高中生物基因诊断和基因治疗综合题

(14分)图甲表示有关生物遗传关系原理的概念图,图乙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)图甲中数字序号①③所表示的物质分别是    、    ；A表示　　　　过程。
(2)图乙中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和Ⅳ代表的物质或结构依次为　                          。
(3)图乙中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　　      。
(4)据图乙可知,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                             。

(10分) 目前流行的甲型流感病毒的遗传物质是RNA，设计了以下实验来证明其遗传信息的传递方向，请补充实验步骤并预测实验结果结论。
实验步骤：
（1）将提取到的病毒RNA均分为两份，放入试管A、B；
（2）向试管A中加入一定量的核糖核苷酸和_   ______酶，向B试管中加入等量的____               ___和____       ____酶，在适宜条件下培养；
（3）一段时间后，提取A、B两试管中的产物利用甲基绿、吡罗红试剂判断结果。
预期结果结论：
①若A试管中产物呈现红色，B试管中产物不呈现红色，则是           过程；
②若B试管中产物呈现绿色，A试管中产物不呈现绿色，则是            过程。

番茄果实成熟过程中，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。科学家利用反义RNA技术(见图解)，可有效解决此问题。该技术的核心是，从番茄体细胞中获得指导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之导入离体番茄体细胞，经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             ，所用的酶是            。
（2）若要以完整双链反义基因克隆成百上千的反义基因，常利用      技术来扩增。
（3）如果指导番茄合成PG的信使RNA的碱基序列是—A—U—C—C—A—G—G—U—C—，则PG反义基因的对应序列_____________________________________________。
（4）合成的反义基因在导入离体番茄体细胞之前，必须进行表达载体的构建，该表达载体的组成，除了反义基因外，还必须有启动子、终止子以及           等，启动子位于基因的首端，它是             识别和结合的部位。
（5）将人工合成的反义基因导入番茄叶肉细胞过程中，在筛选出含重组DNA的土壤农杆菌时通常需要依据质粒上的             的表达。成功培育出转基因抗软化番茄植株后，如果要快速繁殖，目前常用的生物学技术是          ，这种技术可保留番茄植株抗软化、保鲜时间长的优良性状，其原因是            。

如图甲所示DNA可利用其上携带的遗传信息通过一系列的过程最终合成蛋白质。据图回答：（在[   ]中填写相应的数字编号，横线中填写文字）

（1）图乙中方框内所示结构是图甲中[    ]的一部分，其基本组成单位是____________
（2）图甲中以④为模板合成⑤物质的过程称为__________________，进行的主要场所是[6]___________，所需要的原料是_________。
（3）下列结构中（图乙），化学结构不同的一组是（   ）
A.1和4   B.2和3   C.5和7   D.6和8
（4）从化学成分角度分析，与图甲中结构⑥的化学组成最相似的是（   ）
A．乳酸杆菌   B．噬菌体   C．乳腺细胞   D．流感病毒
（5）人体下丘脑可以通过上述图甲过程合成一种名为抗利尿激素（ADH）的激素，其成分是一种链状九肽，则ADH中含有的肽键数为__________，至少含有氨基________个。ADH通过血液运输至肾脏，作用于肾小管细胞膜表面的__________从而促进肾小管细胞对水的重吸收。

如图表示小狗某体细胞内合成某种分泌蛋白过程，其中①②③④据图回答下列问题：
（1）①过程发生在有丝分裂的_______期。
（2）已知甲硫氨酸和酪氨酸的密码子分别是AUG、UAC，某tRNA一端的三个碱基是UAC，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________（填“a→b”或“b→a”）。④过程进行的场所有________                     （填细胞器）。
（4）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                 。
（5）若图中的分泌蛋白质中含200个氨基酸，在控制此蛋白质合成的DNA中，在不考虑终止密码子的情况下，最少应有                   个脱氧核苷酸。
（6）基因突变一般发生在图中的________过程中，它可以为生物进化提供________。

下图表示某植物在红光照射下，叶肉细胞中发生的一系列生化反应(图中的SSU、LSU和LHCP表示三种不同的蛋白质)。

请分析回答：
(1)完成图中的过程①时，碱基间配对的方式有__________________________，此过程既需要________作为原料，还需要与基因启动部位结合的________酶进行催化。由图分析，过程②表示______过程。
(2)若图中的LHCP中有一段氨基酸序列为“—丝氨酸—谷氨酸—”，携带丝氨酸和谷氨酸的tRNA上的反密码子分别为AGA、CUU，则基因b中供转录用的模板链碱基序列为____________。从图中分析，LHCP合成后转移至________上发挥作用，影响与之相关的光合作用过程的主要环境因素是______                            ____(答两点)。
(3)图中的SSU和LSU组装成Rubisco酶，说明Rubisco酶的合成受______________________控制。从其分布位置推断，Rubisco酶与光合作用的________阶段有关。

