5.1 第2课时 细胞的癌变和基因重组-【优学精讲】2024-2025学年高中生物必修第二册教用Word(人教版)

该教案聚焦细胞癌变（原因、特征）和基因重组（类型、意义）核心知识点，通过“导学聚焦”明确目标，“判断正误”互动回顾原癌基因与抑癌基因等旧知，梳理基因突变与基因重组的知识脉络，搭建学习支架。 特色在于结合结肠癌示意图分析癌变的基因突变累积过程，增强社会责任（态度责任），通过“三看法”比较基因突变与基因重组，培养科学思维，例题融入高考题及月考真题提升应用能力。助力学生深化生命观念，帮助教师系统教学，提升课堂效率。

第2课时　细胞的癌变和基因重组 导学 聚焦 1.概述细胞癌变的原因和特点。 2.概述基因重组的类型和意义 知识点（一）　细胞的癌变 1.细胞癌变的原因 2.癌细胞的特征 3.判断下列说法是否正确 （1）细胞癌变的根本原因是致癌因子的作用。（　×　） 提示：细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变。 （2）正常人细胞中不存在原癌基因和抑癌基因。（　×　） 提示：正常人细胞中本来就存在原癌基因和抑癌基因。 （3）只要一个原癌基因或抑癌基因发生了基因突变，就一定产生了癌细胞。（　×　） 提示：细胞的癌变往往是多个基因突变累积的结果。 探讨　分析细胞癌变及其特点，增强社会责任 　下图表示结肠癌发生过程示意图，据图回答有关问题： （1）结肠癌发生的根本原因是　原癌基因和抑癌基因发生了突变　。 （2）健康人的细胞中存在原癌基因和抑癌基因吗？ 提示：存在。 （3）据图分析，可能的原因是癌细胞是　多个基因突变　的结果，癌变是一个逐渐积累的过程。 （4）与正常细胞相比，癌细胞具有哪些明显的特点？ 提示：与正常细胞相比，癌细胞具有的特点是呈球形、增殖快、容易发生转移等。 （5）癌细胞易于分散和转移的原因是癌细胞膜上的　糖蛋白　等物质减少，细胞之间的黏着性显著降低。 1.原癌基因和抑癌基因都是一类基因，而不是一个基因。 2.癌症多发生在老年人中，这是因为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。 3.细胞癌变是细胞异常分化的结果。 1.图中的①②过程分别表示细胞癌变发生的两种机制，下列相关叙述正确的是（　　） A.原癌基因的作用主要是阻止细胞不正常的增殖 B.只要原癌基因表达产生了正常蛋白质，细胞就不会癌变 C.原癌基因和癌基因的基因碱基序列不同 D.抑制癌细胞DNA的解旋不会影响癌细胞的增殖 解析：C　原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程，抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖，A错误；由图可知，原癌基因如果过量表达，产生过量的正常蛋白质，也会导致细胞癌变，B错误；癌基因是原癌基因发生突变产生的，故原癌基因和癌基因的基因碱基序列不同，C正确；抑制癌细胞DNA的解旋会影响癌细胞的增殖，D错误。 2.（2024·辽宁丹东高一月考）结肠癌是常见的消化道恶性肿瘤，如图是解释结肠癌发生的示意图。下列相关叙述错误的是（　　） A.原癌基因是结肠癌发病的致病基因 B.抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖 C.结肠癌的发生是多个基因突变累积的结果 D.