高中生物基因诊断和基因治疗综合题

图为艾滋病病毒（HIV）侵染人体淋巴细胞及其繁殖过程示意图。请据图分析说明：
（提示；HIV是一种球形病毒，外有蛋白质组成的外壳，内有两条RNA）

（1）图中3表示病毒正在侵染淋巴细胞，进入淋巴细胞内的是病毒是       ；
（2）图中4至5的过程在生物学上称为        ，该过程必须在      酶参与下才能完成；
（3）图中5表示新合成的DNA分子通过       进入淋巴细胞的细胞核中并整合到淋巴细胞的DNA上；
（4）图中6至7是形成病毒蛋白质的过程，该过程需要经过    和
     两步；
（5）目前科家们研制出治疗艾滋病的药物是用来阻止4至5的进行，其原理是抑制       的活性。

请完成下列与实验有关的题（每空1分，共12分）
实验一：在下面的A、B、C、D四支试管内，各加入一定原料，一定时间后，四支试管都有产物生成，请分析回答：

（1）若A、D两试管内的产物是相同的，可以认为A试管模拟的是                   过程，D试管模拟的是                   过程。
（2）B试管模拟的是            过程，C试管内模拟的是                       过程。
（3）D试管能获得与A试管相同的产物，是因为在D试管中加入的酶比A试管中多了_____
                  酶。
实验二：以下分别表示几种不同的育种方法。请分析回答：

（1）A所示过程中，新个体丙的基因型应与亲本中的_________个体相同.
（2）B过程中，由物种P突变为物种P₁。在指导蛋白质合成时，③处的氨基酸由物种P的           改变成了            。（缬氨酸GUC；谷氨酰胺CAG；天冬氨酸GAC）
（3）C过程所示的方法最常用的作法是在①处                                      
（4）D表示的育种方法是                        。
（5）E过程中，②常用的方法是                        。
（6）从分子水平看，生物性状具有多样性的根本原因是                          

请根据所学的相关知识点完成下列填空（每空1分，共10分）：
（1）自由组合定律的实质是：位于           染色体上的           基因的分离或组合互不干扰；在减数分裂中，         染色体上的         基因自由组合。
（2）抗维生素D佝偻病的遗传特点是①男性多于女性呢还是②女性多于男性？     （用题中所给数字表达）
（3）翻译实质上是将                    序列翻译为                       序列。
（4）在生物体进行①DNA复制、②转录、③翻译等三个过程中，遵循“碱基互补配对原则”的过程有            （用题中所给数字表达） 
（5）克里克提出的中心法则并不完整，其中未包括两条遗传信息流途径，即遗传信息从RNA流向DNA以及从RNA流向               。
（6）某植株基因型为aaBBcc，那么该植株是几倍体？                      。

大豆植株的颜色受一对等位基因控制。基因型AA的植株呈深绿色，基因型Aa的植株呈浅绿色，基因型aa的植株呈黄色。深绿色和浅绿色植株的繁殖和生存能力相同，而黄色植株会在幼苗阶段死亡。
（1）基因型为Aa的植株，有的细胞中含有两个A基因，可能的原因是               
                    。
（2）基因型为AA的植株，茎叶为深绿色，而在遮光条件下茎叶为黄白色，这是因为光照影响了            ，从而影响叶绿素合成。
（3）如果让深绿色植株给浅绿色植株授粉，其后代成熟植株中，深绿色植株所占的比例为          。
（4）大豆的这对相对性状的遗传遵循孟德尔遗传定律吗？           。
（5）现有一批浅绿色植株作亲本（P），经相互授粉得到F1，成熟的F1植株经相互授粉得到F2……，以相同的方法得到Fn。在下列坐标图中画出成熟植株中，深绿色植株随繁殖代数变化的曲线。

右图①②③表示了真核细胞中遗传信息的传递方向，请据图回答下列（1）至（3）题：

（1）科学家克里克将图中①②③所示的遗传信息的 传递规律命名为                。在过程① 中如果出现了DNA若干个碱基对的增添从而导致生物性状改变，这种DNA的变化称为                。
（2）过程②称为       。已知甲硫氨酸和酪氨酸 的密码子分别是AUG、UAC，某tRNA上的反密码子是AUG，则该tRNA所携带的氨基酸是            。
（3）a、b为mRNA的两端，核糖体在mRNA上的移动方向是                。
（4）某研究小组在“调查人群中的遗传病”活动中，统计数据并绘制了某家族遗传病系谱图，请据图回答问题。

