专题5 重难点4 探究外源基因整合到宿主染色体的位置(Word教参)-【精讲精练】2026年高考生物二轮专题辅导与训练（B版）

该高中生物学高考复习讲义聚焦外源基因整合到宿主染色体位置的探究，涵盖基因突变本质、基因连锁与自由组合定律、PCR检测等核心考点，按“基础原理—实验设计—结果分析”逻辑架构知识点。通过考点梳理（如抗病基因三种位置关系）、方法指导（自交/测交判断基因位置）、真题训练（2025河北卷及解析）等环节，帮助学生突破遗传规律应用难点，体现复习系统性与针对性。 讲义以科学思维与探究实践为核心，创新采用“真题情境—模型建构—演绎推理”教学法，如结合2025河北卷真题，引导学生通过正反交实验分析花粉不育机制，利用PCR电泳结果演绎基因传递规律。设置基础巩固（真题解析）、能力提升（济宁期末题）分层练习，配合即时反馈，确保高效突破难点。助力学生提升遗传题解题能力，为教师精准把控复习节奏提供清晰指导。

重难点4　探究外源基因整合到宿主染色体的位置 (2025·河北卷)T­DNA插入失活是研究植物基因功能的常用方法，研究者将带有卡那霉素抗性基因的T­DNA插入拟南芥2号染色体的A基因内，使其突变为丧失功能的a基因，花粉中A基因功能的缺失会造成其不育。回答下列问题： (1)基因内碱基的增添、缺失或________都可导致基因突变。 (2)以Aa植株为________(填“父本”或“母本”)与野生型拟南芥杂交，F1中卡那霉素抗性植株的占比为0，其反交的F1中卡那霉素抗性植株的占比为________。 (3)为进一步验证基因A的功能，将另一个A基因插入Aa植株的3号染色体。仅考虑基因A和a，该植株会产生________种基因型的可育花粉，其中具有a基因的花粉占比为________。该植株自交得到F1。利用图1所示引物P1和P2、P1和P3分别对F1进行PCR检测，电泳结果如图2所示。根据电泳结果F1植株分为Ⅰ型和Ⅱ型，其中Ⅰ型植株占比为________。F1中没有检测到仅扩增出600 bp条带的植株，其原因为________________________________。 (4)实验中还获得了一个E基因被T－DNA插入突变为e基因的植株，e基因纯合的种子不能正常发育而退化。为分析基因E/e和A/a在染色体上的位置关系，进行下列实验： ①利用基因型为AaEE和AAEe的植株进行杂交，筛选出基因型为________的F1植株。 ②选出的F1植株自交获得F2，不考虑其他突变，若F2植株中花粉和自交所结种子均发育正常的植株占比为0，E/e和A/a在染色体上的位置关系及染色体交换情况为____________________________；若两对基因位于非同源染色体，该类植株的占比为________。除了上述两种占比，分析该类植株还可能的其他占比和原因：________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________。 解析　(1)基因突变是指DNA分子上碱基对增添、缺失或替换引起基因结构的改变。基因内碱基的增添、缺失或替换都可导致基因突变。 (2)据题分析可知，带有卡那霉素抗性基因的T－DNA插入拟南芥2号染色体的A基因内，使其突变为丧失功能的a基因，花粉中A基因功能缺失(a基因)会导致不育，因此Aa植株作为父本时，其含a基因花粉不育，无法参与受精，仅产生含A基因的花粉，故以Aa植株为父本与野生型(AA)拟南芥杂交，F1(AA)中卡那霉素抗性植株的占比为0；若Aa植株作为母本，其卵细胞可育(含a基因)，而野生型父本花粉(含A基因)可育，F1基因型为Aa(抗性)和AA(非抗性)，比例为1∶1，因此卡那霉素抗性植株占比为1/2。 (3)将另一个A基因插入Aa植株的3号染色体，仅考虑基因A和a，该植株的基因型可表示为，产生的花粉基因型为、、、(不育)，即会产生3种基因型(AA、Aa、A)的可育花粉，其中具有a基因的花粉占比为1/3。由图1可知，900 bp条带代表A基因，600 bp条带代表a基因。由图2可知，Ⅰ型植株含A和a基因，Ⅱ型植株只含A基因。该植株自交，结果如表所示： 　　雌配子 雄配子　 1/4AA 1/4Aa 1/4A 1/4a 1/3AA Ⅰ型(1/12) Ⅰ型(1/12) 1/3Aa Ⅰ型(1/12) Ⅰ型(1/12) Ⅰ型(1/12) Ⅰ型(1/12) 1/3A Ⅰ型(1/12) Ⅰ型(1/12) 因此，Ⅰ型植株占比为2/3。由题干信息“花粉中A基因功能的缺失会造成其不育”可知，该植株产生的花粉一定含A基因(900 bp)(点睛：无基因型为a的花粉)，故F1中没有检测到仅扩增出 600 bp条带的植株。