Question

【题目】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：

（1）SARS-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_____。

（2）2020 年 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_________与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 株 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。

① 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___________。

A．L 型由 S 型进化而来 B．S 型由L 型进化而来 C．S 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1月7日__________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。

Answer 1

【答案】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。