4 . 组成人体血红蛋白的2条α链（α珠蛋白）和2条非α链（β珠蛋白或γ珠蛋白或δ珠蛋白），如图1，有HbA（α₂β₂）、HbA2（α₂δ₂）、HbF（α₂γ₂）等类型。其中，控制α珠蛋白合成的基因位于16号染色体，控制非α珠蛋白合成的基因都位于11号染色体。β地中海贫血是由β珠蛋白合成缺陷导致的遗传病。

   

(1)关于血红蛋白的下列叙述正确的是___（多选）。

A．血红蛋白是由元素C、H、O、N组成的

B．不同种类的血红蛋白具有不同的空间结构

C．β地中海贫血患者HbA2的含量降低

D．具有携带氧气的功能

(2)α珠蛋白基因和β珠蛋白基因的遗传___（遵循/不遵循）基因的自由组合定律。
(3)不同发育阶段的人红细胞所含的血红蛋白不同。在某阶段，γ珠蛋白基因（用D表示）表达关闭而β珠蛋白基因表达开启，此过程中DNA甲基转移酶（DNMT）发挥了关键作用，如图2所示。以下与D基因关闭表达相关表述合理的是___（编号选填）。

   

①DNMT催化D基因甲基化
②D基因甲基化会影响合成γ珠蛋白
③属于转录后水平的调控
④D基因关闭表达属于表观遗传现象
小明因经常出现头晕、乏力等症状去医院检查发现其HbA含量下降、HbA2含量升高。医生怀疑可能患有地中海贫血，于是进一步进行了基因检测，部分检测结果如表1所示。其中HBB是控制β珠蛋白合成的基因；杂合突变指一对等位基因中的一个基因出现突变；点突变是指只有一个碱基对发生改变的基因突变。
表1

检测项目	检测结果
α地中海贫血常见缺失（10种）	未检测到
α地中海贫血常见点突变（12种）	未检测到
β地中海贫血常见缺失（5种）	未检测到
β地中海贫血常见点突变（57种）	基因HBB杂合突变，影响了RNA加工，导致β珠蛋白链合成不足

(4)医生根据检测结果判断小明患有β地中海贫血，根据表1关于不同β地中海贫血型别的介绍，结合表2结果推测，小明目前的症状属于___（单选）。
表2

序号	型别	基因型	临床表现
1	轻型	β0β；β+β	无症状或轻度贫血，能存活至老年
2	中间型	β+β+；β0β+	多于幼童期出现症状，肝脾轻或中度肿大，中度贫血
3	重型	β+β+；β0β+；β0β0	患儿出生无症状，至3-12个月发病，慢性进行性贫血，面色苍白，肝脾肿大，发育不良，治疗能维持至20岁左右

注：β：正常β基因控制合成的β珠蛋白链正常
β⁺：β基因突变导致β珠蛋白链合成不足
β⁰：β基因突变导致不能合成β珠蛋白链

A．轻型

B．中间型

C．重型

D．无法确定

(5)小明向医生进行了遗传咨询，下列排序正确的是___（单选）。
①再发风险率估计②病情诊断③系谱分析确定遗传方式④提出预防措施

A．①③②④	B．④③①②
C．②③①④	D．②①③④

(6)由表2可知，β、β⁺、β⁰互为___（等位/非等位）基因，说明基因突变具有___性。
(7)小明夫妻具有相同的基因型，其子女可能有___种基因型，其中属于重型β地中海贫血基因型的概率有___（只考虑控制β珠蛋白合成的基因）。
(8)为避免小明夫妻生出重型β地中海贫血患儿，下列措施有效的是___（编号选填）。
①胎儿染色体分析
②胎儿血红蛋白分析
③胎儿基因检测
④胎儿性别筛选
⑤孕妇服用益气补血的药物

6 . 血红蛋白是红细胞内运输氧气的特殊蛋白，由四个亚基（α₁、α₂、β₁、β₂）构成，每个亚基由一条肽链和一个血红素分子构成，肽链盘绕折叠成球形结构把血红素分子“抱”在里面，结构如图（a）所示。图（b）是血红素的分子式，血红素能结合氧气。

(1)据图分析，一个血红蛋白分子中含有___条肽链；缺乏图中的某离子会引发贫血，该离子是___。
A．Mg²⁺   B．Cu²⁺   C．Zn²⁺   D．Fe²⁺
(2)某个亚基中的肽链上第六位氨基酸——谷氨酸换成缬氨酸后，包裹血红素的能力和携氧能力变弱。对该现象解释合理的是___（多选）。

A．谷氨酸和缬氨酸R基的差异导致

B．谷氨酸结合氧气的能力比缬氨酸强

C．氨基酸替换后引起蛋白结构改变

D．两种氨基酸参与形成的肽键不同

进一步研究发现，人体在出生前（胚胎期、胎儿期）和出生后的血红蛋白的携氧能力不同，是由于不同发育期构成血红蛋白的亚基类型不同。不同类型亚基中肽链不同，是由于不同发育期表达的α样基因（表达α系列亚基的肽链）和β样基因（表达β系列亚基的肽链）不同，即在整个生长发育过程中基因存在先后表达的现象。下图表示人体α样基因和β样基因在染色体上的位置，以及不同发育期人体血红蛋白的种类及其亚基的组成。

(3)据图可知，正常人体一条11号染色体上有___个β样基因。α样基因和β样基因之间遵循的遗传规律，依赖的细胞学基础是___（编号选填）。

(4)分析图，下列基因中最先表达的基因是___（编号选填）。
①α₁②α₂③α₃④β₂⑤β₃⑥β₅
(5)根据已有知识推测，出生后不再表达β₄基因的原因可能是___（多选）。

