2025年高考生物總復(fù)習(xí)：基因突變和基因重組

第七章生物的變異和進(jìn)化

課時(shí)1基因突變和基因重組

課標(biāo)要求核心考點(diǎn)五年考情核心素養(yǎng)對接

1.概述堿基的替冢插入或缺2023：元蘇T1D和T20(1)(3

失會(huì)引發(fā)基因中堿基序列的改廣東T2、全國甲T32(1)；

1.生命觀念----

變；2022：山東T6、廣東T11、湖南T19

結(jié)構(gòu)與功能觀：

2.闡明基因中堿基序列的改變(4)、浙江6月T28(1)；

基因突變、基因

有可能導(dǎo)致它所編碼的蛋白質(zhì)基因突變2021：天津T3和T8、海南T15、湖

重組對生物性狀

及相應(yīng)的細(xì)胞功能發(fā)生變化，南T9和T15、湖北T24、廣東T20、

的影響。

甚至帶來致命的后果；重慶T22(1)、浙江6月T6；

2.科學(xué)思維一一

3.描述細(xì)胞在某些化學(xué)物質(zhì)、2020：江蘇T9、海南T23(1)；

歸納與概括：基

射線以及病毒的作用下，基因2019：江蘇T18、海南T11

因突變、基因重

突變概率可能提高，而某些基

組的比較。

因突變能導(dǎo)致細(xì)胞分裂失控，

3.社會(huì)責(zé)任一一

甚至發(fā)生癌變；2023：湖南T15、浙江6月T9D；

運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解

4.闡明進(jìn)行有性生殖的生物在2021：浙江1月T25；

基因重組釋癌變等熱點(diǎn)問

減數(shù)分裂過程中，染色體所發(fā)2020：北京T7、全國IT32,⑴、

題，培養(yǎng)考生的

生的自由組合和交叉互換，會(huì)天津T7

社會(huì)責(zé)任感

導(dǎo)致控制不同性狀的基因重

組，從而使子代出現(xiàn)變異

1.高考對本部分的考查主要集中在基因突變的類型判斷、特征及原因，細(xì)胞癌變與基因突

變的關(guān)系，基因重組的類型及應(yīng)用等方面，多以新情境、圖形或文字信息為載體，命題

命題分析預(yù)測形式既有選擇題也有非選擇題。

2.預(yù)測2025年高考仍會(huì)保持上述考查特點(diǎn)，高考可能會(huì)將基因突變、基因重組與遺傳和

減數(shù)分裂相聯(lián)系進(jìn)行綜合考查

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考點(diǎn)1基因突變

W學(xué)生用書

P183

1.基因突變的實(shí)例

(1)鐮狀細(xì)胞貧血

①形成示意圖

②原因分析

(2)基因突變的概念

DNA分子中發(fā)生［3］堿基的替換、增添或缺失,而引起的［4］基因堿基序列的改變,叫作基因突

變。

提醒(1)DNA分子中發(fā)生堿基的替換、增添或缺失不一定是基因突變，只有引起了基因堿基序列的改

變，才是基因突變。

(2)RNA病毒的遺傳物質(zhì)為RNA,病毒RNA上基因堿基序列的改變也稱為基因突變。

(3)基因突變是分子水平上的變化，基因突變不會(huì)改變基因數(shù)目及基因在染色體上的位置。

(3)細(xì)胞癌變

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提醒(1)原癌基因和抑癌基因都是一類基因，而不是一個(gè)基因。

