高中生物基因诊断和基因治疗综合题

下图表示某基因的片段及转录出的信使RNA，请据图回答问题(几种相关氨基酸的密码子见下表)

亮氨酸	CUA、CUG、CUU、UUA、UUG
缬氨酸	GUA、GUC、GUG、GUU
甘氨酸	GGU
甲硫氨酸	AUG

（1）形成③链的过程叫    ，场所是   ，需要的原料是     。
（2）形成③链的过程与DNA的复制过程，都要遵循      原则。
（3）③链进入细胞质后与      结合，在合成蛋白质过程中，转移RNA运载的氨基酸依次是   。（依次填写前两个氨基酸的名称）
（4）若该基因复制时发生差错，当上图a处所指由A变成G时，这种突变对该蛋白质的结构有无影响？       。
(5)若该基因有100个碱基对，可编码的氨基酸最多有      个。

RNA干扰机制如下：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）。据图回答下列问题：

（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           过程受阻。
（3）通过Dicer切割形成的SiRNA，要使基因“沉默”，条件是SiRNA上有与mRNA互补配对的         。
（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                                    。
（5）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，可以先分析乙肝病毒基因中的            ，据此通过人工合成         ，注入被乙肝病毒感染的细胞，就可以抑制乙肝病毒的繁殖。

（2008年成都质检）下图表示某基因的片段及其转录出的信使RNA，请据图回答问题（几种相关氨基酸的密码子见下表）：

亮氨酸	CUA、CUC、CUG、CUU、UUA、UUG
缬氨酸	GUA、GUC、GUG、GUU
甘氨酸	GGU
甲硫氨酸	AUG

 
（1）形成③链的过程叫做            ，场所是                ，需要的原料是                          。
（2）形成③链的过程与DNA复制的过程，都是遵循                原则。
（3）③链进入细胞质后与                  结合，在合成蛋白质过程中，转运RNA运载的氨基酸依次是                   （依次填写前两个氨基酸的名称）。
（4）若该基因复制时发生差错，当上图a处所指由A变成G时，这种突变对该蛋白质的结构有无影响？                         。
（5）若该基因有100个碱基对，可编码的氨基酸最多有                   个。

下图是科学家对果蝇一条染色体上的基因测序结果，请看图回答问题：

（1）图中朱红眼与深红眼两个基因是________（供选：A.等位基因  B.非等位基因），遗传时二者之间是否遵循基因的分离定律和自由组合定律?________（供选：A.不遵循  B.遵循  C.只遵循分离定律  D.只遵循自由组合定律）。该染色体上的基因在后代中能否全部表达?_______________________，原因是______________________________。
（2）计算此染色体上的碱基数量，是否遵循A＝T，C＝G的原则?________，原因是_______________________________________________________________________________。
（3）假定朱红眼的基因共有30个碱基对，则其控制合成的肽链中所含氨基酸数为__________。
A.10个                                                           B.20个
C.少于10个                                                   D.多于20个

在微生物生长的全部营养中，对其正常生长繁殖必需的养料成被称为限制因子。色氨酸是某种大肠杆菌突变株的限制因子。下图表示色氨酸浓度对该大肠杆菌突变株生长的影响曲线，请据图回答：

（1）大肠杆菌属于原核生物，其基因结构不同于人的特点是             。
（2）在该大肠杆菌的营养要素中，色氨酸可能的作用是_           _     （答两点即可）。
（3）在色氨酸浓度为2.0mg/mL的情况下，如果用紫外线等处理（A～C）___     _段菌种，可以提高诱变频率。
（4）由图可见，在低浓度（＜2.0mg/mL）情况下，增加色氨酸浓度可同时提高繁殖速度和生物量；在__      _情况下，增加色氨酸浓度只能提高生物量，进一步提高色氨酸浓度，反而会抑制大肠杆菌的生长繁殖导致衰亡，其原因是_                 。

试回答下列（1）～（2）题。
（1）在一些性状的遗传中，具有某种基因型的合子不能完成胚胎发育，导致后代中不存在该基因型的个体，从而使性状的分离比例发生变化。小鼠毛色的遗传就是一个例子。
一个研究小组，经大量重复实验，在小鼠毛色遗传的研究中发现：
A．黑色鼠与黑色鼠杂交，后代全部为黑色鼠。
B．黄色鼠与黄色鼠杂交，后代中黄色鼠与黑色鼠的比例为2：1
C．黄色鼠与黑色鼠杂交，后代中黄色鼠与黑色鼠的比例为1：1
根据上述实验结果，回答下列问题：（控制毛色的显性基因用A表示，隐性基因用a表示）
①黄色鼠的基因型是＿＿＿＿，黑色鼠的基因型是＿＿＿＿。
②推测不能完成胚胎发育的合子的基因型是＿＿＿＿。
③写出上述B、C两个杂交组合的遗传图解。
（2）回答下列问题：
①真核生物基因的编码区中能够编码蛋白质的序列称为＿＿＿，不能够编码蛋白质的序列称为＿＿＿＿＿。
②一般来说，如果你知道了某真核生物的一条多肽链的氨基酸序列，你能否确定其基因编码区的DNA序列？为什么？

