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专题07 遗传规律与变异的综合运用
目 录
一、基础知识解读
二、基础知识分类归纳
【基础知识1】 细胞分裂
【基础知识2】 分离定律
【基础知识3】 自由组合定律
【基础知识4】 中心法则分析
【基础知识5】 遗传变异与育种
【基础知识6】 生物进化
三、最新模考题组练
遗传规律与变异是高考生物的重要考点。
1、遗传规律：（1）孟德尔定律的应用与计算：高考常考查根据亲代基因型推断子代基因型、表型
及比例，或反之。如给出两对相对性状的亲本基因型，让考生计算F2 中各种表型、基因型的比例及概率。
还会结合遗传病系谱图，考查遗传病的遗传方式判断及发病概率计算，需考生熟练运用分离定律和自由组
合定律的基本原理和方法。
（2） 特殊遗传现象：如不完全显性、共显性、致死现象、基因互作等。例如，某些植物花色遗传
中，红花与白花杂交，F1 为粉花，体现不完全显性；两对基因控制一对相对性状时，可能出现9:7、9:3:4
等不同于9:3:3:1 的特殊分离比，要求考生能根据题目信息，灵活运用遗传规律进行分析和推理。
（3）遗传实验设计：常要求考生设计实验判断基因的显隐性、基因在染色体上的位置等。比如通过
正反交实验判断基因是位于常染色体还是性染色体上，或通过自交、测交实验判断某性状的遗传是否遵循
孟德尔定律，考查考生对遗传规律的理解和实验设计、分析能力。
2、生物变异：（1）三种可遗传变异的特点与判断：高考会给出具体的变异现象或细胞图像，让考
生判断属于哪种变异类型。如根据染色体形态、结构变化判断染色体结构变异，根据DNA 序列变化判断基
因突变，根据配子形成过程中染色体行为判断基因重组，同时要求考生掌握三种变异在变异本质、发生时
期、遗传效应等方面的特点。
（2）变异与育种：以各种育种方法为背景，考查可遗传变异原理在育种中的应用。如杂交育种利用
基因重组，单倍体育种、多倍体育种利用染色体变异，诱变育种利用基因突变，要求考生掌握不同育种方
法的原理、操作过程、优缺点及应用实例，能根据育种目标选择合适的育种方法。
PART 1 基础知识解读
1
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（3）变异与进化：考查可遗传变异为生物进化提供原材料的原理，以及变异在自然选择、种群基因
频率改变等进化过程中的作用。如分析某种生物在特定环境下，基因突变或基因重组如何导致种群基因频
率变化，进而推动生物进化，要求考生理解变异与进化的内在联系，能用相关理论解释生物进化现象。
【基础知识1】细胞分裂
【典例分析1-1】（2024.湖北十堰模拟）某二倍体动物(2N＝4)的基因型为AaBbDd，其体内一个精原细胞
(DNA 链全部被32P 标记)在含31P 的培养液中先进行一次有丝分裂，再进行减数分裂过程，形成的其中1
个细胞的一对染色体发生如图1 所示变化。图2 是测定的该动物体内处于不同分裂时期的细胞①～⑦中染
色体数与核DNA 分子数的关系图。请据图回答下列问题。
(1)图1 所属细胞的名称为__________________，图1 中的四分体间交换了部分片段，互换片段之后的这个
四分体中含32P 的染色单体可能有________条。该精原细胞减数分裂结束时产生的8 个子细胞中含有32P
的细胞数目有__________个。
(2)图2 中可发生同源染色体分离、非同源染色体自由组合的细胞是______(填序号)，细胞中DNA 聚合酶活
性高的细胞有________(填序号)，发生了着丝粒一分为二导致染色体数目加倍的细胞有________(填序号)。
【提分秘籍】
1.①域数分裂中染色体数目减半发生在减数分裂I。
②基因的分离定律、自由组合定律都发生在减数分裂I 的后期。
③着丝粒分开的时间是减数分裂II 的后期。
2.减数分裂1 与藏数分裂II 之间通常没有(有、没有)间期，或者间期时间很知，染色体不复制(复制、不
复制)。
3.四分体中的同源染色体的非姐妹染色单体 之间可能发生缠绕，并交换相应的片段发生交叉互换，这种
变异属于基因重组,因而一个精原细胞最多可以形成4 种不同的精子。不发生互换的情况下，一个卵原细胞
能形成1 种卵细胞，一个精原细胞能形成2 种精细胞。
4.减数分裂没有(有、没有)细胞周期，无丝分裂没有(有、没有)细胞周期。精子的变形不属于(属于、不
属于)减数分裂。
PART 2 基础知识分类归
2
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5.在受精作用进行时，通常是精子的头部进入卵细胞，尾部留在外面，与此同时，卵细胞细胞膜会发生:
复杂的生理反应，以阻止其他精子再进入。精子细胞核与卵细胞的细胞核融合，使彼此的染色体会和在一
起。受精卵中的遗传物质多数母方(多数母方、多数父方、父母各半)，染色体父母各半 (多数母方、多数
父方、父母各半)，细胞核中的DNA 父母各半(多数母方、多数父方、父母各半)。
6.对进行有性生殖的生物来说，减数分裂和受精作用对于维持每种生物前后代体细胞中染色体数目的恒定，
对于生物的遗传和变异，都是十分重要的。
【典例分析1-2】（2023.广东广州模拟）图甲表示基因型为AaBb 的某高等雌性动物处于细胞分裂不同时期
的图像，图乙表示该动物细胞分裂的不同时期染色体数目变化曲线，图丙表示该动物形成生殖细胞的过程
图解，图丁表示该动物某细胞中染色体与基因的位置关系。请据图分析回答下列问题。
(1)在不考虑变异的情况下，图甲中可能含有等位基因的细胞有________。
(2)在细胞分裂过程中，细胞中染色体数暂时加倍处在图乙中的______(填标号)阶段。图甲中E 细胞所处的
分裂时期属于图乙中的______(填标号)阶段。
(3)图丁对应图丙中的______细胞(选填“①”“②”或“③”)，细胞Ⅳ的基因组成是________。
解析：(1)在不考虑变异的情况下，图甲中可能含有等位基因的细胞有ABD。(2)图乙中，细胞中染色体数
暂时加倍处在图乙中的③⑥阶段。图甲中E 细胞所处的分裂时期属于图乙中的②阶段。(3)图丁为处于减数
分裂Ⅱ后期，对应图丙中的②细胞。②细胞的基因组成为AAbb，细胞Ⅳ为卵细胞，其基因组成是aB。
答案：(1)ABD (2)③⑥ ② (3)② aB
【典例分析1-3】（2024.湖北仙桃模拟）酵母菌在有丝分裂过程中可能会发生染色体分离错误，导致子代
细胞增加或减少部分甚至整条染色体，这种现象称为非整倍体化。下图为有丝分裂过程中染色体与中心体
