高中生物基因诊断和基因治疗综合题

据图回答问题：

（1）图中①的生理过程叫_______，进行的时间主要是细胞分裂的____期。
（2）图中②进行的场所主要是________。
（3）图中⑤的生理过程进行的场所是________。

某植物花色由三对独立遗传的基因共决定，花中相关色素的合成途径如图，已知该植物自然情况下自花传粉和异花传粉皆可，请据图回答问题。

（1）基因型为AaBbDd的植株自交，假如子代足够多，那么理论上子代中白花植株所占比例为     ，子代中纯合紫花植株的基因型有     种。
（2）某红花植株与白花植株杂交，其后代的表现型及其比例为白花：紫花：红花=2：1：1，则该红花植株与白花植株的基因型分别为     和
（3）育种工作者将第（2）小题中的红花植株与白花植株杂交产生的种子进行诱变处理，种植后发现一植株上有开蓝色花的枝条，其他花为紫色花。他们提出两种假设：
假设一：诱变产生一个新的显性基因（E），能够把白色前体物质转化为蓝色素，在变异植株中紫色素仍能产生，只是被蓝色掩盖。（基因E与上述三对基因相对独立）
假设二：上图中基因B发生了突变，转变为决定蓝色素合成的基因。
现欲确定哪个假设正确，请完善下面的设计方案：
实验步骤：将上述蓝色花进行套袋处理，让其自交。将自交所结种子种植后，分析其性状表现。
结果分析：若         ，则假设一正确；
若           ，则假设二正确。

如图表示两种不同类型的生物基因的表达过程，分别表示为甲、乙细胞，回答下列问题：

（1）图中两种生物共有的细胞器是      。
（2）甲细胞由于没有               ，所以转录翻译发生在同一空间内。参与翻译的RNA分子有                         。
（3）乙细胞的基因转录形成的mRNA需要通过         才能进入细胞质。
（4）翻译时，一条mRNA可以同时结合多个核糖体，每个核糖体合成的多肽长度       （相同/不相同），每个核糖体完成翻译的时间       （变短、变长、不变）。
（5）图中所示的遗传信息的流动方向都是                           。

中心法则揭示了生物遗传信息由DNA向蛋白质传递与表达的过程。请回答下列问题：

（1）a、b、c、d所表示的四个过程依次分别是       、       、        、        。
（2）需要tRNA和核糖体同时参与的过程是        （用图中的字母回答）。
（3）a过程发生在真核细胞分裂的      期，需要的原料为四种游离的           。
（4）能特异性识别mRNA上密码子的分子是       。

下图表示人体细胞中遗传信息的传递和表达过程，请据图回答：

（1）A过程发生的时期是                  ，进行的场所有                  。
（2）B过程需要的原料是             ，酶是           。有的病毒能发生从RNA到RNA的信息传递过程，此过程需要的酶是             。
（3）DNA片断中如果C+G占30%，并且模板链中A占16%，则通过B过程形成的mRNA分子中 A占               。
（4）图中tRNA的作用是                ，rRNA的作用是               。
（5）图中a、b为一个mRNA分子的两端，①－④表示肽链，核糖体在mRNA上的移动方向是      。图中的不同核糖体最终形成的肽链         （填“相同”或“不同”）。 一个mRNA上连接多个核糖体叫做多聚核糖体，多聚核糖体形成的意义是               
（6）在人体内成熟红细胞、心肌细胞、造血干细胞、口腔上皮细胞中，能发生过程B、C而不能发生过程A的细胞是          _。

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________

图1表示植物细胞亚显微结构，图2表示动物细胞某种活动情况。据图做答。

（1）图1细胞内能产生ATP的结构有［ ］       、［ ］        和［ ］       （填标号和名称）；洋葱根尖分生区细胞增殖过程中会消失,后又重新出现的结构有［ ］       和［ ］       （填标号和名称）。
（2）研究图2细胞生命活动过程，一般采用的研究方法是_________。
（3）若图2细胞表示动物胰脏内的细胞，⑥可能为_____________。
（4）从图2中可看出，通过形成囊泡形式进行转化的生物膜是        、___ ____。
（5）若图1是油脂腺细胞，参与油脂合成与分泌过程的细胞结构和参与图2所示物质的合成和分泌活动的细胞结构相比，不同的是_________。