根据蛋白质生物合成过程中遗传信息传递的规律，在下面表格的空白处填入相应的字母。

DNA双螺旋	G
	G
信使RNA		C
转运RNA
氨基酸	丙氨酸
密码子			A

 

艾滋病病毒（HIV）侵染T淋巴细胞并繁殖新一代病毒的过程示意图如图所示。请回答：

（1）图中①表示病毒正侵染淋巴细胞。进入寄主细胞的是病毒的___________。
（2）遗传学上将过程②称为_______________。
（3）③和④的信息传递过程分别称为______________。
（4）HIV有Ⅰ和Ⅱ两种类型，其中Ⅰ型又有7个亚型。
Ⅰ型的基因组中4个主要基因的变异率最高可达22％。多达100种左右的HIV变异株是目前研制疫苗的主要困难，因此切断传播途径是目前预防艾滋病的唯一行之有效的措施。HIV众多变异类型是_____的结果，这种变异特点与一般生物的不同之处是______________，其原因是____________________。
（5）2010年12月1日是国际第23个______________日。
（6）据最近研究认为，引起“严重急性呼吸系统综合症”（SARS）的病原体可能是_________。它和HIV一样，遗传信息的传递是按照__________的规律进行的（可以用简图表达）。

mRNA 上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基叫密码子 , 根据理论推测 ,mRNA 上三个相邻的碱基可以构成_____排列方式 , 实际上 mRNA 上决定氨基酸的密码子共有_______种。最早被破译的密码子是 UUU , 它决定的氨基酸是苯丙氨酸。 1959 年科学家人工合成的只含 U 的 RNA 为模板 , 在一定条件下合成了只有苯丙氨酸组成的多肽。 这里的一定条件是指__________。继上述实验后 , 又有科学家用 C 和 U 两种碱基相间排列的 mRNA 为模板 , 检验一个密码子是否含有三个碱基。 如果密码子是连续翻译的。
(1) 假如一个密码子中含有 2 个或 4 个碱基 , 则该RNA 指导合成的多肽链中应由_______种氨基酸组成。
(2) 假如一个密码子中含有三个碱基 , 则该 RNA指导合成的蛋白质中应由______种氨基酸组成。

下表为从四种不同物种分离出来的某类核酸各种碱基的比例。

编号	碱基类型	相关比值
A	T	U	G	C	A+T(或A+U) G+C	A+G C+T(或C+U)
1	17	17		33	33	0.5	1.0
2	29	19		22	30	0.97	1.0
3	24		16	24	36	0.66	1.5
4		34				2.1	1.0

（1）根据表中数据，除了物种1，从物种　     中分离的核酸最可能也是双链DNA，理由是　                                        。填充上表中物种4所缺的碱基百分比：_______________________。
（2）现又分离了物种1的某DNA片段，序列如下，它可能含有编码某多肽前几个氨基酸的部分遗传信息。
① CGCAGGATCAGTCGATGTCCTGTG……
② GCGTCCTAGTCAGCTACAGGACAC……
若起始密码为AUG，则①②两单链作为转录模板链的是　          ，该链转录产生的RNA的碱基顺序是　                _。
（3）为了证明DNA复制的方式，体外模拟实验的非细胞体系应包括           、四种脱氧核苷酸、ATP和酶（系统）等成分。如果用¹⁵N标记亲代DNA的双链，在¹⁴N培养基中培养的子一代DNA两条链分别含¹⁵N、¹⁴N，则DNA复制的方式是　           　。

下图是生物体内进行遗传信息传递的部分图解，下表为部分氨基酸的密码子，据图回答：

（1）图中1和2分别代表物质的名称是__   __、__   __，图中共有      种核苷酸。
（2）在基因工程中，利用这两种分子进行杂交，可用于检测_____  ______，若两条链共含有200个碱基，且A:T:G:C=2:1:3:3，则含碱基U有_  __个。
（3）若甲链中的一段序列为…TACTTCAAA…，据右表推测其编码的氨基酸序列_    _。
（4）推测上图表示的过程是               。

