2026届新高考生物热点复习：基因突变和基因重组

2026届新高考生物热点复习基因突变和基因重组普通小麦种子种植在肥沃的土壤中，结出的是粒多饱满的种子，但是再把这些种子种到一般的土壤中结出的仍就是普通的种子；太空南瓜王（经过天空辐射的）把其种下去后结出的仍是太空南瓜王。生物变异的类型表型基因型+环境（改变）（改变）（改变）不可遗传变异可遗传变异基因突变（所有生物）基因重组（减数分裂）染色体变异（遗传物质未发生改变）（遗传物质改变）光镜下可见光镜下不可见表观遗传——DNA（基因）碱基序列不变1.基因突变的定义DNA分子中发生碱基的_______、______或_____，而引起的基因_________的改变，叫作基因突变。替换增添缺失碱基序列增添缺失替换AATTCGGCGATCCGGCAATTCGGCTATACGGCATAATTCGGCATCGGC一、基因突变【问题1】运用太空育种培育作物蕴含的生物学原理是什么?1.基因突变的定义一、基因突变①若n为无效片段且插入位点1，则发生了基因突变②若n为无效片段且插入位点2，则发生了基因突变③若n为无效片段且插入位点3，则发生了基因突变④若n为有效片段且插入位点1，则发生了基因重组⑤若n为有效片段且插入位点2，则发生了基因突变和基因重组如图：现有外来DNA片段(n)插入下面的DNA中，判断以下说法：×说出镰状细胞贫血发生的直接原因与根本原因。易破裂，使人患溶血性贫血多肽链中一个谷氨酸被缬氨酸替换基因中发生了一个碱基对的替换根本原因直接原因一、基因突变实例一：镰状细胞贫血【教材隐性知识】源于必修2P85“拓展应用”：具有一个镰状细胞贫血突变基因的个体(即杂合子)并不表现镰状细胞贫血的症状，因为该个体能同时合成正常和异常的血红蛋白，并对疟疾具有较强的抵抗力，镰状细胞贫血主要流行于非洲的疟疾高发地区。请根据这一事实探讨突变基因对当地人生存的影响。

镰状细胞贫血患者对疟疾具有较强的抵抗力，这说明在易患疟疾的地区，镰状细胞贫血突变基因具有有利于当地人生存的一面。虽然该突变体的纯合子对生存不利，但其杂合子却有利于当地人的生存。1.结合表格分析，突变①使氨基酸序列__，突变②使氨基酸序列中_______________________，突变③使

。三者中突变

(填序号)对蛋白质的相对分子质量影响较大。不改变一个氨基酸发生了替换密码子提前出现，氨基酸序列变短③2.表中正常核苷酸序列第19个密码子的碱基A缺失，会改变_____________氨基酸序列；第19个密码子的碱基A、C缺失，会改变______________氨基酸序列；第19个密码子的三个碱基同时缺失，会使_______________________________________________。缺失位置后的缺失位置减少一个氨基酸，缺失位置后的氨基酸序列不变缺失位置后的2、基因突变对氨基酸序列和生物性状的影响任务一：小组讨论完成下列填空。3min。2、基因突变对氨基酸序列和生物性状的影响碱基影响范围对氨基酸序列的影响对性状的影响替换___一般只改变___个氨基酸或_______氨基酸序列增添___一般不影响插入位置___的序列，而影响插入位置___的序列缺失___一般不影响缺失位置___的序列，而影响缺失位置___的序列小一不改变

大前后大前后不改变或改变改变改变或翻译提前终止或不翻译【问题2】基因突变碱基的替换、插入、缺失哪种改变对氨基酸序列影响更小?【问题3】基因突变一定引起mRNA序列、氨基酸序列和性状改变吗?一、基因突变多数情况会改变mRNA序列，少数情况不改变mRNA序列，如突变发生在DNA的非编码区。即使mRNA序列改变，氨基酸序列也可能不变：密码子的简并性，或突变发生在mRNA的非翻译序列。即使氨基酸序列改变，性状也可能不变：氨基酸序列改变但蛋白质功能不变；性状由多基因控制；环境因素的影响。结论：基因突变→可能改变mRNA序列→可能改变氨基酸序列→可能改变性状3.结果:产生新基因，有可能产生新的性状。一般是原来基因的等位基因（真核生物的核基因）小结：一、基因突变改变性状的原因：未改变性状的原因：①突变部位位于基因非编码序列或编码区的内含子；②密码子的简并性；③隐性突变：如AA中的一个A突变为a；④改变了蛋白质中个别氨基酸，但蛋白质的功能不变。①基因突变可能引发肽链不能合成；②肽链延长(终止密码子推后)；③肽链缩短(终止密码子提前)；④肽链中氨基酸种类改变【基础检测】下图表示双链DNA分子上的若干片段，请据图判断：

