高中生物基因诊断和基因治疗综合题

图甲至图丙表示真核生物遗传信息的传递和表达过程，据图回答相关问题：

（1）图中甲、乙、丙分别代表遗传信息传递和表达的       、      和        过程，其中乙发生的主要场所是       。
（2）三图中表示脱氧核苷酸长链的字母是___________（选填A、B、C、D、P、T）；三图中不可能发生A-T配对的是图_______。
（3）由于基因中一个碱基对发生替换，而导致图丙过程合成的肽链中第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）若图丙合成的产物由n个氨基酸组成，则指导其合成的mRNA的碱基数至少为       。
（5）人体不同组织细胞的相同DNA分子内进行图乙过程的片段______________（填“都相同”“都不同”或“不完全相同”），其原因是____________。

关于绿色荧光蛋白方面的相关问题，有很多学者进行了研究和探索。请回答下列与绿色荧光蛋白有关的问题：

（1）绿色荧光蛋白基因最初是从水母中分离到的，这个基因共包含有5170个碱基对，控制合成由238个氨基酸组成的荧光蛋白，由此推测，翻译该蛋白质的mRNA碱基数量至少有__________个。
（2）如果基因两端的碱基序列如图甲所示，则构建重组DNA分子时所用的DNA连接酶作用于图甲中的_____处（a或b）。
（3）图乙是荧光蛋白基因表达过程中的_____阶段，图中3和4代表的核苷酸依次是_____________、_______________（填中文名称）。
（4）科学家进行此项转基因动物的研究，目的是为寻找基因异常所引起的疾病的治疗方法。通过特定的方法可以使绿色荧光蛋白基因与特定基因相伴随，从而使科学家更为容易地研究相关遗传疾病。下图是某遗传病的遗传系谱图（控制基因为B和b），请据图分析回答：

此遗传病的致病基因是_____性基因（填“显”或“隐”），最可能位于_____染色体上。由此推测Ⅱ₃和Ⅱ₄再生一个表现正常的孩子的概率是_______；Ⅱ₅和Ⅱ₆再生一个正常男孩的概率是_____。

光敏色素在调节植物叶绿体的发育中发挥重要作用。下图为光敏色素调节相关蛋白质合成的过程示意图，图中序号①～④代表生理过程，请分析回答：

（1）图中活性调节蛋白的作用是促进rbcS基因和cab基因的____         （复制／转录／翻译）过程。据图分析，rbcS基因是通过    来控制植物的性状的，此外，基因还可以通过____    来控制植物的性状。
（2）图中需要以氨基酸作为原料的是    （填序号）过程，过程②中一个mRNA分子上相继结合多个核糖体，其意义是__________。
（3）由图可知，叶绿体的发育受    中遗传物质的控制；叶绿体中的基因是通过____（父本／母本／父本和母本）遗传给后代的。

豌豆（2n=14）的圆凿（R）和皱粒（r）是一对相对性状。圆凿豌豆淀粉含量高，皱凿豌豆由于缺乏淀粉分支酶而导致淀粉含量低，蔗糖含量高。请回答以下问题。

（1）由上述例子可知，基因可通过__________________，进而控制生物的性状。研究豌豆的基因组应测定______条染色体上的DNA碱基序列．
（2）现以矮茎圆粒（ddRR）和高茎皱粒（DDrr）豌豆为亲本进行杂交，F₁再自交产生F₂，F₂中的重组类型占__________（用分数表示），该育种方法的原理是__________。检测F2中高茎圆粒个体能否稳定遗传的简易方法是__________________。
（3）以某品系的杂种高茎豌豆作为亲本连续自交两代，并每次只保留自交后代中的高茎豌豆，则F₂中高茎（D）基因的频率为__________．
（4）下图甲、乙表示基因R中遗传信息传递的两个过程，丙为其中______图部分片段的放大示意图．甲、乙两图中能表示过程主要发生场所是在__________________。