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①②③               （选填“能”或“不能”）发生在同一个场所中。
⑵参与③过程的RNA有        
A、tRNA     B、rRNA  
C、mRNA     D、以上三项都有
（3）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%，与α链对应的DNA区段共有500个碱基对，则该DNA分子连续三次复制后产生的子代DNA分子中相应区段增加了          个腺嘌呤脱氧核苷酸。
⑷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位氨基酸由甘氨酸（密码
子有GGU、GGC、GGA、GGG）变成缬氨酸（密码子有GUU、GUC、GUA、GUG），则该基因的这个碱基对替换情况是______________________________________________。
⑸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_________________________________。

（l）下面是某基因的部分碱基序列，序列I为内含子的一部分，序列II为外显子的一部分。

上列片段所编码蛋白质的氨基酸序列为“…甲硫氨酸—精氨酸—谷氨酸—丙氨酸—天冬氨酸一缬氨酸…”（甲硫氨酸的密码子是 AUG）。
①该基因表达过程中， RNA 的合成在________________中完成，此过程称为_______。
②请写出编码上述氨基酸序列的 mRNA 序列__________________________________
③ 如果序列 I 中箭头所指碱基对被替换为，该基因上列片段编码的氨基酸序列为： __________________________________________________________________________
④如果序列II中箭头所指碱基对 缺失，该基因上列片段编码的氨基酸序列为：_________________________________________________________________________。
（2）人的耳垢有油性和干性两种，是受单基因（A、a）控制的。有人对某一社区的家庭进行了调查，结果如下表：（单位：个）

①控制该相对性状的基因位于_______________染色体上，判断的依据是___________。
②一对油耳夫妇生了一个干耳儿子，推测母亲的基因型是______________这对夫妇生一个油耳女儿的概率是______________。
③从组合一的数据看，子代性状没有呈典型的孟德尔分离比（3:1），其原因是___________________________________________________________________。
④若一对干耳夫妇生了一个左耳是干性的、右耳是油性的男孩，出现这种情况的原因可能是________________________________________________________________________。

(8分)瘦蛋白又称OB蛋白，是脂肪细胞的ob基因表达而分泌的一种蛋白质激素，是含167个氨基酸的单链蛋白质分子，科学工作者已将人的ob基因位于第7号染色体长臂上并研究其作用与遗传机理。
(1)ob基因中的碱基排列顺序称为_______，这种碱基排列顺序是ob基因所特有的，即基因的_____。
(2)在ob基因的表达过程中，以_____为模板合成RNA的过程，称为转录；翻译时，运载氨基酸的物质是_____；翻译的主要场所是         。
(3)对某ob基因型肥胖家系进行调查，发现一对表现型正常的夫妇所生的两个孩子中，儿子正常，女儿患有典型的肥胖症，该病的遗传方式是________，这个女儿的基因型是________(用A、a表示)，如果其正常儿子与一个患该病的女性结婚，则他们生一个男孩，正常的概率为________。

(9分)下图表示某植物在红光照射下，叶肉细胞中发生的一系列生化反应(图中的SSU、LSU和LHCP表示三种不同的蛋白质)。请分析回答：

（1）图中的过程①是            过程，主要发生在          （填场所），此过程既需要                     作为原料，还必需要                 酶进行催化。
（2）图中②过程需以        为模板，装配机器是            。
（3）若图中的LHCP中有一段氨基酸序列为“—丝氨酸—谷氨酸—”，携带丝氨酸和谷氨酸的tRNA上的反密码子分别为AGA、CUU，则基因b中供转录用的模板链碱基序列为                                                   。从图中分析，LHCP合成后转移至叶绿体的                上发挥作用。

