高中生物基因诊断和基因治疗综合题

如下图表示某DNA片段遗传信息的传递过程，①～⑤表示物质或结构，a、b、c表示生理过程。请据图回答下列问题：（可能用到的密码子：AUG—甲硫氨酸、GCU—丙氨酸、AAG—赖氨酸、UUC—苯丙氨酸、UCU—丝氨酸、UAC—酪氨酸）

（1）完成遗传信息表达的是________（填字母）过程，a过程所需的破坏氢键的酶是___________________。
（2）图中含有核糖的是________（填数字）；由②指导合成的多肽链中氨基酸序列是____________________。
（3）该DNA片段第二次复制需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目为________个。
（4）苯丙酮尿症是由控制某种酶的基因异常而引起的，这说明基因和性状的关系是___________________。

据科技日报消息，美国弗吉尼亚大学研究人员在最新一期癌症研究杂志上发表论文，称他们发现了一种命名为RhoGD12的基因，该基因有助于避免癌细胞扩散，带有该基因的癌细胞会失去转移能力。对该基因的作用最可能的解释是 （   ）

A．在癌细胞中表达产生一种糖蛋白，由此阻止癌细胞入侵其他组织器官

B．在癌细胞中表达产生一种蛋白质，使癌细胞迅速分化为其他组织器官

C．在癌细胞中表达产生一种蛋白质，使癌细胞迅速衰老

D．在癌细胞中表达产生一种蛋白质，使癌细胞迅速凋亡

根据所学知识回答下列问题
Ⅰ、观察细胞内某生理过程示意图(图中甲表示甲硫氨酸，丙表示丙氨酸)，回答问题：

(1)该图所示的生理过程称____________，所用的原料是______________，该过程所需的ATP产生的场所是______________________________。
(2)甲硫氨酸的密码子是______________。
(3)③中尿嘧啶和腺嘌呤的和占52%，则可得出与③合成有关的DNA分子胞嘧啶占______________。

下图表示某真核生物细胞内DNA转录过程示意图，请据图分析回答下列问题：

（1）在图中方框内用“→”或“←”标出转录的方向。
（2）b与c在结构组成上的相同基团为   和   ，不同基团为   。
（3）a为启动上述过程必需的RNA聚合酶，其化学本质是   。
（4）在根尖细胞中，上述过程发生在   和   中
（5）转录而来的RNA产物经过   才能成为成熟的的mRNA。

下图表示细胞内遗传信息表达的过程，根据所学的生物学知识回答：

(1)图2中方框内所示结构是_____的一部分，它在________中合成，其基本组成单位是________，可以用图2方框中数字________表示。
(2)图1中以④为模板合成⑤物质的过程称为______，进行的主要场所是[  ]________，所需要的原料是________。
(3)若该多肽合成到图1中UCU决定的氨基酸后就终止合成，则导致合成结束的终止密码是________。
(4)从化学成分角度分析，与图1中⑥结构的化学组成最相似的是(  )
A．乳酸杆菌     B．T2噬菌体     C．染色体      D．流感病毒
(5)若图1的①所示的分子中有1 000个碱基对，则由它所控制形成的信使RNA中含有的密码子个数和合成的蛋白质中氨基酸种类最多不超过(　　)
A．166和55    B．166和20    C．333和111     D．333和20

阅读有关材料，回答下列问题。
根据对黑猩猩和人类染色体的分析研究发现，黑猩猩的生殖细胞含有的24条染色体中, 第2号染色体的长度仅是人类第2号染色体的一半, 如果将其第2号染色体和第12号染色体融合连接在一起, 长度正好等于人类第2号染色体的长度,形态也十分相似，如甲图所示。黑猩猩其他的染色体一一对应于人类的染色体, 基本形态也非常相似。

（1）与人类的一个染色体组的染色体数比较，黑猩猩的染色体组多了    条染色体。
（2）科学家推测，在人类起源的早期，可能因为环境骤变等原因，在“过渡物种-猿人”的细胞中发生了2号和12号染色体的融合连接。该现象最可能发生在细胞        的过程中，这种变异属于染色体的         变异。
（3）现代生物进化理论认为，             产生进化的原材料，             决定进化的方向，
          是新物种形成的必要条件。   
（4）仅仅从染色体数目和形态来说明人类与黑猩猩存在亲缘关系，证据仍不够充分。近年来，分子生物学成为生物进化研究的有力工具。试举一例加以说明。                               。
（5）有同学认为“一个基因控制一种性状”。请根据乙图显示的某条染色体上基因表达的情况，说说你的看法。                                                    。

分析下列图表，回答有关问题：

（1）图中B是               ，C是                ，G是                  。
（2）F的基本组成单位是图中的                  。（选填图中字母）
（3）图中F的主要载体是              。（选填图中字母）

根据细胞中遗传物质的复制和表达的过程，结合所给图示一至五，据图回答下列问题。


（1）图一所示全过程叫
（2）看图回答：

（3）能完成图一中③④的生物是__________________。
（4）图五是_________________，在生物细胞中共有61种。
（5）基因中                              代表遗传信息，白化病基因是通过_____________来控制__________过程，进而控制生物体的性状。

如图是玉米（核染色体2n=20，雌雄同株）细胞内有关淀粉合成的部分图解：

（1）玉米基因组测序工作要完成        条染色体的测序。
（2）图中的①②生理过程分别为          、          。
（3）科学家已经测定A（a）、B（b）基因分别位于第3、4号染色体上，若具有A和B基因，则种子内积累大量淀粉，表现为非甜玉米；若有一对基因是隐性纯合，则该个体不能正常合成淀粉，导致种子内积累大量蔗糖、果糖、葡萄糖等而表现为超甜玉米。
Ⅰ.由此可见，基因可以通过控制        的合成来控制代谢过程，进而控制生物性状。若只考虑A（a）、B（b）基因的作用，由图可知纯合超甜玉米的基因型有        种。
Ⅱ.将两株纯合超甜玉米杂交，F₁代全为非甜玉米，F₁的基因型为         ，F₁代自交产生的F2中非甜：超甜=          ，F2的非甜玉米中杂合子占          。