2012年诺贝尔化学奖授予在G蛋白偶联受体领域作出杰出贡献的科学家。G蛋白偶联受体调控着细胞对激素、神经递质的大部分应答。下图表示位于甲状腺细胞膜内侧的G蛋白在与促甲状腺激素受体结合形成G蛋白偶联受体后被活化，进而引起细胞内一系列代谢变化的过程。请回答：

（1）促甲状腺激素受体的化学本质是________。
（2）图中过程①需要细胞质为其提供________作为原料，催化该过程的酶是________。与过程②相比，过程①特有的碱基互补配对方式是________。
（3）过程②除了需要图中已表示出的条件外，还需要____________（至少写出2项）。一个mRNA上结合多个核糖体的意义是____________。
（4）科研人员发现有些功能蛋白A分子量变小，经测序表明这些分子前端氨基酸序列正确，但从某个谷氨酸开始以后的所有氨基酸序列丢失，推测其原因可能是________。
（5）图中的生物效应指的是_____________。

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－甲硫氮酸、GCU－丙氨酸、AAG－赖氨酸、UUC－苯丙氨酸、UCU－丝氨酸、UAC－酪氨酸）

（1）形成②链的过程叫    ，主要场所是    ，需要的原料是         。
（2）完成遗传信息表达的是______（填字母）过程，a过程所需的酶有_____________。
（3）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_______。
（4）该DNA片段复制三次需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目为_______个。
（5）苯丙酮尿症是由控制某种酶的基因异常引起的，这说明基因和性状的关系是_______。
（6）一个细胞周期中，b过程中每个起点可起始多次，a过程在每个起点一般起始      次。

囊性纤维化是一种严重的遗传性疾病，导致这一疾病发生的主要原因是编码CFTR蛋白的基因发生突变，下图表示CFTR蛋白在氯离子跨膜运输过程中的作用。

(1)图中所示为细胞膜的________模型，其中构成细胞膜的基本支架是________，氯离子跨膜运输的正常进行是由膜上________________决定的。
(2)在正常细胞内，氯离子在CFTR蛋白的协助下通过________方式转运至细胞外，随着氯离子在细胞外浓度逐渐升高，水分子向膜外扩散的速度________，使覆盖于肺部细胞表面的黏液被稀释。
(3)正常的CFTR蛋白约由1 500个氨基酸组成，直接指导该蛋白质合成的模板至少由________个核苷酸组成。有一种CFTR基因突变会导致肽链错误折叠，使蛋白质的________结构发生改变，从而影响CFTR蛋白的正常功能。目前已发现CFTR基因有1 600多种突变，都能导致严重的囊性纤维化，这一事实说明基因突变具有________________等特点。

Ⅰ.朊病毒可引起库鲁病和羊瘙痒病,病理特征是脑组织空泡化呈海绵状,蛋白质形态异常。近年来,科学家发现其致病机理如下图所示,1和2是两种正常蛋白质,4是终止密码子,6是一种朊病毒。请回答下列问题:

(1)图1中的物质3依次通过    (填细胞器名称)的加工和包装形成具有一定空间结构的正常蛋白质1和2,蛋白质1和2形成的复合物可以辅助终止密码子4发挥作用,从而使    过程停止。
(2)图1中的5是    。如图2所示,6这种朊病毒,它与    结合,由此导致    失去作用,所以与物质3相比,物质7的改变是    。
Ⅱ.下图是科学家利用果蝇所做的进化实验,两组实验仅喂养食物不同,其他环境条件一致。请回答下列问题:

(1)第一期时,甲箱和乙箱中的全部果蝇属于两个    。
(2)经过八代或更长时间之后,甲箱果蝇体色变浅,乙箱果蝇体色变深。再混养时,果蝇的交配择偶出现具有严重的同体色选择偏好,以此推断甲、乙品系果蝇之间的差异可能体现的是    多样性,判断的理由是    。
(3)经过八代或更长的时间后,两箱中的果蝇体色发生了很大的变化,请用现代综合进化理论解释这一现象出现的原因:两箱分养造成    ,当两箱中果蝇发生变异后,由于    不同,导致    变化,形成两个群体体色的很大差异。
(4)下表是甲、乙两箱中果蝇部分等位基因[A-a、T(T₁、T₂)-t、E-e]的显性基因频率的统计数据:

