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病毒听起来很吓人,但从人类起源开始,病毒与人类之间一直是协同进化的关系。病毒与人类宿主之间的持久斗争是人类演化的关键推动力,甚至可以说,没有病毒就不会有人类。
近年来的人类基因组研究揭示,我们的基因组里有成千上万病毒基因的痕迹,其中一部分就来自感染了人类远古祖先的上千种病毒。病毒在宿主细胞内用自己的基因进行自我复制,然后嵌入宿主的基因组之中。而这些病毒基因的频繁变异以及新病毒基因的侵入,无时无刻不在发生着。早期哺乳动物祖先利用基因组中多余的病毒片段,借助共生的逆转录病毒演化出了胎盘。而其他的共生病毒,又帮助我们从一团细胞最终变成了成熟的胎儿,并保护我们免受各种病原体的侵害。
在人类演化过程中,当瘟疫出现时,被病毒袭击的宿主,要么自身产生抗体得以适应而生存下来,要么死亡乃至于灭绝。但宿主的灭亡,对病毒来说其实并非好事。因此,一方面病毒不得不减弱毒性;另一方面,宿主的免疫系统也会“全面反击”病毒的侵害。由于病毒试图“劫持”宿主细胞的所有功能来自我复制并蔓延,因此它们自然会驱动宿主使用身上的所有细胞“武器库”来予以反击。这类在病毒面前所面临的“生与死”的选择压力,实际上比猎食者的捕猎以及其他环境变化的自然选择压力更大。所以,病毒学家与人类学家们一致认为,病毒是人类演化最有力的驱动力。
有意思的是,由于蝙蝠远比人类的演化历史长,故跟病毒协同进化的历史也更加漫长,因而它们身上已演化出了“百毒不侵”的细胞和生理功能。蝙蝠对很多病毒都有免疫力,它们的免疫系统把病毒有效地控制在最低水平。有些科学家把它们强大的免疫功能归功于它们所具有的大幅度能量代谢的功能。比如,蝙蝠的体温波动幅度很大,在静止时基础代谢水平降到很低,客观上限制了病毒的复制。在飞行时体温则高达四十多度,极大地激发了其免疫系统功能,这在哺乳动物中几乎是非常罕见的。
病毒一词原本就包含了两重性:一方面是给予生命的物质,另一方面代表了致命的毒害。病毒的确是致命的,但同时又赋予了这个世界不可或缺的创造力。
(1)本文讨论的生物学话题是
病毒与生物的协同进化
病毒与生物的协同进化

(2)病毒的结构简单,
不具有
不具有
(具有/不具有)细胞结构。病毒侵入宿主细胞后,在其遗传物质的指导下,合成
核酸(遗传物质)
核酸(遗传物质)
蛋白质
蛋白质
,两者组装后由宿主细胞释放出子代病毒。病毒的基因在宿主细胞内进行自我复制,然后嵌入宿主基因内部,可导致宿主基因发生
基因突变
基因突变

(3)文中提到“因此,一方面病毒不得不减弱毒性;另一方面,宿主的免疫系统也会“全面反击”病毒的侵害。”请你利用现代生物进化理论,解释病毒在进化过程中毒性减弱的原因?
病毒具有毒性强、毒性弱等不同的变异类型,由于毒性强的病毒会随着宿主细胞的死亡而失去繁殖下一代的机会,相应的基因频率会降低,而毒性弱的病毒不会杀死宿主细胞而具有繁殖下一代的机会,将导致相应的基因频率增加
病毒具有毒性强、毒性弱等不同的变异类型,由于毒性强的病毒会随着宿主细胞的死亡而失去繁殖下一代的机会,相应的基因频率会降低,而毒性弱的病毒不会杀死宿主细胞而具有繁殖下一代的机会,将导致相应的基因频率增加