(2)正常細(xì)胞的DNA上本來就存在原癌基因和抑癌基因，只不過癌細(xì)胞中某些原癌基因和抑癌基因發(fā)生

了突變。

(3)原癌基因和抑癌基因共同對細(xì)胞的生長和增殖起調(diào)節(jié)作用。

2.基因突變的原因、特點(diǎn)及意義

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3.基因突變對氨基酸序列與生物性狀的影響

（1）基因突變對氨基酸序列的影響

堿基對蛋白質(zhì)中氨基酸序列的影響

替換只改變1個(gè)氨基酸或不改變或提前終止或延后終止

增添不影響插入位置前的序列，影響插入位置后的序列

缺失不影響缺失位置前的序列，影響缺失位置后的序列

12）基因突變與性狀的關(guān)系

“改變”生物性狀的4大原因“不改變”生物性狀的4大原因

啟動(dòng)子突變一一肽鏈不能合成突變部位在基因編碼區(qū)的非編碼序列

終止密碼子延后一一肽鏈延長密碼子的簡并

終止密碼子提前一一肽鏈縮短隱性突變

堿基替換一一氨基酸種類改變改變了個(gè)別氨基酸，但蛋白質(zhì)的功能不變

FTSilWatsT

基礎(chǔ)自測M

1.染色體DNA分子中堿基序列發(fā)生改變一定會(huì)引起基因突變。（X）

2.基因突變產(chǎn)生的新基因不一定傳遞給后代。（Y）

3.基因突變的方向是由生物生存的環(huán)境決定的。（X）

4.基因突變的隨機(jī)性表現(xiàn)在一個(gè)基因可突變成多個(gè)等位基因。（X）

5.A基因可以突變?yōu)閍基因，a基因還可以再突變?yōu)锳基因。（Y）

6.癌細(xì)胞表面糖蛋白等減少，使細(xì)胞容易擴(kuò)散并無限增殖。（X）

7.與癌變有關(guān)的基因只存在于癌細(xì)胞中。（X）

8.突變基因控制合成的蛋白質(zhì)中的氨基酸排列順序不一定發(fā)生改變。（4）

9.癌細(xì)胞來源的某種酶較正常細(xì)胞來源的同種酶活性低，原因可能是該酶基因突變［2023天津，T6改編］。

（4）

10用Y射線照射花蕾期的某植株后，植株葉芽細(xì)胞和生殖細(xì)胞均發(fā)生了突變，但在自然條件下，葉芽細(xì)胞

突變對子代的性狀幾乎無影響，其原因是突變發(fā)生在體細(xì)胞中，一般不能遺傳給后代。

深度思考

L基因突變是分子水平上的變化，一般不能借助光學(xué)顯微鏡觀察到，鐮狀細(xì)胞貧血是分子水平上基因突變

造成的，能否借助光學(xué)顯微鏡進(jìn)行診斷？理由是什么？

提示能。因?yàn)樵诠鈱W(xué)顯微鏡下，鐮狀細(xì)胞貧血患者的紅細(xì)胞呈鐮刀狀，正常人的紅細(xì)胞呈中央微凹的圓

餅狀。

2.基因突變一定能產(chǎn)生新的等位基因嗎？理由是什么？

提示不一定。病毒和原核生物的基因一般是單個(gè)存在的，不存在等位基因。因此，病毒和原核生物基因

突變產(chǎn)生的是新基因，而不是新的等位基因。

3.為什么在細(xì)胞分裂前的間期易發(fā)生基因突變？

提示細(xì)胞分裂前的間期進(jìn)行DNA復(fù)制，DNA復(fù)制時(shí)需要解旋成單鏈，單鏈DNA容易受到內(nèi)、外因素

的影響而發(fā)生堿基序列的改變。

4.基因突變的頻率很低，而且有些基因突變對生物體是有害的，但它為何仍可以為生物進(jìn)化提供原材料？

提示對于生物個(gè)體而言，發(fā)生自然突變的頻率是很低的。但是，一個(gè)物種往往是由許多個(gè)體組成的，就

整個(gè)物種來看，在漫長的進(jìn)化歷程中產(chǎn)生的突變還是很多的。此外，突變的有害和有利也不是絕對的，這

往往取決于生物的生存環(huán)境。因此，基因突變能夠?yàn)樯镞M(jìn)化提供原材料。

f-------------彼題物*0*-------------V學(xué)生用書

P185

命題點(diǎn)1基因突變的機(jī)理、原因及特點(diǎn)

1.［海南高考］下列有關(guān)基因突變的敘述，正確的是（C）

A.高等生物中基因突變只發(fā)生在生殖細(xì)胞中

B.基因突變必然引起個(gè)體表型發(fā)生改變

C.環(huán)境中的某些物理因素可引起基因突變

D.根細(xì)胞的基因突變是通過有性生殖傳遞的

解析高等生物中基因突變可以發(fā)生在體細(xì)胞或生殖細(xì)胞中，A錯(cuò)誤。由于密碼子的簡并，基因突變不一

定引起個(gè)體表型發(fā)生改變；若顯性純合子中只有一個(gè)基因發(fā)生隱性突變，其個(gè)體表型也不發(fā)生改變；若基

因突變發(fā)生在基因非編碼區(qū)，則基因突變不會(huì)引起個(gè)體表型發(fā)生改變，B錯(cuò)誤。環(huán)境中的某些物理因素如

X射線等可引起基因突變，C正確。根細(xì)胞不是生殖細(xì)胞，其基因突變只能通過無性生殖傳遞，D錯(cuò)誤。

命題變式

［設(shè)問拓展型］下列有關(guān)基因突變的敘述，正確的是（A）

A.基因突變一定會(huì)導(dǎo)致遺傳信息發(fā)生改變

B.基因突變一定能引起DNA分子空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變

C.AA個(gè)體突變?yōu)锳a個(gè)體，表型一定沒有發(fā)生改變

D.發(fā)生于有絲分裂過程中的基因突變一定不能遺傳給后代

解析基因突變是基因中堿基的替換、增添或缺失引起的，遺傳信息一定發(fā)生改變，A正確；無論是否發(fā)

生基因突變，DNA分子的空間結(jié)構(gòu)都是雙螺旋結(jié)構(gòu)，因此基因突變不能引起DNA分子空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改

變，但會(huì)引起脫氧核苜酸序列發(fā)生改變，B錯(cuò)誤；AA個(gè)體突變?yōu)锳a個(gè)體，表型可能發(fā)生改變，如在不完

全顯性的情況下，C錯(cuò)誤；發(fā)生于有絲分裂過程中的基因突變可以通過無性生殖方式將突變的基因傳遞給

子代，D錯(cuò)誤。

2.［2021天津］某患者被初步診斷患有SC單基因遺傳病，該基因位于常染色體上。調(diào)查其家系發(fā)現(xiàn)，患者

雙親各有一個(gè)SC基因發(fā)生單堿基替換突變，且突變位于該基因的不同位點(diǎn)。調(diào)查結(jié)果見表。

個(gè)體母親父親姐姐患者

表型正常正常正?；疾?/p>

SC基因測序結(jié)果[605G/A][731A/G][605G/G]；[731A/A]?

