高中生物基因诊断和基因治疗综合题

生物研究人员对某一块水稻农田生态系统进行分析。

（1）若右图表示构成的该生态系统营养结构的四种生物所同化的有机物量占该生态系统有机物总量的比例，则该营养结构最可能是               。

（2）植酸酶可降解植酸，在谷物类饲料中添加植酸酶可提高饲料的营养物质利用率。假设下图是水稻细胞植酸酶的基因结构示意图（阴影部位表示能编码蛋白质的序列）。
①若a发生变异，则有可能影响         ；②若其外显子中的1个碱基发生增添或缺失，带来的结果可能是                  。
（3）已获得的转植酸酶基因水稻品系植酸含量低，但易感病，右图为选育低植酸抗病水稻品种的过程。图中两对相对性形状分别由两对基因控制，并独立遗传。采用右图育种过程，需从代开始筛选，经筛选淘汰后，在选留的植株中低植酸抗病纯合体所占的比例是       。选留植株多代自交，经筛选可获得低植酸抗病性状稳定的品性。

(8分)下图表示遗传信息在生物大分子间的传递规律。A-C为物质，①-⑤为过程。

(1）④～⑤过程中，在造血干细胞和神经细胞中都能发生的是＿＿＿＿(数字)。
(2)在洋葱根尖分生区细胞中进行①过程的场所有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
(3)在化学成分上物质B与物质A的主要区别是物质B含有＿＿＿＿＿＿＿＿。
(4)若物质C由M个氨基酸构成，含有N条肽链，则该物质完全水解共需水分子个数为＿＿＿。

请根据下图分析回答：

（1）在图中的Y链上各碱基的顺序是＿＿＿＿＿＿＿＿。
（2）Z链从细胞核中移到细胞质中的＿＿＿＿。
（3）DNA分子复制是在哪个位置解旋？（   ）     

A．①

B．②

C．③

D．④

（4）若X链是合成Z链的模板，则Z链的碱基顺序是＿＿＿＿＿＿＿＿。
（5）这一DNA分子中碱基顺序的改变称为＿＿＿＿＿＿＿＿。

下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＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

菲尔和梅洛因发现了RNA干扰现象（RNAi），获得了2006年诺贝尔生理学或医学奖。DNA干扰的机制如下：双链RNA一旦进入细胞内就会被一个称为Dicer的特定的酶切割成21-23个核苷酸长的小分子干涉RNA（SiRNA）。Dicer酶能特异识别双链RNA，以ATP依赖方式切割由外源导入或者由转基因．病毒感染等各种方式引入的双链RNA，切割产生的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Si RNA同源的mRNA上，并切割该mRNA，造成蛋白质无法合成（如下图所示）。请回答下列问题：

（1）组成双链RNA的基本单位是＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（2）根据RNAi机理，RNAi能使相关基因”沉默”，其实质是遗传信息传递中的＿＿＿过程受阻。
（3）根据上图信息，诱导沉默复合体（RISC）要使基因“沉默”，条件是RISC上有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（4）有科学家将能引起RNA干扰的双链RNA的两条单链分别注入细胞，结果却没有引起RNA干扰现象，请据图分析最可能的原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（5）研究发现，某基因上碱基的改变可能会导致生物性状的变异。若有一亲代DNA上某个碱基对发生改变，而其子代的性状并未发生改变，可能的原因是（至少三种）？
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

下图表示真核细胞内合成某种分泌蛋白过程中由DNA到蛋白质的信息流动过程，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              。
（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          。④过程进行的场所有              。
（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         。在原核细胞中分离的多聚核糖体常与DNA结合在一起，这说明                    。

下图表示人体内免疫细胞组成的概念图，据图回答：

(1) 人体内的免疫细胞是由骨髓中的＿＿＿＿＿＿分化形成的，各种免疫细胞形态和功能不同，根本原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿的结果。
(2) 既能参与非特异性免疫，又能参与特异性免疫的细胞属于图中的＿＿＿(填数字)，在特异性免疫中该细胞的作用＿＿＿＿＿＿。
(3) 图中所示的以下细胞中，具有增殖分化能力的有＿＿＿（多选）。

A．记忆细胞

B．②

C．③

D．④

(4)记忆B细胞在接触同种抗原时，能迅速＿＿＿＿＿，快速产生＿＿＿与抗原结合。
(5)抗原可经不同途径刺激相应的细胞形成浆细胞，其途径有：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

下图是真核细胞基因结构示意图。请据图回答：

(1)转录开始的位置是_________；
(2)能编码蛋白质的核苷酸序列是_________；
(3)若a发生变异，则带来的结果是____________________________________。

