《2026年理想树图书高考必刷卷42套模拟卷汇编高中生物全一册通用版江苏专版》

24. (12 分)虎的毛发分为底色毛发和条纹毛发两种，毛色由毛囊中的黑色素细胞分泌的真黑色素(黑色)和褐黑色素(黄色)决定，底色毛发和条纹毛发都由常染色体上独立遗传的两对等位基因(S/s、C/c)控制，如表所示。

(1)从进化的角度分析，各种毛色的产生是虎与其他物种以及与其生存环境协同进化的结果。两只非黄雌雄虎交配，$F_1$ 均表现为黄虎，则亲本的基因型为ssCC、SScc，$F_1$雄性黄虎与杂合的金虎交配，其子代表现型及比例为黄虎：金虎：白虎：雪虎=3：3：1：1(2 分)。
(2)黄虎的真黑色素和褐黑色素合成通路如图甲所示，底色毛发中褐黑色素较多而呈现黄色，条纹毛发中还可以通过 E 通路合成真黑色素，导致真黑色素含量提高呈现黑色。白虎是由于黄虎的 S 基因突变为 s 基因，其条纹区域仍表现为黑色的原因是在条纹区域大量合成的E蛋白可通过E通路合成真黑色素。白虎不是(填 “是” 或 “不是”)基因突变引起的白化病个体。

(3)几乎纯白的雪虎为 C 和 S 基因双突变纯合子，推测 C、S 基因双突变同时抑制了E基因的表达，最终导致真黑色素与褐黑色素均无法合成。
(4)S 基因和 s 基因部分序列如图乙所示，与黄虎相比，白虎 S 蛋白突变位点氨基酸的变化是丙氨酸→缬氨酸(部分密码子及对应氨基酸：GGC 甘氨酸；GCC 丙氨酸；CCG 脯氨酸；GAC 天冬氨酸；GUC 缬氨酸；CUG 亮氨酸)

模板链$3^′$—TACTAACGGTTCATG—$5^′$
模板链$3^′$—TACTAACAGTTCATG—$5^′$
(5)与毛囊伴生的另一种 DP 细胞分泌的 A 蛋白作用于黑色素细胞，能促进真黑色素转化成褐黑色素。金虎的形成是由于 C 基因突变导致 C 蛋白功能丧失，研究发现 C 蛋白不影响 A 基因的表达，只降解胞外的 A 蛋白。为验证上述结论，研究人员将相关基因导入敲除C和A基因的受体细胞，导入基因和部分电泳结果如图丙所示。请在图中的虚线框中补充出应有的电泳条带(2 分)。

答案： 24.(除标注外，每空1分，共12分)
(1)协同进化 ssCC、SScc(顺序可颠倒) 黄虎：金虎：白虎：雪虎=3：3：1：1(2分)
(2)在条纹区域大量合成的E蛋白可通过E通路合成真黑色素 不是
(3)E
(4)丙氨酸→缬氨酸
(5)C和A 虚线、实线(2分)
重难考点 自由组合定律，基因表达产物与性状的关系
[深度解析]
(1)协同进化是不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中不断进化和发展，题中各种毛色的产生是虎与其他物种以及与其生存环境协同进化的结果。两只非黄雌雄虎交配，由于F₁均表现为黄虎(S_C_)，则亲本基因型为ssCC、SScc，F₁雄性黄虎的基因型为SsCc，杂合的金虎的基因型为Sscc，两者交配，子代中S_：ss=3：1、Cc：cc=1：1，故子代表型及比例为黄虎：金虎：白虎：雪虎=3：3：1：1。
(2)根据题意可知，白虎是由于黄虎的S基因突变为s基因，则合成真黑色素的M通路被阻断，而条纹毛发中还可以通过E通路合成真黑色素，故白虎条纹区域仍表现为黑色的原因是在条纹区域大量合成的E蛋白可通过E通路合成真黑色素。白化病是编码酪氨酸酶的基因突变导致机体无法合成酪氨酸酶，进而无法将酪氨酸转变为黑色素而引起的(关键点：基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状)，而白虎能合成真黑色素，故不是基因突变引起的白化病个体。
(3)E基因的表达产物能激活条纹区域真黑色素的合成，如果E基因不表达，则真黑色素无法合成，所以C、S基因双突变可能导致E基因的表达被抑制，从而出现几乎纯白的雪虎。
(4)对比图乙中S基因和s基因的部分序列可知，S基因中的G/C被替换为A/T，从而导致白虎S蛋白突变位点的丙氨酸(GCC)被缬氨酸(GUC)替换。
(5)为避免受体细胞中原有A基因和C基因的表达产物对实验结果造成影响，应将相关基因导入敲除了A基因和C基因的受体细胞中，研究导入的相关基因的作用。本实验是为验证C蛋白不影响A基因的表达，只降解胞外的A蛋白，故实验1中转入A基因，则会表达出A蛋白；实验2中转入C基因和A基因，转入的C基因会表达出C蛋白，由于C蛋白不影响A基因的表达，只降解胞外的A蛋白，说明受体细胞内存在A基因的表达产物A蛋白，胞外不存在A蛋白，故受体细胞培养液的上清液中只能检测到C蛋白，但如果把受体细胞裂解，则A蛋白会被释放出来，故电泳检测时受体细胞裂解液中A蛋白和C蛋白均可被检测到；实验3中转入A基因和突变的C基因，由于C基因突变导致C蛋白功能丧失，故C蛋白不会降解胞外的A蛋白，故实验3中无论是受体细胞培养液的上清液还是受体细胞裂解液中均能检测到A蛋白和C蛋白。具体电泳条带见答案。
易错警示 本题的易错点在于
(5)虚线框中实验2补充条带，原因在于对受体细胞培养液的上清液和受体细胞的裂解液解读不到位，且本实验属于验证性的实验，说明实验结果是唯一的，根据实验结论来推测实验结果即可。实验2中转入A基因和C基因，由于C蛋白不影响A基因的表达，则受体细胞中会表达出A基因和C基因，但由于C蛋白只降解胞外的A蛋白，说明受体细胞培养液的上清液中不会出现A蛋白，而受体细胞的裂解液(细胞内的A蛋白被释放出来)中会出现A蛋白。