基因1非基因片段基因2

(1)DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，而引起的DNA碱基序列的改变，叫作基因突变(

)(2)基因突变改变了基因的数量和位置(

)(3)基因突变的结果一定是产生等位基因(

)(4)基因突变在光学显微镜下不可见(

)×××√【易错提醒】基因突变的“一定”和“不一定”(1)基因突变会引起基因中碱基排列顺序的改变，但并未改变基因的数量和位置。(2)基因突变不一定会引起生物性状的改变。(3)基因突变不一定都产生等位基因。如病毒和原核细胞的基因组结构简单，基因数目少，而且一般是单个存在的，不存在等位基因。真核生物的核基因突变可产生它的等位基因，而原核生物和病毒基因突变产生的是一个新基因。考点训练

【典例1】如图是某基因编码区部分碱基序列，在体内其指导合成肽链的氨基酸序列为甲硫氨酸－组氨酸－脯氨酸－赖氨酸……下列叙述正确的是（）注：AUG(起始密码子)：甲硫氨酸CAU、CAC：组氨酸CCU：脯氨酸AAG：赖氨酸UCC：丝氨酸UAA(终止密码子)A.①链是转录的模板链，其左侧是5′端，右侧是3′端B.若在①链5～6号碱基间插入一个碱基G，合成的肽链变长C.若在①链1号碱基前插入一个碱基G，合成的肽链不变D.碱基序列不同的mRNA翻译得到的肽链不可能相同√4.时间真核生物主要发生在_______________________________________。有丝分裂前的间期或减数第一次分裂前的间期一、基因突变【问题4】如何选择用来诱发基因突变的作物种子?DNA复制时需要解旋成单链，稳定性下降，容易受到内外因素的干扰而发生碱基对的改变。优先选择萌发初期的种子；其次选择幼苗期（幼芽/幼根分生组织）；针对可遗传突变，选择生殖细胞形成期。避免选择干种子休眠期或成熟植株的非分生组织期基因突变发生在配子中发生在体细胞中将遵循遗传规律传递给后代一般不能遗传有些植物(无性繁殖的生物)的体细胞发生了基因突变，可以通过无性生殖遗传。(如:皮肤癌不可遗传给后代)（1)外因：物理因素：紫外线、X射线及其他辐射生物因素：某些病毒的遗传物质化学因素：亚硝酸盐、碱基类似物等改变核酸的碱基影响宿主细胞的DNA5.基因突变的原因一、基因突变【问题5】哪些因素会引起基作物种子发生基因突变?(2)内因：DNA分子复制偶尔发生错误损伤细胞内的DNA一、基因突变【问题6】太空育种一定会得到预期的种子吗?6.基因突变的特点(1)

：基因突变在生物界是普遍存在的。原因是自然界中诱发基因突变的因素很多，而且基因突变也会

产生。(2)_________：时间上——可以发生在生物个体发育的

；部位上——可以发生在细胞内

上，以及同一个DNA分子的__________。(3)

：一个基因可以发生不同的突变，产生一个以上的

。(4)低频性：在自然状态下，基因突变的频率很低（105~108→1）。(5)__________：对生物体有影响的突变性状多数有害少数有利，生物都是长期进化过程的产物，它们与环境取得了高度协调。普遍性自发任何时期不同的DNA分子不同部位等位基因随机性不定向性多害少利性【特别注意】：做练习时要注意题干中基因的数目：若两种突变品系是由不同对等位基因突变导致的，则体现了基因突变的

