高中生物基因诊断和基因治疗试题

玉米是雌雄同株异花植物， 有宽叶和窄叶， 抗病和不抗病等性状。 已知宽叶（A）对窄叶（a）为显性，且在玉米苗期便能识别。根据生产实践获知，杂交种（Aa）所结果实在数目和粒重上都表现为高产，分别比显性和隐性品种产量高 12%、20%。某农场在培育玉米杂交种时，将纯种宽叶玉米和纯种窄叶玉米进行了间行均匀种植，但由于错过了人工授粉的时机，结果导致大面积自然授粉［同株异花授粉（自交）与品种间异株异花授粉（杂交）］。根据上述信息回答下列问题：
（1）按照上述栽种方式，两个品种玉米授粉方式共计有   种。F₁植株的基因型是       。
（2）如果用上述自然授粉收获的种子用于第二年种植，预计收成将比单独种植杂交种减少
8%，因此到了收获的季节，应收集        （宽叶、窄叶）植株的种子，第二年播种后，在幼苗期选择            （宽叶、窄叶）植株栽种，才能保证产量不下降。
（3）玉米籽粒的颜色与细胞中的色素有关，当细胞中含有甲物质时呈紫色，含有乙物质时
呈红色，无甲和乙时呈白色。与这些色素合成有关的部分酶和基因情况如下表所示（注： 各
图甲 图乙对等位基因中的显性基因对隐性基因完全显性，隐性基因不能控制相应酶的合成，并且在形成配子过程中不发生交叉互换）,请回答问题:

色素	丁      丙      乙      甲 酶1    酶2    酶3
酶
控制酶合成的基因	A	B	D
相应的等位基因	a	b	d
基因所在的染色体	9号	10号	10号

① 现有纯合红色玉米粒，请在右图中画出基因在染色体上可能的位置关系。
(注：方框内只要画出与上述基因相关的染色体，用竖线表示染色体，黑点表示基因的位点，并标上相应的基因符号)。

②若红色的籽粒长成的某一玉米植株自交，所结籽粒的性状分离比为紫：红：白＝0：3：1，则该植株的基因型为       。
③若某一基因型为 AaBbDd 的玉米植株自交，所结籽粒的性状及分离比为           。
④四倍体玉米中玉米色素含量通常高于野生型玉米，低温处理野生型玉米正在有丝分裂的细胞会导致染色体不分离，从而获得四倍体细胞并发育成植株。推测低温处理导致细胞染色
体不分离的原因是         。四倍体玉米与野生型玉米是否属于同一物种？       ，为什么？         。

甲状腺细胞可以将氨基酸和碘合成甲状腺球蛋白，并且将甲状腺球蛋白分泌到细胞外，其过程如下图所示。下列叙述错误的是 （   ）

A．若含^18O的氨基酸在甲状腺细胞内的代谢过程中产生了H2^18O，那么水中的^18O来自于氨基酸的—COOH

B．细胞内的碘浓度远远高于血浆中的碘浓度，这表明a是主动转运过程

C．与b和c过程有关的膜性结构是内质网、高尔基体、线粒体、核糖体、细胞膜

D．与右图中③不直接相通，但膜成分最为相似的是高尔基体，用含^3H标记的氨基酸注射到该细胞中，则出现^3H的部位依次为①③②⑥④

珠蛋白是血红蛋白的组成成分。如果将来自非洲爪蟾的网织红细胞的珠蛋白mRNA以及放射性标记的氨基酸，注射到非洲爪蟾的卵细胞中，结果如图甲所示。如果注射含有珠蛋白mRNA的多聚核糖体以及放射性标记的氨基酸，则结果如图乙所示。下列相关分析中，正确的是(  )

A．外源mRNA的注入不影响卵细胞自身蛋白质的合成

B．珠蛋白mRNA在卵细胞中可能竞争利用其中的核糖体

C．若不注入珠蛋白mRNA，卵细胞也能合成少量珠蛋白

D．卵细胞内没有控制珠蛋白合成的基因

将牛催乳素基因用³²P标记后导入小鼠乳腺细胞，选取仅有一条染色体上整合有单个目的基因的某个细胞进行体外培养。下列叙述错误的是

A．小鼠乳腺细胞中的核酸含有5种碱基和8种核苷酸

B．该基因转录时，遗传信息通过模板链传递给mRNA

C．连续分裂n次后，子细胞中^32P标记的细胞占1/2^n+1

D．该基因翻译时所需tRNA与氨基酸种类数不一定相等

下列叙述错误的是

A．DNA与ATP中所含元素的种类相同

B．一个tRNA分子中只有一个反密码子

C．T2噬菌体的核酸由脱氧核糖核苷酸组成

D．控制细菌性状的基因位于拟核和线粒体中的DNA上

下图是某DNA片段的碱基序列，该片段所编码蛋白质的氨基酸序列为“…甲硫氨酸－精氨酸－谷氨酸－丙氨酸－天冬氨酸－缬氨酸…”(甲硫氨酸的密码子是AUG，谷氨酸的密码子是GAA、GAG)。则该DNA片段

