2026年高考生物真题完全解读(广西卷)

2026-09-21
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2026年广西卷高考生物真题完全解读 试卷总评·考情分析·复习策略·真题解读 试题分析 本卷由16道单项选择题和5道非选择题构成,满分100分,考试时间75分钟。按卷面难度标注统计,全卷平均难度系数约0.70,其中选择题平均约0.73、非选择题平均约0.61。全卷最难的两道题恰好一选择一综合:第16题(免疫缺陷病家系的系谱图与电泳图联合推断基因型)难度系数仅0.27,是全卷最低;第20题(鸡羽色与羽速的自别雌雄配套系)0.47次之,第21题(DNA甲基化调控R基因表达与异丁醇工程菌株)0.49紧随其后。 选择题呈“前易后难、梯度平缓”的分布:第1、2、3、4、5、7、9题难度系数均为0.85,只需概念定位与教材结论比对即可作答;第6、8、10、11、12、14、15题集中在0.65~0.75,需要把渗透作用、表观遗传、实验变量、伴性遗传、转录时序、跨膜运输方向、电泳条带对照等原理放进题干给出的具体条件中逐一检验。真正拉开差距的是第13题(0.50,两个四分体互换后的精细胞组合判断)与第16题(0.27,系谱图与电泳图联合推断基因型)。这两道题的共同点是信息不在文字里,而在图和图的对照关系里——第13题必须把四幅染色体示意图两两配对还原成一个初级精母细胞,第16题必须把三条电泳带分配给“1个正常基因+2种突变基因”。 非选择题把难度压在“数据加工+方案设计+表达规范”上:第17题要求由图1食物网读出“有机碎屑”这一条最容易被忽略的能量输入途径,并在图2中用字母写出传递效率 E/(A+D);第18题给出胰高血糖素水平柱状图与一张细胞定位表,要求先补出“蛋白P是激素H受体”的实验证据、再设计敲除后的对比检测;第19题给出四行连续5年的气象数据,需要做一次“1794-554=1240”的减法并对照温度区间才能回答补种时间;第20题要把测交、伴性遗传与育种方案串成一条链,最后一问还要求迁移到麻羽配套系的设计;第21题把发酵工程、基因工程与表观遗传三条主线拧在一起,要求补出两组排除性对照并预测生长状况。 区分度主要来自图文转换、对照设计和因果链表达。复习中要特别警惕三类失分:一是反向设问被当成正向设问(本卷第3、5、6、7、9、14、15题共7道问“错误的是”,占选择题的43.8%,必须逐项证伪而不能只找对的);二是图表题不读方向就套结论(第14题必须由图中的“协助扩散”箭头方向反推细胞内葡萄糖浓度高于组织液,第15题必须由“乙比甲少哪条带”反推各蛋白归属);三是综合题只写结论不写链条(第19题第(3)问要写出“光照不足→光合制造量小于呼吸消耗量→有机物积累量为负”,第21题第(3)问要用“无u能否生长”与“有u和F能否生长”双向解读表格)。 试题亮点 1. 乡土素材贯穿全卷,广西元素成为情境底色:第3题以药食同源的罗汉果“易感病毒、种子繁殖后代性状不稳定”为情境,第5题以“退塘还林”恢复红树林湿地为情境,第7题以猫儿山森林生态系统对漓江流域的生态安全为情境,第9题以“沙滩—护坡—防护林”滨海生态工程为情境,第19题更以“广西产糖量占全国60%以上、是名副其实的糖罐子”开篇。罗汉果、红树林、猫儿山、甘蔗这些本土资源在同一份卷中反复出现,把生态保护与特色农业两条主线编织在一起,价值导向鲜明。 2. 图表从“配图”升级为“必答依据”,条带与曲线承担主要信息量:第13题四幅染色体示意图不给任何文字描述,必须靠“长/短”“黑/白”的配对关系判断;第14题的肾小管重吸收示意图标注了钠-钾泵、载体蛋白、H⁺载体与ATP/ADP+Pi,第D项的判断完全依赖图中“协助扩散”的箭头方向;第15题给出甲、乙、丙三条泳道共六条蛋白条带,必须先做“乙比甲少哪条带”的增减对照才能定位各酶;第16题同时给出系谱图与限制酶切电泳图,第18题与第21题则各自配有一张“生长状况”检测表。全卷共有6幅图和2张关键表格直接决定选项判断,不读图几乎无从下手。 3. 以“机制链”替代“结论记忆”,过程推理贯穿选择与综合:第8题要从“去乙酰化酶抑制剂→乙酰化水平升高→促进早期发育”完成三步反向推理;第12题要把“高温→钙通道激活→钙内流→逐级传递激活HSF→结合启动子→表达HSP”这条信号通路拆成转录前与转录后两段;第14题要从“细胞呼吸减弱→ATP不足→钠-钾泵活性下降→Na⁺浓度梯度减小→葡萄糖吸收减慢”推出完整因果链;第18题要从“血糖降低→下丘脑兴奋→交感神经→胰岛A细胞”写出神经调节通路。这些题目都不是问“是什么”,而是问“为什么、接下来会怎样”。 4. 实验探究下沉到“变量控制+对照设计+样本量”,考的是做没做过实验:第6题把渗透压设成高渗、等渗、低渗、纯水四个条件,考查原生质体制备中“必须等渗”这一操作要点;第10题要求由“探究低温诱导染色体数目加倍的最适时期”反推自变量是减数分裂时期,而温度、植物种类都是无关变量;第20题第(2)问用“测交后代多于10只且全部为黑羽”这一看似多余的条件,考查的是样本量不足会导致杂合子被误判为纯合的统计学陷阱;第21题第(2)问则要求补出“只加dCas9-Q”“只加Q”两组排除性对照,并预测其在“有u和F”培养基上均能生长。 