①Ⅱ-5和Ⅱ-6婚配，后代中出现红绿色盲症男孩的可能性是          （请用分数表示）。
②苯丙酮尿症的病因是患者体细胞中缺少一种酶，致使体内的苯丙氨酸不能沿正常途径转变成酪氨酸，而转变成了苯丙酮酸。若该酶含有a个氨基酸，则控制此酶合成的基因中至少有      个碱基对。
③调查中发现，在当地的女性正常人中，红绿色盲基因携带者约占10%，则在Ⅱ-3和Ⅱ-4的后代中，出现苯丙酮尿症和红绿色盲症两病兼患的几率是         （请用分数表示）。

观察下面的某生理过程示意图(甲表示甲硫氨酸，丙表示丙氨酸)，回答问题：

（1）丙氨酸的密码子是________，连接甲和丙的化学键的结构简式是________。
（2）若②中尿嘧啶和腺嘌呤之和占42%，则相应的①分子片段中胞嘧啶占_____。
（3）在该生理过程中，遗传信息的流动途径是_________，细胞中决定氨基酸种类的密码子共有________种。

右图是某植株体细胞中的染色体和染色体上基因的模式图，请根据图回答下列问题：

（1）此生物的基因型为___________。
（2）细胞中属于同源染色体的是___________。
（3）细胞中属于非同源染色体的是___________。
（4）该细胞进行减数分裂时，发生分离的基因是___________；
能进行自由组合的基因是___________。
（5）经过减数分裂后，此细胞能形成___________种精子，精子中的基因组成是___________。
（6）该生物的卵原细胞经过减数分裂后能形成的卵细胞的基因组成是________。

下图为生物体内遗传信息的传递与表达过程。据图回答：

(1)比较图一与图二，所需要的条件除模板有所不同之外，         和        也不同。(2) 若图二所示结构进行该过程前共有a个碱基对，其中鸟嘌呤有b个，则图中过程连续进行4次，至少需要提供胸腺嘧啶________个。
(3)图三所示的是遗传信息传递的规律，被命名为                。过程②必需的酶是              ，图三中可在人体正常细胞内发生的过程有            。(填序号)
(4)图四中Bt为控制晶体蛋白合成的基因，则要用               分别切割运载体和Bt基因，运载体的黏性末端与目的基因DNA片段的黏性末端就可通过       原则而结合。之后还需要用          酶将切口缝合， d过程对应于图三中            过程(填序号)。若d过程结束所得的物质由M个氨基酸构成，含有N条肽链，其中有Z条环状肽链，则该物质完全水解共需水分子个数为               。图中活化的毒性物质应是一种                分子。

下图所示DNA分子结构，请据图回答下列问题：

（1）图甲是DNA的平面结构，则图乙是DNA的___________结构。甲结构中下列编号的中文名称是：5＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿       7 _______________________
（2）如果将细胞培养在含³²P的同位素培养基上，则能在甲图编号1-8中，DNA的＿＿＿＿＿＿＿＿部位（填写编号）检测到放射性。
（3）若9内的链有120个碱基，由它转录出的信使RNA指导蛋白质合成，则该蛋白质最多有＿＿个氨基酸。蛋白质的合成包括转录和__________两个过程，分别在细胞中的_____和_____中完成。

下图是大白鼠细胞内某生理过程示意图，请分析回答下列问题：

（1）图示的生理过程是         ，在大白鼠细胞中可进行该生理过程的结构有          ，在图中方框内用“→”或“←”标出该过程进行的方向。
(2)丁的名称是___           _____，它与乙有何不同？_______                     _________。

( 8分)下图表示某真核生物基因的片段及其转录出的信使RNA，请据图回答问题(几种相关氨基酸的密码子见下表)：

亮氨酸	CUA、CUC、CUG、CUU、UUA、UUG
缬氨酸	GUA、GUC、GUG、GUU
甘氨酸	GGU
甲硫氨酸	AUG

(1)形成③链的过程叫做____________，场所是__________，需要的原料是____________。
(2)形成③链的过程与DNA复制的过程，都是遵循__________原则。
(3)③链进入细胞质后与____________结合，在合成蛋白质过程中，转运RNA运载的氨基酸依次是____________(依次填写前两个氨基酸的名称)。
(4)若该基因复制时发生差错，当上图a处所指由A变成G时，这种突变对该蛋白质的结构有无影响？_______________________________。
(5)若该基因有100个碱基对，可编码的氨基酸最多有____个。

在番茄果实成熟中，某种酶（PG）开始合成并显著增加，促使果实变红变软，但不利于长途运输和长期保鲜。科学家应用反义RNA技术（如下图），可有效解决此问题。该技术的核心是：从番茄细胞中获得指导PG合成的信使RNA，继而以该信使RNA为模板人工合成反义基因，并将其导人离体番茄的体细胞中，经植物组织培养获得完整植株。新植株在果实发育过程中，反义基因经转录产生的反义RNA与细胞原有的mRNA（靶mRNA）互补形成双链RNA，阻止靶mRNA进一步翻译形成PG，从而达到抑制果实成熟的目的。请结合图解回答：