的几种连接方式示意图。请据图回答相关问题。
3
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(1)酵母菌中心体的复制发生在________期，该时期细胞中发生的主要变化是
______________________________。
(2)图中细胞处于有丝分裂的______期，染色体与核DNA 数目比例为______。正常情况下，每条染色体的
____________两侧，都有星射线附着，星射线牵引着染色体运动，使其排列在赤道板上。
(3)能保证染色体精确地平均分配到两个子细胞中的是图______(填字母)，可能造成子细胞中出现非整倍
体的是图____________(填字母)。
【典例分析1-4】（2024.四川模拟）脑缺血会引起局部脑神经缺氧导致轻度受损，甚至造成脑神经细胞死
亡而产生不可逆损伤，最终导致患者永久性残疾甚至死亡。骨髓基质细胞(M)是存在于骨髓中具有多种分
化潜能的干细胞，它可以诱导生成心肌细胞、成骨细胞、神经细胞等。运用干细胞疗法有可能实现对缺血
坏死神经结构与功能的修复和重建，将成为缺血性脑损伤治疗的有效策略。
(1)脑缺血所导致的神经细胞死亡属于______________________(填“细胞凋亡”或“细胞坏死”)。
(2)干细胞的主要特点有__________________________________。M 可通过________________，增加神经细
胞的数量和种类，在脑缺血的治疗中发挥作用。
(3)研究发现，M 的线粒体可转移到缺氧损伤脑神经细胞(N)中，实现细胞供能机制的修复。为进一步探究M
的线粒体转移对N 的影响，进行了如下实验：
分组
第1 组
第2 组
第3 组
处理方法
用含有M 线粒体的培养
基对N 进行培养
用不含M 线粒体的培养
基对N 进行培养
用不含M 线粒体的培养
基对？进行培养
①第3 组为正常对照组，请将实验补充完整：____________________。
②检测得到各组神经细胞内的ATP 水平相对值如图。
由图分析比较可知，第1 组神经细胞内ATP 水平____________正常水平，第2 组在实验中起
4
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______________作用。
③根据上述实验结果，推测M 对脑缺血损伤后恢复的可能作用机制为
__________________________________________________。
【提分秘籍】
1.无丝分裂:分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化，有(有、没有) DNA 的复制，没有(有、没有)核
膜、核仁的消失和重建，如蛙的红细胞。
2.癌细胞中遗传物质是(是、否)发生了改变。
3.细胞不能无限长大的原因:细胞的表面积与体积比，细胞的核质比，限制了细胞的无限长大。
4.细胞越小其相对表面积越大(越小、不变、越大)，物质运输效率就越高(低、不变、高)。
5. 细胞不是越小越好，原因是细胞体积的最小限度，是由完成细胞功能所必需的基本结构( 如核糖体)和
物质(如酶)所需要的空间决定。
6. 细胞分裂期蛋白质合成很少，原因是分裂期染色体中的DNA 高度螺旋化，不容易解旋，无法转录。
【基础知识2】分离定律
【典例分析2-1】（2024.湖南长沙模拟）紫罗兰花是两性花，其单瓣花和重瓣花是一对相对性状，由一对
等位基因A、a 控制。研究人员用一株单瓣紫罗兰进行遗传实验，实验过程及结果如图，请回答下列问题。
(1)________为显性性状，判断的依据是___________________________。
(2)单瓣紫罗兰自交，F1、F2都出现单瓣和重瓣，且比例均为1∶1。对此现象，同学们做出了不同的假
设。
①甲同学认为：出现上述现象是因为杂合子致死导致的。你认同这种说法吗？____________，请说明
理由：_______________________________________________。
②乙同学认为：紫罗兰产生的雌配子育性正常，但带有A 基因的花粉致死。于是他设计了两组实验验
证假设，其中第一组以单瓣紫罗兰为母本，重瓣紫罗兰为父本进行杂交，第二组以____________为母本，
____________为父本进行杂交，并预期实验结果：若第一组子代出现单瓣花和重瓣花，且比例为________，
第二组子代____________，则证明乙同学的假设是正确的。
【典例分析2-2】 (2024·辽宁丹东模拟)水稻的非糯性和糯性是一对相对性状，受B、b 这对等位基因控
制。非糯性花粉中所含的淀粉为直链淀粉，遇碘液变蓝黑色，而糯性花粉中所含的淀粉为支链淀粉，遇碘
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液变橙红色。请回答下列问题。
(1)用非糯性水稻与隐性个体测交，子代中非糯性∶糯性＝1∶1，则该株水稻的基因型为________。
(2)为进一步验证B、b 这对等位基因控制的性状的遗传遵循分离定律，可用该株非糯性水稻作为材料进行
________实验，实验结果为____________________________________；还可以取该植株的花粉，滴加碘液，
染色结果为___________________________，也可证明该对等位基因控制的性状的遗传遵循分离定律。
某种扇贝具有不同的壳色(相关基因用D/d 表示)，科研人员采用杂交的方法对壳色的遗传规律进行了研究，
实验过程如下：
实验1：橘黄色与枣褐色个体杂交，F1 全部为橘黄色；
实验2：实验1 的F1 与枣褐色个体杂交，后代橘黄色∶枣褐色＝1∶1；
实验3：橘黄色与橘黄色个体杂交，后代橘黄色∶枣褐色＝3∶1。
(3)上述实验中能够判断壳色性状的显隐性关系的是______________，显性性状是________。
(4) 实验2 为________ 实验，根据孟德尔遗传规律，后代橘黄色∶枣褐色＝1∶1 的主要原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)橘黄壳色深受人们青睐。实验3 的橘黄色后代中，能稳定遗传的个体占________。若某种药物能够导致
含有D 基因的精细胞失活，请用遗传图解的方式表示该药物对实验3 结果的影响。
【提分秘籍】