癌细胞具有无限增殖、容易分散和转移等特点 解析：A　原癌基因是正常基因，存在于所有的细胞中，原癌基因发生基因突变才是结肠癌发病的致病基因，A错误；抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或者促进细胞凋亡，B正确；结合图示可以看出，结肠癌的发生是多个基因突变累积的结果，C正确；癌细胞细胞膜上的糖蛋白等物质减少，细胞之间的黏着性显著降低，因而容易分散和转移，D正确。 知识点（二）　基因重组 1.基因重组 2.判断下列说法是否正确 （1）基因型为Aa的个体自交后代出现性状分离与基因重组有关。（　×　） 提示：基因型为Aa的个体自交后代出现性状分离与等位基因的分离有关。 （2）一对同源染色体不可能发生基因重组。（　×　） 提示：在减数分裂过程中的四分体时期，位于同源染色体上的等位基因有时会随着非姐妹染色单体之间的互换而发生交换，导致染色单体上的基因重组。 （3）减数分裂四分体时期，姐妹染色单体的局部互换可导致基因重组。（　×　） 提示：减数分裂四分体时期，非姐妹染色单体的局部互换可导致基因重组。 （4）基因重组只能产生新基因型和重组性状，不能产生新基因和新性状。（　√　） （5）生物有性生殖过程中，不同基因型的雌雄配子随机结合的现象属于基因重组。（　×　） 提示：基因重组发生在减数分裂形成配子过程中，在受精过程中不发生基因重组。 （6）基因重组产生的新基因型不一定会表达为新表型。（　√　） 探讨　分析基因重组的原理和类型，提高理解能力 1.如图是基因型为AaBb的某高等动物体内某个初级精母细胞中可能发生的变化，请分析回答下列问题： （1）如果没有发生染色体片段互换，则该初级精母细胞形成的精细胞有几种？基因组成分别是怎样的？ 提示：有2种，AB和ab。 （2）发生染色体片段互换后，该初级精母细胞形成的精细胞有几种？基因组成分别是怎样的？ 提示：有4种，AB、Ab、aB和ab。 2.如图是基因型为AaBb的某哺乳动物体内某个初级精母细胞在形成精子的过程中染色体的行为变化，请分析回答下列问题： （1）该图表示了哪种类型的基因重组？ 提示：生物体通过减数分裂形成配子时，随着非同源染色体的自由组合，非同源染色体上的非等位基因也自由组合，产生不同的配子。 （2）基因重组能否产生新基因？能否产生新的基因型？ 提示：基因重组不会产生新的基因，但可以产生新的基因型。 （3）精子与卵细胞随机结合过程中进行基因重组吗？ 提示：不进行基因重组。 3.如图表示某哺乳动物精巢内的细胞分裂图像，分析回答下列相关问题： （1）图1细胞处于什么时期？图1中形成B、b现象的原因是什么？ 提示：有丝分裂后期，图1中形成B、b现象的原因是发生了基因突变。 （2）图2细胞的名称是什么？图2中形成B、b现象的原因可能是什么？ 提示：次级精母细胞，图2中形成B、b现象的原因可能是发生了基因突变或基因重组。 （3）若该动物的基因型为AaBB，则产生图2现象的原因又是什么？ 提示：基因突变。 1.基因重组的类型 注：基因重组的两种特殊类型。 （1）肺炎链球菌的转化。肺炎链球菌为原核生物，但R型细菌转化为S型细菌属于基因重组。 （2）基因工程。利用基因工程将外源基因导入受体细胞，使其表达特定性状属于基因重组。 2.