（1）反义基因像一般基因一样是一段双链的DNA分子，合成该分子的第一条链时，使用的模板是细胞质中的信使RNA，原料是四种              ，所用的酶是              。
（2）开始合成的反义基因的第一条链是与模板RNA连在一起的杂合双链，通过加热去除RNA，然后再以反义基因的第一条链为模板合成第二条链，这样就合成了一个完整的反义基因。若要以完整双链反义基因克隆成百上千的反义基因，所用的复制方式为             。
（3）如果指导番茄合成PG的信使RNA的碱基序列是…AUCAGG…，那么，PG反义基因的这段碱基对序列是                              。
（4）将人工合成的反义基因导入番茄叶肉细胞中的运输工具是                 ，该目的基因与运输工具相结合需要使用的酶有                                      ，在受体细胞中该基因指导合成的最终产物是              。

科学家已经证明密码子是mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基。以下是遗传密码破译过程的几个阶段。
（1）根据理论推测，mRNA上的三个相邻的碱基可以构成        种排列方式，实际上mRNA上决定氨基酸的密码子共有        种。
（2）1955年，尼伦伯格和马太成功建立了体外蛋白质合成系统，破译了第一个密码子：苯丙氨酸（UUU）。具体的做法是在代表“体外蛋白质合成系统”的20支试管中各加入作为模板（mRNA）的多聚尿嘧啶核苷酸（即只由U组成的mRNA），再向20支试管中分别加入20种氨基酸中的一种，结果只有加入苯丙氨酸的试管中才出现了多聚苯丙氨酸肽链。体外蛋白质合成系统中除了加入全套必要的酶系统、tRNA、人工合成的mRNA和氨基酸外，还需提供          、           。
（3）上述实验后，又有科学家用C、U两种碱基相间排列的mRNA为模板，检验一个密码子是否含有3个碱基，如果密码子是连续翻译的：
①假如一个密码子中含有2个或4个碱基，则该RNA指导合成的多肽链中应由       种氨基酸组成。
②假如一个密码子中含有3个碱基，则该RNA指导合成的多肽链中应由    种氨基酸组成。
（4）1964年又有科学家用2个、3个或4个碱基为单位的重复序列，最终破译了全部密码子，包括终止密码。下表是部分实验

实验序号	重复的mRNA序列	生成的多肽所含氨基酸种类
1	（UC）n	丝氨酸、亮氨酸
2	（UUC）n	苯丙氨酸、亮氨酸、丝氨酸
3	（UUAC）n	亮氨酸、苏氨酸、酪氨酸

说明：表中（UC）n表示UCUCUCUCUCUC……这样的重复mRNA序列。
请分析上表后推测下列氨基酸的密码子：亮氨酸          、          ；丝氨酸           ；苯丙氨酸           。

香豌豆的紫花对白花是一对相对性状，由两对基因（A和a、B和b）共同控制，其显性基因决定花色的过程如图所示：

（1）基因型为AaBb和aaBb的个体，其表现型分别是紫色和白色，若以上两个体杂交，子代中紫花植株与白花植株的比例为                    。
（2）若图乙是控制酶B的基因，其结构的基本单位是脱氧核苷酸。若α链为转录链，在转录过程中发生了差错，结果对酶B没有产生影响，其可能的原因是            。
（3）如果酶B上有一个氨基酸是色氨酸（密码子为UGG一种），则对应的基因片段上的碱基对组成为            ，运载该氨基酸的转运RNA上三个碱基（反密码子）为          ，如果mRNA上UGG突变为UGC，则决定香豌豆的花色为             。
（4）从基因控制生物体性状的角度，根据图甲可以看出：                          、
                           

生物体内某些重要化合物的元素组成如下图所示，请回答：
     
(1)图中Y代表何种元素？　　　　　　　。
(2)大分子A、C₁、C₂依次代表　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)a的分子式可表示为　　　　　　　；由a→A的过程中，
有下列数量关系：失去水的分子数=氨基酸分子数-　　　　　　　数。
(4)A可分为A₁…A₅…，其原因从a分析是因为_　　　　　　　　　　　　　　　_；从A分析是因为_　　　　　　　　　　___；从C₁分析是因为　　　　　　　　　　　　　　__。
(5)与A₅有关的C₁片段在人体其他部位的体细胞是否存在？简要说明理由。________________________________________。
(6)C₁→C₂的变化叫________；与C₂相比较，C₁的组成成分的特点是_______　　　_________