1.孟德尔通过两对相对性状的杂交实验，揭示了基因的自由组合定律，该实验中，F 产生的雌配子和雄配
子各有4 种，数量比接近1:1:1:1，F1 共有9 种基因型和4 种表型，表型的数量比接近 9:3:3:1，其中能
稳定遗传的个体占F1 总数的1/4。F2 中重组性状占 3/8 ，若亲本为纯合黄皱和绿圆，则F1 中重组性状
占5/8。
2.测交实验证明了F,在形成配子时，不同对的遗传因子是自由组合的。
3.基因的自由组合定律的内容是:控制不同性状的遗传因子的分离和组合是(是、不是)互不干扰的;在形成
配子时，决定同一性状的成对的遗传因子彼此分离，决定不同性状的遗传因子自由组合。
【基础知识3】自由组合定律
【典例分析3-1】(2024·四川凉山模拟)某自花传粉植物的红花/白花、高茎/矮茎这两对相对性状各由一
对等位基因控制，A/a 表示控制花颜色的基因、B/b 表示控制茎高度的基因，这两对等位基因独立遗传。现
有该种植物的甲、乙两植株，甲自交后，子代均为白花，但有高茎和矮茎性状分离；乙自交后，子代均为
矮茎，但有红花和白花性状分离。回答下列问题。
(1)据题干信息推测，植株甲可能的基因型是___________________________________
________________________________________________________________________。
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(2)进一步实验研究，最终确定红花和高茎为显性性状，则乙的表型是____________，基因型是
____________。若将甲与乙杂交的F1 中的红花植株拔掉1/3，然后F1 自交得F2，则F2 中的高茎植株的比
例是____________。
(3)请以甲和乙为材料，设计杂交实验，验证A/a 与B/b 基因遵循基因自由组合定律。
实验步骤：
让甲和乙杂交得F1，取F1 中的红花高茎____________，统计F2 的表型及其比例。
预期结果：______________________________________________________
________________________________________________________________________。
【典例分析3-2】（2024.湖北黄冈模拟）某水稻的宽叶(A)对窄叶(a)为显性，花粉粒非糯性(E)对花粉粒
糯性(e)为显性，花粉粒长形(R)对圆形(r)为显性。非糯性花粉遇碘变蓝黑色，糯性花粉遇碘呈橙红色，
现用品种甲(aaeerr)、乙(aaEERR)、丙(AAeeRR)、丁(AAEErr)进行杂交实验。回答下列问题。
(1)若三对基因独立遗传，甲与丁的杂交后代产生的配子基因型及比例为
________________________________。若利用花粉鉴定法来验证基因自由组合定律，可选用的亲本组合为
________________。
(2)为探究基因R、r 和A、a 的位置关系，研究人员做了以下杂交实验：让甲与丙杂交产生F1，F1 与甲回
交，观察并统计后代的表型及比例。请写出可能的实验结果与评论(不考虑交叉互换)：
____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)除以上让F1 与甲回交的方法外，还可采用____________的方法探究基因R、r 和A、a 的位置关系，请
写出可能的结果与结论：_______________________________________
________________________________________________________________________。
【典例分析3-3】（2024.山东济南调研）果蝇的性状表型极其丰富，有较多的突变类型，并且有很多易于
分析的遗传特征，这也是奠定果蝇在遗传学中重要地位的一个主要原因。果蝇的体细胞中有4 对同源染色
体，其中3 对为常染色体，1 对为性染色体。现有多只红眼雌果蝇(控制果蝇红眼和白眼的基因分别是A、
a)，雌果蝇的卵原细胞经减数分裂可以形成卵细胞。回答下列问题。
(1)在该卵原细胞减数分裂Ⅰ的前期可观察到的染色体的行为是________________________；在减数分裂
Ⅱ过程中，次级卵母细胞中含有的染色体数最多为_________条。
(2)若多只红眼雌果蝇与红眼雄果蝇分别杂交，F1 中有少量的白眼果蝇出现，且白眼果蝇均为雄性，占子
代的比例为1/8，由此推测这些红眼雌果蝇的基因型(纯合子与杂合子)及比例为__________________。若
利用F1 的白眼雄果蝇与某只红眼雌果蝇杂交，子代中的雌雄果蝇均有红眼和白眼，则该红眼雌果蝇的基因
型为_________。
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(3)设计果蝇杂交实验，验证(2)中控制果蝇眼色的基因只位于X 染色体上，若选择纯合白眼雌果蝇与纯合
红眼雄果蝇正交，则反交应选择_________________________________进行杂交。两次杂交后代表型分别
为______________________________________________，可证明控制眼色的基因只位于X 染色体上。
【典例分析3-4】（2023.上海浦东模拟）果蝇是研究遗传实验的经典模式生物。已知等位基因A、a 控制果
蝇翅型中卷翅与正常翅，等位基因B、b 控制眼型中大眼与小眼(大眼为显性性状，且等位基因B/b 位于常
染色体上)。为了研究这两对相对性状的遗传机制(不考虑基因位于X、Y 染色体同源区段情况)，实验小组
选择卷翅大眼雌果蝇与正常翅小眼雄果蝇杂交，得到F1 雌果蝇正常翅大眼∶正常翅小眼＝1∶1，雄果蝇卷
翅大眼∶卷翅小眼＝1∶1。请分析回答下列问题。
(1)果蝇卷翅和正常翅相对性状中，显性性状为____________。两对等位基因A/a 与B/b 在遗传中
____________(填“遵循”或“不遵循”)基因的自由组合定律。荧光原位杂交的方法也可以快速准确判定
控制两对相对性状的基因是否遵循基因的自由组合定律，已知等位基因A 和a 被标记为黄色，B 和b 被标记
为绿色，对亲本雄果蝇四分体时期的细胞进行荧光标记后在荧光显微镜下观察，记录四分体中荧光的颜色
和数量。若控制翅型和眼型这两对相对性状的基因遗传遵循基因的自由组合定律，则会有一个四分体中出