性。若两种突变品系是由一对等位基因突变导致的，则体现了基因突变的

性。随机性不定向一、基因突变6.基因突变的特点7.基因突变的意义基因突变产生新基因的途径生物变异的根本来源产生新性状生物进化的原始材料是新基因产生的途径，是生物变异的根本来源，生物进化的原始材料。一、基因突变（没有基因突变，就不会有基因重组和染色体变异）（原有基因和突变基因为自然选择提供了材料）一、基因突变【问题7】诱变育种还有哪些方法?8.基因突变的运用利用物理因素（如紫外线、X射线等）或化学因素（如亚硝酸盐等）处理生物，使生物发生基因突变。方法优点：提高突变频率，在短时间内获得更多的优良变异类型。大幅度改良某些性状缺点：盲目性高，需处理大量材料特点“黑农五号”大豆青霉素高产菌株的选育航天育种举例——诱变育种思考讨论：1.某植株发生基因突变后，该植株及其有性生殖后代均不能表现突变性状的原因是什么？该突变为隐性突变，且基因突变发生在该植株的体细胞中，不能通过有性生殖传递给子代2.有人认为自然条件下基因突变率很低,且大多有害,故不会为生物进化提供原材料,这是否正确？不正确。对于生物个体而言，发生自然突变的频率是很低的。然而，一个种群往往是由许多个体组成的，就整个种群来看，在漫长的进化历程中产生的突变还是很多的，其中有不少突变是有利突变，对生物的进化有重要意义。因此，基因突变能够为生物进化提供原材料考向1：显性突变和隐性突变的判断方法1.理论依据显性突变:aa→Aa当代表现隐性突变:AA→Aa当代不表现，一旦表现即为纯合子2.判定突变性状显隐性的方法①选取若干突变体(如高茎)与其他已知未突变体(即野生型,如矮茎)杂交，根据子代性状表现判断。a.若后代全为野生型(如矮茎)，则突变性状为隐性(如高茎)。b.若后代全为突变型(如高茎)，则突变性状为显性(如高茎)。c.若后代既有突变型(如高茎)又有野生型(如矮茎),则突变性状为显性(如高茎)②让若干突变体自交，观察后代有无性状分离从而进行判断。

若后代无性状分离，则突变性状为隐性；反之突变性状为显性考点训练

2.一只突变型雌果蝇与一只野生型雄果蝇交配后，产生的F1中野生型与突变型之比为2∶1，且雌雄个体之比也为2∶1，这个结果从遗传学角度可作出的合理解释是()A.该突变为X染色体显性突变，且含该突变基因的雌配子致死B.该突变为X染色体显性突变，且含该突变基因的雄性个体致死C.该突变为X染色体隐性突变，且含该突变基因的雄性个体致死D.X染色体片段发生缺失可导致突变型，且缺失会导致雌配子致死有的细胞受到致癌因子的作用,细胞中遗传物质发生变化,就变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞。

1.癌细胞的概念基因突变实例二——细胞的癌变2.癌细胞的特征形态结构细胞间黏着性降低3.细胞癌变的机理基因突变实例2——细胞的癌变表达的蛋白质能抑制细胞的生长和繁殖，或者促进细胞凋亡抑癌基因蛋白质活性减弱或失去活性表达的蛋白质是细胞正常的生长和繁殖所必须的原癌基因相应蛋白质活性过强细胞癌变存在人和动物细胞DNA存在正常表达正常表达突变或

过量表达突变细胞癌变可能可能原癌基因和抑癌基因是一类基因，而不是一个基因。癌症往往是多个基因突变的结果，癌变是一个逐渐积累的过程。任务二：用文字和箭头梳理细胞癌变的机理。要求：包含与癌症相关的基因及其作用。3min。4.癌症的治疗新技术及发展：免疫治疗、靶向药物治疗基因突变实例2——细胞的癌变①预防：远离致癌因子，保持良好的心理状态，养成健康的生活方式。②诊断：病理切片的显微观察、CT、核磁共振以及癌基因检测等。③治疗：手术切除、化疗和放疗等。1.病毒癌基因可整合到宿主基因组诱发癌变2.原癌基因的主要功能是阻止细胞发生异常增殖3.癌症是很多基因突变累加的结果，因此癌症可遗传4.未发生癌变的细胞中没有原癌基因和抑癌基因5.癌细胞具有细胞增殖失控的特点6.癌细胞始终处于分裂期，且分裂期比正常细胞的要短7.癌细胞是动物体内具有自养能力并快速增殖的细胞8.肉瘤病毒不是治癌因子，与人细胞癌变无关9.癌细胞可能发生了单一基因的突变，细胞黏着性增加10.基因的自发突变率虽然很低，但对进化非常重要。11.大肠杆菌经诱变育种可获得人胰岛素高产菌株。12.干细胞转变为癌细胞后DNA复制方式不变√×××√××××√×√考点训练

