题目内容
【题目】我国南方部分地区是β—地中海贫血症(多在婴儿期发病)高发区。研究发现,该病患者的β—珠蛋白(血红蛋白的组成部分)合成受阻,原因是血红蛋白β链第39位氨基酸的编码序列发生了改变,由正常基因A突变成致病基因a(如下图所示。AUG、UAG分别为起始密码子和终止密码子)。回答下列问题:
(1)过程①所需要的酶是______。过程①与过程②在时间上具有不连续性,其主要原因是______。
(2)若异常mRNA翻译产生了异常β—珠蛋白,则该异常β—珠蛋白由______个氨基酸组成。
(3)为监测和预防β—地中海贫血症,可通过了解家庭病史,分析该遗传病的______,估算出后代的患病风险,并进一步通过______等手段,有效降低患儿的出生率。
(4)基因治疗是治疗该病最有效的手段,但存在技术、伦理、安全性等诸多问题。请你为患者提供两条目前可行的治疗建议:______。
【答案】RNA聚合酶 发生的场所不同 38 遗传方式 产前诊断 输血、造血干细胞移植
【解析】
分析图解可知,图中过程①表示遗传信息的转录,过程②表示翻译。由图中基因突变后的mRNA上的碱基序列可看出,突变后,CAG密码子变成了UAG终止密码子,使翻译过程提前终止,因此会导致合成的肽链缩短。
(1)过程①为转录过程,所需要的酶是RNA聚合酶。过程①为转录,主要发生在细胞核内,过程②为翻译,主要发生在细胞质的核糖体上,由于转录形成的mRNA需要通过核孔进入细胞质中才能翻译形成蛋白质,所以过程①和②在时间上具有不连续性。
(2)根据题意可知,正常血红蛋白β链第39位氨基酸的编码序列发生了改变,使mRNA中的相应密码子变成了终止密码,终止密码子不对应氨基酸,且使翻译过程终止,所以形成的异常β—珠蛋白由38个氨基酸组成。
(3)检测和预防单基因遗传病,可进行遗传咨询,通过了解家庭病史,分析该遗传病的遗传方式,估算出后代的患病风险,通过产前诊断,如检测羊水中胎儿的细胞是否存在致病基因,来判断胎儿是否患病,有效降低患病儿的出生率。
(4)β—地中海贫血症的病因是由于血红蛋白的结构异常,运输氧的功能降低,可为患者输血或进行造血干细胞移植,增加正常红细胞的数量,提高运输氧的功能。
【题目】营养缺陷型菌株就是在人工诱变或自发突变后,微生物细胞代谢调节机制中的某些酶被破坏,使代谢过程中的某些合成反应不能进行的菌株。这种菌株能积累正常菌株不能积累的某些代谢中间产物,为工业生产提供大量的原料产物。以下是实验人员利用影印法初检氨基酸缺陷型菌株的过程。回答下列问题:
(1)过程①的接种方法为______,与基本培养基(只含碳源、无机盐、水)相比,待测培养皿中特有的成分有______。
(2)进行②过程培养时,应先将丝绒布转印至基本培养基上,原因是______。从______培养基上获得相应的营养缺陷型菌株。釆用影印法培养的优点是______。
(3)为了进一步完成对初检的营养缺陷型菌株的鉴定,实验人员进行了如下操作:
①用接种针挑取______(填“菌落A”或“菌落B”)接种于盛有完全培养液的离心管中,28℃振荡培养1~2天后,离心,取沉淀物用______洗涤3次,并制成菌悬液。
②吸取1mL菌悬液加入无菌培养皿中,倾注15mL融化并冷却至4550℃的基本培养基,待其冷凝后用记号笔在皿底划分五个区域,标记为A、B、C、D、E。
③在划分的五个区域上放入少量分组的氨基酸粉末(如下表所示),经培养后,观察生长圈出现的区域,从而确定属于何种氨基酸缺陷型。
组别 | 所含氨基酸 | ||||
A | 组氨酸 | 苏氨酸 | 谷氨酸 | 天冬氨酸 | 亮氨酸 |
B | 精氨酸 | 苏氨酸 | 赖氨酸 | 甲硫氨酸 | 苯丙氨酸 |
C | 酪氨酸 | 谷氨酸 | 赖氨酸 | 色氨酸 | 丙氨酸 |
D | 甘氨酸 | 天冬氨酸 | 甲硫氨酸 | 色氨酸 | 丝氨酸 |
E | 半胱氨酸 | 亮氨酸 | 苯丙氨酸 | 丙氨酸 | 丝氨酸 |
在上述鉴定实验中,发现在培养基A、D区域出现生长圈,说明该营养缺陷型菌株属于______。