现__________个黄色荧光点，另一个四分体出现____________个绿色荧光点。
(2)让F1 雌、雄果蝇相互交配，则F2 果蝇的表型及比例为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)若F1 雌、雄果蝇相互交配，F2 果蝇的表型及比例为正常翅大眼∶正常翅小眼∶卷翅大眼∶卷翅小眼＝
2∶3∶2∶3，则原因可能是____________________________________(仅考虑某种基因型受精卵致死情况)。
请以F2 果蝇为实验材料，设计杂交实验证明该原因，简要写出实验方案和预期结果：
____________________________________。
【典例分析3-5】（2024.石家庄迁安模拟）果蝇的灰身和黑身这对相对性状的基因位于常染色体上，用
B、b 来表示；红眼和白眼这对相对性状的基因位于X 染色体上，用D、d 来表示。某生物兴趣小组选用一
对雌雄果蝇杂交，F1 的表型及比例为灰身红眼∶黑身红眼∶灰身白眼∶黑身白眼＝6∶2∶3∶1。请回答下
列问题。
(1)若欲测定果蝇基因组的序列，需对____________条染色体进行DNA 测序。
(2)根据题干中F1 的表型和比例，可推知亲代父本和母本的基因型为____________。
(3)通过进一步研究发现，F1 中出现异常分离比的原因是其中某一亲本的一条X 染色体上出现一个突变基
因(n)，含该基因的纯合子在胚胎期间死亡。请分析判断存在该突变基因的亲本是____________(填“母
本”或“父本”)。该亲本基因型为________。
(4)现欲从F1 中选出不携带突变基因(n)的红眼雌果蝇用于后续的研究，需用F1 中的红眼雌果蝇与
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____________杂交，观察后代的表型和比例，若____________________________，则该果蝇即是所需果蝇；
若____________________________，则不是所需果蝇。
(5)该生物兴趣小组又用红眼雌蝇(XDnXd)和红眼雄蝇(XDY)做杂交实验，在F1 中偶然发现染色体组成为XO
的雄果蝇，后续研究发现是亲本精子形成过程中发生染色体异常分离，推断染色体异常分离发生在减数分
裂____________过程中，该果蝇的基因型是
________________________________________________________________________。
【基础知识4】中心法则分析
【典例分析4-1】（2024.山西大同模拟）朊病毒(PrPSc)是一类仅由蛋白质构成的具感染性的因子，朊病
毒侵入牛体后，可以诱导牛脑部组织细胞中的蛋白PrPC 的空间结构发生改变成为PrPSc，实现朊病毒的增
殖，最终引起疯牛病。为验证朊病毒是具有感染性的蛋白质，某小组进行了如图所示实验。请回答下列问
题。
(1)本实验利用的技术方法是__________________。
(2)第一组A 处牛脑组织细胞应______(填“含”或“不含”)标记元素，第二组B 处牛脑组织细胞应
______(填“含”或“不含”)标记元素。
(3)搅拌后进行的D 操作为______，目的是让上清液中析出质量较轻的物质，而离心管的沉淀物中留下
____________。
(4)从理论上分析，预期结果是a、b、c 和d 中放射性主要出现在______，从而验证朊病毒是具有感染性
的蛋白质。若其中一组上清液中放射性偏高，可能的原因是______(填“①”“②”或“③”)适宜条件下
培养时间过长。
【提分秘籍】
1.噬菌体侵染细菌实验中选择35S 和32P 这两种同位素分别对蛋白质和DNA 进行标记的原因是.仅蛋白质分
子中含有硫，磷几乎都存在于DNA 分子中，分别标记的原因是可以分别追踪蛋白质和DNA 的去向。用14C
和180 同位素标记不可行(可行、不可行)，原因是蛋白质和 DNA 中都含这两种元素。
2.艾弗里与赫尔希等人的实验选用了结构十分简单的生物--细菌或病毒。以细菌或病毒作为实验材料具有
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哪些优点个体很小，结构简单，容易看出因遗传物质改变导致的结构和功能的变化;繁殖快。
3.赫尔希和蔡斯采用了噬菌体的培养技术、同位素标记技术，以及物质的提取和分离技术等技术手段来实
现他们的实验设计；从控制自变量的角度，艾弗里实验的基本思路是艾弗里在每个实验组中特异性地去除
了一种物质，然后观察在没有这种物质的情况下，实验结果会有什么变化，在实际操作过程中最大困难是
如何彻底去除细胞中含有的某种物质(如糖类、脂质、蛋白质等)。
【典例分析4-2】（2024.河北冀州调研）心肌细胞不能增殖，ARC 基因在心肌细胞中特异性表达，抑制其
细胞凋亡，以维持正常数量。细胞中某些基因转录形成的前体RNA 加工过程中会产生许多小RNA，如miR
223(链状)，HRCR(环状)。HRCR 可以吸附miR223 等，以达到清除它们的目的(如图)。当心肌细胞缺血、缺
氧时，某些基因过度表达会产生过多的miR223，导致心肌细胞凋亡，最终引起心力衰竭。请回答下列问题。
(1)过程①的原料是____________，催化该过程的酶是_______________。过程②的场所是____________。
(2)若某HRCR 中含有n 个碱基，则其中有________个磷酸二酯键。链状小RNA 越短越容易被HRCR 吸附，这
是因为其碱基数目少，特异性________，更容易与HRCR 结合。与ARC 基因相比，核酸杂交分子1 中特有的
碱基对是____________。
(3)缺血、缺氧时，某些基因过度表达产生过多的miR223，会导致过程②因____________的缺失而受阻，
最终导致心力衰竭。
(4)科研人员认为，HRCR 有望成为减缓心力衰竭的新药物，其依据是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)过程①表示转录，催化该过程的酶是RNA 聚合酶，原料是核糖核苷酸，过程②表示翻译，场所是
【提分秘籍】
1.RNA 适于作DNA 的信使的原因是它的分子结构与DNA 很相似，可以储存遗传信息; RNA-般是单链，而且
比DNA 短，能够通过核孔，从细胞核转移到细胞质中。
2.RNA 主要有3 种，分别是mRNA tRNA rRNA ，这3 种RNA 都是(都是、不都是)转录的产物。
