精品解析:北京市东城区2025—2026学年高一下学期期末考试生物试题
2026-07-10
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版必修2 遗传与进化 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 北京市 |
| 地区(市) | 北京市 |
| 地区(区县) | 东城区 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.27 MB |
| 发布时间 | 2026-07-10 |
| 更新时间 | 2026-07-11 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-10 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58750629.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2025-2026学年第二学期期末样卷
高一生物
2026.7
本试卷由样卷和校本题两部分组成,共100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第一部分 选择题(共2节,30分)
在每小题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
第一节(共13小题,每小题2分,共26分)
1. 将耐盐植物滨藜置于高浓度NaCl溶液中培养时,如下图所示,细胞内Ca2+会激活Na+转运。下列叙述错误的是( )
A. 当外界NaCl溶液浓度高于细胞液浓度时细胞会失水
B. Na+可以通过通道蛋白以主动运输方式进入细胞内
C. N蛋白和S蛋白都有降低细胞质基质渗透压的作用
D. 该机制有利于滨藜耐受高盐环境,正常生长发育
【答案】B
【解析】
【详解】A、根据渗透作用原理,当外界溶液浓度高于细胞液浓度时,水分子会顺相对含量梯度从细胞流出到外界,细胞发生失水,A正确;
B、通道蛋白介导的物质跨膜运输为协助扩散,顺浓度梯度进行,不需要消耗能量,不属于主动运输,且图示中高浓度Na+通过通道蛋白进入细胞是顺浓度梯度的协助扩散过程,B错误;
C、S蛋白可将细胞质基质中的Na+转运到细胞外,N蛋白可将细胞质基质中的Na+转运到液泡内,二者都能降低细胞质基质中的Na+浓度,从而降低细胞质基质的渗透压,C正确;
D、该机制可将进入细胞的Na+排出细胞或储存于液泡中,减轻高浓度Na+对细胞代谢的不利影响,有利于滨藜耐受高盐环境,正常生长发育,D正确。
2. 与洋葱根尖分生区细胞相比,造血干细胞有丝分裂的不同之处有( )
A. 核膜、核仁周期性消失和重现
B. 细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体
C. 着丝粒分裂,形成两条染色体
D. 细胞膜向内凹陷,细胞缢裂成两个
【答案】D
【解析】
【详解】A、无论是高等植物细胞还是动物细胞,有丝分裂过程中都存在前期核膜、核仁消失,末期核膜、核仁重建的周期性变化,二者该特点相同,A不符合题意;
B、高等植物细胞有丝分裂前期由细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体,动物细胞是由中心体发出星射线形成纺锤体,该特点是洋葱根尖分生区细胞的特征,不是造血干细胞的特征,B不符合题意;
C、有丝分裂后期着丝粒分裂,姐妹染色单体分开形成两条子染色体,是高等植物细胞和动物细胞有丝分裂共有的特征,二者该特点相同,C不符合题意;
D、动物细胞有丝分裂末期细胞膜向内凹陷,将细胞缢裂为两个子细胞,高等植物细胞有丝分裂末期通过形成细胞板,再扩展为细胞壁分隔细胞,该特征是造血干细胞有丝分裂的不同之处,D符合题意。
3. 绝大多数细胞在经历有限次数的分裂后不再具有增殖能力,会逐渐衰老、凋亡。下列叙述错误的是( )
A. 体细胞可以通过有丝分裂增加细胞数目
B. 细胞衰老过程中存在基因的选择性表达
C. 衰老细胞中各种酶的活性均会明显降低
D. 细胞凋亡是受基因调控的细胞程序性死亡
【答案】C
【解析】
【详解】A、体细胞增加细胞数目的主要方式为有丝分裂,A正确;
B、细胞衰老是细胞正常的生命历程,受基因调控,过程中存在衰老相关基因的选择性表达,B正确;
C、衰老细胞中是多种酶的活性降低,并非所有酶活性都明显降低,与衰老、凋亡相关的酶活性反而会升高,C错误;
D、细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,又称为细胞程序性死亡,受基因严格调控,D正确。
4. 豌豆和果蝇都是常用的遗传学实验材料,关于它们所具备的优点,不包括( )
A. 比较常见,易于培养繁殖
B. 具有易于区分的相对性状
C. 只能在不同个体间进行杂交
D. 子代数目多,利于统计学分析
【答案】C
【解析】
【详解】A、豌豆是常见栽培植物,易于种植,果蝇是常见昆虫,饲养成本低、繁殖速度快,二者都具备易于培养繁殖的特点,属于实验材料的优点,A不符合题意;
B、豌豆有高茎、矮茎、圆粒、皱粒等多对易于区分的相对性状,果蝇有红眼、白眼、长翅、残翅等多对易于区分的相对性状,方便实验过程中观察统计性状,属于实验材料的优点,B不符合题意;
C、豌豆是自花传粉、闭花授粉的植物,自然状态下就可以进行自交,并非只能在不同个体间进行杂交,C符合题意;
D、豌豆单次结种数量多,果蝇繁殖能力强、子代个体数目多,实验统计时样本量充足,更易得到符合统计学规律的结果,属于实验材料的优点,D不符合题意。
5. 现有甲、乙、丙三种纯合大豆品系,种皮颜色分别为绿色、黄色和棕色。取不同品系进行杂交,F1自交得F2,所结种子种皮颜色情况如下表。下列叙述正确的是( )
组合
亲本
F1植株所结种子种皮颜色
F2植株所结种子种皮颜色及数量
1
甲×乙
绿色
绿色232株、黄色78株
2
乙×丙
绿色
绿色181株、黄色59株、棕色82株
A. 种皮颜色由两对等位基因控制,它们位于一对同源染色体上
B. 组合1的F2中结绿色种皮种子的植株全部都是杂合子
C. 组合2的F2中结黄色种皮种子的植株里纯合子约占2/3
D. 组合2的F2中结棕色种皮种子的植株里基因型纯合的有2种
【答案】D
【解析】
【详解】A、组合2的F₂性状分离比=9:3:4,是9:3:3:1的变式,说明两对等位基因位于两对同源染色体上,设相关基因用A、a,B、b表示,A错误;
B、组合1的F₂绿:黄=3:1,说明F₁一对基因杂合一对基因显性纯合,自交后代绿色植株包含显性纯合子和杂合子,并非全部为杂合子,B错误;
C、组合2的F₂中黄色种皮为单显表型中的一种A_bb或aaB_,结黄色种皮种子的植株里纯合子约占1/3,C错误;
D、组合2的F₂中棕色种皮的基因型为A_bb、aabb或aaB_、aabb,其中纯合基因型共2种,D正确。