命题趋势 1. 乡土资源与特色产业成为命题的天然素材库:本卷中罗汉果脱毒苗、红树林“退塘还林”、猫儿山保护区、滨海生态工程、广西甘蔗高产栽培等素材密集出现,说明命题会继续从本地区的道地药材、特色农产品、典型生态系统和重大生态工程中取材。 注意:这类题的落点仍然是教材主干——罗汉果考的是植物组织培养与诱变育种,红树林考的是营养结构与物质循环,甘蔗考的是光合作用与生态因子,读题时要先把“乡土外衣”剥掉,再看它考的是哪一条教材结论。 2. 图表由“单图单变量”走向“多图联合、图文互证”:第13题用四幅图共同承载一个完整的减数分裂过程,第14题的结构示意图、第15题的电泳图、第16题的系谱图+电泳图、第18题的柱状图+检测表、第21题的结果表+代谢路径图,都要求把两幅以上的图(表)拼成一条证据链。 注意:遇到多图题,第一步是给每幅图“贴标签”——这幅图给的是结构、方向、数量还是顺序;第二步找图与图之间的对应关系(哪条带对应哪个基因、哪根柱子对应哪个处理组),切忌只看其中一幅就下结论。 3. 反向设问比例居高不下,考查方式从“找对的”翻转为“逐项证伪”:本卷16道选择题中有第3、5、6、7、9、14、15题共7道问“错误的是”,第13题问“最不可能”,反向设问合计8道,占选择题的50%。这类设问要求对每一个选项都给出判断依据,而错误项的设置高度集中在两类——绝对化表述(第5题“不改变生态系统的营养结构”、第7题“固碳体现直接价值”)和方向性倒置(第6题“高渗使叶片硬挺”、第9题“恢复栖息地降低抵抗力稳定性”、第10题“醋酸洋红是酸性染料”)。 注意:答题时先把“错误的是”三个字圈出来,再逐项写下判断理由,只凭印象选“看起来对”的选项是这类题失分的主要原因。 4. 综合题向“方案设计+条件限定”收敛,答案必须写出限定条件才算完整:第18题第(4)问要求设计“敲除蛋白P后与野生型对比检测”的验证方案,第19题第(2)问的理由必须写出“1794-554=1240>1200”这一算式,第20题第(4)问要求写出完整的杂交组合基因型,第21题第(4)问要求写全转入的各类gRNA与表达载体。这些设问的共同点是答案具有“条件限定性”——少写一个限定条件就不完整。 注意:作答时按“分组—处理—检测指标—预期结果—结论”的顺序逐条写出,涉及基因型、启动子、培养基成分等专有名词时一律写全称,不要用“相应的”“有关的”含糊带过。 考点细目表 题号 题型 分值 命题情境 涉及考点 核心素养 1 选择题 3 双歧杆菌作为肠道益生菌 原核细胞与真核细胞的比较、细胞增殖方式、细胞分化 生命观念 2 选择题 3 花生种植与食用 赤霉素与脱落酸的功能、蛋白质的变性 生命观念 3 选择题 3 罗汉果繁殖与脱毒 基因突变的不定向性、植物组织培养与细胞培养 科学思维、社会责任 4 选择题 3 冰川退缩裸岩上的演替 初生演替与次生演替、群落演替的影响因素 生命观念 5 选择题 3 退塘还林恢复红树林 营养结构、能量流动、物质循环、生物多样性保护 生命观念、社会责任 6 选择题 3 酶解法制备菠菜原生质体 渗透作用、细胞壁的成分与功能、原生质体制备 科学探究 7 选择题 3 猫儿山森林生态系统的保护 生物多样性的层次与价值、就地保护、外来物种入侵 生命观念、社会责任 8 选择题 3 重构胚表观遗传修饰与克隆效率 表观遗传的特点、体细胞克隆、胚胎早期发育 科学思维 9 选择题 3 滨海生态工程与群落结构 群落的空间结构、生态工程原理、抵抗力稳定性 生命观念、社会责任 10 选择题 3 低温诱导染色体数目加倍 染色体数目变异、碱性染料、实验变量分析 科学探究 11 选择题 3 X-ALD 的基因突变与遗传 基因突变的本质、DNA结构特点、伴X隐性遗传 科学思维 12 选择题 3 植物高温响应的分子机制 钙信号的传递功能、转录与翻译、启动子、同位素标记 生命观念、科学思维 13 选择题 3 两个四分体互换后的精细胞 减数分裂、同源染色体互换、非同源染色体自由组合 科学思维 14 选择题 3 原尿中葡萄糖与Na⁺的重吸收 主动运输与协助扩散、钠-钾泵、内环境的组成 科学思维 15 选择题 3 菌株基因替换后的外泌蛋白电泳 酶的特性、电泳条带分析、发酵产物的检测 科学探究、科学思维 16 选择题 3 免疫缺陷病家系的系谱与电泳 基因分离定律、系谱图分析、基因突变与电泳图谱 科学思维 17 非选择题 10 水库食物网与铅污染的生物治理 食物链和食物网、能量传递效率计算、生物富集、生态平衡 生命观念、社会责任 18 非选择题 10 激素H与蛋白P对胰高血糖素的调节 激素调节的特点、血糖平衡的神经—体液调节、反馈调节 科学探究 19 非选择题 11 广西甘蔗的光照温度条件与栽培 光合作用的物质变化、影响光合作用的因素、生物防治、实验分析 科学探究、社会责任 20 非选择题 11 鸡羽色与羽速基因的自别雌雄配套系 自由组合定律、伴性遗传、测交的应用、育种方案设计 科学思维 21 非选择题 10 DNA甲基化调控R基因与异丁醇工程菌 微生物的培养与计数、DNA甲基化、基因表达载体的构建、代谢工程 科学探究、科学思维 考点模块占比分析 1. 分子与细胞(约16%):涉及第1、2、6、12题(各3分,共12分)以及第19题第(1)问(约4分),合计约16分。