3.基因表达是通过指导蛋白质的合成来实现的，包括转录和 翻译两个过程。
4. 细胞核DNA 的转录在细胞核内进行，以DNA 的一条链为模板，按照碱基互补配对原则合成RNA，需要的
酶是RNA 聚合酶，一个DNA 分子上的所有基因的模板核糖核苷酸，需要的原料是不一定(一定、不一定)相
同。
5.翻译在核糖体中进行，指以mRNA 为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。需要的原料是氨基
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酸。
6.信使RNA 上的密码子碱基的组合有64 种;决定氨基酸的有 61 (或62)种，另几种是终止密码子
【典例分析4-3】 （2024.江苏海门模拟）表观遗传是指生物体基因的碱基序列保持不变，但基因表达和
表型发生可遗传变化的现象。DNA 甲基化是表观遗传中最常见的现象之一。某些基因在启动子上存在富含
双核苷酸“CG”的区域，称为“CG 岛”。其中的胞嘧啶在发生甲基化后转变成5甲基胞嘧啶但仍能与鸟嘌
呤互补配对。细胞中存在两种DNA 甲基化酶(如图1 所示)，从头甲基化酶只作用于非甲基化的DNA，使其
半甲基化；维持甲基化酶只作用于DNA 的非甲基化位点，使其全甲基化。
(1)图2 中过程①的方式是半保留复制，其产物都是____________(填“半”或“全”)甲基化的，因此过程
②必须经过____________的催化才能获得与亲代分子相同的甲基化状态。
(2)研究发现，启动子中“CG 岛”的甲基化会影响相关蛋白质与启动子的结合，从而抑制______。
(3)小鼠的A 基因编码胰岛素生长因子2(IGF2)，a 基因无此功能(A、a 位于常染色体上)。IGF2 是小鼠正常
发育必需的一种蛋白质，缺乏时小鼠个体矮小。在小鼠胚胎中，来自父本的A 及其等位基因能够表达，来
自母本的则不能表达。检测发现，这对基因的启动子在精子中是非甲基化的，在卵细胞中则是甲基化的。
若纯合矮小雌鼠与纯合正常雄鼠杂交，则F1 的表型为____________。F1 雌雄个体间随机交配，则F2 的表
型及其比例为____________。
【基础知识5】遗传变异与育种
【典例分析5-1】 (2024·广东广州二模)如图是某种噬菌体的DNA 单链的部分序列，研究结果表明，其编
码蛋白质时存在基因重叠现象。结合所学知识回答下列问题。
(1)组成DNA 单链的基本单位是______________，已知起始密码子为AUG 或GUG，在D 基因表达过程中此
DNA 片段会发生_______________轮碱基互补配对过程，才能将信息传递到氨基酸的序列中。
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(2)该噬菌体比侵染大肠杆菌的T2 噬菌体更加容易发生变异，原因是
_______________________________________________________________，病毒体积远远小于宿主细胞，
基因重叠现象对其积极意义是__________________________________。
(3)当因为基因突变而导致E 基因控制的蛋白质结构发生改变，而D 基因控制的蛋白质中氨基酸序列并未改
变，最可能原因是E 基因内发生的是碱基的_______________，D 基因控制的蛋白质未改变的原因是
_______________，同时密码子具有_______________性。
【典例分析5-2】（2024.浙江奉化调研）在栽培某种农作物(2n＝42)的过程中，有时会发现单体植株(2n
－1)，例如有一种单体植株就比正常植株缺少一条6 号染色体，称为6 号单体植株。
(1)6 号单体植株的变异类型为__________________，该植株的形成是因为亲代中的一方在减数分裂过程中
________________________________未分离。
(2)6 号单体植株在减数分裂Ⅰ时能形成________个四分体。如果该植株能够产生数目相等的n 型和n－1
型配子，则自交后代(受精卵)的染色体组成类型及比例为________________。
(3)科研人员利用6 号单体植株进行杂交实验，结果如表所示。
杂交亲本
实验结果
6 号单体(♀)×正常二倍体(♂)
子代中单体占75%，正常二倍体占25%
6 号单体(♂)×正常二倍体(♀)
子代中单体占4%，正常二倍体占96%
①单体♀在减数分裂时，形成的n－1 型配子________(填“多于”“等于”或“少于”)n 型配子，这是因
为6 号染色体往往在减数分裂Ⅰ过程中因无法________________而丢失。
②n－1 型配子对外界环境敏感，尤其是其中的______(填“雌”或“雄”)配子育性很低。
(4)现有该作物的两个品种，甲品种抗病但其他性状较差(抗病基因R 位于6 号染色体上)，乙品种不抗病但
其他性状优良，为获得抗病且其他性状优良的品种，理想的育种方案是：以乙品种6 号单体植株为
__________( 填“ 父本” 或“ 母本” ) 与甲品种杂交，在其后代中选出单体，再连续多代与
________________杂交，每次均选择抗病且其他性状优良的单体植株，最后使该单体________，在后代中
即可挑选出RR 型且其他性状优良的新品种。
【提分秘籍】
1.细菌、病毒可遗传的变异的来源只有基因突变，植物营养生殖过程中，可遗传的变异来源包括基因突变
和染色体变异。
2.自然条件下基因突变率很低(低、高)，而且大多数基因突变对生物体是有害的，它可以(可以、不可以)
为生物进化提供原材料，原因是尽管发生自然突变的频率是很低的，但一个物种往往是由许多个体组成的，
就整个物种来看，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(合理即可)。
3.单倍体植株的特点是植株长得弱小，而且高度不育。在单倍体育种上常用花药(或花粉)离体培养的方法
来获得二倍体植物的单倍体植株，然后经过秋水仙素或低温的人工诱导使染色体加倍 ，就能得到稳定的
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纯系品种，单倍体育种的原理是染色体变异，单倍体育种的优点是明显缩短育种年限。
【典例分析5-3】（2024.山东青岛模拟）某二倍体植物(2n＝14)是雌雄同花、闭花传粉的植物，培育杂种