基因突变和基因重组的比较 项目 基因突变 基因重组 发生时间 主要发生在细胞分裂前的间期 减数分裂Ⅰ前期和后期 发生原因 在一定外界或内部因素作用下，DNA分子中发生碱基的替换、增添或缺失，引起基因碱基序列的改变 减数分裂Ⅰ过程中，同源染色体的非姐妹染色单体互换，或非同源染色体上的非等位基因自由组合 适用范围 所有生物都可以发生 只适用于真核生物有性生殖的细胞核遗传 种类 ①自然突变 ②人工诱变 ①基因自由组合 ②染色体互换　 结果 产生新基因，出现新性状 原有基因的重新组合，产生新的基因型和表型 意义 是新基因产生的途径，生物变异的根本来源，生物进化的原材料 生物变异的来源之一，有利于生物进化 联系 通过基因突变产生新基因，基因突变为基因重组提供可自由组合的新基因，基因突变是基因重组的基础 1.下列关于基因重组的叙述，正确的是（　　） A.黄圆与绿皱豌豆杂交，后代产生黄皱与绿圆个体是基因重组的结果 B.基因重组可以产生原来没有的新性状 C.杂合子自交因基因重组导致子代出现性状分离 D.基因重组是生物变异的根本来源 解析：A　基因突变可产生原来没有的新性状，是生物变异的根本来源，基因重组可产生新的性状组合，B、D错误；杂合子自交后代发生性状分离是由于等位基因随着同源染色体的分开而分离，不是由于基因重组，C错误。 2.下图是基因型为Aa的个体不同分裂时期的图像，请根据图像判断每个细胞发生的变异类型（　　） A.①基因突变　②基因突变　③基因突变 B.①基因突变或基因重组　②基因突变　③基因重组 C.①基因突变　②基因突变　③基因重组 D.①基因突变或基因重组　②基因突变或基因重组　③基因重组 解析：A　图中①②分别属于有丝分裂的中期和后期，由于基因重组只发生在减数分裂过程中，所以图中①②的变异只能属于基因突变；③属于减数分裂Ⅱ的后期，由于A、a所在的染色体没有颜色的差异，没有发生染色体互换，所以该变异是发生了基因突变。 规律方法 “三看法”判断基因突变与基因重组 　（1）细胞癌变的根本原因是　原癌基因和抑癌基因发生了突变　。 （2）癌细胞的特征有：能够　无限增殖　；　形态结构　发生显著变化；细胞膜上的　糖蛋白　等物质减少，细胞之间的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移等。 （3）基因重组包括　非同源染色体上非等位基因的自由组合　和　同源染色体上非姐妹染色单体的互换　两种类型。 1.（2024·江苏盐城高一月考）下列关于细胞癌变的叙述，不正确的是（　　） A.癌变后的细胞在适宜条件下可无限增殖 B.同一个体的癌细胞与非癌细胞遗传物质相同 C.癌细胞具有细胞增殖失控的特点 D.若用化学药物抑制癌细胞的DNA复制，则会使细胞停留在分裂间期 解析：B　癌细胞遗传物质发生了改变，癌细胞与非癌细胞遗传物质不相同，B错误。 2.关于癌症，下列叙述错误的是（　　） A.成纤维细胞癌变后变成球形，其结构和功能会发生相应改变 B.癌症发生的频率不是很高，大多数癌症的发生是多个基因突变的累积效应 C.正常细胞生长和分裂失控变成癌细胞，原因是抑癌基因突变成原癌基因 D.乐观向上的心态、良好的生活习惯，可降低癌症发生的可能性 解析：C　细胞癌变后其结构和功能会发生相应改变，如成纤维细胞癌变后变成球形，A正确；癌变发生的原因是基因突变，在自然条件下，基因突变具有低频性，故癌症发生的频率不是很高，且癌症的发生并不是单一基因突变的结果，而是多个相关基因突变的累积效应，B正确；人和动物细胞中的DNA上本来就存在与癌变相关的基因（原癌基因和抑癌基因），细胞癌变是原癌基因和抑癌基因发生突变所致，C错误；开朗乐观的心理状态会影响神经系统和内分泌系统的调节功能，良好的生活习惯如远离辐射等，能降低癌症发生的可能性，D正确。 3.下列过程中不会发生基因重组的是（　　） A.