6. 果蝇控制棘眼的基因和控制截翅的基因均位于X染色体上。将棘眼截翅雌蝇和正常眼正常翅(野生型)雄蝇杂交,F1雄蝇均为棘眼截翅,雌蝇均为野生型,F1自交,F2中雌蝇出现了四种表型,数量分别为2207、488、490、2125只。下列叙述正确的是( )
A. 棘眼对正常眼、截翅对正常翅为隐性
B. 这两对基因的遗传遵循自由组合定律
C. F1雌蝇能够产生4种等量的雌配子
D. F2雄蝇中棘眼截翅和野生型各占1/2
【答案】A
【解析】
【详解】A、F1雌蝇的一条X染色体来自母本(携带棘眼、截翅基因),一条来自父本(携带正常眼、正常翅基因),表型为野生型,说明棘眼对正常眼、截翅对正常翅为隐性,A正确;
B、自由组合定律的适用对象是非同源染色体上的非等位基因,题干明确两对基因均位于X染色体上,属于同源染色体上的非等位基因,不遵循自由组合定律,B错误;
C、F1雄蝇均为棘眼截翅,说明其只能为F2雌蝇提供相应的隐性基因,F2雌蝇的表型由F1雌蝇提供的配子决定,F2雌蝇的四种表型比例为2207:488:490:2125,说明F1雌蝇产生了4种雌配子且比例不等,C错误;
D、F2雄蝇的X染色体来自F1雌蝇,表型和F1雌蝇的配子类型对应,结合C项的分析可知,F1雌蝇产生了4种雌配子且比例不等,这样F2雄蝇不止有棘眼截翅和野生型两种性状,D错误。
7. 赫尔希和蔡斯通过“T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验”证实DNA是遗传物质,关于实验过程的叙述正确的是( )
A. 需要有一组同时含35S和32P的噬菌体进行实验
B. 噬菌体与细菌混合时间越长,实验效果越明显
C. 32P标记组能检测到子代噬菌体具有放射性
D. 35S标记组经离心后,上清液的放射性很低
【答案】C
【解析】
【详解】A、实验需设置两组,分别用仅含35S和仅含32P的噬菌体进行实验,若同时标记两种元素,无法判断放射性的来源,A错误;
B、若噬菌体与细菌混合时间过长,大肠杆菌会裂解,子代噬菌体释放到上清液中,会干扰32P标记组的实验结果,B错误;
C、32P标记的是噬菌体的DNA,侵染时噬菌体DNA进入大肠杆菌内,以自身DNA为模板复制出子代噬菌体的DNA,因此子代噬菌体能检测到放射性,C正确;
D、35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳,侵染时蛋白质外壳不进入大肠杆菌,搅拌离心后蛋白质外壳主要分布在上清液中,因此上清液放射性很高,D错误。
8. 以下关于DNA分子的叙述错误的是( )
A. 磷酸和脱氧核糖交替连接构成基本骨架
B. 两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对
C. 不同DNA中(A+T)/(C+G)的值相近
D. DNA分子的碱基排列顺序储存了遗传信息
【答案】C
【解析】
【详解】A、DNA分子的外侧由磷酸和脱氧核糖交替连接构成基本骨架,碱基排列在内侧,A正确;
B、DNA两条链上的碱基遵循碱基互补配对原则,通过氢键连接形成碱基对,A与T之间形成2个氢键,C与G之间形成3个氢键,B正确;
C、根据碱基互补配对原则,双链DNA中A=T、C=G,不同DNA的A、T含量和C、G含量不一定相同,C错误;
D、DNA分子中碱基对的特定排列顺序储存着遗传信息,D正确。
9. 用含有15NH4Cl的培养液培养大肠杆菌,让大肠杆菌繁殖若干代,然后将大肠杆菌转移到含有14NH4Cl的培养液中繁殖一代,下图为此时细胞中DNA复制的示意图。下列叙述错误的是( )
A. 图中所示的DNA复制方式为半保留复制
B. 15N出现在a、d链,14N出现在b、c链
C. 酶Ⅰ代表DNA聚合酶,酶Ⅱ代表解旋酶
D. b链延伸方向为5′→3′,c链为3′→5′
【答案】D
【解析】
【详解】A、图中复制产生的子代DNA均保留了亲代DNA的一条链,符合半保留复制的特点,A正确;
B、初始培养时大肠杆菌的DNA两条链均被15N标记,即母链a、d含15N,转移到含14N的培养液后,新合成的子链b、c以含14N的脱氧核苷酸为原料,因此15N出现在a、d链,14N出现在b、c链,B正确;
C、酶Ⅱ可断裂氢键、解开DNA双螺旋结构,为解旋酶;酶Ⅰ催化脱氧核苷酸连接形成子链,为DNA聚合酶,C正确;
D、DNA聚合酶只能从子链的5'端向3'端延伸,因此b、c两条子链的延伸方向均为5′→3′,D错误。
10. 人体可从饮食中摄取肌酸,抑郁症患者通常体内肌酸水平较低。双歧杆菌是一种肠道益生菌,研究发现它的代谢产物可通过促进肠上皮细胞中构成染色体的组蛋白发生乙酰化,进而促进肌酸转运蛋白基因表达,增加肌酸吸收。下列叙述错误的是( )
A. 组蛋白乙酰化影响基因表达水平属于表观遗传
B. 组蛋白乙酰化水平与肠道肌酸吸收水平成负相关
C. 补充肌酸或双歧杆菌可能有利于缓解抑郁症状
D. 上述现象显示出生物体性状会受到环境因素影响
【答案】B
【解析】
【详解】A、表观遗传是指DNA序列不发生改变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象,组蛋白乙酰化属于不改变DNA序列的基因表达调控方式,属于表观遗传,A正确;
B、由题干可知,组蛋白乙酰化水平越高,肌酸转运蛋白基因表达越强,肌酸吸收水平越高,二者成正相关,B错误;
C、抑郁症患者体内肌酸水平较低,补充肌酸可直接提高体内肌酸水平,补充双歧杆菌可促进肌酸吸收,二者都可能有利于缓解抑郁症状,C正确;
D、饮食中的肌酸、肠道的双歧杆菌都属于环境因素,二者可影响体内肌酸水平这一性状,说明生物体性状会受到环境因素影响,D正确。
11. 利用二倍体水稻植株①和②,通过多种途径进行育种,过程如下图所示。下列叙述错误的是( )
A. 过程a和过程c的原理是基因重组
B. 过程b得到的植株可能具有新性状
C. 过程d和f都可以抑制纺锤体形成
D. 植株③⑤为二倍体,⑥⑦为单倍体
【答案】D
【解析】
【详解】A、过程a为杂交,过程c为连续自交,二者均属于杂交育种的操作环节,育种原理都是基因重组,A正确;
B、过程b为射线诱变处理,原理是基因突变,基因突变可产生新的等位基因,因此得到的植株④可能具有新性状,B正确;
C、秋水仙素处理和低温处理的作用机理相同,都可以抑制细胞分裂过程中纺锤体的形成,使染色体数目加倍,C正确;
D、植株③是二倍体①和②杂交得到的后代,为二倍体;植株⑤是③连续自交得到的,染色体数目不变,仍为二倍体;植株⑥是二倍体③经秋水仙素处理后染色体加倍得到的四倍体,不是单倍体;植株⑦是花药离体培养得到的单倍体,D错误。
12. 2026年5月,我国科学家首次从距今约40万年的直立人化石中成功提取出牙釉质蛋白,发现其与现代部分人群共有特定的氨基酸变异位点。该研究成果为“生物有共同祖先”提供了( )
A. 分子生物学证据 B. 胚胎学证据
C. 比较解剖学证据 D. 化石证据
【答案】A
【解析】