注：測序結(jié)果只給出基因一條鏈（編碼鏈）的堿基序列，［605G/A］表示兩條同源染色體上SC基因編碼鏈

的第605位堿基分別為G和A。其他類似。

若患者的姐姐兩條同源染色體上SC基因編碼鏈的第605和731位堿基可表示為圖1,根據(jù)調(diào)查結(jié)果，推斷

該患者相應(yīng)位點(diǎn)的堿基應(yīng)為（A）

GA

60-5731

GA

6”5731

圖1

AAAGGAAG

605731605731605731605731

GGGAAAAG

605731605731605731605731

ABCD

解析據(jù)表分析可知，SC單基因遺傳病為常染色體隱性遺傳病，該患者母親的一個(gè)SC基因的第605位堿

基發(fā)生替換，父親的一個(gè)SC基因的第731位堿基發(fā)生替換，姐姐的表型正常，且其兩條同源染色體上的

SC基因都正常，說明G為SC基因編碼鏈上第605位的正常堿基，A為SC基因編碼鏈上第731位的正常

GAGA

605731&57之1

AAgG

堿基，則父親和母親兩條同源染色體上SC基因編碼鏈上相應(yīng)位點(diǎn)的堿基分別表示為噓/“黑累?,因

AA

自57§1

°」

此他們生下患病的孩子的兩條同源染色體上SC基因編碼鏈上相應(yīng)位點(diǎn)的堿基都發(fā)生了替換，即,

A項(xiàng)符合題意。

命題點(diǎn)2基因突變及其與生物性狀關(guān)系的分析

3.［2024綿陽模擬］編碼酶X的基因中某個(gè)堿基被替換時(shí)，表達(dá)產(chǎn)物將變?yōu)槊竃,如表顯示了與酶X相

比，酶Y可能出現(xiàn)的四種狀況，對這四種狀況出現(xiàn)的原因判斷正確的是（C）

比較指標(biāo)①3④

酶Y活性/酶X活性）X100小100%^50%10丁150%-

酶Y氨基酸數(shù)目/酶X氨基酸數(shù)目11小于1大于1

A.狀況①說明基因堿基序列沒有發(fā)生改變

B.狀況②是因?yàn)榘被釘?shù)減少了50%

C.狀況③可能是因?yàn)橥蛔儗?dǎo)致了終止密碼子提前

D.狀況④可導(dǎo)致終止密碼子的位置提前，使肽鏈變短

解析由題干中”編碼酶X的基因中某個(gè)堿基被替換”可知，基因的堿基序列發(fā)生了改變，A錯(cuò)誤；狀況

②酶活性雖然改變了，但氨基酸數(shù)目沒有改變，B錯(cuò)誤；狀況③堿基改變之后酶活性下降且氨基酸數(shù)目減

少，可能是因?yàn)橥蛔儗?dǎo)致終止密碼子的位置提前了，C正確；狀況④酶活性改變且氨基酸數(shù)目增加，可能

是突變導(dǎo)致終止密碼子的位置推后，使肽鏈變長，D錯(cuò)誤。

命題變式

［設(shè)問拓展型］（1）酶X或酶Y的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，可用雙縮胭試劑進(jìn)行鑒定。

（2）為使細(xì)菌高效表達(dá)酶X,通過基因改造，將原來的精氨酸密碼子CGG改變?yōu)槠淦珢鄣拿艽a子

AGAo與改造之前相比，編碼酶X的DNA熱穩(wěn)定性降低（填“升高”“不變”或“降低”）。

4.［2021福建］水稻等作物在即將成熟時(shí)，若經(jīng)歷持續(xù)的干熱之后又遇大雨天氣，穗上的種子就容易解除休

眠而萌發(fā)。脫落酸有促進(jìn)種子休眠的作用，同等條件下，種子對脫落酸越敏感，越容易休眠。研究發(fā)現(xiàn)，

XM基因表達(dá)的蛋白發(fā)生變化會(huì)影響種子對脫落酸的敏感性。XM基因上不同位置的突變影響其蛋白質(zhì)表達(dá)

的情況和產(chǎn)生的種子休眠效應(yīng)如圖所示。下列分析錯(cuò)誤的是（C）

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A.位點(diǎn)1突變會(huì)使種子對脫落酸的敏感性降低

B.位點(diǎn)2突變可以是堿基發(fā)生替換造成的

C.可判斷位點(diǎn)3突變使XM基因的轉(zhuǎn)錄過程提前終止

D.位點(diǎn)4突變的植株較少發(fā)生雨后穗上發(fā)芽的現(xiàn)象

解析位點(diǎn)1突變無XM蛋白產(chǎn)生，種子休眠減少，可推測脫落酸作用減弱，即種子對脫落酸的敏感性降

低，A正確；比較表中位點(diǎn)2突變和無突變對應(yīng)的蛋白質(zhì)圖示，蛋白質(zhì)長度相同，只是中間有差異，可推

測該突變可能是堿基發(fā)生替換造成的，B正確；比較表中位點(diǎn)3突變和無突變對應(yīng)的蛋白質(zhì)圖示，蛋白質(zhì)