减数分裂Ⅰ后期非同源染色体之间自由组合 B.减数分裂Ⅰ前期同源染色体的非姐妹染色单体之间互换片段 C.R型活肺炎链球菌与加热致死的S型肺炎链球菌混合后，出现S型活肺炎链球菌 D.进行受精时，精子和卵细胞随机结合 解析：D　减数分裂Ⅰ前期同源染色体的非姐妹染色单体之间互换片段，以及减数分裂Ⅰ后期同源染色体分离、非同源染色体自由组合，均可导致基因重组，A、B不符合题意；R型活肺炎链球菌与加热致死的S型肺炎链球菌混合后，出现S型活肺炎链球菌，该过程中发生了基因重组，C不符合题意；进行受精时，精子和卵细胞的随机结合不会导致基因重组，D符合题意。 4.细胞癌变与基因突变有关，为鉴定造成结肠癌的突变基因，科学家检测了213例结肠癌病人样品的基因突变，发现每个样品都涉及了多种突变基因，其中抑癌基因和原癌基因发生突变的频率最大，结果如表所示。下列叙述错误的是（　　） 被检基因 检出突变的样品数量 突变基因形式 突变基因活性 A 93 AV 活性增强 B 28 BW 失去活性 A.某一个抑癌基因发生突变则会导致细胞癌变 B.原癌基因和抑癌基因在人体正常细胞中普遍存在 C.根据表中突变基因活性变化情况推测被检基因A为原癌基因 D.引发原癌基因突变的因素可能是X射线、亚硝酸盐或者某些病毒 解析：A　癌症的发生并不是单一基因突变的结果，在一个细胞中发生多个原癌基因或抑癌基因突变，才会导致细胞癌变，A错误；原癌基因和抑癌基因普遍存在于人和动物染色体上，B正确；据表分析，A→AV突变后，突变基因活性增强，判断A基因是原癌基因；B→BW突变后，突变基因失去活性，判断B基因是抑癌基因，C正确；X射线、亚硝酸盐或者某些病毒可以诱发基因突变，导致细胞癌变，所以引发原癌基因突变的因素可能是X射线、亚硝酸盐或者某些病毒，D正确。 5.（2024·湖南临湘高一统考）专家指出，肿瘤对我国人口健康的危害很大，需要大众提高防控意识。请回答下列问题： （1）癌细胞是指正常细胞受到致癌因子的作用，细胞中　原癌基因　或　抑癌基因　发生突变，导致细胞连续进行分裂成为恶性增殖细胞。癌细胞易在人体内分散和转移，原因是　细胞膜上的糖蛋白等物质减少，细胞之间的黏着性显著降低　。 （2）如图甲表示原癌基因转变为癌基因的3种途径： ①推测图中所示蛋白质的功能是　促进细胞有丝分裂　。 ②由图可知，此蛋白质的　活性　增强或　数量　增加与细胞癌变有关。 ③如图乙为结肠癌发生的遗传学原理： 癌症的发生一般需要很长时间，据图推测这是因为细胞癌变是　多个基因突变累积　的结果。 解析：（1）癌细胞是指正常细胞受到致癌因子的作用，细胞中原癌基因、抑癌基因发生突变所致；癌细胞易在体内扩散和转移，是因为细胞膜上的糖蛋白等物质减少，细胞之间的黏着性显著降低。（2）①分析图甲可知，原癌基因通过3种途径转变为癌基因后，通过控制合成常量的超活性蛋白或过量的正常蛋白，使细胞恶性增殖，因此可推测图中所示蛋白质的功能是促进细胞有丝分裂。②此蛋白质的活性增强或数量增加与细胞癌变有关。③由图乙可知，细胞内的这4条染色体都发生了突变，推测细胞癌变是多条染色体上的多个基因突变累积的结果。 知识点一　细胞癌变 1.下列关于细胞癌变及癌细胞的叙述，正确的是（　　） A.癌细胞的分裂失去控制，但其增殖是有限的 B.癌细胞表面糖蛋白的增加，使其易分散转移 C.有些物理射线可诱发基因突变，导致细胞癌变 D.