(4)①要判断两对基因在染色体上的位置关系，一般让双杂合植株自交并统计子代表型及比例，结合题中信息分析，应筛选出基因型为AaEe的F1植株。②若两对等位基因位于一对同源染色体上，F1的基因组成可表示为，F1植株自交得到F2，结果如图所示： 因此F2的基因组成可表示为，F2中AaEe植株产生的花粉aE不育，且其自交所结种子AAee不能正常发育，因此，F2植株中花粉和自交所结种子均发育正常的植株(AAEE)占比为0(易错：当F1的基因组成表示为时，不符合题意)。若E/e和A/a存在染色体交换，则不符合题意，因此，若F2植株中花粉和自交所结种子均发育正常的植株占比为0，则基因E/e和A/a位于一对同源染色体上，A与e连锁、a与E连锁，且在形成配子的过程中没有发生染色体交换。当基因E/e和A/a位于非同源染色体上时，如图所示。 F1　　　AaEe(♀)　　×　　AaEe(♂) 配子　　AE　Ae　aE　ae　　AE Ae aE_ae 　　　　　　　　　　　　　　　 不育 F2　AAEE　AAEe　　AaEE　　AaEe　　AAee__Aaee 　1 　　　2　　　 　1　　　　2　　 不能正常发育 故得到F2植株中花粉和自交所结种子均发育正常的植株(AAEE)占比为1/6。若F1的A与e连锁、a与E连锁，产生雌雄配子的过程中发生交换。假设雌雄配子交换率均为20%，则F1雌配子为aE∶Ae∶AE∶ae ＝4∶ 4∶1∶1，雄配子为Ae∶AE ＝4∶1。F2植株中花粉和自交所结种子均发育正常的植株(AAEE)占比为 1/10×1/5 ＝1/50。 答案　(1)替换　(2)父本　1/2 (3)3　1/3　2/3　该植株产生的花粉一定含A基因 (4)①AaEe　②基因A与e连锁、a与E连锁，在形成配子的过程中没有发生染色体交换　1/6　1/50，F1的A与e连锁、a与E连锁，产生雌雄配子的过程中相关基因发生交换，且雌雄配子交换率均为20% 1．抗病基因在宿主染色体上的三种位置关系(以导入两个抗病基因为例) 2．实验思路、预期结果与得出结论 外源基因整合到宿主染色体上的位置是随机的，可利用自交或测交方法判断基因的位置。 设抗病基因为A，无抗病基因为O，则甲的基因型为AO、乙的基因型为AOAO，丙的基因型为AA。 1．(2025·山东济宁期末)某XY型性别决定的植物，控制雌蕊发育的基因位于常染色体上，Y染色体上存在雄蕊发育基因和雌蕊发育抑制基因。利用转基因技术将一个抗病基因D和一个抗除草剂基因E同时转入雄株(XY)，获得抗病抗除草剂的雄株Ⅰ、雌株Ⅱ和雌雄同株Ⅲ。已知YY个体具有发育活力。下列叙述错误的是(　　) A．D和E导入到一条染色体上的个体可能有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ B．若D和E导入Ⅰ的一条染色体上，Ⅰ和Ⅱ杂交，F1中，抗病抗除草剂个体占3/4 C．若D导入Ⅲ的一条常染色体上，Ⅲ自交，F1中无论雌雄，抗病抗除草剂个体占9/16 D．若D和E导入Ⅰ的两条非同源染色体上，Ⅰ和Ⅱ杂交，F1中无论雌雄抗病抗除草剂个体占3/8 解析　分析题意，控制雌蕊发育基因位于常染色体，Y染色体上存在雄蕊发育基因和雌蕊发育抑制基因，将一个抗病基因D和一个抗除草剂基因E同时转入雄株(XY)，获得雄株Ⅰ、雌株Ⅱ和雌雄同株Ⅲ均同时抗病和抗除草剂，三者均可能导入到同一条染色体上，插入(破坏)雄蕊发育基因和雌蕊发育抑制基因则发育为雌株，插入(破坏)雌蕊发育抑制基因则发育为雌雄同株，A正确；Ⅰ是抗病抗除草剂的雄株，若D和E导入Ⅰ的一条染色体上，其产生的配子是DE∶OO＝1∶1，Ⅱ插入(破坏)雄蕊发育基因和雌蕊发育抑制基因，其产生的配子是DE∶OO＝1∶1，Ⅰ和Ⅱ杂交，F1中不抗病不抗除草剂的类型是1/2×1/2＝1/4，则抗病抗除草剂个体D_E_占1－1/4＝3/4，B正确；Ⅲ是雌雄同株，若D导入Ⅲ的一条常染色体上，其基因型可表示为D_XYE，Ⅲ自交，F1中抗病抗除草剂个体D_YE_占3/4×3/4＝9/16，C正确；若D和E导入Ⅰ的两条常染色体上，和Ⅱ(DE基因必须是在Y染色体上，否则Ⅱ不能为雌性)杂交，分别考虑常染色体遗传和伴性遗传，只考虑常染色体遗传，抗病抗除草剂个体占1/4，只考虑性染色体遗传，YYDE个体为雄性，无论雌雄，抗病抗除草剂个体均占1/2，F1中无论雌雄抗病抗除草剂个体均占5/8，若D或E导入Ⅰ的一条性染色体上，无论雌雄，抗病抗除草剂个体均占1/2，D错误。 答案　D 2．高秆野生稻具有产量大、抗逆性强的特点，但其种子易脱落，限制了在农业生产中的应用。 