考查内容从原核细胞与真核细胞的比较、赤霉素与脱落酸的功能这类识记性知识(第1、2题难度均为0.85),逐步推进到渗透作用原理在原生质体制备中的应用(第6题要同时考虑渗透压方向与细胞壁的有无)、钙信号与启动子的功能定位(第12题要判断HSF结合启动子发生在转录前),以及第19题第(1)问对气孔、叶绿体基质、蔗糖运输形式三项基础结论的直接调用。本模块是本卷覆盖面最广的板块。 2. 遗传与进化(约22%):涉及第3、8、10、11、13、16题(各3分,共18分)以及第20题(11分)中的遗传推理部分,合计约22分。第11题考基因突变的分子本质与伴X隐性遗传的群体特点;第13题要在四幅示意图中完成“两两互补配对”,是全卷难度第二的选择题(0.50);第16题把系谱图与限制酶切电泳图并置,要求用“该基因只有2种突变”这一条件把三条电泳带分配给三个等位基因,难度系数仅0.27;第20题则从测交鉴定基因型一路推到自别雌雄配套系的设计与麻羽配套系的迁移。本模块是全卷分值最高、难度最大的板块。 3. 稳态与调节(约13%):涉及第18题(10分)以及第2题中植物激素调节的部分(约3分),合计约13分。第18题以“肠道激素H影响胰高血糖素分泌”这一肠—胰岛轴研究为情境,第(1)问考激素经血液不定向运输与作用方向,第(2)问考负反馈调节与“下丘脑→交感神经→胰岛A细胞”这一神经通路,第(3)(4)问要求用H⁻/⁻与P⁻/⁻两种模型鼠的柱状图补出假设证据、并由细胞定位表推出靶细胞是胰岛A细胞。本模块强调调节机制的过程分析与实验设计。 4. 生物与环境(约22%):涉及第4、5、7、9题(各3分,共12分)以及第17题(10分),合计约22分,按知识点归属计入本模块约22分。第4题考冰川裸岩上的初生演替,第5题考“退塘还林”对营养结构的改变,第7题考生物多样性的价值类型与就地保护,第9题考生态工程四原理与抵抗力稳定性;第17题则把食物网的能量来源、能量传递效率的字母式计算、重金属的生物富集和生态平衡三方面表现集中在一座水库中考查。本模块图表判读与生态问题解决能力要求较高。 5. 生物技术与工程(约18%):涉及第3、6、8、15题(各3分,共12分)以及第21题中的工程部分(约6分),合计约18分。第3题考植物组织培养脱毒与植物细胞培养生产次生代谢产物,第6题考原生质体制备的等渗条件,第8题考体细胞克隆与表观遗传修饰,第15题考基因替换菌株的电泳分析与发酵产物检测;第21题从酵母的灼烧灭菌、抽样检测法计数,一路考到dCas9-Q定点甲基化、基因表达载体构建与异丁醇代谢工程菌株的设计,是技术链最完整的一题。本模块突出技术流程与实验分析。 6. 实验探究(约9%):主要体现在第10题(3分)、第15题(3分)和第21题第(1)(2)问(约3分),合计约9分。第10题考查由探究目的反推自变量、识别无关变量;第15题考查电泳条带的增减对照分析与“先去除菌体再测定外泌蛋白”的操作规范;第21题第(1)问考灼烧灭菌与抽样检测法,第(2)问要求补出“只加dCas9-Q”“只加Q”两组排除性对照并预测生长状况。此外第6、18、19、20题也都含有实验设计与变量控制的成分,本模块是贯穿选择题与综合题的能力主线。 核心复习策略 ◆ 1. 回归教材,搭建结构化知识体系 (1)优先吃透核心概念与原理:如原核细胞与真核细胞的区别、蛋白质变性的实质、初生演替与次生演替的判据、营养结构与物质循环、渗透作用与原生质体制备、生物多样性的三个层次与三类价值、表观遗传不改变碱基序列、主动运输与协助扩散的判断依据、基因突变的不定向性、伴X隐性遗传的群体特点、启动子与转录的时序关系、减数分裂中自由组合与互换的规则、自由组合定律的适用条件、植物组织培养与植物细胞培养的分工、微生物计数与无菌操作、DNA甲基化对基因表达的调控。 (2)按模块梳理知识框架,每个模块都用本卷的题作锚点:细胞代谢抓“物质变化—能量转换—发生部位”三栏(第19题第(1)问的气孔、叶绿体基质与蔗糖运输,第14题由细胞呼吸减弱推葡萄糖吸收速率下降);遗传抓“基因型—表型—比例”(第16题用三条电泳带分配三个等位基因,第20题由③×④后代雌性全为快羽反推亲本基因型);稳态调节抓“信号—受体—效应—反馈”(第18题从血糖降低→下丘脑→交感神经→胰岛A细胞,再到激素H经血液不定向运输作用于胰岛A细胞);生态抓“结构—功能—稳定性”(第4题初生演替的阶段序列,第5题退塘还林改变营养结构,第9题物种丰富度升高则抵抗力稳定性升高,第17题由图1读有机碎屑、由图2算传递效率)。 (3)配套基础题验证理解:对“原核细胞无线粒体、行二分裂、不发生细胞分化”“植物激素不能作用于人体”“变性蛋白仍能与双缩脲试剂显紫色”“裸岩上的演替属于初生演替”“营养结构专指食物链和食物网”“固碳属于间接价值”“醋酸洋红是碱性染料”“表观遗传不改变碱基序列”“双链DNA中嘌呤与嘧啶之比恒为1∶1”“伴X隐性病男性患者多是因为只有一条X染色体”“¹⁵N无放射性不能做放射性检测”“协助扩散一定顺浓度梯度”“传代培养的受体细胞必须是去核的MⅡ期卵母细胞”“测交后代太少时不能判定为纯合”等易错概念逐条辨析。 ◆ 2. 专项突破图表,掌握通用解题方法 图表题按“看坐标/结构—找趋势/位置—联系原理—形成结论”训练。