A．甲乙两链间的碱基可以直接相连，甲乙链内部的碱基也可以直接相连
B．转录的模板是甲链，其中的碱基序列代表遗传信息  
C．转录的mRNA片段中共有18个核糖核苷酸，6种密码子
D．箭头所指碱基对GC被TA替换，编码的氨基酸序列不会改变

回答下列果蝇眼色的遗传问题。
（1）有人从野生型红眼果蝇中偶然发现一只朱砂眼雄蝇，用该果蝇与一只红眼雌蝇杂交得F₁，F₁随机交配得F₂，子代表现型及比例如下（基因用B、b表示）：

实验一	亲本	F1	F2
雌	雄	雌	雄
红眼（♀）× 朱砂眼（♂）	全红眼	全红眼	红眼:朱砂眼=1:1

①B、b基因位于______  __染色体上，朱砂眼对红眼为___  ____性。
②让F₂代红眼雌蝇与朱砂眼雄蝇随机交配，所得F₃代中，雌蝇有        种基因型，雄蝇中朱砂眼果蝇所占比例为               。
（2）在实验一F₃的后代中，偶然发现一只白眼雌蝇。研究发现，白眼的出现与常染色体上的基因E、e有关。将该白眼果蝇与一只野生型红眼雄蝇杂交得F₁′，F₁′随机交配得F₂′，子代表现型及比例如下：

实验二	亲本	F1′	F2′
雌	雄	雌、雄均表现为 红眼:朱砂眼:白眼=4:3:1
白眼（♀）× 红眼（♂）	全红眼	全朱砂眼

实验二中亲本白眼雌蝇的基因型为             ；F₂′代杂合雌蝇共有     种基因型，其基因型为                                            ；这些杂合雌蝇中红眼果蝇所占的比例为        。
（3）果蝇出现白眼是基因突变导致的，该基因突变前的部分序列（含起始密码信息）如下图所示。（注：起始密码子为AUG，终止密码子为UAA、UAG或UGA）
上图所示的基因片段在转录时。以        链为模板合成mRNA；若“↑”所指碱基对缺失，该基因控制合成的肽链含        个氨基酸。

下列有关载体的叙述，错误的是

A．肝脏细胞膜上葡萄糖的转运载体是蛋白质

B．基因表达过程中氨基酸的运载工具是tRNA

C．醋酸菌遗传物质的主要载体是染色体

D．目的基因进入受体细胞的常用载体是质粒

下列关于“碱基互补配对原则”和“DNA复制特点”具体应用的叙述，不正确的是

A．某双链DNA分子中，G占碱基总数的38%，其中一条链中的T占该DNA分子全部碱基总数的5%，那么另一条链中T占该DNA分子全部碱基总数的比例为7%

B．-个有2000个碱基的DNA分子，碱基对可能的排列方式有4^1000种

C．已知一段信使RNA有30个碱基，其中A+U有12个，那么转录成信使RNA的一段DNA分子中C+G就有30个

D．将精原细胞的l对同源染色体的2个DNA都用^15N标记，只提供含^14N的原料，该细胞进行1次有丝分裂后再减数分裂，产生的8个精子中（无交叉互换现象）含^i5N、^14N标记的DNA的精子所占比例依次是50%、100%

由一个DNA分子一条链转录出来的mRNA中碱基的构成是：20％U、30％C、10％A、40％G。那么，该DNA分子中的碱基构成情况是
A．20％A、30％G、10％T和40％C   B．15％A、35％G、15％T和35％C
C．10％A、40％G、20％T和30％C   D．35％A、15％G、35％T和15％C

在哺乳动物体细胞核中，有的X染色体常浓缩成染色较深的染色质体，此即为巴氏小体。研究者普遍认为，巴氏小体的形成是与XIST基因的特异性表达有关， 大量的XIST顺式作用在其中一条X染色体上，引发了该条染色质的广泛甲基化，从 而导致异染色质的形成。请分析回答下列问题