下图表示某真核细胞内遗传信息的流动过程，①②③④表示相关过程。请据图回答下列问题：

（1）①过程发生在____期，催化过程②的酶是____。若基因A编码分泌蛋白的合成，A基因刚转录出来的RNA全长有4500个碱基，而翻译得到的多肽仅有167个氨基酸组成，其主要原因是____。
（2）已知甲硫氨酸和酪氨酸的密码子分别是AUG、UAC，某tRNA一端的三个碱基是UAC，该tRNA所携带的氨基酸是____。
（3）细胞中合成核糖体亚单位的的场所是____。a、b为mRNA的两端，核糖体在mRNA上的移动方向是  ____。④过程进行的场所为____。
（4）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____。在原核细胞中多聚核糖体常与DNA结合在一起，这说明____。

 （1O分）
I、哺乳动物肝细胞内糖代谢的部分过程如图所示。

(1)图中X物质为____。在有氧条件下，该物质和水彻底分解成二氧化碳和[H]，该过程在____中进行。
(2)血糖浓度升高时，葡萄糖进入肝细胞后可合成____，多余的葡萄糖还可以转化成____以储存能量。
(3)用标记的葡萄糖研究肝细胞内糖代谢的过程中，发现血浆中的自蛋白亦出现放射性。在白蛋白合成和分泌的过程中，依次出现放射性的细胞器是____
II、一切生命活动都离不开蛋白质，图示部分细胞结构和多种蛋白质，请回答下列有关问题。

(1)B蛋白与物质跨膜运输有关，如果运输过程需ATP供能，则运输方式称为____，若运输过程不消耗ATP，则运输方式称为____。
(2)C蛋白只能与特定分子结合，结合后使蛋白质的空间结构发生变化，像“分子开关”一样，引起细胞内一系列变化，是细胞膜完成____功能的分子基础。
(3)E蛋白具有催化功能，因其只能与____结合，所以E蛋白的功能具有专一性的特点。
(4)F蛋白的功能是与DNA分子的某一部位结合，以DNA分子的一条链为模扳合成RNA分子，F蛋白的名称是____

(每空1分，共9分)下图表示蜘蛛丝腺细胞的基因指导蛛丝蛋白合成过程的部分示意图，请据图回答。

(1)甲图表示的过程称为_______，该图中的b和d在化学组成上的区别是______，a是一种酶分子，它能促进c的合成，其名称为___________。
(2)乙图中1是__________，该过程的模板是____________。
(3)图中4结构名称是______________。假若有多个4与3结合，产生的2是否相同？___________________(填相同或不同)。
(4)由乙图中信息(UGGGCUAAAGCG)可推知DNA模板链上对应的碱基序列为________________________________________________。
(5)根据图并参考下表分析：1上携带的氨基酸是____________________。

氨基酸	丙氨酸	苏氨酸	精氨酸	色氨酸
密码子	GCA	ACU	CGU	UGG
GCG	ACC	CGC
GCC	ACA	CGA
GCU	ACG	CGG

请回答有关遗传分子学基础和细胞学基础的问题。
Ⅰ．根据所给的图一至图四回答问题：


（1）图一反映的是遗传信息传递的规律，被命名为                          。
（2）若Rous肉瘤病毒只是一种逆转录病毒，它与人体细胞相比所特有的遗传信息传递途径
体现在图一中的                （填序号）。
（3）图四中，与C链相比，A链特有的化学组成是                            。
（4）基因控制蛋白质合成过程包括图二、三、四中的图          过程（填图形编号）。
（5）将一个含有1000个碱基对的DNA分子（含³¹P），放在含³²P标记脱氧核苷酸的培养基中培养，让其完成图二过程一次，则新形成的一个DNA分子质量比原来增加了    。
Ⅱ．下图表示某种生物个体内的三个正在进行分裂的细胞，请据图回答下列问题：

（1）甲图表示             分裂        期细胞，细胞中有         对同源染色体，
有      条染色单体，有       个DNA分子。
（2）乙图所示细胞，其分裂形成的子细胞与体细胞相比染色体数目              。
（3）丙图所示细胞中有     个染色体组，其分裂形成的子细胞为              。

据图回答问题。

⑴此图表示遗传信息的传递规律，在遗传学上称为______法则。
⑵图中标号表示______过程，ƒ表示______过程。
⑶如果DNA分子一条链（a链）的碱基顺序是……ACGGAT……, 那么，在过程中，以a链为模板形成的mRNA碱基顺序是____________，在这段mRNA中包含了______个密码子，需要______个tRNA才能把所需要的氨基酸转运到核糖体上。
⑷基因对性状的控制有两条途径：
基因通过控制_____的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状。
‚基因通过控制_____的结构，直接控制生物体的性状。