(4)蝙蝠在静止(低体温)时,通过影响
酶的活性
酶的活性
,将基础代谢水平降到很低,从而限制了病毒的增殖。
(5)有人认为:蝙蝠体内的病毒不会导致蝙蝠死亡,因此人类食用蝙蝠后也不会导致死亡。请你基于文章,
谈一谈这一观点是否正确并说明原因。
不正确;在蝙蝠与其携带的病毒协同进化过程中,使其具备了大幅度能量代谢的功能和强大的免疫功能,但人体不具备该功能,会受到病毒的侵害
不正确;在蝙蝠与其携带的病毒协同进化过程中,使其具备了大幅度能量代谢的功能和强大的免疫功能,但人体不具备该功能,会受到病毒的侵害

【答案】病毒与生物的协同进化;不具有;核酸(遗传物质);蛋白质;基因突变;病毒具有毒性强、毒性弱等不同的变异类型,由于毒性强的病毒会随着宿主细胞的死亡而失去繁殖下一代的机会,相应的基因频率会降低,而毒性弱的病毒不会杀死宿主细胞而具有繁殖下一代的机会,将导致相应的基因频率增加;酶的活性;不正确;在蝙蝠与其携带的病毒协同进化过程中,使其具备了大幅度能量代谢的功能和强大的免疫功能,但人体不具备该功能,会受到病毒的侵害
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:2引用:1难度:0.7
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  • 1.下列关于生物变异与进化的叙述,不正确的是(  )

    发布:2024/12/17 1:30:1组卷:7引用:3难度:0.5
  • 2.为了吸食不同位置的花蜜,各类访花昆虫(即在植物花上活动的昆虫)有着不同类型的口器。如鳞翅目昆虫的口器一般较长,能取食深层花冠的花蜜。下列叙述不合理的是(  )

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  • 3.回答下列(一)、(二)小题:
    (一)回答下列有关生物进化的问题。

    (1)图1表示某小岛上蜥蜴进化及物种形成的基本过程,X、Z分别是
     
     

    (2)小岛上能进行生殖的所有蜥蜴个体含有的全部基因,称为蜥蜴的
     

    (3)下表为V基因在甲、乙两个蜥蜴种群中的基因型个体数,就V基因而言,甲种群比乙种群的遗传多样性更
     
    (高/低),判断依据是
     

    基因型 甲种群(个) 乙种群(个)
    VaVb 200 0
    VaVa 50 120
    VbVc 100 200
    VcVc 150 50
    VaVc 100 80
    (4)上表基因Va中的
     
    即为基因Va的遗传信息,下列关于基因Va的叙述正确的是
     

    A.基因Va在转录和翻译过程中的碱基互补配对方式完全相同
    B.基因Va的转录产物有mRNA、tRNA、rRNA等三种
    C.基因Va的转录和翻译可以同时进行
    D.基因Va在复制和转录过程中均需要形成磷酸二酯键
    (二)某研究小组在世界上首次解析了葡萄糖转运蛋白GLUT的晶体结构。GLUT有多个成员,如GLUT1、GLUT2、GLUT3、GLUT4等,其中对胰岛素敏感的是GLUT4,图2为胰岛素的部分调节机制示意图。

    请回答下列问题:
    (1)胰岛素和胰高血糖素共同的靶组织(细胞)是
     

    (2)胰岛素具有促进葡萄糖和
     
    等物质运进细胞的作用,引起胰岛β细胞分泌胰岛素的信号有
     
     

    (3)GLUT1一3几乎分布于全身所有组织细胞,它们的生理功能不受胰岛素的影响,其生理意义在于
     
    ,以保证细胞生命活动的基本能量需要。
    (4)由图可知,当胰岛素与蛋白M结合之后,经过细胞内信号转导,引起
     
    与细胞膜的融合,从而提高了细胞对葡萄糖的转运能力。
    (5)下列选项中不会引发糖尿病的有
     

    A.控制蛋白M的基因发生突变B.胰岛细胞受到损伤
    C.信号转导蛋白缺失        D.胰高血糖素与其受体结合发生障碍

    发布:2024/12/17 8:0:2组卷:77引用:1难度:0.1
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