非常困难。为简化育种流程，人们采用染色体诱变的方法培育获得三体新品系，其相关染色体及相关基因
分布情况如图所示。该植株雄蕊的发育受一对等位基因M/m 控制，M 基因控制雄蕊的发育与成熟，使植株
表现为雄性可育，m 基因无此功能，使植株表现为雄性不育。请分析回答问题(不考虑同源染色体非姐妹染
色单体间的互换)。
(1)若要在该植物的柱头上涂抹一定浓度的生长素以获得无子果实，需选用基因型为____________的个体
作为材料，原因是________________________________________。
(2)将基因型为Mm 的个体连续隔离自交两代，则F2 中，雄性可育植株与雄性不育植株的比例为
____________。
(3)该三体新品系的培育利用了____________的原理，若用显微镜观察该植株根尖细胞中的染色体形态和
数目，最多可观察到____________条染色体。
(4)该三体品系植株减数分裂时，较短的染色体不能正常配对，随机移向细胞一极，并且含有较短染色体
的雄配子无受粉能力。减数分裂后可产生的配子基因型是____________。
(5)为在开花前区分雄性可育与雄性不育植株，人们利用转基因技术将花的色素合成基因R 导入该三体品系，
但不确定R 基因整合到哪条染色体上。为确定R 基因与M、m 基因的位置关系，将该转基因植株自交，若子
代中出现________________________的现象，则说明M 与R 在同一条染色体上(注：R 基因控制红色，无R
基因表现为白色)。
【典例分析5-4】(2024·江苏南通模拟)某二倍体植物有多对容易区分的相对性状，其中部分性状受相关
基因控制的情况如下表。体细胞的三对基因在染色体上的分布如图甲所示。回答下列问题。
甲
(1)遵循基因自由组合定律的非等位基因有_______________________________。
(2)如果该植株形成配子时，部分四分体中的两条非姐妹染色单体之间，基因D 与d 所在片段发生过互换，
等位基因
基因组成
显性纯合
杂合
隐性纯合
A－a
红花
白花
B－b
窄叶
宽叶
D－d
粗茎
中粗茎
细茎
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则该植株可形成________种基因型的配子；如果该植株形成配子时没有发生互换，则该植株自交产生的红
花窄叶子代中纯合子占的比例为________，红花窄叶子代中中粗茎所占比例为____________。
(3)已知用电离辐射处理该植物的幼苗，能使A、a 基因所在的染色体片段从原染色体随机断裂，然后随机
结合在B、b 所在染色体的末端，形成末端易位，但仅有一条染色体发生这种易位的植株高度不育。现将一
基因型如图甲的植株在幼苗时期用电离辐射处理，欲判定该植株是否发生易位及易位的类型，可通过观察
该植株自交后代的表型进行判断。(注：仅研究花色和叶形两对性状，不考虑互换)
①若出现____________种表型的子代，则该植株没有发生染色体易位；
②若____________，则该植株仅有一条染色体发生末端易位；
③若子代表型为____________，比例为____________，则A、a 所在染色体片段均发生了易位，且A 基因连
在b 基因所在的染色体上，a 基因连在B 基因所在的染色体上。
【基础知识6】生物进化
【典例分析6-1】 （2023.海南海口模拟）桦尺蛾的体色有黑色和灰白色，它们夜间活动，白天栖息在树
干上。鸟类更易于在白天发现体色与环境差异较大的个体，并捕食它们。科研人员对某地区桦尺蛾体色的
变化进行研究。请回答下列问题。
(1)桦尺蛾体色的差异来源于基因突变，基因突变为____________提供了原材料。
(2)对该地A、B、C 三个区域桦尺蛾进行调查，结果如图1。鸟类的捕食对不同体色的桦尺蛾起定向的
____________作用，推测1975 年以后__________色桦尺蛾的存活率更高。
(3)为验证上述推测，在与A、B、C 环境相似的另一区域投放了等量的黑色和灰白色桦尺蛾，一段时间后统
计不同体色桦尺蛾的存活率，结果如图2。若曲线Ⅰ为____________色桦尺蛾的存活率，则说明上述推测
正确。
(4)不同体色桦尺蛾比例的变化，是由于种群____________发生定向改变。
【提分秘籍】
1.在自然选择的作用下，种群的基因频率会发生定向改变，导致生物朝一定的方向不断进化。
2.隔离指不同群体间的个体，在自然条件下基因不能自由交流的现象。常见的隔离有_地理隔离 和生殖隔
离。
3.经过长期的地理隔离而达到生殖隔离是物种形成比较常见的一种方式，种群基因库间的明显差异是产生
生殖隔离的根本原因。
4.不同种群间一旦产生生殖隔离，就不会有基因交流，生殖隔离标志着新的物种形成。
5.突变和基因重组、自然选择及隔离是物种形成过程的三个基本环节。
【典例分析6-2】程海是云南境内的内陆型大湖泊，非真正的海。明代中期以前，湖水通过期纳河流入金
沙江。之后，湖水下降，期纳河断流，与程海隔绝，程海渐渐成为封闭式陆湖(如图所示)。
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(1)科学工作者对程海水系鱼类起源与分化的调查发现，目前程海有鱼类20 种，如鲤鱼、鲢鱼、鲫鱼、裂
腹鱼等，这一现象体现的是____________多样性。
(2)对生活在金沙江和程海中的鲤鱼形态特征进行分析，发现其特征出现显著差异。
程海鲤鱼与金沙江鲤鱼生态位与形态差异比较
程海鲤鱼
金沙江鲤鱼
主要食物
浮游动物及丝状藻类
软体动物、昆虫幼虫、水草
栖息
中上层
中下层
口位置
端位
亚下位
外侧鳃耙数、内侧鳃耙数
26～32、35～41
19～23、25～39
背鳍起点位
稍后
稍前
尾鳍高与眼后头长比例
小于眼后头长
大于眼后头长
体长为背鳍长
3.0～3.4 倍
2.3～2.7 倍
结合题干中的信息，用现代进化理论解释两个水系鲤鱼形态特征等的分化：____________。
(3)有人认为，“两个水系的鲤鱼形态特征差异显著，说明已经进化成2 个鲤鱼物种”，你是否同意此结论？
请依据进化理论说出你的判断与理由：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【提分秘籍】
1.关于捕食者在进化中的作用，美国生态学家斯坦利提出了“收割理论”其内容及意义分别是：
内容是捕食者往往捕食个体数量多的物种，这样就会避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优