長度變短，可推測翻譯模板mRNA上的終止密碼子提前，翻譯提前終止，C錯(cuò)誤；位點(diǎn)4突變導(dǎo)致XM蛋

白的表達(dá)量倍增，使種子對脫落酸的敏感性增強(qiáng)，雨后穗上的種子不易解除休眠而萌發(fā)，D正確。

命題點(diǎn)3顯性突變與隱性突變的分析與判斷

5.[2022山東]野生型擬南芥的葉片是光滑形邊緣，研究影響其葉片形狀的基因時(shí)，發(fā)現(xiàn)了6個(gè)不同的隱性

突變，每個(gè)隱性突變只涉及1個(gè)基因。這些突變都能使擬南芥的葉片表現(xiàn)為鋸齒狀邊緣。利用上述突變培

育成6個(gè)不同純合突變體①?⑥，每個(gè)突變體只有1種隱性突變。不考慮其他突變，根據(jù)表中的雜交實(shí)驗(yàn)

結(jié)果，下列推斷錯(cuò)誤的是（C）

雜交組合子代葉片邊緣

①X②光滑形

①X③鋸齒狀

①X④鋸齒狀

①義⑤光滑形

②X⑥鋸齒狀

A.②和③雜交，子代葉片邊緣為光滑形

B.③和④雜交，子代葉片邊緣為鋸齒狀

C.②和⑤雜交，子代葉片邊緣為光滑形

D.④和⑥雜交，子代葉片邊緣為光滑形

解析①X③、①X④的子代全為鋸齒狀，說明①、③、④應(yīng)是同一基因突變而來的，①X②、①X⑤的

子代全為光滑形，說明①與②、⑤由不同基因發(fā)生隱性突變而來，因此②和③雜交，子代葉片邊緣為光滑

形，③和④雜交，子代葉片邊緣為鋸齒狀，A、B正確；②與⑤可能是同一基因突變形成的，也可能是不

同基因突變形成的，若為前者，則②和⑤雜交，子代葉片邊緣為鋸吉狀，若為后者，子代葉片邊緣為光滑

形，C錯(cuò)誤；①與②由不同基因發(fā)生隱性突變而來，①與④由同一基因突變而來，②X⑥的子代全為鋸齒

狀，說明②、⑥是同一基因突變形成的，則④與⑥是不同基因突變形成的，④和⑥雜交，子代葉片邊緣為

光滑形，D正確。

6.[2022湖南節(jié)選，9分]中國是傳統(tǒng)的水稻種植大國，有一半以上人口以稻米為主食。在培育水稻優(yōu)良品

種的過程中，發(fā)現(xiàn)某野生型水稻葉片綠色由基因C控制?；卮鹣铝袉栴}：

（1）突變型1葉片為黃色，由基因C突變?yōu)镃i所致，基因Ci純合幼苗期致死。突變型1連續(xù)自交3代，

F成年植株中黃色葉植株占2/9。

（2）測序結(jié)果表明，突變基因Ci轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物編碼序列第727位堿基改變，由S—GAGAG—3,變?yōu)镾—

GACAG-3',導(dǎo)致第243位氨基酸突變?yōu)楣劝滨０?。（部分密碼子及對應(yīng)氨基酸：GAG谷氨酸；

AGA精氨酸；GAC天冬氨酸；ACA蘇氨酸；CAG谷氨酰胺）

（3）突變型2葉片為黃色，由基因C的另一突變基因C2所致。用突變型2與突變型1雜交，子代中黃色

葉植株與綠色葉植株各占50%。能否確定C2是顯性突變還是隱性突變？能（填“能”或“否”）,

用文字說明理由：突變型2與突變型1雜交，若C2為隱性突變，則子代中黃色葉植株與綠色葉植株各占

50%；若C2為顯性突變，則子代中黃色葉植株與綠色葉植株的比例為3：1,或全為黃色葉

解析（1）由題意可知，該突變型1植株的基因型為C1C,C1對C為顯性。突變型1連續(xù)自交3代，F(xiàn)1

成年植株中CiC占2/3,CC占1/3;F2成年植株中CiC占2/5,CC占3/5;F3成年植株中CiC（黃色葉植

株）占2/9,CC占7/9。（2）基因轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物編碼序列指的是mRNA的堿基序列。第727位堿基改變，表示