【详解】蛋白质属于生物大分子,通过比较直立人与现代人群的蛋白质氨基酸序列的相似性判断亲缘关系,属于分子生物学证据,A正确,BCD错误。
13. 中地雀喙的大小受一对等位基因L(大喙)和S(小喙)控制。对加拉帕戈斯岛上的中地雀进行了长期追踪研究,部分环境变化记录见表1;2004年旱灾过后对中地雀种群的基因型调查结果见表2。下列叙述错误的是( )
表1
年份
岛上生态环境变化
1977
干旱,种子大而坚硬的耐旱植物蒺藜增多
1983
湿润,种子小而软的鱼黄草等植物繁盛
2004
干旱,蒺藜增多,取食蒺藜的大地雀迁入
表2
基因型
存活量(只)
死亡量(只)
存活率(%)
LL
6
14
30.0
LS
17
15
53.1
SS
14
5
73.7
A. 1977年蒺藜增多会使大喙个体更具有生存优势
B. 1983年的环境变化会促使中地雀产生小喙变异
C. 2004年旱灾后,种群小喙基因频率约为60.8%
D. 大地雀的迁入可能改变中地雀种群的进化方向
【答案】B
【解析】
【详解】A、1977年蒺藜增多,其种子大而坚硬,大喙个体更易咬开种子获取食物,生存优势更强,A正确;
B、变异是不定向且先于自然选择存在的,1983年的湿润环境只是对已有的小喙变异进行定向选择,不会促使中地雀定向产生小喙变异,B错误;
C、2004年旱灾后存活个体中,LL有6只、LS有17只、SS有14只,总等位基因数为(6+17+14)×2=74,S基因数为17+14×2=45,因此S基因(小喙基因)频率为45/74×100%≈60.8%,C正确;
D、大地雀迁入后与中地雀竞争取食蒺藜,会改变中地雀的生存压力,进而改变自然选择的方向,可能改变中地雀种群的进化方向,D正确。
第二部分 非选择题(共2节,70分)
第一节(共5小题,每小题12分,共60分)
14. 孤雌生殖是指由雌性个体产生的生殖细胞直接发育成新个体的生殖方式。对一种能够进行孤雌生殖的枝角类水蚤(2n=24)进行了研究。
(1)枝角类水蚤的生活史如图1所示。在环境良好时,水蚤雌体通过产生夏卵繁育后代;环境恶劣时部分夏卵可被诱导发育为雄体,雌、雄性个体通过____________产生配子,受精后雌体产生休眠卵,在条件适宜时再孵化。可以看出,水蚤只在____________条件下进行孤雌生殖。
(2)对水蚤夏卵的产生机制进行研究。
①水蚤蜕皮标志着产生夏卵的细胞分裂过程已启动,一只水蚤可同时产生发育高度同步的多枚夏卵。为了解夏卵产生完整过程,选择处于蜕皮后____________的水蚤取样制作装片,用显微镜观察到如图2结果,ABC图中的染色体均包括两条姐妹染色单体;组蛋白H3磷酸化是细胞分裂重要特征,一般在分裂中期达到最高水平,在图A、C对应时间检测到组蛋白H3磷酸化达到峰值。以上是在____________水平探究夏卵产生机制。
②对水蚤夏卵的产生机制有如下两种假设:
假设一:减数分裂某阶段有特殊变化,导致子细胞染色体数目不减半;
假设二:直接通过有丝分裂产生。
实验结果支持假设____________,选择选项并排序填写在答题卡上,解释支持的假设。
a.进入有丝分裂
b.进入减数分裂Ⅰ
c.进入减数分裂Ⅱ
d.同源染色体分离进入子细胞
e.姐妹染色单体分离进入子细胞
f.分裂暂时停滞
(3)休眠卵一般一次只能产生2个,产生效率远低于夏卵,但可通过发育停滞渡过逆境。从进化与适应的角度,阐述这种枝角类水蚤的生殖方式对种群延续的意义____________。
【答案】(1) ①. 减数分裂 ②. 良好
(2) ①. 不同时间 ②. 细胞 ③. 假设一 ④. bdfce
(3)环境良好时,孤雌生殖可快速产生大量后代,快速扩大种群,充分利用有利环境资源;环境恶劣时,通过有性生殖产生休眠卵,有性生殖的基因重组增加了种群遗传多样性,为适应逆境提供了更多可遗传变异,同时休眠卵能抵抗不良环境,待环境适宜后再萌发,保证种群渡过逆境延续;这种生殖策略是对多变环境的适应,保障了种群在不同环境条件下的延续。
【解析】
【小问1详解】
有性生殖中雌雄个体通过减数分裂产生配子;结合题干和图示可知,只有环境条件良好时,水蚤通过夏卵进行孤雌生殖,环境恶劣时进行有性生殖产生休眠卵。
【小问2详解】
①夏卵发育同步,要观察完整的分裂过程,需要在蜕皮后不同时间取样观察;本研究观察细胞内染色体的行为、研究细胞分裂过程,属于细胞水平的探究。
② 若为有丝分裂,仅发生一次分裂,只会出现一次中期磷酸化峰值,而实验中A、C检测到两次峰值,说明存在两次连续分裂,支持假设一(减数分裂特殊机制导致染色体不减半),分裂顺序为:进入减数分裂Ⅰ→同源染色体分离→分裂暂时停滞→进入减数分裂Ⅱ→姐妹染色单体分离,最终子细胞染色体数目不减半,故分裂顺序为bdfce。
【小问3详解】
休眠卵一般一次只能产生2个,产生效率远低于夏卵,但可通过发育停滞渡过逆境。这种枝角类水蚤的生殖方式对种群延续的意义:环境良好时,孤雌生殖可快速产生大量后代,快速扩大种群,充分利用有利环境资源;环境恶劣时,通过有性生殖产生休眠卵,有性生殖的基因重组增加了种群遗传多样性,为适应逆境提供了更多可遗传变异,同时休眠卵能抵抗不良环境,待环境适宜后再萌发,保证种群渡过逆境延续;这种生殖策略是对多变环境的适应,保障了种群在不同环境条件下的延续。
15. 慢性髓系白血病(CML)源于骨髓造血干细胞的癌变,致病机制如图1所示。ABL基因编码的ABL蛋白是一种酪氨酸激酶;CML患者形成了BCR-ABL融合基因,会高表达持续激活的酪氨酸激酶,引发骨髓粒细胞恶性增殖。
(1)由以上信息可知,CML患者发生的变异类型是____________,ABL基因是一种____________(选填“原癌基因”“抑癌基因”)。
(2)如图2所示,ABL蛋白处于无活性状态时,其调控序列会插入____________,形成紧密折叠的自抑制构象;在特定信号作用下,ABL蛋白转变为有活性状态,此时激酶结构域可通过水解ATP,磷酸化CRKL蛋白,激活细胞增殖信号通路。综合以上信息,BCR-ABL融合蛋白会持续处于活性状态的原因是____________。
(3)酪氨酸激酶抑制剂(TKI)可结合BCR-ABL融合蛋白的ATP结合位点,发挥治疗作用。为评估TKI对融合蛋白的作用,取某患者使用TKI治疗前和治疗后的骨髓粒细胞分别进行体外培养,培养条件及部分检测结果如图3所示。治疗前细胞的检测结果说明____________。治疗后细胞的检测结果说明该患者已对TKI出现耐药性,在图3中补充支持结论的实验结果____________。
(4)为优化治疗效果,结合以上研究,提出一个针对BCR-ABL融合蛋白的新型药物开发思路,并做出解释____________。
【答案】(1) ①. 染色体结构变异(染色体易位) ②. 原癌基因
(2) ①. 激酶结构域的调控序列结合位点 ②. BCR−ABL融合蛋白丢失了ABL原有的调控序列,无法结合调控序列结合位点形成自抑制构象,使激酶结构域持续保持激活状态
(3) ①. TKI可抑制BCR−ABL融合蛋白的酪氨酸激酶活性,且抑制效果随TKI浓度升高而增强 ②.
