反应进行观察记录,结果如下表。

 

组别

临床疗效

不良反应

无复发生存率(3 年)

持续缓解时间/d

骨髓抑制反应

肺部感染

真菌感染

低剂量组

50%

380.1

59.38%

37.5%

25%

高剂量组

71.88%

426.5

65.63%

59.38%

46.88%

 

表中数据显示,高剂量组 3 年内无复发生存率及对患者的持续缓解时间均________低剂 量组。同时,高剂量组患者免疫功能下降更明显,其具体表现有____

5)长期使用阿糖胞苷会使患者对其产生耐药性。为优化阿糖胞苷的临床疗效并降低不良反应,可进一步探究的内容包括_____

 

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玉米的紫株与绿株由位于6号染色体上的Aa基因控制。科研人员将某紫株玉米用 X 射线照射后,给绿株玉米授粉,F1 共收获732株紫株玉米和2株绿株玉米。请回答问题:

1)玉米的紫株和绿株是一对_____性状。根据杂交结果判断,亲代紫株的基因型为 __________

2)科研人员推测,F1出现绿株玉米可能是由于X射线的照射使紫株玉米在_____过程产生配子时发生了基因突变。为此,将F1中绿株玉米与_____(填“纯合”或“杂合”)紫株玉米杂交,后代均为紫株(F2),F2玉米再进行_________,统计子代(F3)性状发现紫株:绿株=6:1≠3:1),该结果并不支持基因突变的假设。

3)为了进一步研究 F1 出现绿株的原因,用显微镜观察 F1 绿株玉米处于___________期的细胞中染色体的形态,发现 6 号染色体不等长的现象,示意图如下。

①据此推测 F1 中出现绿株玉米的变异类型是_________

②请在图示基因位点中选择恰当位点标出 F1 绿株的基因组成________________

③科研人员发现同时含有两条异常 6 号染色体的个体致死,请据此解释(2)中F3紫株:绿株=6:1 的原因_____________________(用文字、遗传图解均可)。

 

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暹罗斗鱼因其色彩艳丽而成为众多消费者青睐的观赏鱼品种。请回答问题:

1)为研究其鳞片颜色的遗传,将“铁锈蓝色”和“土耳其绿色”两种纯合斗鱼进行杂交,结果如下表。

亲本组合

F1鳞片颜色

F2鳞片颜色及数目/

土耳其绿

皇室蓝

铁锈蓝

1

铁锈蓝(×土耳其绿(

皇室蓝

69

139

72

2

铁锈蓝(×土耳其绿(

皇室蓝

64

127

66

 

组合12的杂交互为_______F2 鳞片颜色的分离比为_____,符合_____定律。

2)斗鱼的体色是由鳞片颜色和皮肤底色共同形成的。仅从皮肤底色来看,有红色和黄色两种。科研人员用纯合斗鱼作亲本,进行如下实验。

①皮肤底色的_____色为显性性状,判断的依据是_____

②由杂交结果判断,斗鱼体色由_____对基因控制,其遗传遵循___________定律。

③若 F1 与亲本中的铁锈蓝黄色杂交,子代的表现型有_____种。

3)科研人员通过系列杂交实验,进行多代选育纯化。遗传育种通常都要以选育出纯合品系为目标,其原因是____

 

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下列关于生物进化的叙述,不正确的是(   

A.种群是生物进化的基本单位

B.变异是否有利是相对环境而言的

C.地理隔离是物种形成的必要条件

D.生物多样性是协同进化的结果

 

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