高中生物基因诊断和基因治疗综合题

下图表示 DNA （基因）控制蛋白质合成的过程，请分析回答：

（1）此过程遵循             原则。
（2）根据图中的碱基，可推测上图中共包括了     种核苷酸。
（3）上图中，   链为转录的模板链，遗传密码（密码子）存在于      链上（只写标号）。
（4）如果控制合成的蛋白质中共含有 51 个氨基酸，则控制其合成的基因中，至少有    个脱氧核苷酸（不考虑终止密码）。

观察下列蛋白质合成示意图，回答问题：

⑴图中①是         ，②是_________，③是____________。
⑵丙氨酸的密码子是                 。
⑶若图中④含60个组成单位，则③中至少含          个碱基。
⑷该图表示的是基因控制蛋白质合成过程中的__________________过程。

2008年诺贝尔化学奖授予了三位在研究绿色荧光蛋白(GFP)方面做出突出贡献的科学家。绿色荧光蛋白能在蓝光或紫外光的激发下发出绿色荧光，这样借助GFP发出的荧光就可以跟踪蛋白质在细胞内部的移动情况，帮助推断蛋白质的功能。已知GFP基因最初从发光水母中提取出来。GFP基因可作为目的基因用于培育绿色荧光小鼠，下图表示培育绿色荧光小鼠的基本流程，请分析回答：

(1)用于培育绿色荧光小鼠的基因表达载体的组成必须有启动子、_______和_______。图中①过程需要的工具酶有________和______；过程②常用的方法是_______________；过程③利用的生物技术是________；在进行过程④前，利用________技术可以获得数目更多且基因型相同的绿色荧光小鼠。
(2)水母的GFP基因之所以能“嫁接”到小鼠染色体的DNA上，其原因是___________________。
(3)GFP基因有时还可与其他目的基因一起构建到载体上，不影响目的基因的表达，且对细胞无毒害作用，因此GFP基因可以作为基因表达载体上的________。
(4)目前科学家们通过________工程制造出了蓝色荧光蛋白、黄色荧光蛋白等，该工程是直接改造GFP分子，还是改造GFP基因？________________。

下图是基因控制蛋白质合成的示意图。请回答下列问题：

（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。
（2）图中②所示的过程在遗传学上称为。此过程的模板是 。
（3）②过程中碱基配对规律是、 。
（4）a 表示 分子，它的作用是氨基酸。细胞内的这种分子总共有种。

基因可以通过控制酶来控制生物体的性状，请回答下列关于基因控制性状的两个问题：
(一)以酒待客是我国的传统习俗，有些人喝了一点酒就脸红，我们称为“红脸人”，有人喝了很多酒，脸色却没有多少改变，我们称为“白脸人”。乙醇进入人体后的代谢途径如下，回答：

(1)“红脸人”体内只有乙醇脱氢酶，饮酒后血液中________含量较高，毛细血管扩张而引起脸红。
(2)“白脸人”两种酶都没有，其基因型是________；
(3)若A对A.B对b基因完全显性，“红脸人”的基因型有________种。若“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”婚配产生的后代中不产乙醇脱氢酶，产乙醛脱氢酶的个体的比例是________。
(二)兔子皮下脂肪的颜色受一对等位基因(A和a)的控制。研究人员选择纯种亲本进行了如下两组杂交实验，请分析回答：

(4)显性性状是________，F₂性状表现说明____________________             。

（10分，每空1分）下图表示原核细胞中遗传信息传递的部分过程。请据图回答：

(1)图中涉及的遗传信息传递方向为：__________________(以流程图的形式表示，此题2分)。
(2)转录过程中，DNA在____________的催化作用下，把两条螺旋的双链解开，该变化还可发生在____________过程中。
(3)mRNA是以图中的③为模板，在____________的催化作用下，由4种游离的________依次连接形成的。
(4)能特异性识别mRNA上密码子的分子是________，它所携带的小分子有机物可用于合成图中______________。
(5)由于化学物质甲磺酸乙酯的作用，该生物体表现出新的性状，原因是：基因中一个G—C对被A—T对替换，导致由此转录形成的mRNA上________个密码子发生改变，经翻译形成的④中__________________发生相应改变。

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         、         、         和           。
（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。
（4）在真核细胞中，a和b两个过程发生的主要场所是          。
（5）能特异性识别信使RNA上密码子的分子是         ，后者所携带的分子是         。

看图回答下列问题：

（1）下图为基因表达过程，此过程分为两步，第一步为       ，进行的场所是       ；第二步为         ，进行的场所在细胞质中的          。
（2）图中标号①②③④代表的物质分别是      、         、         、           。
（3）若图中①含有180个碱基，在不考虑终止密码子的情况下，最多决定   个氨基酸，氨基酸的种类最多有      多少种。

2008年诺贝尔化学奖授予了下村脩、马丁·沙尔菲、钱永健三位在研究绿色荧光蛋白（GFP）方面做出突出贡献的科学家，他们代表了绿色荧光蛋白研究上的三个里程碑。请结合所学知识分析回答：
材料一 下村脩1962年在普林斯顿大学做研究的时候从一种水母身上分离出绿色荧光蛋白（GFP）。当时知道在蓝光或紫外光的激发下，它会发出绿色荧光。
材料二 科学家1992年克隆出了GFP基因，随后马丁·沙尔菲成功地让GFP基因在大肠杆菌和线虫中表达成功。之后，会发光的鼠、猪、猫、兔、蝌蚪、鱼也相继问世。下图是转基因绿色荧光鼠的培育过程：