(4)可开发能够靶向结合BCR-ABL融合蛋白激酶结构域底物结合位点的抑制剂,该类药物可阻断激酶对底物CRKL的磷酸化,抑制细胞增殖信号通路,对TKI耐药的患者也可发挥治疗作用(或可开发模拟原ABL调控序列功能的药物,结合到激酶结构域的调控序列结合位点,使融合蛋白恢复自抑制构象,失去激酶活性,从而抑制粒细胞恶性增殖,对TKI耐药的患者发挥治疗作用)
【解析】
【小问1详解】
9号染色体和22号染色体为非同源染色体,由图1可知,9号染色体和22号染色体之间发生了片段的互换,属于染色体结构变异中的易位。原癌基因表达的蛋白质是细胞正常生长和增殖所必需的,这类基因一旦突变或过量表达而导致蛋白质活性过强,就可能引起细胞癌变。由题意可知,ABL基因编码的ABL蛋白是一种酪氨酸激酶,其融合基因BCR-ABL会高表达持续激活的酪氨酸激酶,导致细胞恶性增殖发生癌变,据此判断导致该癌变的ABL基因是一种原癌基因。
【小问2详解】
结合图2可知,ABL无活性时,调控序列结合到激酶结构域的调控结合位点,让激酶结构域无法结合ATP和底物,形成自抑制。由题意可知,ABL蛋白在特定信号作用下,转变为有活性状态,此时激酶结构域可通过水解ATP,磷酸化CRKL蛋白,激活细胞增殖信号通路。而BCR-ABL融合蛋白缺失了ABL原有的调控序列,无法形成自抑制构象,激酶结构域的ATP结合位点和底物结合位点持续暴露,始终保持活性状态,即BCR-ABL融合蛋白会持续处于活性状态。
【小问3详解】
根据题意可知,在特定信号作用下,ABL蛋白转变为有活性状态,此时激酶结构域可通过水解ATP,磷酸化CRKL蛋白,激活细胞增殖信号通路。由图可知,不同浓度的TKI可以抑制CRKL蛋白磷酸化水平,从而抑制BCR-ABL融合蛋白的激酶活性,且TKI浓度越高,抑制作用越强。若治疗后细胞的检测结果说明该患者已对TKI出现耐药性,则治疗后的CRKL磷酸化水平在各TKI浓度下均远高于同浓度治疗前的水平,随TKI浓度升高,磷酸化水平下降幅度很小,曲线近似平缓,故图示结果为:
【小问4详解】
可开发能够靶向结合BCR-ABL融合蛋白激酶结构域底物结合位点的抑制剂。 因为TKI通过结合ATP结合位点发挥作用,耐药后多是ATP结合位点突变导致TKI无法结合,而底物结合位点仍正常,该类药物可以阻断激酶对底物CRKL的磷酸化,抑制增殖信号通路,对耐药的癌细胞依然有效(或可开发模拟原ABL调控序列功能的药物,结合到激酶结构域的调控序列结合位点,使融合蛋白恢复自抑制构象,失去激酶活性,从而抑制粒细胞恶性增殖,对TKI耐药的患者发挥治疗作用)。
16. 提高小麦产量是保障我国粮食安全的关键途径,保证小麦籽粒重量是育种中的重要目标。
(1)将具有大粒性状的小麦品系X和具有小粒性状的小麦品系S进行杂交,F1全部表现为大粒,F1自交后代中大粒植株约占3/4,说明大粒为____________性状,这对相对性状的遗传遵循____________定律。
(2)为确认控制大粒性状的基因,需培育一群仅在籽粒大小上存在差异的植株(IL)。为培育IL,将(1)中F1与品系____________回交,筛选出大粒植株,多次重复上述步骤后,将获得的大粒植株自交,子代即为IL。
(3)利用IL进行系列实验,进一步确定控制大粒性状的基因。
①单核苷酸多态性(SNP)是指同一物种的不同个体,在DNA分子的相同位置上,由单个核苷酸不同所引起的DNA序列差异。对IL进行SNP分析,统计各染色体DNA上典型SNP在大粒、小粒植株之间的差异性,结果如图1,初步确定大粒基因位于____________号染色体上,依据是____________。
②继续分析IL中两个纯合大粒株系IL1、IL2,对①所确认的染色体分析结果如图2,可推断大粒基因位于____________位点之间。图中染色体既有来自品系S的片段,也有来自品系X的片段的主要原因是,在IL培育过程中,大粒植株____________。
③进一步检测发现上述位点间共有65个基因,又检测确定了IL1与品系S的基因表达水平____________的382个基因,同上检测确定了IL2中的441个基因,取三组检测所确定基因的交集,筛选得到1个基因T,并最终确定基因T是控制大粒性状的基因。该基因的发现为小麦高产育种提供了重要的基因资源。
【答案】(1) ①. 显性 ②. 基因的分离
(2)S (3) ①. 20 ②. 只有20号染色体上多数SNP位点的相对差异性超过差异显著性阈值,说明籽粒大小性状与20号染色体关联 ③. c1∼c5 ④. 减数分裂产生配子时,同源染色体的非姐妹染色单体发生交叉互换 ⑤. 存在差异
【解析】
【小问1详解】
大粒和小粒杂交,F1全为大粒,F1自交后代大粒:小粒=3:1,符合一对等位基因的分离定律,说明大粒是显性性状,该对性状遵循基因的分离定律。
【小问2详解】
要获得仅在籽粒大小上存在差异的近等基因系IL,需要将F1与亲本S回交,多次回交筛选后,植株遗传背景基本与S一致,仅保留来自X的大粒基因区段。
【小问3详解】
① 由图1可知,只有20号染色体的SNP位点相对差异性普遍超过差异显著性阈值,说明大粒/小粒性状和20号染色体相关,因此确定大粒基因位于20号染色体。
② 黑色片段为X(大粒亲本)的片段,两个大粒株系共有的X来源片段为c1∼c5区间,因此大粒基因一定位于该区间;培育过程中,大粒植株减数分裂产生配子时,同源染色体的非姐妹染色单体发生交叉互换,导致染色体重组,因此一条染色体上会同时出现S和X的来源片段。
③ 要筛选控制大粒性状的基因,需要先筛选出大粒株系和小粒品系S中表达水平存在差异的基因,再取两个大粒株系差异基因的交集,得到候选目标基因。
17. 学习以下材料,回答(1)~(4)题。
猫的颜色密码
猫的毛色表型丰富,是哺乳动物里最复杂的情况之一,也是研究基因功能与调控的理想模型。
猫的毛色由毛囊内黑素细胞所合成的黑色素来决定。位于常染色体上的C基因编码的酪氨酸酶,是黑色素生成所必需的。基因检测发现暹罗猫的C基因存在隐性突变(CS),变异的酪氨酸酶具有较高热敏感性,酶活性在体温较高的躯干部和温度较低的肢端、头面部之间存在明显差异。暹罗猫在出生时通常全身雪白,之后面部、耳朵、腿和尾上的毛色逐渐加深,如图1所示,这种特征称为重点色。缅甸猫的C基因存在另一隐性突变(Cb),酪氨酸酶活性降低,对温度敏感性很小,缅甸猫表现为全身暖棕色。暹罗猫与缅甸猫的杂交子代被称为东奇尼猫,会同时表现出两个亲本的毛色特征。
