题目内容
【题目】下图为青少年型帕金森综合征的一个家系图,相关基因用A和a表示。请回答问题:
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(1)据图初步判断,青少年型帕金森综合征是由位于____染色体上的____性基因控制,Ⅲ-4 携带致病基因的概率为_____。
(2)对该家系中Ⅱ-5 和Ⅱ-7 的相关基因进行测序,发现二人均为杂合子。据此推测患者的基因型可能为 a1a2。a1 和 a2 均为 A 的_____基因,来源于基因突变。Ⅰ-1 和Ⅰ-2的基因型为_____。
(3)进一步研究发现,该病是由于致病基因控制合成的 P 蛋白结构异常导致的。
①与正常 P 蛋白相比,其中一种异常 P 蛋白从第 33位氨基酸后的所有氨基酸序列均发生了改变,且肽链更短,请解释该异常 P 蛋白出现这种变化的原因_____。
②科研人员在Ⅰ-2、Ⅱ-5 和Ⅱ-7 体内均检测到异常 P 蛋白,请从蛋白质水平解释Ⅰ-2不患病而Ⅱ-5 和Ⅱ-7 患病的原因_____。
【答案】常 隐 100% 等位 Aa1、Aa2或Aa2、Aa1 控制该病的基因片段上发生了碱基对的增添或缺失,导致终止密码子提前出现 因为Ⅰ-2是杂合子,携带有致病基因,体内会表达异常P蛋白,但显性基因表达的蛋白能够行使正常功能,而Ⅱ-5和Ⅱ-7是隐性纯合子,体内只有异常P蛋白,因此患病
【解析】
本题考查的是人类遗传病,此类题型解题时应先判断出该病的遗传方式。学生最好能熟练运用无中生有和有中生无的特殊情况来判断。
(1)Ⅰ-1和Ⅰ-2正常,却生出患病的女儿,无中生有为隐性,说明该病为隐性遗传病;女儿患病,父亲正常,说明该病不是伴X染色体遗传病,因此该病是由位于常染色体上的隐性基因控制的遗传病;Ⅱ-5的基因型为aa,Ⅱ-6正常,Ⅱ-5和Ⅱ-6婚配生出的儿子携带致病基因a的概率为100%。
(2)a1和a2为A的等位基因;Ⅱ-5 和Ⅱ-7是杂合子,表现型正常,而且患者基因型可能为 a1a2,所以二者都含有治病基因,故基因型为Aa1、Aa2或Aa2、Aa1。
(3)①DNA分子中发生碱基对的替换、增添和缺失,从而引起基因结构的改变称为基因突变。而该病的致病基因控制合成的异常P蛋白从第33位氨基酸后的所有氨基酸序列均发生了改变,且肽链更短,说明控制该病的基因片段上发生了碱基对的增添或缺失,导致终止密码子提前出现。
②因为Ⅰ-2是杂合子,携带有致病基因,体内会表达异常P蛋白,但显性基因表达的蛋白能够行使正常功能,而Ⅱ-5和Ⅱ-7是隐性纯合子,体内只有异常P蛋白,因此患病。
【题目】为了获取高性能淀粉酶,某兴趣小组制备了三种微生物的淀粉酶提取液,在其最适温度和pH条件下进行实验(溶液中酶浓度相同),实验步骤和结果如下表所示:
试管编号 实验步骤 | 试管1 | 试管2 | 试管3 |
pH=7缓冲液(ml) | 1 | 1 | 1 |
甲提取液(ml) | 0.8 | ||
乙提取液(ml) | 0.8 | ||
丙提取液(ml) | 0.8 | ||
淀粉溶液(ml) | 2 | 2 | 2 |
各试管放入45℃的恒温水浴中保湿适宜时间 | |||
取出上述三支试管,冷却后滴入碘液 | |||
颜色深浅程度 | ++ | - | + |
(“+”)表示颜色变化的深浅,“-”表示不变色
(1)为了使实验更具科学性,应增加一组对照实验,对照组应加入的液体及各自的体积是____________________________________,对照组的颜色深浅程度为_________(用“+”或“-”表示)。
(2)该实验的自变量是_________,无关变量有_________(至少写出两种)。
(3)除了用碘液检验淀粉的剩余量来判断实验结果外,还可以用_________试剂来检测生成物。若用该试剂检验,还需要_________处理。
(4)根据上述结果,三种淀粉酶活性强弱的顺序为_________>_________>_________。
(5)淀粉酶可应用于发酵工业,发酵过程中发酵罐内pH会发生变化,如果淀粉酶不能耐受发酵罐内的pH,就无法在发酵过程中长时间发挥作用。研究者将酶液用不同pH缓冲液处理一段时间后,在温度和pH分别为________的条件下测定残余酶活性,以探究在不同pH条件下酶的稳定性,结果如下图所示(以未作处理的酶液的酶活性为100%)。据此分析,若要在发酵工业中利用该酶,发酵罐内较适宜的pH范围是_________。
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