图①～③分别表示人体细胞中发生的3种生物大分子的合成过程。请回答下列问题：

（1）细胞中过程②发生的主要场所是________。
（2）已知过程②的α链中鸟嘌呤与尿嘧啶之和占碱基总数的54%，α链及其模板链对应区段的碱基中鸟嘌呤分别占29%、19%，则与α链对应的DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为________。
（3）由于基因中一个碱基对发生替换，而导致过程③合成的肽链中第8位氨基酸由异亮氨酸（密码子有AUU、AUC、AUA）变成苏氨酸（密码子有ACU、ACC、ACA、ACG），则该基因的这个碱基对替换情况是_________。
（4）在人体内成熟红细胞、浆细胞、记忆细胞、效应T细胞中，能发生过程②、③而不能发生过程①的细胞是__________。
（5）人体不同组织细胞的相同DNA进行过程②时启用的起始点________（在“都相同”“都不同”“不完全相同”中选择），其原因是___________。

萨顿运用类比推理方法提出“控制生物性状的基因位于染色体上”的假说。摩尔根起初对此假说持怀疑态度。他和其他同事设计果蝇杂交实验对此进行研究。杂交实验图解如下：
P      红眼（雌） × 白眼（雄）
↓
F₁            红眼（雌、雄）
F₁雌雄交配              ↓
F₂ 红眼（雌、雄）   白眼（雄）
3/4               1/4
请回答下列问题：
（1）上述果蝇杂交实验现象__________（支持/不支持）萨顿的假说。根据同时期其他生物学家发现果蝇体细胞中有4对染色体（3对常染色体，1对性染色体）的事实，摩尔根等人提出以下假设：_______________,从而使上述遗传现象得到合理的解释。（不考虑眼色基因位于Y染色体上的情况）
（2）摩尔根等人通过测交等方法力图验证他们提出的假设。以下的实验图解是他们完成的测交实验之一：
P          红眼（F₁雌）         ×          白眼（雄）
↓ 
测交后代   红眼（雌）    红眼（雄）    白眼（雌）    白眼（雄）
1/4            1/4             1/4            1/4
（说明：测交亲本中的红眼雌果蝇来自于杂交实验的F₁）
①上述测交实验现象并不能充分验证其假设，其原因是_____________。
②为充分验证其假设，请在上述测交实验的基础上再补充设计一个实验方案。（要求写出实验亲本的基因型和预期子代的基因型即可，控制眼色的等位基因为B、b。提示：亲本从上述测交子代中选取。）
写出实验亲本的基因型：_________________，预期子代的基因型：雌性_______，雄性__________。

基因通过控制          直接控制生物体的性状。如血红蛋白基因异常导致红细胞结构异常。

美国科学家安德鲁·法尔和克雷格·梅洛因为发现“RNA干扰机制——双链RNA沉默基因”而获得2006年诺贝尔生理学或医学奖。RNA干扰机制如下所示：双链RNA一旦进入细胞内就会被二个称为Dicer的特定的酶切割成21~23核苷酸长的小分子干涉RNA（SiRNA）。SiRNA片断与一系列酶结合组成诱导沉默复合体（RISC）。激活的RISC通过碱基配对结合到与SiRNA同源的mRNA上，并切割该mRNA，造成蛋白质无法合成。

（1）组成双链RNA的基本单位是                    。
（2）通过Dicer切割形成的SiRNA要使基因“沉默’’，条件是RISC上要有能与特定的mRNA                     序列。
（3）RNA干扰机制的实质就是在遗传信息传递中使              过程受阻。
（4）RNA干扰技术具有广泛的应用前景。如用于乙型肝炎的治疗时，可以根据乙肝病毒基因            ，人工合成与之相应的             ，注入乙肝病毒感染的细胞后，达到抑制乙肝病毒繁殖的目的。

观察下列蛋白质合成示意图（图中甲表示甲硫氨酸。丙表示丙氨酸），回答下列问题：

(1)图中表示__________过程。
(2)编码丙氨酸的密码子是__________。
(3)若图中④最终形成的是一个含3条肽链，175个肽键的组成单位，则③中至少含_________个碱基。

请回答下列有关真核细胞中遗传信息及其表达的问题。

（1）将同位素标记的尿核苷（尿嘧啶和核糖的结合物）加入细胞培养液中，不久在细胞
核中发现被标记的____________、____________、_______________。
（2）将从A细胞中提取的核酸，通过基因工程的方法，转移到另一种细胞B中，当转入________时，其遗传信息在B细胞中得到表达并能够复制传给下一代，当转入______________时，在B细胞中虽能合成相应的蛋白质，但性状不会遗传。
（3）已知某基因片段碱基排列如右图。由它控制合成的多肽中含有“—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸—”的氨基酸序列。（脯氨酸的密码子是：CCU、CCC、CCA、CCG；谷氨酸的是GAA、GAG；赖氨酸的是AAA、AAG；甘氨酸的是GGU、GGC、GGA、GGG。）
①翻译上述多肽的mRNA是由该基因的___________链转录的（以图中A或B表示），此mRNA的碱基排列顺序是：_____________________________________。
②若该基因由于一个碱基被置换而发生突变，所合成的多肽的氨基酸排列顺序成为“—脯氨酸—谷氨酸—甘氨酸—赖氨酸—”。写出转录出此段DNA单链的碱基排列顺序：_______________________________________________________________。