猫的黑色素包括两类,真黑素决定黑色系(黑色、巧克力色等),褐黑素决定红色系(橘色、奶油色等),猫的毛色本质上是由两种黑色素的合成、分布差异决定的。酪氨酸酶参与生成的多巴醌,是真黑素与褐黑素的共同前体。当黑素细胞表面的受体MC1R被激活时,启动真黑素合成通路,B基因是该通路的关键基因,在其作用下,多巴醌将进一步生成真黑素,呈现黑色。图2所示为某巧克力色毛的猫家系,这一毛色是B基因突变使真黑素合成量减少造成的。当X染色体上存在O基因时,真黑素合成会被强烈抑制,多巴醌转而合成褐黑素,毛发呈橘色。
猫的单根毛发有纯色和混合色两种类型。常染色体上的A基因能显著抑制MC1R功能,且存在周期性表达,会导致单根毛发呈现颜色交替分布,称为刺鼠毛。在野外,刺鼠毛更有利于隐蔽,我国本土品种狸花猫就具有这种毛发。若A基因突变为a基因,则猫毛为纯色,典型的暹罗猫具有纯色毛。
人工选育对猫的基因频率产生了很大影响,由于毛色相关基因还可能影响其他发育过程,在培育时需要慎重。作为珍贵的伴侣动物,毛色各异的猫咪都值得被爱护。
(1)暹罗猫和缅甸猫的毛色遗传机制体现出基因可以通过控制____________来控制代谢过程,进而控制性状。
(2)暹罗猫的肢端和头面部呈现深色的原因是____________。若雌雄东奇尼猫杂交,子代的类型及比例应为____________。
(3)猫的毛色往往不是单一基因作用的结果,根据文中信息,以下关于毛色相关基因关系的叙述,正确的有____________。
A. 若C基因发生功能缺失突变,A基因将失去调控作用
B. 若MClR基因发生功能缺失突变,B基因将无法发挥作用
C. 橘色毛色是B基因和O基因共同作用的结果
D. O基因会加强A基因效应,呈现黑、橘色交替的刺鼠毛
(4)根据图2分析,巧克力色毛的遗传方式为____________,后续研究发现B基因与C基因不在同一条染色体上。利用巧克力重点色的暹罗猫为母本,在下方纯合品系中选择父本,用遗传图解表示首次选择到全身纯色巧克力色猫的最佳杂交方案(只需写出杂交所针对的基因)____________。
待选父本:甲、全身纯色黑猫
乙、黑色狸花猫
丙、全身纯色白猫
【答案】(1)酶的合成
(2) ①. 该部位温度较低,CS基因编码的酪氨酸酶在该部位活性较高,因而催化黑色素合成增多,使该部位呈现深色 ②. 暹罗猫∶东奇尼猫∶缅甸猫=1∶2∶1, (3)AB
(4) ①. 常染色体隐性遗传 ②.
选甲作为父本,让F1雌雄交配,F2中基因型为bbaaC_的个体即为全身纯色巧克力色猫,该方案能最快获得目标个体
【解析】
【小问1详解】
暹罗猫和缅甸猫的毛色遗传机制体现出基因可以通过控制酶的合成来控制代谢过程,进而控制性状,这是生物对性状的间接控制。
【小问2详解】
题意显示,猫的毛色由毛囊内黑素细胞所合成的黑色素来决定。位于常染色体上的C基因编码的酪氨酸酶,是黑色素生成所必需的。暹罗猫的C基因存在隐性突变(CS),变异的酪氨酸酶具有较高热敏感性,酶活性在体温较高的躯干部和温度较低的肢端、头面部之间存在明显差异,据此可知,暹罗猫的肢端和头面部呈现深色的原因是该部位温度较低,CS基因编码的酪氨酸酶在该部位活性较高,因而催化黑色素合成增多,使该部位呈现深色。暹罗猫基因型可表示为CSCS,缅甸猫基因型为CbCb,杂交子代东奇尼猫基因型为CSCb;一对等位基因的杂合子自交,后代基因型比例为CSCS(暹罗猫)∶CSCb(东奇尼猫)∶CbCb(缅甸猫)=1∶2∶1,对应表现型比例为1∶2∶1。
【小问3详解】
A、C基因编码的酪氨酸酶是黑色素合成必需,若C功能缺失,无法生成黑色素,A调控毛色分布的作用就无法体现,A正确。
B、B基因是MC1R激活后的真黑素合成通路的关键基因,若MC1R功能缺失,真黑素通路无法启动,B基因无法发挥作用,B正确。
C、只要O基因存在,就会强烈抑制真黑素合成,无论B基因功能是否正常,都会合成褐黑素表现橘色,因此橘色不是B和O共同作用的结果,C错误。
D、O基因会完全抑制真黑素合成,全部合成褐黑素,不会呈现黑橘交替的刺鼠毛,D错误。
【小问4详解】
根据系谱图,双亲表现为黑色,可生育出巧克力色子代,说明巧克力色为隐性;且存在雌性巧克力色子代,其父亲表现正常,因此巧克力色毛的遗传方式为常染色体隐性遗传。后续研究发现B基因与C基因不在同一条染色体上。说明它们的遗传遵循基因自由组合定律,利用巧克力重点色的暹罗猫为母本,选择父本甲(全身纯色黑猫),杂交方案如下:
然后让F1雌雄交配,F2中基因型为bbaaC_的个体即为全身纯色巧克力色猫,该方案能最快获得目标个体。
18. 马以超强的爆发力和持久的耐力,成为卓越运动能力的典范。剧烈运动会产生大量活性氧,若不及时清除将使细胞处于氧化应激状态,损伤细胞,对马应对氧化应激的保护机制展开研究。
(1)K蛋白是细胞中的活性氧感受器,N蛋白是调控抗氧化基因表达的关键蛋白。如图1所示,平静状态下K蛋白与N蛋白结合,促进其降解;剧烈运动时活性氧上升,K蛋白____________改变,释放N蛋白进入细胞核,促进____________酶启动抗氧化基因的转录,激活细胞保护程序。
(2)K蛋白在哺乳动物中序列保守,但马的K蛋白第15位氨基酸由精氨酸变为了半胱氨酸,K蛋白长度并无变化。
①与其他哺乳动物的K基因相比,马的K基因转录模板链中编码第15位精氨酸的序列发生了碱基____________的替换,使其对应的密码子(CGA)变为了终止密码子(UGA),但翻译并未提前终止,这一现象称为翻译通读。
②已知哺乳动物的硒蛋白基因表达过程中存在重编码机制,使位于mRNA中间的密码子UGA能够编码硒代半胱氨酸,实现翻译通读。如图2所示,蛋白SBP2能够特异性结合硒蛋白的mRNA 3端的____________结构,使mRNA空间结构发生改变;蛋白eEF能特异性结合____________的tRNA(tRNASec);SBP2通过结合eEF,促使tRNAsec进入核糖体,使肽链合成能够继续。