在牧草中，白花三叶草有两个稳定遗传的品种，叶片内含氰(HCN)的和不含氰的。现已研究查明，白花三叶草的叶片内的氰化物是经下列生化途径产生的：

 
基因D决定产氰糖苷酶的合成，d无此功能；基因H决定氰酸酶的合成，h无此功能。现已两个不产氰的品种杂交，F₁全部产氰，F₁自交得F₂，F₂中有产氰的，也有不产氰的。将F₂各表现型的叶片的提取液作实验，实验时在提取液中分别加入含氰糖苷和氰酸酶，然后观察产氰的情况，结果记录于下表：

叶片	表现型	提取液	提取液中加入含氰糖苷	提取液中加入氰酸酶
叶片Ⅰ	产氰	含氰	产氰	产氰
叶片Ⅱ	不产氰	不含氰	不产氰	产氰
叶片Ⅲ	不产氰	不含氰	产氰	不产氰
叶片Ⅳ	不产氰	不含氰	不产氰	不产氰

(1)根据题意，F₁植株叶片中全部含氰，推测其可能的基因型是________________。
(2)叶片Ⅱ不含氰，在其提取液中只加入含氰糖苷不产氰，而只需加入氰酸酶就能产氰，说明其叶肉细胞中缺___________酶，不缺____________酶，其可能的基因型是_______________;同理推知叶片Ⅲ可能的基因型是_______________。
(3)叶片Ⅳ不含氰，在其提取液中只加入含氰糖苷不产氰，只加入氰酸酶也不产氰，说明其叶肉细胞中缺_____________  ；其基因型是____________；如果在其提取液中同时加入含氰糖苷和氰酸酶，是否能产氰？      。
(4)根据上述分析，两个不产氰的品种的基因型____；在其F₂代中产氰和不产氰的理论比例为__________。

某噬菌体基因的部分碱基序列如下图所示，该片段所编码的氨基酸序列为“…甲硫氨酸--组氨酸--缬氨酸--异亮氨酸…”(甲硫氨酸的密码子是AUG)。
1961年，克里克等科学家用噬菌体做了如下实验：用诱变剂处理噬菌体的核酸。如果在上述片段的某两个相邻碱基对中间插入了一个碱基对，使得密码子顺序“…AUGCAUGUUAUU…”变成“…AUGCCAUGUUAU…”，得到的肽链就会除第一个氨基酸外全部错位。如果再减去一个碱基对，则使密码子顺序中的“UGU”后面减去一个“U”，变成“…AUGCCAUGUAUU…”，结果合成的肽链只有两个氨基酸与原来的不一样。
根据以上信息回答：
（1）含有上述密码子顺序的分子是___________，它是以上述基因的________链为模板合成的，此合成过程称为___________。
（2）科学家的实验中，在核苷酸链中插入或减去了“碱基对”，这种改变导致的变异属于__________；通常情况下，噬菌体发生这种变异的场所最可能是__________。
（3）克里克等科学家的实验证明了一个密码子是由           构成的。
（4）噬菌体是遗传学研究中常用的实验材料。如果科学家先在含有放射性同位素³⁵S培养基中培养大肠杆菌，再用上述大肠杆菌培养含³²P标记的噬菌体，则子代噬菌体中可能检测到放射性标记的物质是___________。

1918年，发生了世界范围的大流感，当年死亡人数约4000万。现在已从1918年大流感受害者的组织样本中提取了该流感病毒RNA，并经实验分析确定其由8个基因组成，碱基总数为a，其中G的数量为B．据此推测：

（1）该病毒的基因控制合成的蛋白质最可能有          种。
（2）根据中心法则分析，该病毒遗传信息的传递过程与人体不同的步骤可能有
        。
（3）抗体是由        分泌的，参与的细胞器有                      20世纪30年代，科学家们发现1918年大流感幸存者体内存在完全可以阻断猪流感病毒毒力的抗体，而1918年后出生的人体内却没有这种抗体。这表明
       。
（4）若我们接种了用该种流感病毒研制的疫苗，是否就可以预防现今的流行性感冒？为什么？

下图是蛋白质合成示意图，根据图回答下列问题：

(1)写出图中下列编号对应物质的名称：②               ，④            。
(2)合成④和⑤的基本原料分别是                  和              。
(3)①中某个碱基对发生改变，则⑤中基本单位的序列             (一定/一定不/不一定）改变。从翻译过程来看，原因是                                         。