癌变是细胞异常分化的结果，此分化大多可逆 解析：C　癌细胞的分裂失去控制，能够无限增殖，A错误；癌细胞表面糖蛋白的减少，使其易分散转移，B错误；有些物理射线属于物理致癌因子，可诱发基因突变，导致细胞癌变，C正确；癌变是细胞异常分化的结果，此分化不可逆，D错误。 2.检测癌细胞有多种方法。切取一块组织鉴定其是否发生癌变，可用光学显微镜观察（　　） A.细胞中染色体数目是否改变 B.细胞原癌基因是否发生突变 C.细胞的形态是否改变 D.细胞膜上的糖蛋白是否减少 解析：C　细胞癌变的根本原因不是染色体数目的改变，而是原癌基因或抑癌基因发生突变，基因突变在光学显微镜下观察不到，A、B错误；癌细胞的主要特征之一是形态结构发生显著变化，例如，正常的成纤维细胞呈扁平梭形，其癌变后变成球形，可用光学显微镜观察，C正确；癌细胞细胞膜上的糖蛋白减少，但糖蛋白在光学显微镜下观察不到，D错误。 3.下列关于原癌基因和抑癌基因的说法，错误的是（　　） A.两者和细胞周期的调控有关 B.只有在癌细胞中才存在这两种基因 C.原癌基因和抑癌基因突变过程中存在累积效应 D.原癌基因的脱氧核苷酸序列改变可导致遗传信息的变化 解析：B　原癌基因和抑癌基因都和细胞周期的调控有关，原癌基因表达的蛋白质是细胞正常生长和增殖所必需的，抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖，或者促进细胞凋亡，A正确；人体所有体细胞都存在这两种基因，B错误；原癌基因突变可导致遗传信息的改变，D正确。 4.癌症是严重威胁人类健康的疾病之一。下列关于结肠癌及其成因的叙述，最不合理的是（　　） A.人体正常结肠细胞的DNA上本来就有与癌变相关的基因 B.结肠细胞的原癌基因一旦突变或者过量表达，就可能引起细胞癌变 C.结肠细胞的抑癌基因一旦突变，也可能引起癌变 D.结肠癌细胞膜上糖蛋白增多，细胞之间的黏着性显著增强 解析：D　癌细胞细胞膜上糖蛋白减少，细胞之间的黏着性降低。 5.（2022·广东高考11题）为研究人原癌基因Myc和Ras的功能，科学家构建了三组转基因小鼠（Myc、Ras及Myc＋Ras，基因均大量表达），发现这些小鼠随时间进程体内会出现肿瘤（如图所示）。下列叙述正确的是（　　） A.原癌基因的作用是阻止细胞正常增殖 B.三组小鼠的肿瘤细胞均没有无限增殖的能力 C.两种基因在人体细胞内编码功能异常的蛋白质 D.两种基因大量表达对小鼠细胞癌变有累积效应 解析：D　原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程；抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖，A错误；据图示可知，三组小鼠的肿瘤细胞均有无限增殖的能力，B错误；原癌基因的正常表达对于细胞正常的生长和分裂是必需的，原癌基因Myc和Ras在人体细胞内编码功能正常的蛋白质，C错误；据图分析，同时转入Myc和Ras的小鼠中肿瘤小鼠的比例大于只转入Myc或Ras的小鼠中肿瘤小鼠的比例，说明两种基因大量表达对小鼠细胞癌变有累积效应，D正确。 知识点二　基因重组 6.以下有关基因重组的叙述，正确的是（　　） A.受精作用中因雌、雄配子的随机结合发生基因重组 B.同源染色体上非姐妹染色单体间发生交换可引起一对等位基因间的重组 C.杂合子自交，因基因重组导致子代性状分离 D.同胞兄妹间的遗传差异与父母生殖细胞形成过程中的基因重组有关 解析：D　基因重组发生在减数分裂过程中，受精作用过程中不会发生基因重组，A错误；同源染色体上非姐妹染色单体间发生交换可引起非等位基因的重组，B错误；杂合子自交，因等位基因分离导致子代性状分离，C错误；同胞兄妹间的遗传差异与父母生殖细胞形成过程中的基因重组有关，D正确。 