③进一步检测发现马细胞中存在携带半胱氨酸的特化的tRNA8x,且K基因mRNA的3端存在另一种特化的茎环结构。研究表明马细胞利用了硒蛋白翻译的相似机制实现了K基因翻译通读,这是多个基因突变保留、积累的结果。从分子水平推测并阐述马细胞中还存在哪些必要的基因突变才能保证该机制的实现____________。
(3)进一步利用N蛋白和K蛋白双敲除的人细胞进行实验,结果表明相比其他哺乳动物的K蛋白,马的K蛋白在平静状态下对N蛋白的抑制作用减弱,在氧化应激状态下马的K蛋白对细胞的保护作用更强。请根据实验结果,在答题卡上将实验设计补充完整。综合上述研究,证实了马能够高效响应氧化应激,保护细胞,这是它能适应高强度运动的原因之一____________。
【答案】(1) ①. 空间结构 ②. RNA聚合
(2) ①. 一个 ②. 茎环 ③. 携带硒代半胱氨酸 ④. SBP2编码基因发生突变,使SBP2蛋白能够特异性结合K基因mRNA 3端的特化茎环结构;eEF编码基因发生突变,使eEF蛋白能够特异性结合携带半胱氨酸的特化tRNA
(3)实验设计补充:将N、K双敲除的人细胞平均分为两组,分别转入等量的其他哺乳动物K基因表达载体和马的K基因表达载体,在相同且适宜条件下培养; 再将两组细胞分别置于正常条件(平静无氧化应激)和氧化应激条件下培养; 检测对比:正常条件下两组细胞的N蛋白含量(降解量),氧化应激条件下两组细胞的损伤程度(细胞存活率)。
【解析】
【小问1详解】
蛋白质功能改变的核心原因是空间结构改变,K蛋白结合活性氧后空间结构改变,释放N蛋白;转录过程需要RNA聚合酶结合基因启动子启动转录,因此此处为RNA聚合酶。
【小问2详解】
①密码子由CGA变为UGA仅发生1个碱基的改变,对应DNA转录模板链发生1个碱基的替换。②由图2可直接得,SBP2特异性结合mRNA 3'端的茎环结构;该机制中UGA编码硒代半胱氨酸,eEF特异性结合携带硒代半胱氨酸的tRNASec。③类比硒蛋白的翻译通读机制,现有K基因突变、特化tRNA、特化茎环的基础上,还需要SBP2和eEF发生对应突变,才能完成翻译通读,得到长度正常、功能正确的K蛋白。
【小问3详解】
实验设计补充:将N、K双敲除的人细胞平均分为两组,分别转入等量的其他哺乳动物K基因表达载体和马的K基因表达载体,在相同且适宜条件下培养; 再将两组细胞分别置于正常条件(平静无氧化应激)和氧化应激条件下培养; 检测对比:正常条件下两组细胞的N蛋白含量(降解量),氧化应激条件下两组细胞的损伤程度(细胞存活率)。
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2025-2026学年第二学期期末样卷
高一生物
2026.7
本试卷由样卷和校本题两部分组成,共100分。考试时长90分钟。考生务必将答案答在答题卡上,在试卷上作答无效。考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
第一部分 选择题(共2节,30分)
在每小题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
第一节(共13小题,每小题2分,共26分)
1. 将耐盐植物滨藜置于高浓度NaCl溶液中培养时,如下图所示,细胞内Ca2+会激活Na+转运。下列叙述错误的是( )
A. 当外界NaCl溶液浓度高于细胞液浓度时细胞会失水
B. Na+可以通过通道蛋白以主动运输方式进入细胞内
C. N蛋白和S蛋白都有降低细胞质基质渗透压的作用
D. 该机制有利于滨藜耐受高盐环境,正常生长发育
2. 与洋葱根尖分生区细胞相比,造血干细胞有丝分裂的不同之处有( )
A. 核膜、核仁周期性消失和重现
B. 细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体
C. 着丝粒分裂,形成两条染色体
D. 细胞膜向内凹陷,细胞缢裂成两个
3. 绝大多数细胞在经历有限次数的分裂后不再具有增殖能力,会逐渐衰老、凋亡。下列叙述错误的是( )
A. 体细胞可以通过有丝分裂增加细胞数目
B. 细胞衰老过程中存在基因的选择性表达
C. 衰老细胞中各种酶的活性均会明显降低
D. 细胞凋亡是受基因调控的细胞程序性死亡
4. 豌豆和果蝇都是常用的遗传学实验材料,关于它们所具备的优点,不包括( )
A. 比较常见,易于培养繁殖
B. 具有易于区分的相对性状
C. 只能在不同个体间进行杂交
D. 子代数目多,利于统计学分析
5. 现有甲、乙、丙三种纯合大豆品系,种皮颜色分别为绿色、黄色和棕色。取不同品系进行杂交,F1自交得F2,所结种子种皮颜色情况如下表。下列叙述正确的是( )
组合
亲本
F1植株所结种子种皮颜色
F2植株所结种子种皮颜色及数量
1
甲×乙
绿色
绿色232株、黄色78株
2
乙×丙
绿色
绿色181株、黄色59株、棕色82株
A. 种皮颜色由两对等位基因控制,它们位于一对同源染色体上
B. 组合1的F2中结绿色种皮种子的植株全部都是杂合子
C. 组合2的F2中结黄色种皮种子的植株里纯合子约占2/3
D. 组合2的F2中结棕色种皮种子的植株里基因型纯合的有2种
6. 果蝇控制棘眼的基因和控制截翅的基因均位于X染色体上。将棘眼截翅雌蝇和正常眼正常翅(野生型)雄蝇杂交,F1雄蝇均为棘眼截翅,雌蝇均为野生型,F1自交,F2中雌蝇出现了四种表型,数量分别为2207、488、490、2125只。下列叙述正确的是( )
A. 棘眼对正常眼、截翅对正常翅为隐性
B. 这两对基因的遗传遵循自由组合定律
C. F1雌蝇能够产生4种等量的雌配子
D. F2雄蝇中棘眼截翅和野生型各占1/2
7. 赫尔希和蔡斯通过“T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验”证实DNA是遗传物质,关于实验过程的叙述正确的是( )
A. 需要有一组同时含35S和32P的噬菌体进行实验
B. 噬菌体与细菌混合时间越长,实验效果越明显
C. 32P标记组能检测到子代噬菌体具有放射性
D. 35S标记组经离心后,上清液的放射性很低
8. 以下关于DNA分子的叙述错误的是( )
A. 磷酸和脱氧核糖交替连接构成基本骨架
B. 两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对