該堿基前面有242個(gè)密碼子，第727位堿基是第243個(gè)密碼子的第一個(gè)堿基，CAG對應(yīng)的是谷氨酰胺。

（3）若C2為隱性突變，則其為純合子C2c2,其與突變型1雜交：C2c2><CiC-黃色葉（C1C2）:綠色葉

（CC2）=1：1,與題意相符；若C2為顯性突變且突變體2的基因型為C2C,則C2CXC1C-黃色葉

（CiC2+CiC+C2C）:綠色葉（CC）=3：1,與題意不符；若C2為顯性突變且突變體2的基因型為

C2c2,則C2c2><C1C-全為黃色葉（C1C2+C2C）,與題意不符。

通性通法

顯性突變和隱性突變的判斷

（1）觀察法——通過觀察當(dāng)代的性狀表現(xiàn)來判定

（2）雜交法

命題點(diǎn)4細(xì)胞癌變的原理、特點(diǎn)和防治分析

7.[2022湖南]關(guān)于癌癥，下列敘述錯(cuò)誤的是（C）

A.成纖維細(xì)胞癌變后變成球形，其結(jié)構(gòu)和功能會(huì)發(fā)生相應(yīng)改變

B.癌癥發(fā)生的頻率不是很高，大多數(shù)癌癥的發(fā)生是多個(gè)基因突變的累積效應(yīng)

C.正常細(xì)胞生長和分裂失控變成癌細(xì)胞，原因是抑癌基因突變成原癌基因

D.樂觀向上的心態(tài)、良好的生活習(xí)慣，可降低癌癥發(fā)生的可能性

解析正常細(xì)胞生長和分裂失控變成癌細(xì)胞，原因是原癌基因或抑癌基因發(fā)生突變，而不是抑癌基因突變

成原癌基因，C錯(cuò)誤。

8.[2023廣東]中外科學(xué)家經(jīng)多年合作研究，發(fā)現(xiàn)circDNMTl（一種RNA分子）通過與抑癌基因p53表達(dá)

的蛋白結(jié)合誘發(fā)乳腺癌，為解決乳腺癌這一威脅全球女性健康的重大問題提供了新思路。下列敘述錯(cuò)誤的

是（C）

H.p53基因突變可能引起細(xì)胞癌變

B.p53蛋白能夠調(diào)控細(xì)胞的生長和增殖

C.circDNMTl高表達(dá)會(huì)使乳腺癌細(xì)胞增殖變慢

D.circDNMTl的基因編輯可用于乳腺癌的基礎(chǔ)研究

解析細(xì)胞癌變的根本原因是原癌基因或抑癌基因發(fā)生突變，053基因?qū)儆谝职┗颍浒l(fā)生突變可能引

起細(xì)胞癌變，A正確；抑癌基因表達(dá)的蛋白質(zhì)能抑制細(xì)胞的生長和增殖，故p53蛋白能夠調(diào)控細(xì)胞的生長

和增殖，B正確；由題干信息可知，circDNMTl通過與抑癌基因°53表達(dá)的蛋白結(jié)合誘發(fā)乳腺癌，推測

circDNMTl高表達(dá)會(huì)使乳腺癌細(xì)胞增殖加快，C錯(cuò)誤；通過編輯circDNMTl的基因可抑制其表達(dá)，進(jìn)而降

低乳腺癌的發(fā)生概率，D正確。

考點(diǎn)2基因重組

、1學(xué)生用書

P187

KUBSIMMIt材<8尊I

1.基因重組的概念剖析

III有性牛MH曹中

*SIJtTiW

■m武打rrtii■州?電工T構(gòu)

IIIftMbHflttIbKWWtMjBfr

2.基因重組的類型

類型自由組合型交換型基因工程重組型

發(fā)生減數(shù)分裂I

減數(shù)分裂I前期人為條件下體外進(jìn)行

時(shí)間［4］后期

示意圖

m■ni*a

位于［5］非同源染色體上位于同源染色體上的位等位

外源基因經(jīng)［9］載體導(dǎo)

發(fā)生的非等位基因隨非同源基因有時(shí)會(huì)隨著［8］非姐妹染色

入受體細(xì)胞，導(dǎo)致受體細(xì)

機(jī)制染色體的［6］自由組合單體之間的互換而發(fā)生交換,導(dǎo)

胞中基因發(fā)生重組

而發(fā)生重組致染色單體上的基因重組

3.基因重組的結(jié)果：產(chǎn)生口0］新的基因型，導(dǎo)致［11］重組性狀出現(xiàn)。

4.基因重組的意義：使產(chǎn)生的配子種類多樣化，進(jìn)而產(chǎn)生基因組合多樣化的子代，故基因重組是生物變異

的來源之一，對［12］生物的進(jìn)化具有重要意義。

眶I曲攸材謨百

基礎(chǔ)自測W

1.有絲分裂和減數(shù)分裂過程中均可發(fā)生非同源染色體之間的自由組合，導(dǎo)致基因重組。（X）

2.一對等位基因不可能發(fā)生基因重組，一對同源染色體可能發(fā)生基因重組。（4）

3.基因重組能產(chǎn)生新的基因型和重組性狀，但不能產(chǎn)生新基因和新性狀。（4）

4.精子與卵細(xì)胞的隨機(jī)結(jié)合屬于基因重組。（X）

深度思考”

1.二倍體生物同源染色體的非姐妹染色單體間必須發(fā)生互換嗎？為什么？

提示不一定。二倍體生物進(jìn)行有性生殖產(chǎn)生生殖細(xì)胞的過程中(減數(shù)分裂時(shí))，在四分體時(shí)期，可能會(huì)