7.下列情况引起的变异属于基因重组的是（　　） ①非同源染色体上非等位基因的自由组合　②基因型为DD的豌豆，种植在土壤贫瘠的地方而出现矮茎性状，下一代种植在水肥充足的地方，全表现为高茎　③DNA分子中发生碱基的增添、缺失或替换　④同源染色体上的非姐妹染色单体之间发生局部交换 A.①②　　　　　　　　　 B.③④ C.①③ D.①④ 解析：D　基因重组的来源有：一是在减数分裂过程中的四分体时期，同源染色体上的等位基因随非姐妹染色单体的互换而交换，导致染色单体上的基因重组；二是在减数分裂Ⅰ后期，非同源染色体上的非等位基因随着非同源染色体的自由组合而组合，①④正确；基因型为DD的豌豆，种植在土壤贫瘠的地方而出现矮茎性状，下一代种植在水肥充足的地方全表现为高茎，这属于环境引起的不可遗传的变异，②错误；DNA分子中发生碱基的增添、缺失或替换而引起基因碱基序列的改变，属于基因突变，③错误，综上分析，D正确。 8.（2024·辽宁朝阳高一月考）下图是某二倍体动物的几个细胞分裂示意图（数字代表染色体，字母代表染色体上的基因）。据图判断，下列叙述正确的是（　　） A.丙细胞不能进行基因重组 B.甲、乙、丙细胞所处时期均易发生基因突变 C.乙细胞表明该动物发生了基因突变或基因重组 D.甲细胞中1与2片段的交换和1与2的分离，均属于基因重组 解析：A　正常情况下，基因重组发生在减数分裂Ⅰ的前期和后期，丙细胞处于减数分裂Ⅱ后期，乙细胞进行的是有丝分裂，不会发生基因重组，A正确，C错误；基因突变一般发生在分裂间期，不容易发生于甲、乙、丙所处的时期，B错误；甲细胞中1与2的片段交换，是同源染色体上的非姐妹染色单体之间的互换，属于基因重组；1与2的分离，属于同源染色体的分离，不属于基因重组，D错误。 9.位于基因外周的DNA增强子是短的DNA片段，它能够调控基因的开启与关闭。《生物谷》杂志2018年2月发布的最新研究表明，大肠癌基因所在的染色体中的增强子活性较高，此基因更加容易被开启。下列与DNA中增强子及癌基因的表达相关的叙述，正确的是（　　） A.DNA增强子活性降低可能会关闭癌基因的表达 B.DNA增强子、癌基因不是人类或其他动物细胞固有的 C.DNA增强子是通过促进大肠癌基因转录而影响基因表达的 D.DNA增强子和癌基因中的碱基种类及其排列顺序相同 解析：A　DNA增强子能够调控基因的开启与关闭，其活性降低，可能会关闭癌基因的表达，抑制细胞癌变，A正确；DNA增强子、癌基因是人类或其他动物细胞固有的，不是通过基因突变产生的，B错误；DNA增强子能够调控基因的开启与关闭，而不是通过促进大肠癌基因转录而影响基因表达的，C错误；位于基因外周的DNA增强子是短的DNA片段，增强子与癌基因属于DNA上不同的区段，二者的碱基种类及其排列顺序不同，D错误。 10.（多选）（2024·山东聊城第三中学高一月考）宫颈癌是女性中最常见的恶性肿瘤之一，其发病率仅次于乳腺癌，人乳头瘤病毒（HPV）是宫颈癌的主要致病因子，HPV蛋白E6与E7是引起恶性肿瘤发生与发展的主要因素。下列相关叙述不正确的是（　　） A.HPV的寄生引起子宫颈细胞中出现了与宫颈癌有关的基因 B.子宫颈细胞中的原癌基因正常表达时，子宫颈细胞生长和分裂会失控 C.子宫颈细胞癌变后细胞膜上的糖蛋白增多，易于分散和转移 D.