C. 不同DNA中(A+T)/(C+G)的值相近
D. DNA分子的碱基排列顺序储存了遗传信息
9. 用含有15NH4Cl的培养液培养大肠杆菌,让大肠杆菌繁殖若干代,然后将大肠杆菌转移到含有14NH4Cl的培养液中繁殖一代,下图为此时细胞中DNA复制的示意图。下列叙述错误的是( )
A. 图中所示的DNA复制方式为半保留复制
B. 15N出现在a、d链,14N出现在b、c链
C. 酶Ⅰ代表DNA聚合酶,酶Ⅱ代表解旋酶
D. b链延伸方向为5′→3′,c链为3′→5′
10. 人体可从饮食中摄取肌酸,抑郁症患者通常体内肌酸水平较低。双歧杆菌是一种肠道益生菌,研究发现它的代谢产物可通过促进肠上皮细胞中构成染色体的组蛋白发生乙酰化,进而促进肌酸转运蛋白基因表达,增加肌酸吸收。下列叙述错误的是( )
A. 组蛋白乙酰化影响基因表达水平属于表观遗传
B. 组蛋白乙酰化水平与肠道肌酸吸收水平成负相关
C. 补充肌酸或双歧杆菌可能有利于缓解抑郁症状
D. 上述现象显示出生物体性状会受到环境因素影响
11. 利用二倍体水稻植株①和②,通过多种途径进行育种,过程如下图所示。下列叙述错误的是( )
A. 过程a和过程c的原理是基因重组
B. 过程b得到的植株可能具有新性状
C. 过程d和f都可以抑制纺锤体形成
D. 植株③⑤为二倍体,⑥⑦为单倍体
12. 2026年5月,我国科学家首次从距今约40万年的直立人化石中成功提取出牙釉质蛋白,发现其与现代部分人群共有特定的氨基酸变异位点。该研究成果为“生物有共同祖先”提供了( )
A. 分子生物学证据 B. 胚胎学证据
C. 比较解剖学证据 D. 化石证据
13. 中地雀喙的大小受一对等位基因L(大喙)和S(小喙)控制。对加拉帕戈斯岛上的中地雀进行了长期追踪研究,部分环境变化记录见表1;2004年旱灾过后对中地雀种群的基因型调查结果见表2。下列叙述错误的是( )
表1
年份
岛上生态环境变化
1977
干旱,种子大而坚硬的耐旱植物蒺藜增多
1983
湿润,种子小而软的鱼黄草等植物繁盛
2004
干旱,蒺藜增多,取食蒺藜的大地雀迁入
表2
基因型
存活量(只)
死亡量(只)
存活率(%)
LL
6
14
30.0
LS
17
15
53.1
SS
14
5
73.7
A. 1977年蒺藜增多会使大喙个体更具有生存优势
B. 1983年的环境变化会促使中地雀产生小喙变异
C. 2004年旱灾后,种群小喙基因频率约为60.8%
D. 大地雀的迁入可能改变中地雀种群的进化方向
第二部分 非选择题(共2节,70分)
第一节(共5小题,每小题12分,共60分)
14. 孤雌生殖是指由雌性个体产生的生殖细胞直接发育成新个体的生殖方式。对一种能够进行孤雌生殖的枝角类水蚤(2n=24)进行了研究。
(1)枝角类水蚤的生活史如图1所示。在环境良好时,水蚤雌体通过产生夏卵繁育后代;环境恶劣时部分夏卵可被诱导发育为雄体,雌、雄性个体通过____________产生配子,受精后雌体产生休眠卵,在条件适宜时再孵化。可以看出,水蚤只在____________条件下进行孤雌生殖。
(2)对水蚤夏卵的产生机制进行研究。
①水蚤蜕皮标志着产生夏卵的细胞分裂过程已启动,一只水蚤可同时产生发育高度同步的多枚夏卵。为了解夏卵产生完整过程,选择处于蜕皮后____________的水蚤取样制作装片,用显微镜观察到如图2结果,ABC图中的染色体均包括两条姐妹染色单体;组蛋白H3磷酸化是细胞分裂重要特征,一般在分裂中期达到最高水平,在图A、C对应时间检测到组蛋白H3磷酸化达到峰值。以上是在____________水平探究夏卵产生机制。
②对水蚤夏卵的产生机制有如下两种假设:
假设一:减数分裂某阶段有特殊变化,导致子细胞染色体数目不减半;
假设二:直接通过有丝分裂产生。
实验结果支持假设____________,选择选项并排序填写在答题卡上,解释支持的假设。
a.进入有丝分裂
b.进入减数分裂Ⅰ
c.进入减数分裂Ⅱ
d.同源染色体分离进入子细胞
e.姐妹染色单体分离进入子细胞
f.分裂暂时停滞
(3)休眠卵一般一次只能产生2个,产生效率远低于夏卵,但可通过发育停滞渡过逆境。从进化与适应的角度,阐述这种枝角类水蚤的生殖方式对种群延续的意义____________。
15. 慢性髓系白血病(CML)源于骨髓造血干细胞的癌变,致病机制如图1所示。ABL基因编码的ABL蛋白是一种酪氨酸激酶;CML患者形成了BCR-ABL融合基因,会高表达持续激活的酪氨酸激酶,引发骨髓粒细胞恶性增殖。
(1)由以上信息可知,CML患者发生的变异类型是____________,ABL基因是一种____________(选填“原癌基因”“抑癌基因”)。
(2)如图2所示,ABL蛋白处于无活性状态时,其调控序列会插入____________,形成紧密折叠的自抑制构象;在特定信号作用下,ABL蛋白转变为有活性状态,此时激酶结构域可通过水解ATP,磷酸化CRKL蛋白,激活细胞增殖信号通路。综合以上信息,BCR-ABL融合蛋白会持续处于活性状态的原因是____________。
(3)酪氨酸激酶抑制剂(TKI)可结合BCR-ABL融合蛋白的ATP结合位点,发挥治疗作用。为评估TKI对融合蛋白的作用,取某患者使用TKI治疗前和治疗后的骨髓粒细胞分别进行体外培养,培养条件及部分检测结果如图3所示。治疗前细胞的检测结果说明____________。治疗后细胞的检测结果说明该患者已对TKI出现耐药性,在图3中补充支持结论的实验结果____________。
(4)为优化治疗效果,结合以上研究,提出一个针对BCR-ABL融合蛋白的新型药物开发思路,并做出解释____________。
16. 提高小麦产量是保障我国粮食安全的关键途径,保证小麦籽粒重量是育种中的重要目标。
(1)将具有大粒性状的小麦品系X和具有小粒性状的小麦品系S进行杂交,F1全部表现为大粒,F1自交后代中大粒植株约占3/4,说明大粒为____________性状,这对相对性状的遗传遵循____________定律。
(2)为确认控制大粒性状的基因,需培育一群仅在籽粒大小上存在差异的植株(IL)。为培育IL,将(1)中F1与品系____________回交,筛选出大粒植株,多次重复上述步骤后,将获得的大粒植株自交,子代即为IL。