有一定數(shù)量的同源染色體的非姐妹染色單體間發(fā)生互換，也可能不發(fā)生互換。

2.基因重組有利于物種在一個(gè)無法預(yù)測將會(huì)發(fā)生什么變化的環(huán)境中生存的原因是什么？

提示基因重組產(chǎn)生的基因組合多樣化的后代中，可能會(huì)含有適應(yīng)某種變化的、生存所必需的基因組合。

f物2??19曲斷-學(xué)生用書

P188

命題點(diǎn)1基因重組的實(shí)質(zhì)和類型分析

1.［2023淮安檢測］基因重組是生物變異的重要來源之一，下列關(guān)于基因重組的實(shí)例，敘述正確的是

(B)

A.高莖豌豆自交，后代出現(xiàn)矮莖豌豆，是基因重組的結(jié)果

B.S型細(xì)菌的DNA與R型細(xì)菌混合培養(yǎng)，出現(xiàn)S型細(xì)菌是基因重組的結(jié)果

C.圓粒豌豆的DNA上插入一小段外來DNA序列，出現(xiàn)皺粒豌豆是基因重組的結(jié)果

D.“一母生九子，九子各不同”不是基因重組的結(jié)果

解析高莖豌豆自交，后代出現(xiàn)矮莖豌豆是等位基因分離導(dǎo)致的，A錯(cuò)誤；S型細(xì)菌的DNA與R型細(xì)菌混

合培養(yǎng)，出現(xiàn)S型細(xì)菌是由于S型細(xì)菌的DNA與R型細(xì)菌的DNA發(fā)生了基因重組，B正確；圓粒豌豆的

DNA上插入一小段外來DNA序列，出現(xiàn)皺粒豌豆是基因突變導(dǎo)致的，C錯(cuò)誤；“一母生九子，九子各不

同”是因?yàn)橛H本減數(shù)分裂形成配子的過程中發(fā)生了基因重組，D錯(cuò)誤。

2.［天津高考改編］基因型為AaBbDd的二倍體生物，其體內(nèi)某精原細(xì)胞減數(shù)分裂時(shí)同源染色體變化如圖所

示。下列敘述正確的是(B)

A.三對等位基因的分離均發(fā)生在次級(jí)精母細(xì)胞中

B.該細(xì)胞能產(chǎn)生AbD、ABD、abd、aBd四種類型的精子

C.B(b)與D(d)兩對基因的遺傳遵循自由組合定律

D.圖中非姐妹染色單體間片段的互換會(huì)導(dǎo)致基因數(shù)量改變

解析由圖可知，發(fā)生圖示變化后，B、b同時(shí)存在于一條染色體的兩條姐妹染色單體上，因此等位基因B

和b的分離發(fā)生在初級(jí)精母細(xì)胞和次級(jí)精母細(xì)胞中，而等位基因A、a和D、d分別在兩條染色體上，故其

分離只發(fā)生在初級(jí)精母細(xì)胞中，A錯(cuò)誤；由于發(fā)生了同源染色體非姐妹染色單體間片段的互換，因此該細(xì)

胞能產(chǎn)生AbD、ABD、abd、aBd四種類型的精子，B正確；基因B(b)與D(d)位于同一對同源染色體

上，它們的遺傳不遵循自由組合定律，C錯(cuò)誤；同源染色體的非姐妹染色單體間發(fā)生片段互換會(huì)導(dǎo)致基因

重組，但基因數(shù)量沒有改變，D錯(cuò)誤。

命題點(diǎn)2辨析基因突變和基因重組

3.[2023棗莊模擬，多選]我國是最早養(yǎng)殖和培育金魚的國家，金魚的祖先是野生鯽魚。將朝天眼透明鱗和

水泡眼正常鱗的金魚雜交，得到了朝天泡眼五花魚。已知金魚的這兩對性狀受兩對獨(dú)立遺傳的基因控制。

以下說法正確的是（AB）

A.朝天眼和水泡眼金魚的出現(xiàn)可體現(xiàn)基因突變的不定向性

B.金魚在產(chǎn)生配子的過程中，可能在減數(shù)分裂I前期、后期發(fā)生基因重組

C.不同品種的金魚在雜交過程中精、卵細(xì)胞隨機(jī)結(jié)合，完成基因重組

D.基因突變和基因重組是生物變異的根本來源，為生物進(jìn)化提供了原材料

解析基因突變的不定向性表現(xiàn)為一個(gè)基因可以發(fā)生不同的突變，產(chǎn)生一個(gè)以上的等位基因，基因控制生

物的性狀，朝天眼和水泡眼金魚的出現(xiàn)可體現(xiàn)基因突變的不定向性，A正確；減數(shù)分裂I前期，同源染色

體非姐妹染色單體間片段的互換可導(dǎo)致基因重組，減數(shù)分裂I后期，隨著非同源染色體的自由組合，非等

位基因也自由組合，從而完成基因重組，B正確；基因重組可發(fā)生在減數(shù)分裂過程中，而精、卵細(xì)胞隨機(jī)