染色体示意图题要先按“长/短”“黑/白”给每条染色体贴标签,再做两两互补配对(第13题);结构示意图题要先判断每个箭头的方向是顺浓度还是逆浓度,据此反推两侧浓度高低(第14题);电泳图题要先做“相邻泳道增减对照”,条带消失对应被替换掉的基因、条带变深对应被替换进来的基因(第15题);系谱图与电泳图并置时,先由系谱定遗传方式,再把条带分配给等位基因(第16题);柱状图题要先看清横轴的处理组与纵轴的含义,再做组间横向比较(第18题);数据表题要先给每一行“定性”,再把“剩余资源是否满足最低需求”转化为减法运算(第19题)。 ◆ 3. 建立生物学思维,规范答题表达 非选择题答案要体现因果链。实验题要写清分组、自变量的施加方式、检测指标和预期结果,第18题第(4)问必须写出“与野生型鼠的检测结果作对比”这一层对照逻辑,第21题第(2)问要写清“转入dCas9-Q的M-R重组菌株、转入Q的M-R重组菌株”两组对照的名称;机制题要写清“原因—过程—结果”,第19题第(3)问要写出“光照不足→光合作用制造的有机物小于呼吸作用消耗的有机物→有机物积累量为负”,第14题第B项要写出“细胞呼吸减弱→ATP不足→钠-钾泵活性下降→Na⁺浓度梯度减小→葡萄糖吸收减慢”的完整链条;计算题要写出算式,第19题第(2)问要写出“1794-554=1240 h>1200 h”,第17题第(1)问要按“E/(A+D)”的字母式作答;育种题要写出完整的基因型,第20题第(4)问要写全“AaZᴮZᵇ和AaZᵇW”“aaZᵇZᵇ和aaZᵇW”两组组合。 避坑提醒 ⚠ ×只背结论不读材料:第8题必须完成“去乙酰化酶抑制剂→乙酰化水平升高”这一步反向推理,不能把“抑制剂”直接等同于“水平降低”;第12题要抓住题干“HSP有助于防止与其结合的功能蛋白失活”这一句,不能想当然地认为HSP代替变性蛋白行使功能;第20题第(2)问的“测交后代多于10只”不是废话,而是排除样本量不足导致杂合子被误判为纯合的关键条件。 ⚠ ×忽视图表细节:第14题必须由图中的“协助扩散”箭头方向反推肾小管上皮细胞内葡萄糖浓度高于组织液,不能凭“细胞内液浓度通常与组织液相近”的直觉作答;第15题必须先做“乙比甲少哪条带、丙比乙少哪条带”的增减对照,才能把蛋白4、5分别对应到脂肪酶D和蛋白酶G;第16题要把“该基因只有2种突变”这一条件与三条电泳带对应起来,否则无法确定Ⅱ-2是Aa₂而非纯合体;第21题读表要双向解读——在“无u”上能否生长说明R基因是否表达,在“有u和F”上能否生长同样说明R基因是否表达(表达则把F转化为有毒物质)。 ⚠ ×混淆相近概念:初生演替与次生演替(看起点有无土壤和植物繁殖体)、直接价值与间接价值(固碳属于间接价值)、就地保护与易地保护、碱性染料与酸性染料(醋酸洋红是碱性染料)、主动运输与协助扩散(是否逆浓度梯度、是否耗能)、基因突变的不定向性与发病率高低、遗传病与传染病(后者才能通过血液传播)、表观遗传修饰与碱基序列改变、稳定同位素与放射性同位素(¹⁵N无放射性)。 ⚠ ×只看结果不建因果链:第14题要从“细胞呼吸减弱”出发写出“ATP生成不足→钠-钾泵活性下降→Na⁺浓度梯度减小→葡萄糖进入细胞的速率减小”的完整链条;第18题要写出“血糖含量降低→下丘脑某区域兴奋→交感神经→胰岛A细胞→胰高血糖素分泌增加”;第19题第(3)问要写出“光照不足→光合作用制造的有机物小于呼吸作用消耗的有机物→有机物积累量小于0”;第21题第(3)问要用“无u培养基上能否生长”推出R基因是否表达,再解释“有u和F培养基上能否生长”的原因。 ⚠ ×综合题表达不规范:育种题要写出完整的基因型组合(如AaZᴮZᵇ和AaZᵇW、aaZᵇZᵇ和aaZᵇW),不能只写“选显性个体”;能量传递效率题要用字母式“E/(A+D)×100%”作答,且分母不能漏掉外源输入的能量D;补种时间类问题要写出完整的减法算式与比较过程,只答“光照够用”不得分;实验设计题要写清对照组的名称与检测项目,第18题第(4)问必须写出“与野生型鼠作对比”,第21题第(2)问必须写全两组对照菌株的名称。 真题解读 1. 【双歧杆菌的原核细胞属性】双歧杆菌是单细胞原核细菌,是人体重要的益生菌。合理膳食、规律生活有利于维持双歧杆菌在肠道中的数量稳定。下列有关双歧杆菌的说法正确的是(  ) A.可以从肠道中获取营养物质 B.利用自身的线粒体产生能量 C.通过减数分裂进行细胞增殖 D.通过细胞分化形成多种组织 🔍 命题透视 ►核心考点:原核细胞与真核细胞的比较、细胞增殖方式、细胞分化 ►链接教材:必修1《分子与细胞》第1章 走近细胞、第6章 细胞的生命历程 ►命题分析: (1)情境创设:以“双歧杆菌是单细胞原核细菌、是人体重要的益生菌”这一肠道微生态情境切入,题干给出“合理膳食、规律生活有利于维持其数量稳定”的生活化提示,但真正作答依据仍是原核细胞的结构特点。 (2)问题设计:四个选项从营养方式(A)、能量产生的场所(B)、增殖方式(C)、分化能力(D)四个互不重叠的角度设问,全部指向“原核细胞没有什么、不能做什么”这一条主线。 (3)考查目标:考查生命观念中的结构与功能观:原核细胞只有核糖体一种细胞器、以二分裂方式增殖、单细胞生物不发生细胞分化;同时考查“异养型”与“寄生”的区别,属于基础识记与辨析层级。 💡 思路点拨 A.