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干扰的机制如下：双链RNA一旦进入细胞内就会被一个称为Dicer的特定的酶切割成2l～23个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（如下图所示）。回答下列问题：

双链RNA

 
（1）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中的碱基（脱氧核苷酸）序列，人工合成与之相应的_______________，注人被乙肝病毒感染的细胞，达到抑制乙肝病毒繁殖的目的。
（2）根据RNA干扰机理，RNA干扰能使相关基因“沉默”，其实质是遗传信息传递中______过程受阻。有科学家将能引起RNA干扰的双链RNA的两条单链分别注入细胞，结果却没有引起RNA 干扰现象，请据图分析最可能的原因是______________________________。
（3）基因突变属于可遗传的变异，如果有一亲本的DNA上某个碱基对发生改变，而其子代的性状却没有发生改变。请给出4种可能的原因：
①_________________________________________________________________
②_________________________________________________________________
③_________________________________________________________________
④_________________________________________________________________

（15分，每空2分，其中第5小问3分）下图一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，图二表示在细胞质中进行的重要生理活动，据图回答下列问题：

（1）图一中过程③发生的时期是                         。
（2）图一表示了遗传信息的               过程，图二表示了遗传信息的      过程，图二中⑤为 。
（3）分析图二可见，赖氨酸的密码子是_____。
（4）连接甲硫氨酸和赖氨酸、赖氨酸和缬氨酸之间的化学键的结构式是          。
（5）图一所示DNA分子中的遗传信息并未完全在图二所示氨基酸序列中体现出来，其原因是_                            _。（3分，答对其中三点可得满分）

概念图是一种能够比较直观体现概念之间关系的图示方法，请根据所学知识，完成与“生物的遗传物质”相关的概念：

（1）填写有关内容：
①________　②________　③________　④________　⑤_________　⑥_________
（2）由A、T、C参与构成的①和⑥的基本组成单位有多少种？_____________
（3）②发生的场所主要为_____________；③发生的场所为_____________。

下图为在实验室中进行的相关模拟实验，请据图回答问题：

（1）图中甲、乙模拟实验模拟的过程分别是          、           。
（2）图中乙过程要顺利进行，还需向试管中加入的物质或细胞结构有      、       。
（3）人们通过研究发现，有些抗生素通过阻断细菌细胞内蛋白质的合成，从而抑制细菌的繁殖。现发现一种新型抗生素，请你根据上述模拟实验的方法探究这种抗生素能否阻断细菌DNA和人体DNA的转录过程。
实验步骤：
第一步：取A、B、C、D4支试管，各加入足量的ATP、核糖核苷酸、相关的酶的混合溶液；
第二步：
第三步：
预期实验结果并得出实验结论：
该实验有可能会出现             种实验结果，如果出现                              ，则说明该抗生素只阻断细菌DNA的转录，不阻断人体DNA的转录。

下图表示遗传信息在生物大分子间的传递规律。A~C为物质，①～⑤为过程。

（1）图中A的中文名称是                  ；②过程产生的B物质需通过      进入细胞质。⑤表示         过程，发生的场所是              ；①～⑤过程中，在骨髓细胞和骨细胞都能发生的是          （数字）；过程①～⑤中发生碱基互补配对的有              。从新陈代谢的条件看，①②过程都需要的酶是           。
（2）禽流感病毒遗传物质遗传信息传递与表达的途径有           （数字），禽流感病毒有多种亚型，是目前研制疫苗的主要困难，其原因是                            
                                        。病毒除感染家禽外，还能感染其他哺乳动物，则说明所有生物共用一套   　　　   。

根据细胞中遗传物质的复制和表达的过程，结合所给图示一至五，回答下列问题。


⑴图一所示全过程叫                
⑵看图回答：

	图二	图三	图四
生理过程
模   板

 
⑶DNA和RNA在化学组成上的区别是                                 。
⑷能完成图一中③④的生物是__________________。
⑸图五是_________________，在生物细胞中共有____________种。
⑹基因中                              代表遗传信息，基因可通过控制                   进而控制生物体的性状，还能通过控制             直接控制生物体的性状。

下图表示基因控制蛋白质合成过程中某时期的图解，根据图示回答下列问题：

（1）该图表示遗传信息的           过程，发生的主要场所是______________。
（2）图中①②③是与蛋白质合成有关的三种RNA 他们分别是___________、____________
和______________。
（3）在遗传信息的表达过程中，由信使RNA合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质时，需要的条件有_______________________________
（4）根据图中信息，缬氨酸的密码子是_____________。形成甲硫氨酸—赖氨酸—缬氨酸所对应的DNA片段的碱基序列是_______。