研发能抑制E6与E7合成的药物是治疗宫颈癌的可行策略 解析：ABC　正常细胞中都有原癌基因与抑癌基因，与HPV的寄生无关，A错误；原癌基因表达的蛋白质是细胞正常生长和增殖所必需的，原癌基因的作用是调节细胞周期，维持细胞正常的生长与分裂，B错误；子宫颈细胞癌变后细胞膜上的糖蛋白减少，细胞的黏着性降低，易于分散和转移，C错误；HPV蛋白E6与E7是引起恶性肿瘤发生与发展的主要因素，因而抑制HPV蛋白E6与E7的合成是治疗宫颈癌的可行策略，D正确。 11.（多选）（2024·河南南阳高一联考）图甲表示果蝇卵原细胞中的一对同源染色体，图乙表示该卵原细胞形成的卵细胞中的一条染色体，图中字母表示基因。下列叙述错误的是（　　） A.基因D、d的本质区别是碱基的排列顺序不同 B.图乙染色体上的d基因来自基因突变 C.图甲中的非等位基因在减数分裂过程中一定不能发生基因重组 D.基因A/a、D/d、E/e均可能发生基因突变，体现了基因突变具有随机性 解析：BC　基因D和基因d是一对等位基因，因此二者的本质区别是碱基的排列顺序不同，A正确；该果蝇卵原细胞同时具有D和d基因，由甲图可知，D基因与E基因在一条染色体上，则图乙代表的卵细胞中d与E基因在一条染色体上，则染色体上的d基因来自基因突变或减数分裂Ⅰ前期同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换即基因重组，B错误；图甲中的非等位基因为同源染色体上的非等位基因，不能发生自由组合，但可能由于同源染色体的非姐妹染色单体之间互换而发生基因重组，C错误；基因突变可以发生在同一个DNA分子中的任何部位，因此位于同一条染色体上的基因A/a、D/d、E/e发生基因突变体现的是基因突变具有随机性，D正确。 12.已知小香猪背部皮毛颜色是由位于两对常染色体上的两对等位基因（A、a和B、b）共同控制的，共有四种表型：黑色（A_B_）、褐色（aaB_）、棕色（A_bb）和白色（aabb）。请回答下列问题： （1）如图为一只黑色小香猪（AaBb）产生的一个初级精母细胞，1位点为A基因，2位点为a基因，某同学认为该现象出现的原因可能是基因突变或同源染色体非姐妹染色单体间的互换。 ①若是发生同源染色体非姐妹染色单体间的互换，则该初级精母细胞产生的配子的基因型是　AB、Ab、aB、ab　。 ②若是发生基因突变，且为隐性突变，该初级精母细胞产生的配子的基因型是　AB、aB、ab或　Ab、ab、aB。 （2）某同学欲对上面的假设进行验证并预测实验结果，设计了如下实验： 实验方案：用该初级精母细胞产生的精子与基因型为aabb的雌性个体产生的卵细胞进行体外受精，经胚胎移植获得子代，观察子代的表型。 结果预测：①如果子代　出现黑色、褐色、棕色和白色四种表型　，则为发生了同源染色体非姐妹染色单体间的互换。 ②如果子代　出现黑色、褐色和白色或棕色、白色和褐色三种表型　，则为基因发生了隐性突变。 解析：题图中1与2为姐妹染色单体，在正常情况下，姐妹染色单体上对应位点的基因是相同的，若不相同，则可能是发生了基因突变或同源染色体非姐妹染色单体间的互换，若是发生同源染色体非姐妹染色单体间的互换，则该初级精母细胞可产生AB、Ab、aB、ab 4种基因型的配子，与基因型为ab的卵细胞结合，子代出现黑色、褐色、棕色和白色四种表型；若是基因发生隐性突变，即A→a，则该初级精母细胞可产生AB、aB、ab或Ab、ab、aB三种基因型的配子，与基因型为ab的卵细胞结合，子代可出现黑色、褐色和白色或棕色、白色和褐色三种表型。 13 / 13 学科网（北京）股份有限公司 $