势的局面，为其他物种的形成腾出空间;意义是捕食者的存在有利于增加物种多样性。
1、（2023.广西平乐模拟）果蝇是XY 型性别决定的二倍体生物，常被用于遗传实验的实验材料。用不同刚
毛表型和眼型的纯合雌雄性果蝇作为亲本进行两组杂交实验。若每一对相对性状都只受一对等位基因控制，
与果蝇眼型相关的基因为A、a，与刚毛表现相关的基因为B、b；只考虑上述两对基因独立遗传的情况下，
PART 3 最新模考组练
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F1 个体数基本相同。回答下列问题。
组别1 P ♀焦刚毛正常眼×♂直刚毛粗糙眼
↓
F1 的表型：♀直刚毛正常眼、♂焦刚毛正常眼
组别2 P ♀直刚毛粗糙眼×♂焦刚毛正常眼
↓
F1 的表型：♀直刚毛正常眼、♂直刚毛正常眼
(1)组别1 和2 互为_________实验，控制眼型的基因位于_________染色体上，判断依据是
______________________。
(2)若以F1 雌、雄果蝇为材料，验证控制果蝇正常眼与粗糙眼基因的遗传遵循分离定律，请写出实验思路、
预期结果及结论。
①实验思路：_________________________________________________________。
②预期结果与结论：______________________________________________________。
(3)取组别1 的F1 雄蝇与组别2 的F1 雌蝇杂交，后代中焦刚毛粗糙眼的概率为________ 。
2、（2023.湖北黄石模拟）家蚕是二倍体(ZW 型)含56 条染色体。雄蚕比雌蚕产丝量多，蚕丝的质量好，
更受蚕农青睐。将从冷库中取出的蚕卵，放在适合蚕卵发育的温湿度环境中，使其健康发育直到转青、孵
化的过程，叫作催青。研究发现催青过程对温度、湿度是否敏感受一对等位基因(T/t)控制。现有华1 和伴
1 两个纯种家蚕品种，华1 为非敏感型(在高温干燥或常温、常湿条件下均能催青成功孵化)，伴1 为敏感
型(在高温干燥条件下均不能催青成功孵化，但在常温常湿条件下可催青成功孵化)。下表为两品种杂交得
F1(所得F1 中不孵化的个体后经常温、常湿条件下催青孵化)及F1 雌雄蚕相互交配获得F2，并在高温干燥
条件下F2 催青孵化的结果：
杂交亲本组合
F1(孵化∶不孵化)
F2(孵化∶不孵化)
组合①
华1(♀)×伴1(♂)
1∶1
1∶1
组合②
华1(♂)×伴1(♀)
1∶0
3∶1
请结合题干要求，回答下列问题。
(1)基因T、t 位于___________染色体上，判断的依据是________________________
________________________________________________________________________。
(2)组合②亲本组合的基因型为__________，其F2 孵化个体中，雄蚕的基因型有__________种，不孵化的
基因型为__________。
(3)若组合②F2 在常温常湿条件下催青后自由交配得F3, 则 F3 中非敏感型占__________。
(4)在生产中选择__________在高温干燥条件下催青，就可达到专养雄蚕的目的。
3、（2024.湖北咸宁模拟）果蝇的正常眼与无眼是1 对相对性状，受1 对等位基因控制，要确定该性状的
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遗传方式，需从基因与染色体的位置关系及显隐性的角度进行分析。以正常眼雌果蝇与无眼雄果蝇为亲本
进行杂交，根据杂交结果绘制部分后代果蝇的系谱图，如图所示。已知该遗传只有可能是伴X 遗传或X、Y
同源区段遗传。
(1)据图分析，关于果蝇无眼性状遗传方式，可以排除的是_________。
(2)若Ⅰ2 与Ⅰ3 基因型相同，且控制该性状的基因位于X、Y 同源区段上，则Ⅰ2 与Ⅰ3 的基因型是
_________________________。用Ⅱ1 与其亲本雄果蝇杂交获得大量子代，根据杂交结果______(填“能”
或“不能”)确定果蝇正常眼性状的显隐性，理由是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)从一堆纯合果蝇(纯合无眼雄、纯合无眼雌、纯合有眼雄、纯合有眼雌)中选择实验材料设计杂交实验，
确定无眼性状的遗传方式。(要求：①只杂交一次；②仅根据子代表型预期结果；③不根据子代性状的比
例预期结果)实验思路：_______________________________；预期结果并得出结论：
______________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
4、（2024.湖南桃源模拟）1928 年，科学家格里菲思为了研究肺炎链球菌是如何使人患肺炎的，利用小
鼠进行了一系列体内转化实验，如图甲所示。请回答下列有关问题。
实验1：R 型细菌＋小鼠―→存活
实验2：S 型细菌＋小鼠―→死亡―→分离出S 型细菌
实验3：S 型细菌＋加热＋小鼠―→存活
实验4：S 型细菌＋加热＋R 型细菌＋小鼠―→死亡
图甲
(1)图甲中实验4 死亡的小鼠中能够分离出________型细菌。
(2)用显微镜可以观察肺炎链球菌有无荚膜，在培养基中可通过观察菌落特征区分菌体类型，据图甲，还
可以通过怎样的方法来区分R 型细菌和S 型细菌？
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________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)肺炎链球菌中的感受态R 型细菌与S 型细菌之间的转化过程如图乙所示，图乙表示先将S 型细菌加热
杀死，S 型细菌的DNA 双链片段与A 细胞膜表面的相关蛋白结合，双链中的一条链与感受态特异蛋白结合
进入________型细菌细胞内；C 细胞经细胞分裂后，产生S 型细菌导致小鼠患败血症死亡，S 型细菌的致病
性与紧贴在细胞壁外侧的________(结构)有关。
(4)青霉素是一种常用的广谱抗菌素，可以通过抑制肺炎链球菌细胞壁的合成起杀菌作用，无青霉素抗性
的细菌与青霉素接触，易死亡的原因最可能是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