青蒿素是治疗疟疾的重要药物，利用雌雄同株的野生型青蒿（2n=18），通过传统育种和现代生物技术可培育高青蒿素含量的植株。请回答以下相关问题：
（1）假设野生型青蒿白青秆（A）对紫红秆（a）为显性，稀裂叶（B）对分裂叶（b）为显性，两对性状独立遗传，则野生型青蒿关于杆的颜色和叶形最多有_______种基因型；若F1代中白青秆、稀裂叶植株所占比例为3/8，则其杂交亲本的基因型组合为_______或_______，该F1代中紫红秆、分裂叶植株所占比例为_______。
（2）四倍体青蒿中青蒿素含量通常高于野生型青蒿，低温处理野生型青蒿正在有丝分裂的细胞会导致染色体不分离，从而获得四倍体细胞并发育成植株。推测低温处理导致细胞染色体不分离的原因是_______。四倍体青蒿与野生型青蒿杂交后代体细胞的染色体数为_______，该后代不育的原因是在_______时同源染色体联会紊乱。
（3）从青蒿中分离了cyp基因，其编码的cyp酶参与青蒿素合成。
①该事例说明基因通过控制_______，进而控制生物的性状。
②若该基因一条单链中（G+T）/（A+C）=2/3，则其互补链中（G+T）/（A+C）=_______。
③若cyp基因的一个碱基对被替换，使cyp酶的第50位氨基酸由谷氨酸变为缬氨酸，则该变异称为_______。

如图为人体某致病基因控制异常蛋白质合成的过程示意图．请回答

（1）图中过程①是______，此过程既需要______作为原料，还需要能与基因启动子结合的______进行催化．
（2）若图中异常多肽链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，则物质a中模板链碱基序列为______．
（3）图中所揭示的基因控制性状的方式是______．
（4）致病基因与正常基因是一对______．若致病基因由正常基因的中间部分碱基替换而来，则两种基因所得b的长度是______的．在细胞中由少量b就可以短时间内合成大量的蛋白质，其主要原因是______．

某种鸟（2N=28）的羽色受两对相互独立的等位基因控制，其中A、a基因在性染色体的非同源区，B、b基因在常染色体上，位置如图1所示。基因A控制蓝色物质的合成，基因B控制黄色物质的合成，Z^aZ^abb、Z^aWbb个体显白色，其遗传机理如图2所示。鸟类含性染色体ZZ时为雄性；含ZW时为雌性。图3为这种鸟一个家系的羽色遗传系谱图，回答问题：

（1）2号基因型为        ，3号与2号交配生出7号时，产生的卵细胞基因型为        ，并在图4的方框中画出3号减数分裂产生此卵细胞减数第一次分裂后期的图像（只需画相关基因的染色体，并在染色体的对应位置标注相关基因）。
（2）若5号与6号交配，后代8号为白色羽毛的概率为        。
（3）图2说明基因通过            ，从而控制生物性状。若已知酶A的氨基酸排列顺序，并不能确认基因A转录的mRNA的碱基排列顺序，原因是          。若要测定该种鸟的基因组序列，则应测定        条染色体上的碱基序列。
（4）欲在一个繁殖季节内鉴定某黄色雄性个体的基因型，请设计以下杂交实验：
第一步：选择多只                 雌性个体与之杂交;
第二步：若子代             ，该黄色个体为杂合子；
第三步：若子代             ，该黄色个体很可能为纯合子。

请回答下列有关遗传信息传递的问题。
（1）为研究某病毒的致病过程，在实验室中做了如图所示的模拟实验。

①从病毒中分离得到的物质A。已知A是单链的生物大分子，其部分碱基序列为—GAACAUGUU—。将物质A加入到试管甲中，反应后得到产物X。经测定，产物X的部分碱基序列是—CTTGTACAA—，则试管甲中模拟的是          过程，该过程需要添加的酶是             ，原料是            。
②将提纯的产物X加入到试管乙中，反应后得到产物Y。产物Y是能与核糖体结合的单链大分子，则产物Y是        ，试管乙中模拟的是          过程。
（2）科学家已经证明了密码子是mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基。
①根据理论推测，mRNA上的三个相邻的碱基可以构成      种排列方式，实际mRNA上决定氨基酸的密码子共有      种。
②第一个被科学家破译的是决定苯丙氨酸的密码子：UUU。1959年，科学家M.W.Nirenberg和H.Matthaei用人工合成的只含U的RNA为模板，在一定的条件下合成了只由苯丙氨酸组成的多肽，这里的一定条件应是          。

中国科学家屠哟哟获20l5年诺贝尔生理学或医学奖，她研制的抗疟药青蒿素挽救了数百万人的生命。研究人员发现了青蒿细胞中青蒿素的合成途径（实线方框所示）和酵母细胞产生合成青蒿酸的中间产物FPP的途径（虑线方框所示）如图，请据图分析回答：

（l）过程①需要______识别DNA中特定的碱基序列，该过程在细胞的分裂期很难进行的原因是______
（2）在青蒿的不同组织细胞中，相同DNA转录起点不完全相同的原因是______。青蒿素的合成体现了基因控制性状的方式是______。
（3）研究表明，相关基因导入酵母细胞后虽能正常表达，但酵母菌合成的青蒿素却很少，据图分析原因可能是＿＿＿。为提高酵母菌合成青蒿素的产量，请你提出科学的解决方案。__________________
（4）若FPP合成酶基因含4300个碱基对，其中一条单链中A：C： T：G二1：2： 3：4，则该基因连续复制3次至少需要______个游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸。