(3)利用IL进行系列实验,进一步确定控制大粒性状的基因。
①单核苷酸多态性(SNP)是指同一物种的不同个体,在DNA分子的相同位置上,由单个核苷酸不同所引起的DNA序列差异。对IL进行SNP分析,统计各染色体DNA上典型SNP在大粒、小粒植株之间的差异性,结果如图1,初步确定大粒基因位于____________号染色体上,依据是____________。
②继续分析IL中两个纯合大粒株系IL1、IL2,对①所确认的染色体分析结果如图2,可推断大粒基因位于____________位点之间。图中染色体既有来自品系S的片段,也有来自品系X的片段的主要原因是,在IL培育过程中,大粒植株____________。
③进一步检测发现上述位点间共有65个基因,又检测确定了IL1与品系S的基因表达水平____________的382个基因,同上检测确定了IL2中的441个基因,取三组检测所确定基因的交集,筛选得到1个基因T,并最终确定基因T是控制大粒性状的基因。该基因的发现为小麦高产育种提供了重要的基因资源。
17. 学习以下材料,回答(1)~(4)题。
猫的颜色密码
猫的毛色表型丰富,是哺乳动物里最复杂的情况之一,也是研究基因功能与调控的理想模型。
猫的毛色由毛囊内黑素细胞所合成的黑色素来决定。位于常染色体上的C基因编码的酪氨酸酶,是黑色素生成所必需的。基因检测发现暹罗猫的C基因存在隐性突变(CS),变异的酪氨酸酶具有较高热敏感性,酶活性在体温较高的躯干部和温度较低的肢端、头面部之间存在明显差异。暹罗猫在出生时通常全身雪白,之后面部、耳朵、腿和尾上的毛色逐渐加深,如图1所示,这种特征称为重点色。缅甸猫的C基因存在另一隐性突变(Cb),酪氨酸酶活性降低,对温度敏感性很小,缅甸猫表现为全身暖棕色。暹罗猫与缅甸猫的杂交子代被称为东奇尼猫,会同时表现出两个亲本的毛色特征。
猫的黑色素包括两类,真黑素决定黑色系(黑色、巧克力色等),褐黑素决定红色系(橘色、奶油色等),猫的毛色本质上是由两种黑色素的合成、分布差异决定的。酪氨酸酶参与生成的多巴醌,是真黑素与褐黑素的共同前体。当黑素细胞表面的受体MC1R被激活时,启动真黑素合成通路,B基因是该通路的关键基因,在其作用下,多巴醌将进一步生成真黑素,呈现黑色。图2所示为某巧克力色毛的猫家系,这一毛色是B基因突变使真黑素合成量减少造成的。当X染色体上存在O基因时,真黑素合成会被强烈抑制,多巴醌转而合成褐黑素,毛发呈橘色。
猫的单根毛发有纯色和混合色两种类型。常染色体上的A基因能显著抑制MC1R功能,且存在周期性表达,会导致单根毛发呈现颜色交替分布,称为刺鼠毛。在野外,刺鼠毛更有利于隐蔽,我国本土品种狸花猫就具有这种毛发。若A基因突变为a基因,则猫毛为纯色,典型的暹罗猫具有纯色毛。
人工选育对猫的基因频率产生了很大影响,由于毛色相关基因还可能影响其他发育过程,在培育时需要慎重。作为珍贵的伴侣动物,毛色各异的猫咪都值得被爱护。
(1)暹罗猫和缅甸猫的毛色遗传机制体现出基因可以通过控制____________来控制代谢过程,进而控制性状。
(2)暹罗猫的肢端和头面部呈现深色的原因是____________。若雌雄东奇尼猫杂交,子代的类型及比例应为____________。
(3)猫的毛色往往不是单一基因作用的结果,根据文中信息,以下关于毛色相关基因关系的叙述,正确的有____________。
A. 若C基因发生功能缺失突变,A基因将失去调控作用
B. 若MClR基因发生功能缺失突变,B基因将无法发挥作用
C. 橘色毛色是B基因和O基因共同作用的结果
D. O基因会加强A基因效应,呈现黑、橘色交替的刺鼠毛
(4)根据图2分析,巧克力色毛的遗传方式为____________,后续研究发现B基因与C基因不在同一条染色体上。利用巧克力重点色的暹罗猫为母本,在下方纯合品系中选择父本,用遗传图解表示首次选择到全身纯色巧克力色猫的最佳杂交方案(只需写出杂交所针对的基因)____________。
待选父本:甲、全身纯色黑猫
乙、黑色狸花猫
丙、全身纯色白猫
18. 马以超强的爆发力和持久的耐力,成为卓越运动能力的典范。剧烈运动会产生大量活性氧,若不及时清除将使细胞处于氧化应激状态,损伤细胞,对马应对氧化应激的保护机制展开研究。
(1)K蛋白是细胞中的活性氧感受器,N蛋白是调控抗氧化基因表达的关键蛋白。如图1所示,平静状态下K蛋白与N蛋白结合,促进其降解;剧烈运动时活性氧上升,K蛋白____________改变,释放N蛋白进入细胞核,促进____________酶启动抗氧化基因的转录,激活细胞保护程序。
(2)K蛋白在哺乳动物中序列保守,但马的K蛋白第15位氨基酸由精氨酸变为了半胱氨酸,K蛋白长度并无变化。
①与其他哺乳动物的K基因相比,马的K基因转录模板链中编码第15位精氨酸的序列发生了碱基____________的替换,使其对应的密码子(CGA)变为了终止密码子(UGA),但翻译并未提前终止,这一现象称为翻译通读。
②已知哺乳动物的硒蛋白基因表达过程中存在重编码机制,使位于mRNA中间的密码子UGA能够编码硒代半胱氨酸,实现翻译通读。如图2所示,蛋白SBP2能够特异性结合硒蛋白的mRNA 3端的____________结构,使mRNA空间结构发生改变;蛋白eEF能特异性结合____________的tRNA(tRNASec);SBP2通过结合eEF,促使tRNAsec进入核糖体,使肽链合成能够继续。
③进一步检测发现马细胞中存在携带半胱氨酸的特化的tRNA8x,且K基因mRNA的3端存在另一种特化的茎环结构。研究表明马细胞利用了硒蛋白翻译的相似机制实现了K基因翻译通读,这是多个基因突变保留、积累的结果。从分子水平推测并阐述马细胞中还存在哪些必要的基因突变才能保证该机制的实现____________。
(3)进一步利用N蛋白和K蛋白双敲除的人细胞进行实验,结果表明相比其他哺乳动物的K蛋白,马的K蛋白在平静状态下对N蛋白的抑制作用减弱,在氧化应激状态下马的K蛋白对细胞的保护作用更强。请根据实验结果,在答题卡上将实验设计补充完整。综合上述研究,证实了马能够高效响应氧化应激,保护细胞,这是它能适应高强度运动的原因之一____________。
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