（1）显微镜下观察巴氏小体时，需用       染色后制片。某些性染色体数目异常的细胞核具有不同数目的巴氏小体，如XXY有1个、XXX有2个、XXX有3个，而XO没有巴氏小体，由此推测X染色体浓缩成巴氏小体的生物学意义是维 持雌性个体与雄性个体的x染色体上       量相同。
（2）为探究胚胎发育早期X染色体上Xist基因的表达与x染色体失活的关系，科研 人员将某种雌鼠的胚胎干细胞（PGK细胞）中两条X染色体分别记为X1和 X2（如图1 ），通过基因工程方法将其中X2的Xist基因敲除，获得XT细胞。对PGK 细胞、XT细胞及由它们分化形成的细胞中E和e基因的表达量进行定童分析，实验结果如图2所示。
①由图2分析，火多数PGK和XT细胞中的X染色体         。PGK分化细胞中E基因和e基因表达量高于 80%的细胞数目接近相等，说明X染色体失活是         的。
②由图2分析，XT分化细胞中        染色体失活，实验结果表明          。
③PGK分化细胞的不同细胞中E、e基因表达的差异，是由于这些细胞的        不同。
（3）据上述实验推测，在胚胎发育过程中，雄性哺乳动物体细胞中Xist基因         （填“会”或“不会”）转录。一般情况下，红绿色盲基因携带者的表现型是           。

关于绿色荧光蛋白方面的相关问题，有很多学者进行了研究和探索。请回答下列与绿色荧光蛋白有关的问题：

（1）绿色荧光蛋白基因最初是从水母中分离到的，这个基因共包含有5170个碱基对，控制合成由238个氨基酸组成的荧光蛋白，由此推测，翻译该蛋白质的mRNA碱基数量至少有__________个。
（2）如果基因两端的碱基序列如图甲所示，则构建重组DNA分子时所用的DNA连接酶作用于图甲中的_____处（a或b）。
（3）图乙是荧光蛋白基因表达过程中的_____阶段，图中3和4代表的核苷酸依次是_____________、_______________（填中文名称）。
（4）科学家进行此项转基因动物的研究，目的是为寻找基因异常所引起的疾病的治疗方法。通过特定的方法可以使绿色荧光蛋白基因与特定基因相伴随，从而使科学家更为容易地研究相关遗传疾病。下图是某遗传病的遗传系谱图（控制基因为B和b），请据图分析回答：

此遗传病的致病基因是_____性基因（填“显”或“隐”），最可能位于_____染色体上。由此推测Ⅱ₃和Ⅱ₄再生一个表现正常的孩子的概率是_______；Ⅱ₅和Ⅱ₆再生一个正常男孩的概率是_____。

在同一生物体内，下列有关叙述正确的是

A．不同DNA分子中，可能含有储存相同遗传信息的基因

B．不同组织细胞中，可能有相同的基因进行表达

C．不同mRNA分子中，可能含有相同的密码子

D．不同的体细胞的分裂方式往往不同

图甲和图乙分别代表细胞中某一生理过程，图丙和图丁分别代表与此有关物质的局部结构图，以下说法不正确的是

A．若甲图代表的过程与⑤形成有关，则AB代表的物质是通过乙图过程合成的

B．乙图和丙图中的①②③含义不同，乙图和丁图中的④含义也不同

C．丙图中的虚线，不会出现在乙图的③中

D．如果用^35S标记某种氨基酸，^35S会出现在乙图和丁图中④所对应的结构中

(16分)如图表示细胞中出现的异常mRNA被SURF复合物识别而发生降解的过程。该过程被称为NMD作用，能阻止有害异常蛋白的表达。NMD作用常见于人类遗传病中，如我国南方地区高发的β一地中海贫血症（红细胞中含有异常血红蛋白或缺少正常血红蛋白）。(AUG、UAG分别为起始和终止密码子)

(1)β一地中海贫血症中体现了基因通过             控制生物体的性状。图中异常mRNA与正常mRNA长度相同，推测中段额外产生一个终止密码子的原因是发生了基因突变中的            。
(2)异常mRNA是突变基因经        产生，其初步降解产物为           。如果异常mRNA不发生降解，细胞内就会产生肽链较       的异常蛋白。
(3)常染色体上的正常β一珠蛋白（血红蛋白的组成部分）基因(A)既有显性突变(A⁺)，又有隐性突变(a)，两者均可导致β一地中海贫血症。据下表分析：

基因型	aa	A^+A	Aa
表现型	重度贫血	中度贫血	轻度贫血
原因 分析	能否发生NMD作用	能	②	能
正常β珠蛋白合成情况	①	合成少量	合成少量
异常β珠蛋白合成情况	不合成	合成	不合成

表中①应为             ，表中②应为              除表中所列外，贫血患者的基因型还有                 。