結(jié)合為受精作用，不能體現(xiàn)基因重組，C錯(cuò)誤；基因突變是產(chǎn)生新基因的途徑，能為生物進(jìn)化提供原材

料，基因突變才是生物變異的根本來源，D錯(cuò)誤。

4.基因型為AaBb（兩對基因獨(dú)立遺傳）的某二倍體生物有以下幾種細(xì)胞分裂模式圖，下列說法正確的是

（D）

A.甲圖中基因a最可能來源于染色體的互換

B.乙圖中基因a不可能來源于基因突變

C.丙圖中細(xì)胞產(chǎn)生的子細(xì)胞發(fā)生的變異屬于染色體結(jié)構(gòu)變異

D.丁圖中基因a的出現(xiàn)最可能與基因重組有關(guān)

解析甲圖是有絲分裂后期模式圖，圖中基因a出現(xiàn)的原因最可能是基因突變，A錯(cuò)誤；乙圖是減數(shù)分裂

II模式圖，圖中基因a出現(xiàn)的原因可能是染色體互換，也可能是基因突變，B錯(cuò)誤；丙圖中細(xì)胞產(chǎn)生的2

個(gè)子細(xì)胞中，一個(gè)多一條染色體，一個(gè)少一條染色體，屬于染色體數(shù)目變異，C錯(cuò)誤；丁圖是減數(shù)分裂n

后期模式圖，圖中基因a出現(xiàn)的原因可能是染色體互換，也可能是基因突變，基因突變的頻率是很低的，

最可能的原因是減數(shù)分裂I前期發(fā)生了染色體互換，染色體互換會(huì)導(dǎo)致基因重組，因此基因a的出現(xiàn)最可

能與基因重組有關(guān)，D正確。

1.[2022廣東]為研究人原癌基因的c和Ras的功能，科學(xué)家構(gòu)建了三組轉(zhuǎn)基因小鼠（Myc、Ras及Myc+

Ras,基因均大量表達(dá)），發(fā)現(xiàn)這些小鼠隨時(shí)間進(jìn)程體內(nèi)會(huì)出現(xiàn)腫瘤（如圖所示）。下列敘述正確的是

（D）

m）奧一

.I

今Q*■**----

90100ISO200

MMIJt）

A.原癌基因的作用是阻止細(xì)胞正常增殖

B.三組小鼠的腫瘤細(xì)胞均沒有無限增殖的能力

C.兩種基因在人體細(xì)胞內(nèi)編碼功能異常的蛋白質(zhì)

D.兩種基因大量表達(dá)對小鼠細(xì)胞癌變有累積效應(yīng)

解析原癌基因表達(dá)的蛋白質(zhì)是細(xì)胞正常的生長和增殖所必需的；抑癌基因表達(dá)的蛋白質(zhì)能抑制細(xì)胞的生

長和增殖，或者促進(jìn)細(xì)胞凋亡，A錯(cuò)誤。細(xì)胞癌變后具有無限增殖的能力，B錯(cuò)誤。原癌基因的正常表達(dá)

對于細(xì)胞正常的生長和增殖是必需的，原癌基因監(jiān)c和Ras在人體細(xì)胞內(nèi)編碼功能正常的蛋白質(zhì)，C錯(cuò)

誤。據(jù)圖分析，同時(shí)轉(zhuǎn)入Myc和Ras的小鼠中腫瘤小鼠的比例大于只轉(zhuǎn)入Myc或Ras的小鼠中腫瘤小鼠的

比例，說明兩種基因大量表達(dá)對小鼠細(xì)胞癌變有累積效應(yīng)，D正確。

2.[2021浙江1月]現(xiàn)建立“動(dòng)物精原細(xì)胞（2〃=4）有絲分裂和減數(shù)分裂過程”模型。1個(gè)精原細(xì)胞（假定

DNA中的P都為32p,其他分子不含32p）在不含32P的培養(yǎng)液中正常培養(yǎng)，分裂為2個(gè)子細(xì)胞，其中1個(gè)