双歧杆菌是肠道内的异养型细菌,可从肠道环境中获取现成的有机物等营养物质维持生命活动,✅正确 B.原核细胞内只有核糖体一种细胞器,没有线粒体,能量产生的场所是细胞质基质,“利用自身的线粒体”与“原核”这一前提直接冲突,❌错误 C.减数分裂是真核生物有性生殖产生配子的分裂方式,双歧杆菌的增殖方式是二分裂,❌错误 D.细胞分化是多细胞生物形成不同组织、器官的基础;双歧杆菌是单细胞生物,一个细胞就是一个完整个体,不发生细胞分化,❌错误 结论:选A。 📚 关键辨析 “原核细胞四连问”速判口诀:一问核膜(有无成形的细胞核)、二问细胞器(是否只有核糖体)、三问增殖方式(二分裂而非有丝分裂、减数分裂)、四问分化(单细胞生物不分化)。凡是选项中出现“线粒体”“叶绿体”“内质网”“高尔基体”“有丝分裂”“减数分裂”“细胞分化形成组织”等词,先检查主语是不是原核生物。 2. 【花生种植与食用中的激素与蛋白质】花生被称为“长生果”,富含对人体健康有益的蛋白质。下列关于花生种植和食用的说法,正确的是(  ) A.喷洒赤霉素,可让花生的植株矮化 B.可用脱落酸促进花生种子快速萌发 C.煮熟的花生,其蛋白质更易被消化 D.花生芽中的生长素可促进人体长高 🔍 命题透视 ►核心考点:赤霉素与脱落酸的生理作用、蛋白质的变性 ►链接教材:选择性必修1《稳态与调节》第5章 植物生命活动的调节;必修1《分子与细胞》第2章 蛋白质是生命活动的主要承担者 ►命题分析: (1)情境创设:以“花生被称为长生果、富含蛋白质”这一生活素材包装,A、B 两项指向花生种植中的植物激素应用,C 项指向食用方式对蛋白质消化的影响,D 项则把植物激素与人体生长挂钩,生活气息浓但落点都在教材。 (2)问题设计:四个选项分别考激素功能(A、B)、蛋白质变性的后果(C)和激素作用的种属特异性(D),其中 A、B 两项考的是赤霉素与脱落酸功能的对调,属于典型的“张冠李戴”式设错。 (3)考查目标:考查对植物激素功能的方向性记忆(促进还是抑制)以及结构与功能观中“变性不改变氨基酸序列但改变空间结构”的理解,并渗透“植物激素不能作用于人体”这一科学认知。 💡 思路点拨 A.赤霉素的生理作用是促进细胞伸长、引起植株增高,喷洒后花生植株会增高而非矮化,❌错误 B.脱落酸的作用是抑制种子萌发、维持种子休眠;要促进种子萌发应使用赤霉素,❌错误 C.高温破坏蛋白质的空间结构使其变性,变性后的蛋白质肽链伸展松散,更容易被蛋白酶水解,因此煮熟的花生蛋白质更易被消化,✅正确 D.生长素的本质是吲哚乙酸,人体细胞没有识别植物生长素的受体,且生长素进入消化道后会被分解,无法发挥促进生长的作用,❌错误 结论:选C。 📚 概念辨析 植物激素功能速记:赤霉素——促进细胞伸长、解除休眠、促进萌发;脱落酸——抑制细胞分裂、维持休眠、促进脱落;生长素——低浓度促进、高浓度抑制;乙烯——促进果实成熟。另需牢记两条边界:蛋白质变性只破坏空间结构、不破坏肽链中的肽键与氨基酸序列,因此变性蛋白仍能与双缩脲试剂发生紫色反应;植物激素与动物激素的受体不通用,不能跨物种发挥作用。 3. 【罗汉果繁殖与脱毒的生物技术选择】罗汉果是药食同源的保健佳品,其植株易受病毒感染而导致结实率低,主效成分含量不高;用种子繁殖,后代性状不稳定。下列说法错误的是(  ) A.无菌扦插可实现罗汉果的无性繁殖 B.紫外线照射可定向诱导罗汉果突变 C.通过茎尖组织培养可获得罗汉果脱毒苗 D.通过植物细胞培养可获得大量主效成分 🔍 命题透视 ►核心考点:基因突变的不定向性、植物组织培养与植物细胞培养的应用 ►链接教材:必修2《遗传与进化》第5章 基因突变及其他变异;选择性必修3《生物技术与工程》第2章 植物细胞工程 ►命题分析: (1)情境创设:以广西特色药材罗汉果“易感病毒、结实率低、种子繁殖后代性状不稳定”的真实生产难题为背景,四个选项实际是围绕这一难题给出的四条技术路线,要求学生判断哪一条在原理上站不住脚。 (2)问题设计:题干先抛出三个生产痛点(易感病毒、主效成分含量不高、后代性状不稳定),选项分别用无性繁殖(A)、诱变育种(B)、茎尖脱毒(C)、细胞培养(D)去回应,属反向设问“错误的是”,需要逐项证伪。 (3)考查目标:考查科学思维中的批判性思维:基因突变具有不定向性,任何物理或化学因素都只能提高突变频率、不能决定突变方向;同时考查对植物组织培养(脱毒苗)与植物细胞培养(次生代谢产物工厂化生产)两条技术路线的区分。 💡 思路点拨 A.扦插属于无性繁殖,无菌条件下扦插可避免杂菌污染,实现无性繁殖并保持亲本优良性状,✅正确 B.紫外线是物理诱变因素,能提高突变频率,但基因突变具有不定向性,不能“定向”诱导出人们需要的突变,❌错误 C.植物茎尖的分生组织细胞病毒含量极低甚至不含病毒,取其进行组织培养可获得脱毒苗,✅正确 D.植物细胞培养可大量培养罗汉果细胞并从中提取主效成分,实现次生代谢产物的工业化生产,✅正确 结论:选B。 📚 技术匹配表 植物细胞工程四条路线对照:①微型繁殖(快速繁殖优良品种)——利用茎尖、芽等,保持亲本性状;②作物脱毒——取茎尖分生组织培养,因其维管束未分化、病毒难以到达;③次生代谢产物生产——植物细胞培养或毛状根培养,提取有效成分;④作物新品种培育——诱变处理(不定向)、单倍体育种、体细胞杂交。