现有各种表型的纯合品系，耐旱、耐盐、抗病的野生稻与不耐旱、不耐盐、易感病的人工栽培稻杂交，子代均表现为耐旱、耐盐和抗病。F1耐旱、耐盐、抗病水稻(AaBbDd)与不耐旱、不耐盐、易感病水稻(aabbdd)杂交，F2的统计结果为 表 型 耐旱 耐盐 抗病 耐旱 不耐盐 抗病 不耐旱 耐盐 抗病 不耐旱 不耐盐 抗病 耐旱 耐盐 易感病 耐旱 不耐盐 易感病 不耐旱 耐盐 易感病 不耐旱 不耐盐 易感病 数量 542 89 90 540 539 91 90 541 (1)若F1耐旱、耐盐、抗病植株(AaBbDd)自交，子二代不耐旱、不耐盐、易感病的比例为________。 (2)B/b和D/d________(填“是”或“否”)遵循基因自由组合定律。理由是____________ _________________________________________________________________________________________________________________________________。 (3)通过转基因技术将1个雄性不育基因M和1个金黄色色素生成基因N(使种子呈金黄色)一起导入F1的部分耐旱、耐盐、抗病植株中(插入的基因没有发生突变和互换，没有致死现象)，转基因植株与F1中非转基因植株杂交，再让F2中植株随机传粉，单独统计每一株的子代。若F3没有出现稳定遗传的金黄色水稻，原因是________。若部分植株1个N基因插在了抗病基因D所在的染色体上，M基因和B基因在一条染色体上，这部分植株的F3中金黄色可育植株占的比例为________。 解析　(1)F1的耐旱、耐盐、抗病水稻(AaBbDd)与不耐旱、不耐盐、易感病水稻(aabbdd)杂交，aabbdd只能产生abd一种配子，结合表格子二代表型及数量可知子一代的AaBbDd产生了8种配子，基因型及比例为ABD∶AbD∶aBD∶abD∶ABd∶Abd∶aBd∶abd＝6∶1∶1∶6∶6∶1∶1∶6，其中abd配子占3/14，根据该比例可知A/a与B/b位于一对同源染色体上。F1的耐旱、耐盐、抗病植株(AaBbDd)自交，子二代不耐旱、不耐盐、不抗病虫害(aabbdd)的比例为(3/14)×(3/14)＝9/196(或4.6%)。 (2)据题干信息分析可知，F1耐旱、耐盐、抗病水稻(AaBbDd)与不耐旱、不耐盐、易感病水稻(aabbdd)杂交，属于测交类型，F2中耐盐抗病∶不耐盐抗病∶耐盐易感病∶不耐盐易感病＝(542＋90)∶(540＋89)∶(539＋90)∶(541＋91)＝1∶1∶1∶1，符合测交1∶1∶1∶1的性状分离比，B/b和D/d遵循基因自由组合定律。 (3)通过转基因技术将1个雄性不育基因M和1个金黄色色素生成基因N(使种子呈金黄色)一起导入F1的部分耐旱、耐盐、抗病植株中(插入的基因没有发生突变和互换，没有致死现象)，转基因植株与F1中非转基因植株杂交，再让F2中植株随机传粉，单独统计每一株的子代。F3没有出现稳定遗传的金黄色水稻，可能就是M与N位于一条染色体上，符合基因连锁现象，M与N基因位于一条染色体上且减数分裂过程中没发生互换，含有M基因的植株雄性不育，不会出现N基因的雄配子，所以不会有基因型为NN的植株。由于A/a与B/b位于一对同源染色体上，A与B位于同一条染色体上，D/d位于另一对同源染色体上，若部分植株1个N基因插在了抗病基因D所在的染色体上，M基因和B基因在一条染色体上，该转基因植株(记为MONO)与F1中非转基因植株(OOOO)杂交，转基因植株雄性不育，只能作为母本，故产生的F2基因型及比例为MONO∶MOOO∶OONO∶OOOO＝1∶1∶1∶1，再让F2中植株随机传粉，这4种植株中含M的植株雄性不育，只能产生卵子，故F2产生的卵子种类及比例为MN∶MO∶ON∶OO＝1∶3∶3∶9，产生的精子种类及比例为ON∶OO＝1∶3，配子随机结合后产生的F3中金黄色可育植株(OON_)占的比例为(3/16)×(3/4)＋(9/16)×(1/4)＋(1/16)×(3/4)＝21/64。 答案　(1) 9/196(或4.6%)　(2)是　F1耐盐抗病双杂合子测交，F2中耐盐抗病∶不耐盐抗病∶耐盐易感病∶不耐盐易感病＝1∶1∶1∶1，符合基因的自由组合定律　(3) M与N基因位于一条染色体上且减数分裂过程中没发生互换，含有M基因的植株雄性不育，不会出现N基因的雄配子，所以不会有基因型为NN的植株(只要答出M与N位于一条染色体上即可)　21/64 学科网（北京）股份有限公司 $