控制不同性状的基因重新组合新基因型新表现型不是新性状，是新性状组合有性生殖真核控制不同性状1.概念：

二、基因重组为生物进化提供材料【问题8】如何实现控制不同性状基因的重新组合？2.类型：类型1：自由组合型时期：1现象：2结果：3分裂间期减数分裂后

二、基因重组减Ⅰ后同源染色体分离，非同源染色体自由组合非同源染色体上的非等位基因自由组合2.类型：类型2：交叉互换型时期：1现象：2结果：3

二、基因重组减Ⅰ前（或四分体时期）同源染色体的非姐妹染色单体之间发生互换等位基因之间发生互换，导致染色单体上的非等位基因重组2.类型：类型3：基因工程重组型目的基因经载体导入受体细胞，导致受体细胞中基因发生重组

二、基因重组2.类型：类型4：自然转化型R型肺炎链球菌菌转化为S型

二、基因重组3.结果：124.意义：意义123猫毛色变龙种金鱼

二、基因重组只产生新的基因型，并未产生新的基因只出现原有性状的重新组合，不会出现新的性状是生物变异的主要来源是形成生物多样性的重要原因为生物进化提供了原材料5.基因重组的运用：(1)概念（课本P13）：人们有目的地将具有优良性状的两个亲本杂交，使两个亲本的优良性状组合在一起，再筛选出所需要的优良品种。例：既抗倒伏又抗锈病的纯种小麦的选育：抗倒伏易感病抗倒伏易感病过程：杂交→F1→自交→F2，筛选，连续自交，筛选

二、基因重组——杂交育种1．原核生物不存在基因重组，而真核生物的受精过程中可进行基因重组。(必修2P84正文)(

)2．基因型为Aa的个体自交，基因重组导致子代发生性状分离。(必修2P84正文)(

)3．一对等位基因不存在基因重组，一对同源染色体存在基因重组。（

)4．有丝分裂和减数分裂过程均可发生非同源染色体的自由组合，导致基因重组()5．基因突变能使染色体上原来基因的位置出现其等位基因。()易错辨析√×××√减数第一次分裂前期和后期基因重组至少含有两对等位基因有丝分裂不能发生基因重组【基因重组的易错提醒】①基因重组一般发生于有性生殖过程中，无性生殖的生物不发生，有性生殖的个体的体细胞增殖时也不发生。②多种精子和多种卵细胞之间有多种结合方式，导致后代性状多种多样，但不属于基因重组。③杂合子(Aa)自交后代发生性状分离，根本原因是等位基因的分离，而不是基因重组。④基因重组只是“原有基因间的重新组合”，它既未改变基因的“质”(未产生“新基因”)，也未改变基因的“量”，只是产生了“新基因型”。重组类型基因突变基因重组实质

发生改变，产生新的

.控制不同性状的基因

.时间主要发生在细胞的分裂

期（

）主要在减数第一次分裂

前

期（

时期）和

期可能性可能性

，突变频率

.普遍发生在

过程中，产生变异

，是生物多样性的重要原因适用范围

生物都可发生，包括

，具有

性自然条件下，发生在

的过程中基因结构基因重新组合间DNA分子复制后小低有性生殖多所有病毒普遍有性生殖四分体任务三：列表比较基因突变与基因重组。3min。重组类型基因突变基因重组结果产生新的

.产生新的

.意义是变异的

来源，为

.提供最初的原始材料是形成生物多样性的

原因之一，加快了

的速度应用

育种，培育

.

育种，集中优良性状联系①都使生物产生

的变异；②在长期进化过程中，通过基因

产生新基因，为基因

提供了大量可供自由组合的新基因，基因突变是基因重组的

；③二者均可能产生新的

型基因基因型根本生物进化重要进化诱变新品种杂交可遗传突变重组基础表现基因突变和基因重组的比较4.基因型为AaBb(两对基因独立遗传)的某二倍体生物有以下几种细胞分裂图像，下列说法正确的是(