高中生物基因诊断和基因治疗综合题

下图为细胞代谢的过程图解。图中1是DNA分子，3是四种游离的核糖核苷酸，4、5是两种功能不同的酶。请据图分析回答：（[  ]内填序号）

（1）该代谢过程表示    过程，DNA首先在[   ]___________的催化作用下，将碱基对之间的___________断开，该过程称为解旋。
（2）解旋后，在[   ]     的催化作用下，以甲链为模板，以四种游离的核糖核苷酸为原料，由________直接提供能量，按照_______原则，合成出[   ] ___________。
（3）在真核细胞的细胞核中，转录的产物通过    进入细胞质中，与_____________结合，在运载工具_______________的帮助下，通过___________过程合成具有一定氨基酸种类和序列的蛋白质分子。
（4）通过以上过程可以看出，一种蛋白质分子氨基酸的种类及排列顺序归根结底是由_________决定的。

观察下列蛋白质合成示意图，回答问题：

（1）该图表示的是基因控制蛋白质合成过程中的__________________过程。
（2）图中①是_____________，②是___     ______，③是____________。
（3）③是以_____________为模板合成的，合成的主要场所是___________ 。
（4）由图可知，丙氨酸的密码子是_____________ 。
（5）若图中④含60个氨基酸，则③中至少含_____________个碱基。(不考虑终止密码子)

下图①②③表示了真核细胞中遗传信息的传递方向，请据图回答：

（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     。
（2）过程②称为    ，催化该过程的酶是      。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       （“由a到b”或“由b到a”）。一个mRNA上连接多个核糖体叫做多聚核糖体，多聚核糖体形成的生物学意义是              。

根据下图回答下列问题：

（1）A～E结构的名称分别是：
A___________B____________C___________     D___________  E___________
（2）上图表示蛋白质合成中的____________过程，是在____________内进行的。
（3）由图中的mRNA链可知DNA分子中模板链上对应的碱基序列为____________。
（4）该图表明图中所合成的蛋白质的氨基酸排列顺序是由mRNA上的____________ 排列顺序决定的，而mRNA上的这种顺序是由基因的____________________________________排列顺序决定的。

(8分)如图是基因控制蛋白质合成的示意图。请据图回答下列问题：

(1)图中①所示的过程在遗传学上称为      ，该过程主要发生在      中，参与催化的酶主要是   ▲  。
(2)图中②所示的过程在遗传学上称为      ，该过程中的直接模板是        。
(3)mRNA上决定一个氨基酸的3个相邻的碱基叫做      。
(4)图中a表示      分子，它的作用是      。

请根据下图回答问题：


（1）图甲表示DNA中遗传信息的___________过程。缬氨酸的遗传密码子是__________。
（2）图中将氨基酸运输到核糖体的“工具”是______________。
（3）图乙中①是以DNA的一条链为模板，在____________酶的作用下，形成了一个mRNA分子。
（4）某遗传病是该蛋白质分子的多肽链上，一个赖氨酸被一个天冬酰胺（密码子是AAU或AAC）所替代造成的。这种遗传病的产生属于可遗传变异中的______________。

二倍体观赏植物蓝铃花的花色（紫色、蓝色、白色）由三对常染色体上的等位基因(A、a，E、e，F、f)控制，下图为基因控制物质合成的途径。请分析回答下列问题：

（1）研究发现有A基因存在时花色为白色，则基因A对基因E的表达有      作用。
（2）选取纯合的白花与紫花植株进行杂交，F1全为紫花，F2中白花、蓝花、紫花植株的比例为4：3：9，请推断图中有色物质Ⅱ代表          （填“蓝色”或“紫色”）物质，亲本白花植株的基因型是         _，将F2中的紫花植株自交，F3中蓝花植株所占的比例是_       __。
（3）基因型为AAeeff的植株和纯合的蓝花植株杂交，F2植株的表现型与比例为    。

（4）已知体细胞中f基因数多于F基因时，F基因不能表达。上图是基因型为aaEeFf的两种突变体类型与其可能的染色体组成（其他染色体与基因均正常，产生的各种配子正常存活）。
①图中甲所示的变异类型是         ，基因型为aaEeFff的突变体花色为         。
②现有纯合的紫花和蓝花植株，欲通过一代杂交确定aaEeFff植株属于图中的哪一种突变体类型，请完善实验步骤及结果预测。
实验步骤：让该突变体与           植株杂交，观察并统计子代的表观型与比例。
结果预测： I．若子代中蓝：紫=3：1，则其为突变体          ；
Ⅱ．若子代中         ，则其为突变体          。

观察下列蛋白质合成示意图，回答问题：

（1）图中①是            ，②是             ，③是               。
（2）丙氨酸的密码子是              ，在DNA分子中不转录此密码的链上相应的碱基顺序是                    。
（3）下列物质经该过程合成的是                  （多选）。

A．唾液淀粉酶

B．性激素

C．胃蛋白酶

D．抗体

（4）若图中④最终形成后含174个组成单位，则③中至少含        个碱基。

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：_______________________________________________________________。