高中生物基因诊断和基因治疗综合题

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示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中结构⑥的化学组成最相似的是（    ）
A．乳酸杆菌   B．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1000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

导致“非典”疾病的SARS病毒是一种RNA病毒，SARS病毒侵入人体细胞并繁殖新一代病毒的模式如右图所示。请回答：

（1）由图可知，病毒的遗传物质    进入细胞后，过程①、②表示的过程分别是       、______。过程②所需的原料是___________。
（2）此病毒的遗传信息流动方向是________________（用简式表示，写在答案的方框内）。
（3）假如该病毒的某基因含碱基a个，其控制合成的一条肽链（氨基酸的平均分子量为b，不考虑终止密码）的分子量最大为       。

Ⅰ．人是二倍体生物，含46条染色体，性别决定为XY型，即XX表现为女性，XY表现为男性。
(1)人类基因组计划正式启动于1990年，研究人的基因组，应研究　　　　　条染色体上的基因。
(2)在正常情况下，男性进行减数分裂过程能形成           个四分体；减数分裂过程中产生的各种次级精母细胞中含有Y 染色体的数量可能是　　　　　　　　条。
(3)人类基因组计划的实施，对于人类疾病的诊治和预防具有重要意义。白化病是一种常见的遗传病，有白化病史家系中的女性怀孕后可以通过基因诊断确定胎儿是否存在该遗传病，基因诊断技术利用的原理是                                   。
Ⅱ．“红脸人”喝一点酒就脸红；“白脸人”喝很多酒，脸色却没有多少改变；研究发现：红脸人贪杯易患食道癌，白脸人暴饮易患肝癌。还有一种人被笑称为“酒篓子”，可喝很多酒而不醉，但易出汗。乙醇进入人体后的代谢途径如下：

(1)“红脸人”体内只有ADH，饮酒后血液中________含量较高，毛细血管扩张而引起脸红。
(2)由上述材料推知，酒量大小与性别无关，理由是____________________            。
(3)“白脸人”实质上两种酶都缺少，其基因型可能是________________________(已知Bb个体的ALDH活性比bb个体的低100多倍，效果与BB个体几乎相同)。
(4)若B对b基因为完全显性，“红脸人”各种基因型出现的比例相等，“白脸人”各种基因型出现的比例也相等，则“红脸人”与“白脸人”婚配产生的后代中aabb个体的比例是________。

已知甲图中g与乙图中的“物质X”为同一物质，据图回答下列问题

（1）若f代表染色体，则e能被          染成绿色， e的空间结构一般表现为           。若其中的(A＋T)/(G＋C)＝0.25，则G占总碱基数比例为         。
（2）若f代表一种细胞器，且是合成物质X的场所，则e是               。
(3)合成X的直接模板来源于[    ]_______过程，该过程需要________和________的催化。
（4）洋葱根尖细胞存在乙图中的             过程（填序号），细胞中DNA复制的场所是________________  ，在复制完成后，子代DNA分开的时期为有丝分裂的___________。
（5）白化病是由于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       

糖尿病Ⅰ型是一种常见病，且发病率有逐年上升的趋势。治疗此病的胰岛素过去主要从动物（如猪、牛）中得到。自70年代遗传工程发展起来以后，人们开始采用这种高新技术生产，将人类胰岛基因拼接到大肠杆菌的DNA分子中，然后通过大肠杆菌的繁殖，生产出了人类胰岛素，如下图所示。请回答：

（1）人体糖尿病Ⅰ型的产生主要是由于         细胞受到损伤引起的。
（2）B从分子结构看，它是一种      ，其增殖方式在遗传学上称为            。
（3）能否利用人的皮肤细胞来完成①过程？____。为什么？_______________________。
（4）过程②称为        ，需要的酶是________酶。   
（5）基因工程操作一般要经过A的获取、________(填字母)和________(填字母)的结合、________(填字母)导入D、目的基因在大肠杆菌中表达与检测等四个步骤。
（6）上述人类胰岛素的合成是在大肠杆菌     上进行的。合成的人类胰岛素是否有活性？为什么？                                              。

下图为人体内蛋白质合成的一个过程，据图分析并回答问题：

（1）图中所示过程属于基因控制蛋白质合成过程中的         步骤。该步骤发生在细胞的         部分。
（2）该过程模板是          ，运输氨基酸的工具是           。
（3）图中所合成多肽链的原料是        。   

如图表示某高等植物细胞中基因表达的过程，“→”表示物质转移的路径和方向，请仔细观察和分析图解，并回答下列问题

（1）图中rbcs基因表达的产物是SSU，Cab基因表达的产物是LHCP。在基因表达的过程中，图中的Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ代表的物质或结构依次为________________。
（2）图中Ⅴ是叶绿体中的小型环状DNA，Ⅴ上的基因表达的产物是LUS，物质Ⅵ具有催化某种高分子物质合成的作用，则Ⅵ是________。
（3）据图可知，基因表达过程中转录发生的细胞部位是________，翻译发生的细胞部位是________。
（4）据图可知，合成的LHCP参与光合作用的________反应。由SSU和LUS组装成的Rubisco催化CO₂＋C₅→2C₃反应的过程，则Rubisco存在于________中。
(5)为了防止转基因作物的目的基因通过花粉转移到自然界中的其他植物中，科学家设法将目的基因整合到受体细胞的叶绿体基因组中，其原因是_______________。

下图是雄果蝇的染色体组成示意图，请据图回答问题：

(1)细胞中有        条染色体。有    对同源染色体。有    个染色体组。
(2)性染色体是           。

下图是基因控制蛋白质的合成过程示意图，请回答：

（1）图示中，DNA的模板链是           
（2）遗传信息是指      分子[    ]链上的                      排列顺序。
（3）图示中DNA片段决定       个氨基酸，共需    个转运RNA来运载。
（4）图示中细胞核内发生的过程叫做        ，核糖体上发生的过程叫           

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。