A．β4基因进行了甲基化修饰

B．含β4基因的DNA区域与组蛋白紧密结合

C．β4基因在酶的作用下被水解

D．细胞外液环境发生变化阻碍β4基因表达

(6)研究发现HbF结合氧气的能力要强于HbA，基于胎儿期和出生后个体所处环境有所不同的事实，人体在不同发育期表达不同类型血红蛋白的生物学意义是___（多选）。

A．胎儿期表达HbF有利于其通过胎盘从母体获取氧气

B．出生后表达HbA有利于携带氧气并扩散至组织细胞

C．满足人体在不同环境中对氧气的需求

D．丰富细胞的种类和功能及生物多样性

9 . 条件性基因敲除小鼠：为构建肝特异性CD36基因敲除小鼠模型，研究人员利用Cre-loxP系统开展实验。
【实验原理】
如图1所示，该系统中的Cre可识别DNA分子中特定的loxP序列，当DNA分子上存在两个同向loxP序列时，Cre可将两个loxP序列之间的DNA序列剪除，切口连接形成的环化产物被降解，从而达到敲除特定基因的目的。

(1)Cre的作用类似于基因工程中的_____，DNA切口环化连接的过程需要_____。（编号选填）
①质粒                           ②DNA连接酶             ③DNA聚合酶             ④限制性内切核酸酶
【实验过程】
图2显示两类工具鼠，区别于未经人工改造的野生型小鼠，其中A鼠成对的CD36基因两侧均分别引入一个同向loxP序列（基因型表示为L⁺L⁺，野生型为L^-L^-），B鼠中含一个外源导入的Cre编码序列（基因型表示为C ⁺C ^-，野生型为C ^-C ^-），Alb表示肝脏组织特异性启动子。研究人员利用A、B两类工具鼠作为亲本，选用合适的杂交策略，即可获得基于Cre-loxP系统的肝特异性CD36基因敲除目标小鼠。

(2)目标小鼠的基因型应为______。（单选）

A．L+L+C +C -

B．L+L+C -C -

C．L-L-C+C+

D．L+L-C+C -

(3)选择合适的杂交策略，目标小鼠最早可出现在______。（单选）

A．子一代

B．子二代

C．子三代

D．子四代

(4)杂交产生目标小鼠过程中，基因L⁺/L^-、C⁺/C ^-发生的行为包括______。（多选）

A．突变

B．重组

C．分离

D．复制

【实验结果】
研究人员取鼠尾细胞通过琼脂糖凝胶电泳鉴定子代1~8号小鼠的基因型，结果如图3。并对鉴定出的目标小鼠不同组织中CD36蛋白相对表达量进行了检测，结果如图4。


(5)已知A鼠、B鼠的基因型检测结果分别与图3中子代6号、1号小鼠相同，则图3中代表目标小鼠的是______号。
(6)为检验目标小鼠体内CD36基因的敲除效果，图4中对照小鼠应选择______（野生型小鼠/A鼠/B鼠）。
(7)下列①~④表示对小鼠不同组织细胞基因检测的结果，+表示存在，-表示缺失，其中符合目标小鼠情况的是_____。（编号选填）

编号	细胞类型	Cre编码序列	CD36基因
①	肝脏细胞	+	-
②	肾脏细胞	+	+
③	脂肪细胞	+	-
④	心肌细胞	-	+

(8)据题意和图4，描述Cre-loxP系统在目标小鼠体内发挥作用的机制______。

10 . 研究人员对某遗传病的病理机制进行研究，发现该病存在多种致病原因，家族1由单基因突变（A/a）导致，家族2由单基因突变（B/b）导致。图显示了A/a基因表达的部分氨基酸序列，数字表示氨基酸的排位。
   
A代表丙氨酸（GCU、GCC、GCA、GCG）。I代表异亮氨酸（AUU、AUC、AUA）。L代表亮氨酸（UUA、UUG、CUU、CUC、CUA、CUG）。*代表终止。终止密码子UAA、UAG、UGA。
(1)据图分析，A/a致病基因所表达的蛋白质的功能异常，可能原因是由于致病基因__________。（编号选填）
①转录提前终止②转录后翻译提前终止③第141位插入了一个碱基对④第142位缺失了一个碱基对⑤第142位替换了一个碱基对⑥第143位替换了一个碱基对
(2)A/a基因表达的正常蛋白和异常蛋白一定相同的是____。

A．氨基酸的排序

B．肽键的结构

C．氨基酸的数量

D．肽链的数量

家族1有一男三女共四个孩子，双亲和大女儿的表型正常，先发病就诊患者是儿子，二女儿和小女儿也出现了病理反应症状。儿子已婚，与妻子生育一个男孩，妻子与该男孩表型正常。
(3)据题中信息分析，家族1成员所含的致病基因是___________（①显性/②隐性）基因，该病属于________（①X/②常）染色体遗传病。（编号选填）
(4)家族1中，儿子与妻子所生男孩的相关基因型为_____。

A．aa

B．XaY

C．XAY

D．Aa

(5)家族1中，大女儿携带致病基因的概率为_____。

A．1/2

B．1/3

C．2/3

D．3/4

(6)家族2有一儿一女两个孩子，先发病就诊患者是女儿。通过对家族2全体家庭成员进行基因测序，发现父母和哥哥都不携带致病基因，则关于女儿患病的解释，正确的是_______。

A．一定发生的是常染色体畸变

B．一定发生的是显性突变

C．可能源自父亲的精原细胞减数第一次分裂间期的基因突变

D．可能源自母亲的卵原细胞DNA复制时发生了基因突变

(7)家族2父亲的精原细胞进行减数分裂时，基因A/a与基因B/b可遵循_____。

A．遵循基因分离定律	B．遵循自由组合定律
C．遵循碱基互补配对原则	D．遵循连锁互换定律