材料三 钱永健通过改造GFP基因，相继制造出了蓝色（BFP）和黄色（YFP）的荧光蛋白。
（1）为了提高实验成功率，需要通过PCR技术获得目的基因的大量拷贝。与体内DNA复制相比，PCR反应体系需加入__________种引物和__________。
（2）将绿色荧光蛋白基因的片段与目的基因连接起来组成一个融合基因，再将该融合基因转入真核生物细胞内，表达出的蛋白质就会带有绿色荧光。绿色荧光蛋白在该研究中的主要作用是__________。

A．追踪目的基因在细胞内的复制过程

B．追踪目的基因插入到染色体上的位置

C．追踪目的基因编码的蛋白质在细胞内的分布

D．追踪目的基因编码的蛋白质的空间结构

（3）材料二中，过程①构建的基因表达载体的组成必需含有启动子、终止子、复制原点、_____________、_________________。
（4）如果将外源基因导入小鼠受精卵，则外源基因可能随机插入到小鼠受精卵DNA中。这种受精卵有的可发育成转基因小鼠，有的却死亡。请分析因外源基因插入导致受精卵死亡的最可能原因__________。
（5）材料三中，钱永健制造出蓝色荧光蛋白、黄色荧光蛋白，这种现代生物工程技术称为__________。

根据图示回答下列问题：


（1）图1所示全过程叫________，图2生理过程与图1中相应序号是________，可进行这一生理过程的结构有________________________。图3生理过程与图1中相对应序号是________，图4生理过程与图1中相对应序号是___         。
(2)图2所示的生理过程的特点是_____                 ；图3生理过程完成所需的条件______                    ；图4中D链代表________，人胰岛细胞中合成该链的主要场所是                ，该链合成的产物是                         。
(3)图3、图4共同完成的生理过程叫________。
(4)能完成图1中③的生物是________。目前科学家研制治疗由该生物引起的疾病的药物主要是抑制_______________的活性从而抑制生物的繁殖。
(5)图5在生物细胞中共有________种。

根据下图回答问题。

（1）甲图中含有________种核苷酸，缬氨酸的遗传密码子是__________，该图表示了DNA中遗传信息的___________过程。
（2）图中将氨基酸运输到核糖体的工具是______________。
（3）如果乙图中蛋白质由100个氨基酸组成，则对应的DNA至少需要___________个碱基。
（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；AAC）所替代造成的，造成这种遗传病的根本原因是　                。

仔细阅读图一和图二，请据图回答问题。

（1）写出图一中下面编号所代表的中文名称：④___                        ___。
（2）图二所示过程必须遵循                   原则。
（3）若用³²P标记的1个噬菌体侵染未标记的大肠杆菌，在释放出来的300个子代噬菌体中，含有³²P的噬菌体占总数的            。
（4）假如图二中的亲代DNA分子含有1000个碱基对，将这个DNA分子放在用³²P标记的脱氧核苷酸的培养液中让其复制一次，则新形成的DNA的相对分子质量比原来增加了            。
（5）图二中的亲代DNA分子，在复制时，一条链上的G变成了C，则DNA经过n次复制后，发生差错的DNA占         。

A．1／2

B．1／2^n-1

C．1／2^n

D．1／2^n+1

下图为基因指导蛋白质合成过程的部分示意图，请据图回答问题：


(1) 该过程是             ，发生的场所是        。
(2) 图中1表示       ，3表示         。
(3) 如果合成的4共有150个肽键，则需       个氨基酸，控制合成该肽链的基因至少应有     个碱基。

甲、乙表示真核细胞内基因表达的两个主要步骤，请回答（括号中填编号，横线上填文字）：

（1）图甲进行的主要场所是___________，所需要的原料是_________。图乙所示过程称为__________，完成此过程的细胞器是______________。
（2）图乙中⑥的名称是___________，若其上的三个碱基为UGU，则在⑦上与之对应的三个碱基序列是___________。
（3）已知某基因片段碱基排列如下图。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①或②表示）。
②若该基因片段指导合成的多肽的氨基酸排列顺序变成了“—脯氨酸—谷氨酸—甘氨酸—赖氨酸—”。则该基因片段模板链上的一个碱基发生的变化是：___________。

以下是有关生物遗传变异的相关问题，请结合所学的知识分析回答：
玉米是雌雄同株异花植物，有宽叶和窄叶，抗病和不抗病等性状。已知宽叶（A）对窄叶（a）为显性，在苗期便能识别出来，并且杂交种（Aa）所结果实与纯合品种相比表现为高产。某农场在培育杂交种时，将纯种宽叶玉米和纯种窄叶玉米进行了间行种植，但由于错过了人工授粉的时机，结果导致大面积自然授粉。
（1）按照上述栽种方式，F₁植株的基因型有        种。
（2）如果用上述自然授粉收获的种子用于第二年种植，预计收成将比单独种植杂交种减产8%，因此到了收获季节，应收集                  （宽叶、窄叶）植株的种子，第二年播种后，在幼苗期选择           （宽叶、窄叶）植株栽种，才能保证产量不下降。
（3）玉米花叶病由花叶病毒引起，苗期出现黄绿相间条纹状叶。已知抗花叶病（b）为隐性。现有纯种宽叶不抗病与纯种窄叶抗病两品种玉米，要获得高产且抗花叶病的品种，可用两纯合亲本进行        ，得到F₁，再用F₁进行          ，即能在较短时间内获得所需品种植株，其基因型是         。选出该玉米植株的简要过程是            .
（4）如果玉米抗花叶病毒的基因与不抗花叶病毒基因的转录产物相比，只有一个密码子的碱基序列不同，导致翻译到mRNA的该位点时蛋白质合成提前终止，其根本原因是基因中碱基
对的          造成的。