世代	甲箱	乙箱
果蝇数	A	T1	E	果蝇数	A	T2	E
第一代	20	100%	0	64%	20	100%	0	65%
第四代	350	89%	15%	64.8%	285	97%	8%	65.5%
第七代	500	67%	52%	65.2%	420	96%	66%	65.8%
第十代	560	61%	89%	65%	430	95%	93%	65%

第四代以后甲、乙两箱果蝇的基因库较大的是    ,频率基本稳定的基因是    。第十代时,甲箱中果蝇的该等位基因杂合体出现的频率是    %。

藜是一种耐旱且在一定环境条件下耐旱性可变的植物,为了研究干旱对藜干旱诱导蛋白基因表达的影响,研究人员做了如下实验。请回答下列问题:
材料用具:
若干抗旱的藜种子,培养液,一定量的浓度分别为5%、10%、20%(m/v)PEG(无毒性聚乙二醇)的培养液,石英砂和塑料盒等。
实验步骤:
第一步:选取若干抗旱的藜种子,消毒、洗净后放入盛有培养液和石英砂的塑料盒中,在室温下培养至藜幼苗长出3～4叶。
第二步:选取数量相等且长势相同的藜幼苗分别放入含有等量的5%、10%、20%(m/v)PEG的培养液中继续培养(不考虑培养过程中培养液浓度变化)。
第三步:在第0、1、3、5、7天分别取相同部位、相同大小且数量相等的叶片,洗净、吸干,测量叶片中的可溶性蛋白产生量。
实验结果:如下图所示。

(1)该实验中的自变量是    ,无关变量是    (至少写两个)。
(2)用含有等量5%、10%、20%(m/v)PEG的培养液来替代不同干旱程度的土壤做实验,其优点是    。
(3)实验步骤    设计不合理,理由是    。
(4)根据实验结果分析,前5天不同浓度的PEG是通过影响    而导致可溶性蛋白产量增加;可溶性蛋白帮助藜抵抗干旱环境的原因可能是    ,从而增强植物细胞的    能力。
(5)在浓度为20%的PEG条件下,第5天后可溶性蛋白产生量下降,其原因可能是藜处于高浓度的PEG溶液中时间过长,植物体内    受抑制,影响细胞代谢。

图中甲、乙丙、分别表示真核细胞内某种物质的合成过程，回答下列有关问题。

（1）图甲、乙、丙过程分别表示_________、_________、_______的过程。乙、丙进行的场所分别是__________________、___________________。
（2）丙过程在核糖体中进行，通过____________________上的反密码子来识别mRNA上的碱基，将氨基酸转移到相应位点上。反密码子为ACC的tRNA携带的氨基酸是_________________
（ACC-苏氨酸、UCC-丝氨酸、UGG-色氨酸、GGU-甘氨酸）。
（3）若核基因M、R编码各自蛋白质前3个氨基酸的DNA序列如图，起始密码子均为AUG。若基因M的b链中箭头所指的碱基C突变为A，其对应的密码子将由_________________变为____________________。正常情况下，基因R在细胞中最多有____________________个，其转录时的模板位于____________________（填“a”或“b”）链中。

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表示_________过程，进行时利用的原料是                    。
（2）图1中以④为模板合成⑤物质的过程称为________，进行的场所是[      ]________，所需要的原料是            。
（3）若该多肽合成到图1所示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子是________。
（4）若图1的①所示的分子中有1200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最多为_______个，合成的蛋白质中氨基酸种类最多不超过_______种。

读下图，回答问题。在[ ]内填序号或字母，在  上填文字

(1)转录的模板是[ ]中的________(填“A”或“B”)链，
(2)翻译的场所是______，翻译的模板是[ ]，运载氨基酸的工具是____________，翻译后形成的物质除多肽外还有_______ 。
(3)遗传物质DNA主要分布在________中，也有一部分分布在________中。
(4)若图中合成的是分泌蛋白，分泌前需经过________和________等细胞器的加工、分类和包装等。