5、（2024.湖北汉川调研）某研究性学习小组以细菌为实验对象，运用同位素标记技术及密度梯度离心法
对有关DNA 复制的方式进行了探究(已知培养用的细菌大约每20 min 分裂一次，产生子代，实验结果见相
关图示)。请回答下列问题。
(1)综合分析本实验的DNA 离心结果，前三组的实验中，第三组结果对得到的结论起到了关键作用，但需把
它与第________组和第________组的结果进行比较，才能说明DNA 分子的复制方式。
(2)分析讨论。
①若实验三的离心结果为：如果DNA 位于1/2 重带和1/2 轻带位置，则是______________复制；如果DNA
位于全中带位置，则是______________复制。为了进一步得出结论，该小组设计了实验四，请分析：如果
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DNA 位于______________(位置及比例，下同)带位置，则是全保留复制；如果DNA 位于______________带
位置，则是半保留复制。
②若将实验三得到的DNA 双链分开再离心，其结果______________(填“能”或“不能”)判断DNA 的复制
方式。原因是_____________________________________________。
实验得出结论：DNA 复制方式为半保留复制。
6、（2024.广东鹤山模拟）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)。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
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
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____________或
____________。
(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：用该性母细胞产生的配子与基因型为____________的雌性个体产生的卵细胞进行体外受精，胚
胎移植，观察子代的表型。
结果预测：如果子代____________________________________，则为发生了同源染色体非姐妹染色单体间
的互换。如果子代____________________________________，则为基因发生了隐性突变。
7、(2024·湖南长沙模拟)正常玉米的叶色有深绿和浅绿两种，玉米叶色的遗传受到细胞核中基因A 和a 的
控制，基因A 可控制叶绿素的合成，基因a 不能控制叶绿素的合成。请据此回答下列问题。
(1)基因A 和a 称为一对________基因，这对基因的根本区别是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)研究人员发现，浅绿色玉米自交，F1 成熟植株的表型及比例为深绿色∶浅绿色＝1∶2。F1 成熟植株随
机交配，F2 成熟植株中浅绿色占________。
(3)在种植深绿色玉米植株的时候，发现一株浅绿色玉米植株。为确定该变异是由基因突变(图1)造成的，
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还是由染色体片段缺失(图2)造成的(已知染色体片段缺失的花粉不育)，研究人员用深绿色玉米植株和该
浅绿色玉米植株为亲本，完成如下杂交实验：
实验方案：选择深绿色玉米植株与该浅绿色玉米植株分别作为________进行杂交，分析比较子代成熟后的
表型及比例。
结果及结论：如果子代的表型及比例为__________________，则该浅绿色植株是由基因突变造成的；如果
子代的表型及比例为________，则该浅绿色植株是染色体片段缺失造成的。
8、（2023·江苏省丹阳模拟）油菜是我国南方一种常见且可观赏的油料作物。如图甲表示该种植物某细
胞内遗传信息传递的示意图，图中①、②、③表示生理过程；该植物体内的中间代谢产物磷酸烯醇式丙酮
酸（PEP）运向种子后有两条转变途径，如图乙所示，其中酶a 和酶b 分别由基因A 和基因B 控制合成。浙
江省农科院陈锦清教授根据这一机制培育出高产油菜，产油率由原来的35%提高到58%。据图回答下列问题：
（1）图甲中①、②、③所代表的三个过程分别是__________、__________、__________。②过程所需的
酶是__________，其发生的主要场所是__________。图中需要mRNA、tRNA 和核糖体同时参与的过程是
______（填写图中的标号），此过程中一个mRNA 可以与多个核糖体结合的意义是
___________________________。
（2）图乙所示基因控制生物性状的类型是__________________________________________________；据
图甲、乙分析，你认为在生产中能提高油菜产油率的基本思路是
______________________________________。
9、（2023.湖北枣阳模拟）在有关DNA 分子的研究中，常用32P 来标记DNA 分子。用α、β 和γ 表示ATP
或dATP（d 表示脱氧）上三个磷酸基团所处的位置（A-Pα~Pβ~Pγ 或dA-Pα~Pβ~Pγ）。回答下列问题；
（1）某种酶可以催化ATP 的一个磷酸基团转移到DNA 末端上，同时产生ADP。若要用该酶把32P 标记到
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DNA 末端上，那么带有32P 的磷酸基团应在ATP 的________（填“α”、“β”或γ”）位上。
（2）若用带有32P 标记的dATP 作为DNA 生物合成的原料，将32P 标记到新合成的DNA 分子上，则带有32P
的磷酸基团应在dATP 的______（填“α”、“β”或γ”）位上。
（3）将一个带有某种噬菌体DNA 分子的两条链用32P 进行标记，并使其感染大肠杆菌，在不含有32P 的培
养基中培养一段时间。若得到的所有噬菌体双链DNA 分子都装配成噬菌体（n 个）并释放，则其中含有32P
的噬菌体所占比例为2/n,原因是______。
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