子細(xì)胞發(fā)育為細(xì)胞①。細(xì)胞①和②的染色體組成如圖所示，H（h）、R（r）是其中的兩對基因，細(xì)胞②和

③處于相同的分裂時(shí)期。下列敘述正確的是（D）

A.細(xì)胞①形成過程中沒有發(fā)生基因重組

B.細(xì)胞②中最多有兩條染色體含有32P

C.細(xì)胞②和細(xì)胞③中含有32P的染色體數(shù)相等

D.細(xì)胞④?⑦中含32P的核DNA分子數(shù)可能分別是2、1、1、1

解析細(xì)胞①中同源染色體發(fā)生聯(lián)會(huì)，細(xì)胞處于減數(shù)分裂I前期，由圖可知，細(xì)胞①中同源染色體上的等

位基因隨著非姐妹染色單體之間的互換而發(fā)生交換，可推斷細(xì)胞①發(fā)生了基因重組，A錯(cuò)誤；根據(jù)DNA

分子的半保留復(fù)制，1個(gè)精原細(xì)胞（DNA中的P都為32p）,在不含32P的培養(yǎng)液中正常培養(yǎng)，經(jīng)過一次有

絲分裂，其產(chǎn)生的子細(xì)胞中每條染色體上的DNA分子中的一條鏈含有32p、另一條鏈不含32p。該子細(xì)胞

在減數(shù)分裂I的間期發(fā)生DNA和染色體的復(fù)制，形成的細(xì)胞①中每條染色體上只有一條染色單體的DNA

分子中的一條鏈含有32P（細(xì)胞①中共4條染色單體含有32p）,細(xì)胞①形成細(xì)胞②時(shí)會(huì)發(fā)生同源染色體分

離，正常情況下，細(xì)胞②中有兩條染色體含有32P（分布在非同源染色體上），但根據(jù)細(xì)胞①可知，H和h

所在的染色體發(fā)生過互換，若含有32P的染色體片段被換到不含32P的片段上，則很有可能H和h所在染

色體都含有32p,因此細(xì)胞②中最多有3條染色體含有32p,B錯(cuò)誤；細(xì)胞②和細(xì)胞③中含有32P的染色體

數(shù)目不一定相等，若細(xì)胞②中含有32P的染色體數(shù)是3條，則細(xì)胞③中含有32P的染色體數(shù)是2條，C錯(cuò)

誤；若細(xì)胞②中含32P的染色體有3條，則細(xì)胞④和⑤中含32P的核DNA分子數(shù)可能分別是2、1,細(xì)胞③

中2條含32P的染色體若分別進(jìn)入細(xì)胞⑥和⑦中，則細(xì)胞⑥和⑦中含32P的核DNA分子數(shù)分別是1、1,因

此細(xì)胞④?⑦中含32P的核DNA分子數(shù)可能分別是2、1、1、1,D正確。

3.[2021廣東，12分]果蠅眾多的突變品系為研究基因與性狀的關(guān)系提供了重要的材料，摩爾根等人選育出

M—5品系并創(chuàng)立了基于該品系的突變檢測技術(shù)，可通過觀察Fi和F2的性狀及比例，檢測出未知基因突變

的類型（如顯/隱性、是否致死等），確定該突變基因與可見性狀的關(guān)系及其所在的染色體。回答下列問

題：

（1）果蠅的棒眼（B）對圓眼（b）為顯性、紅眼（R）對杏紅眼（r）為顯性，控制這2對相對性狀的基

因均位于X染色體上，其遺傳總是和性別相關(guān)聯(lián)，這種現(xiàn)象稱為伴性遺傳。

（2）如圖1是基于M—5品系的突變檢測技術(shù)路線，在Fi中挑出1只雌蠅，與1只M—5雄蠅交配。若得

到的F2沒有野生型雄蠅、雌蠅數(shù)目是雄蠅的兩倍，F(xiàn)?中雌蠅的兩種表型分別是棒眼杏紅眼和棒眼紅

眼，此結(jié)果說明誘變產(chǎn)生了伴X染色體隱性致死基因突變。該突變的基因保存在表型為棒眼紅眼

（雌）果蠅的細(xì)胞內(nèi)。

Brb

|七

I

■■■■

b.|??3

r.

注：不考慮圖中染色體間的互換和已知性狀相關(guān)基因的突變

圖I

（3）上述突變基因可能對應(yīng)圖2中的突變③（從突變①、②、③中選一項(xiàng)），分析其原因可能是—

密碼子突變后變?yōu)榻K止密碼子，蛋白質(zhì)合成提前終止，蛋白質(zhì)失去原來的功能，使胚胎死亡。

密碼子序號(hào)=I-4-??1920-540

正常核甘酸序列AUG-AAC-ACUUUA-UAG密碼子表（部分）：

AUG：甲硫氨酸，起始密碼子

突變后核甘酸序列AUG-AAC-ACCUUA-UAGAAC：天冬酰胺

正常核甘酸序列AUG-AAC-ACUUUA-UAGACU、ACC：蘇氨酸

SHE?]UUA：亮氨酸

突變后核甘酸序列AUG-AAA-ACUUUA-UAGAAA：賴氨酸

正常核甘酸序列AUG-AAC-ACUUUA-UAGUAG、UGA：終止密碼子

…表示省略的、沒有變化的堿基

突變后核甘酸序列AUG-AAC-ACUUGA-UAG

圖2

（4）圖1所示的突變檢測技術(shù)，具有的①優(yōu)點(diǎn)是除能檢測上述基因突變外，還能檢測出果蠅伴X染色

體顯性基因突變:②缺點(diǎn)是不能檢測出果蠅常染色體和X、Y染色體同源區(qū)段基因突變。（①、②

選答1項(xiàng)，且僅答1點(diǎn)即可）

解析（1）位于性染色體上的基因的遺傳總是與性別相關(guān)聯(lián)，這種現(xiàn)象叫伴性遺傳。（2）據(jù)題意，在Fi

中挑出1只雌蠅與1只M—5雄蠅交配，F(xiàn)?沒有野生型雄蠅，雌蠅數(shù)目是雄蠅的兩倍，假設(shè)野生型X染色

體上未知突變基因用“？”表示，圖解如下：

BrBr

Kx

r."R

.I

BrBrBrb?R

F2—―