油菜植物体内的中间代谢产物磷酸烯醇式丙酮酸(PEP)运向种子后有两条转变途径,如下图甲所示,浙江农科院陈锦清教授根据这一机制培育出高产油油菜,产油率由原来的35%提高到58%。其中酶a和酶b分别由基因A和基因B控制合成,图乙是基因A或B表达的部分过程。请回答下列问题:

（1）酶a与酶b结构上的区别是           。
（2）图乙所示遗传信息的传递过程称为      ，其中存在     种RNA。[图中结构①正在向         （左/右）移动；氨基酸②的密码子是       ；④形成后到达此场所穿过          层磷脂分子。
（3）由n对碱基组成的基因A，控制合成由2条多肽链组成的酶a（考虑终止密码），则该蛋白质中含有氧原子数为           。
（4）在基因B中,α链是转录链,陈教授及其助手诱导β链也能转录,从而形成双链mRNA,提高了油脂产量,其原因是           。

图1表示某基因的部分片段，其中a、b、c分别表示该基因片段中特定的碱基对，图2表示遗传信息的传递过程。请分析回答：

（1）图2所示遗传信息的传递过程叫____________。过程②需要的原料是____________，需要______催化，碱基配对方式有______种。图中需要解旋酶的过程有____________。
（2）③表示的过程称为______，有____________种RNA参与。完成③时，一般在一条mRNA上会结合多个核糖体，其意义是____________。一条mRNA上不同核糖体最终合成的多肽链____________（相同/不同）。
（3）若图1中基因位点a的碱基对由C﹣G变为T﹣A；位点b的碱基对由A﹣T变为G﹣C；位点c的碱基对由G﹣C变为A﹣T，则其中位点______的改变对生物性状表现无影响。

图甲表示真核生物细胞中染色体（DNA）在细胞核中进行的一些生理活动，图乙表示在细胞质中进行的重要生理活动。请据图回答下列问题：

（1）过程③发生的时期是_______________。
（2）图乙表示遗传信息传递中的_________过程；由图可知甲硫氨酸的密码子是_________；连接甲硫氨酸和赖氨酸、赖氨酸和缬氨酸之间化学键的结构式是__________。
（3）甲、乙两图的结构或物质中含有的大分子物质有_____________。
（4）组成细胞的4类主要化合物除图甲、乙所包含的外，还有_________，组成它的化学元素主要是_________。
（5）与植物相比，动物特有的二糖是_________。

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）过程①发生的主要时期是_______和_________。
（2）过程②发生的场所是_________，消耗的有机物是________，a链形成后通过______进入到细胞质中与核糖体结合。
（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30％、20％，则与a链对应的DNA区段中腺嘌呤所占的碱基比例为_________。
（4）图中y是某种tRNA，它由_____（三个或多个）个核糖核苷酸组成的，其中CAA称为_______，一种y可以转运_____种氨基酸。若合成该蛋白质的基因含有600个碱基对，则该蛋白质最多由___  _种氨基酸组成。

线粒体蛋白的转运与细胞核密切相关（如下图），据图回答有关问题：

（1）线粒体外膜的主要成分是             ；光学显微镜下观察线粒体时可用       染液进行染色；从细胞匀浆中分离出线粒体常用的方法是            。
（2）在连续分裂的细胞中，过程①发生在           期，需要核糖核苷酸、酶和____________等物质从细胞质进入细胞核；过程③的场所是            （细胞器）。
（3）从图中M蛋白在线粒体中的位置推断，M蛋白与有氧呼吸第         阶段关系密切。
（4）用某种抑制性药物处理细胞后，发现细胞质基质中的T蛋白明显增多，推测该药物最可能抑制了         （图中编号）过程。

下图1为细胞结构示意图，图2表示图1细胞核中某结构及其成分。据图回答问题。

（1）图1所示结构应在        下能观察。
（2）若图1表示动物胰脏内的细胞，④可能为        （多选）。
A．胰蛋白酶        B．胰岛素       C．胰高血糖素        D．抗体
（3）图2中基因1和基因2的差异实质表现在           。
（4）核孔复合体是细胞核与细胞质进行物质交换的通道。下列物质经核孔复合体向细胞核方向运输的是       （多选）。
A．tRNA       B．RNA聚合酶       C．DNA聚合酶       D．mRNA