判断口诀:要“保持性状”选无性繁殖与微型繁殖,要“去病毒”选茎尖培养,要“拿产物”选细胞培养,要“出新种”才涉及突变。 4. 【冰川退缩裸岩上的初生演替】由于气候变化,某冰川退缩,露出原本被冰盖覆盖的裸岩。经百余年演替,该区域形成以针叶林为主的森林群落。下列说法正确的是(  ) A.该过程属于次生演替,演替速度较快 B.植被演替过程不会影响土壤有机物含量 C.人类活动不会改变该区域演替的速度和方向 D.该演替发生了草本层物种组成和数量的变化 🔍 命题透视 ►核心考点:初生演替与次生演替的区分、群落演替的过程与影响因素 ►链接教材:选择性必修2《生物与环境》第2章 群落及其演替 ►命题分析: (1)情境创设:以“气候变暖导致冰川退缩、裸岩暴露,经百余年演替形成针叶林”这一真实的生态学长期观测情境切入,是典型的初生演替实例,与教材中“冰川泥上的演替”几乎同源。 (2)问题设计:A 项考演替类型的判定与速度,B 项考演替与土壤理化性质的相互关系,C 项考人类活动的作用,D 项考演替过程中群落内部结构的动态变化,四个选项覆盖了演替的“类型—过程—人为影响—内部变化”四个层面。 (3)考查目标:考查生命观念中的物质与能量观以及稳态与平衡观:演替的起点决定类型,生物与环境是相互作用的统一体;同时考查对“人类活动往往使演替按照不同于自然演替的速度和方向进行”这一结论的准确记忆。 💡 思路点拨 A.该演替以没有土壤和植物繁殖体的裸岩为起点,属于初生演替,速度较慢,❌错误 B.演替过程中生物的残体、枯枝落叶不断进入土壤,土壤有机物含量会持续改变,❌错误 C.人类活动往往会使群落演替按照不同于自然演替的速度和方向进行,能够改变演替的速度和方向,❌错误 D.该演替依次经历地衣阶段、苔藓阶段、草本阶段、灌木阶段、针叶林阶段,整个过程中草本层的物种组成和数量都会随演替发生变化,✅正确 结论:选D。 📚 知识总结 演替类型三步判定:第一步看起点——有土壤和植物繁殖体的是次生演替(如火灾后的草原、弃耕农田、退塘还林),无土壤和繁殖体的是初生演替(如裸岩、沙丘、冰川泥);第二步看速度——初生演替慢、次生演替快;第三步看结果——两者最终都可能形成森林,但初生演替经历的地衣、苔藓阶段是次生演替所没有的。切记:群落演替的实质是优势种的更替,而不是“物种越演替越多、群落越演替越复杂”这样简单的线性判断。 5. 【退塘还林与红树林湿地修复】通过“退塘还林”,将围垦的池塘恢复为红树林,对保护湿地生态系统具有重要意义。下列说法错误的是(  ) A.红树植物能为该生态系统固定能量 B.“退塘还林”不改变生态系统的营养结构 C.“退塘还林”能为鸟类提供更多的栖息地和食物 D.红树林中的微生物均能参与生态系统的物质循环 🔍 命题透视 ►核心考点:生态系统的营养结构、能量流动、物质循环、生物多样性保护 ►链接教材:选择性必修2《生物与环境》第3章 生态系统及其稳定性、第4章 人与环境 ►命题分析: (1)情境创设:以广西沿海“退塘还林”恢复红树林的生态修复工程为情境,把生产者的能量固定(A)、营养结构的变化(B)、栖息地功能(C)和分解者的作用(D)四个知识点串在同一项工程上。 (2)问题设计:四个选项分别从能量输入、营养结构、栖息地功能和物质循环四个角度评价“退塘还林”的生态效应,其中 B 项的“不改变”是绝对化否定表述,是本题的关键陷阱。 (3)考查目标:考查生命观念中的物质与能量观:生产者固定太阳能是生态系统能量输入的起点;营养结构即食物链和食物网,其复杂程度随物种组成变化而变化;同时考查对“微生物无论属于生产者、消费者还是分解者都参与物质循环”的完整理解。 💡 思路点拨 A.红树植物是生产者,通过光合作用固定太阳能,为生态系统输入能量,✅正确 B.生态系统的营养结构是食物链和食物网,“退塘还林”过程中群落发生次生演替、物种组成明显改变,食物链和食物网随之改变,营养结构会发生改变,❌错误 C.“退塘还林”后物种丰富度升高、植被结构更复杂,能为鸟类提供更多栖息地和食物来源,✅正确 D.红树林中的微生物无论作为生产者、消费者还是分解者,都参与物质交换过程,均能参与生态系统的物质循环,✅正确 结论:选B。 📚 易错提醒 关于营养结构的两点提醒:第一,营养结构专指食物链和食物网,不包括非生物的物质和能量,也不等同于“物种组成”;第二,凡涉及生态修复、退耕还林、退塘还林的题目,只要群落类型发生改变,食物链和食物网就必然改变。此外,“微生物都参与物质循环”是正确的,因为物质循环中分解者把有机物分解为无机物,而自养型微生物与营寄生生活的微生物也分别以生产者、消费者的身份参与物质转化,不能把微生物一律等同于分解者。 6. 【酶解法制备菠菜原生质体的渗透压控制】某同学用酶解法处理菠菜叶制备原生质体,酶液的渗透压主要由其中甘露醇的浓度决定。下列说法错误的是(  ) A.用高渗酶液处理,菠菜的叶片会变得硬挺 B.用等渗酶液处理,能得到完整的原生质体 C.用低渗酶液处理,菠菜叶细胞壁会被酶解 D.若用纯水作酶的溶剂,原生质体将会破裂 🔍 命题透视 ►核心考点:渗透作用原理、细胞壁的成分与功能、原生质体的制备 ►链接教材:必修1《分子与细胞》第4章 细胞的物质输入和输出;选择性必修3《生物技术与工程》第2章 植物体细胞杂交技术 ►命题分析: (1)情境创设:把教材中的“植物体细胞杂交”实验前移到原生质体制备这一步,并给出“酶液的渗透压主要由甘露醇浓度决定”这一关键提示,要求学生把渗透作用的方向与细胞壁的支持作用结合起来判断。 (2)问题设计:四个选项分别对应高渗(A)、等渗(B)、低渗(C)和纯水(D)四种渗透压条件,构成一组完整的条件对照,考查的是同一条原理在不同条件下的表现,其中 A 项用“硬挺”这一与失水相反的结果设错。 (3)考查目标:考查科学探究中的实验条件控制意识:制备原生质体时必须用等渗溶液,既要防止细胞吸水涨破、又要防止细胞失水皱缩;同时考查“酶的催化活性不受渗透压直接影响”这一判断,属于理解与应用层级。 💡 思路点拨 A.高渗酶液的渗透压高于细胞内液,细胞渗透失水,叶片会皱缩而不是变得硬挺,❌错误 B.等渗酶液中细胞内外渗透压平衡,酶解除去细胞壁后原生质体既不涨破也不皱缩,能得到完整的原生质体,✅正确 C.酶的催化功能受温度和 pH 影响,不受渗透压差异的直接影响;低渗酶液中仍含有纤维素酶和果胶酶,可以酶解细胞壁,✅正确 D.纯水渗透压远低于原生质体内部,且原生质体失去了细胞壁的支持和保护,会不断吸水最终破裂,✅正确 结论:选A。 📚 实验要点 原生质体制备的三条操作要点:①酶液必须等渗——常用甘露醇或蔗糖溶液维持渗透压,目的是维持原生质体的形态和活力;②酶的种类必须是纤维素酶和果胶酶——前者破坏纤维素构成的细胞壁骨架,后者分解胞间层的果胶;③去壁后不能再放入低渗或纯水环境——失去细胞壁保护的球形原生质体极易吸水涨破,这也是质壁分离实验与原生质体制备实验在溶液选择上的根本差异。 7. 【猫儿山森林生态系统的生态安全与生物多样性】猫儿山森林生态系统对于漓江等流域的生态安全和经济社会可持续发展至关重要。下列说法错误的是(  ) A.控制外来入侵物种的扩散,有利于维护猫儿山的生态安全 B.猫儿山的种群基因库、种质资源库属于生物多样性的范畴 C.猫儿山森林具有固碳功能,体现了生物多样性的直接价值 D.建立猫儿山国家级自然保护区属于对生物多样性的就地保护 🔍 命题透视 ►核心考点:生物多样性的层次与价值、就地保护与易地保护、外来物种入侵 ►链接教材:选择性必修2《生物与环境》第4章 人与环境 ►命题分析: (1)情境创设:以广西猫儿山国家级自然保护区(漓江源头)的生态安全为情境,把外来物种防控、基因库、固碳功能与自然保护区建设四项内容放在同一片森林中考查,乡土气息鲜明。 (2)问题设计:四个选项分别落在生态安全(A)、生物多样性的层次(B)、生物多样性的价值类型(C)和保护措施类型(D),其中 C 项的“固碳”是本题唯一的价值类型判断点,属于典型的“直接价值与间接价值混淆”式设错。 (3)考查目标:考查生命观念与社会责任:能准确区分生物多样性的直接价值(食用、药用、工业原料、旅游观赏、科学研究)与间接价值(调节生态系统功能),并理解就地保护是保护生物多样性最有效的措施。 💡 思路点拨 A.外来入侵物种会与本地物种竞争资源、破坏原有食物链结构,威胁生态系统稳定性,控制其扩散有利于维护生态安全,✅正确 B.生物多样性包括遗传(基因)多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次,种群基因库、种质资源库属于基因多样性范畴,✅正确 C.生物多样性的直接价值指食用、药用、工业原料等实用意义以及旅游观赏、科学研究等非实用意义;森林固碳属于生态调节功能,体现的是间接价值,❌错误 D.就地保护是在原地对被保护的生态系统或物种建立自然保护区、国家公园等,建立猫儿山国家级自然保护区属于就地保护,✅正确 结论:选C。 📚 核心概念 生物多样性价值“三问”判断法:一问“能不能直接拿来用或直接看”——食用、药用、工业原料、旅游观赏、科学研究属于直接价值;二问“是不是在调节生态功能”——固碳、涵养水源、防风固沙、调节气候属于间接价值;三问“是不是暂时说不清的潜在价值”——目前人类尚不清楚的价值属于潜在价值。保护措施方面:就地保护(建立自然保护区、国家公园)是最有效的措施,易地保护(动物园、植物园、种子库)是为行将灭绝的物种提供最后的生存机会。 8. 【重构胚表观遗传修饰与体细胞克隆效率】体细胞克隆所得重构胚发育率低,原因之一是其表观遗传修饰不完全。研究发现,用适宜浓度的组蛋白去乙酰化酶抑制剂处理已激活的重构胚,可促进胚胎早期发育。下列说法正确的是(  ) A.进行体细胞克隆时,应选用MⅠ期卵母细胞 B.重构胚表观遗传修饰改变了DNA碱基序列 C.组蛋白乙酰化水平降低可促进胚胎早期发育 D.已激活的重构胚经上述处理后可提升囊胚率 🔍 命题透视 ►核心考点:表观遗传修饰的特点、体细胞克隆的操作要点、胚胎早期发育 ►链接教材:必修2《遗传与进化》第4章 基因的表达(表观遗传);选择性必修3《生物技术与工程》第2章 动物细胞工程 ►命题分析: (1)情境创设:以“体细胞克隆重构胚发育率低”这一真实技术瓶颈为情境,引入“组蛋白去乙酰化酶抑制剂处理已激活的重构胚可促进胚胎早期发育”这一实验发现,属于典型的“新信息+教材原理”型情境。 (2)问题设计:四个选项分别考受体细胞的时期(A)、表观遗传的本质(B)、实验结论的反向推理(C)和处理效果的合理外推(D),其中 C 项需要把“去乙酰化酶抑制剂”与“乙酰化水平升高”两步推理连起来,是本题的思维难点。 (3)考查目标:考查科学思维中的逻辑推理能力:抑制剂抑制的是去乙酰化酶,因此处理后乙酰化水平升高,由此反推“乙酰化水平升高才促进早期发育”;同时考查“表观遗传不改变碱基序列”这一核心结论,以及由“促进早期发育”外推到“囊胚率提升”的合理推断。 💡 思路点拨 A.体细胞克隆时受体细胞需选用去核的MⅡ期(减数第二次分裂中期)卵母细胞,而非MⅠ期,❌错误 B.表观遗传修饰的特点是不改变DNA的碱基序列,只使基因表达发生可遗传的变化,❌错误 C.组蛋白去乙酰化酶的作用是降低组蛋白乙酰化水平,使用该酶的抑制剂会提升乙酰化水平并促进胚胎早期发育,说明乙酰化水平升高才能促进早期发育,❌错误 D.囊胚属于胚胎早期发育阶段,题干已表明该处理可促进胚胎早期发育,因此处理后发育到囊胚的比例(囊胚率)会提升,✅正确 结论:选D。 📚 推断模板 “抑制剂—酶—底物水平”三步反推法:第一步确定被抑制的酶催化什么反应(去乙酰化酶催化组蛋白去乙酰化);第二步判断处理后该修饰水平升高还是降低(抑制去乙酰化→乙酰化水平升高);第三步把修饰水平与表型变化对应起来(乙酰化升高→促进早期发育),从而得出“乙酰化水平升高有利于早期发育”的结论。这一模板同样适用于DNA甲基化(甲基化转移酶抑制剂使甲基化水平降低)、组蛋白甲基化等各类表观遗传修饰题。同时牢记两条硬性结论:表观遗传不改变碱基序列、可以遗传给后代;克隆的受体细胞必须是去核的MⅡ期卵母细胞。 9. 【滨海生态工程的群落结构与生态工程原理】某滨海生态工程通过构建“沙滩—护坡—防护林”综合体系,进行沙滩修复和植被重建,恢复海洋生物栖息环境,取得了良好的生态和经济效益。下列说法错误的是(  ) A.该生态综合体系的群落存在水平结构和垂直结构 B.在海滩种植耐盐碱植物应用了生态工程的协调原理 C.恢复海洋生物栖息环境会降低该生态系统的抵抗力稳定性 D.该区域的生态和经济效益提升体现了生态工程的整体原理 🔍 命题透视 ►核心考点:群落的空间结构、生态工程的基本原理、生态系统的稳定性 ►链接教材:选择性必修2《生物与环境》第2章 群落及其演替、第4章 人与环境(生态工程) ►命题分析: (1)情境创设:以“沙滩—护坡—防护林”三段式滨海生态工程为情境,把群落空间结构(A)、协调原理(B)、抵抗力稳定性(C)和整体原理(D)四个知识点压缩在同一项工程里,属于生态工程与群落知识的综合题。 (2)问题设计:四个选项分别对应群落结构、生态工程原理(协调、整体)和生态系统稳定性,其中 C 项把“恢复栖息地”这一正向措施与“降低稳定性”这一负向结果强行绑定,是典型的因果方向倒置。 (3)考查目标:考查生命观念中的稳态与平衡观:物种丰富度升高、营养结构复杂化会提高抵抗力稳定性;同时考查对生态工程“自生、循环、协调、整体”四原理的辨识能力,属于理解与应用层级。 💡 思路点拨 A.自然群落同时存在水平结构(不同地段因环境差异导致种群分布不同)和垂直结构(垂直方向的分层现象),该综合体系的群落也具备这两种结构,✅正确 B.生态工程的协调原理要求生物与所处的非生物环境相适应,海滩盐碱度高,选择耐盐碱植物种植符合该原理,✅正确 C.恢复海洋生物栖息环境会提高物种丰富度、使营养结构更复杂,抵抗力稳定性会升高而非降低,❌错误 D.生态工程的整体原理强调兼顾生态、经济、社会的综合效益,该区域生态与经济效益共同提升符合整体原理,✅正确 结论:选C。 📚 知识总结 生态工程四原理速记:自生——提高生物多样性、增强系统的自我调节能力;循环——物质循环利用、减少废物排放;协调——生物与环境的协调、生物与生物数量的协调;整体——兼顾生态、经济、社会效益,考虑全局。稳定性方面记住一条正相关:物种丰富度↑→营养结构复杂↑→自我调节能力↑→抵抗力稳定性↑,而恢复力稳定性通常相反。凡是“修复、恢复、增加物种”的生态工程,其抵抗力稳定性一定是升高而不是降低。 10. 【低温诱导染色体数目加倍的最适时期探究】为探究某植物减数分裂过程中低温诱导染色体数目加倍的最适时期,兴趣小组用4℃低温处理各个时期花粉母细胞,进行实验。下列说法正确的是(  ) A.原理是低温抑制端粒酶功能,使染色体数目加倍 B.可用醋酸洋红等酸性染料染色,检测染色体数目 C.植物种类是无关变量,处理温度和时长是自变量 D.需统计和比较各个时期花粉母细胞的诱导成功率 🔍 命题透视 ►核心考点:低温诱导染色体数目加倍的原理、碱性染料染色、实验变量分析 ►链接教材:必修2《遗传与进化》第5章 染色体变异;必修1《分子与细胞》第6章 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 ►命题分析: (1)情境创设:把教材中的“低温诱导植物染色体数目变化”实验改造为“探究减数分裂各时期对低温的敏感性”这一探究性实验,自变量从“有无低温处理”变为“花粉母细胞所处的减数分裂时期”,情境升级明显。 (2)问题设计:四个选项分别考实验原理(A)、染色剂性质(B)、变量分析(C)和数据处理方式(D),其中 C 项要求把“探究目的”翻译成“自变量是什么”,是本题的思维枢纽。 (3)考查目标:考查科学探究中的变量控制与实验设计能力:能由探究目的反推自变量,能识别无关变量并保持其相同且适宜;同时考查“染色体易被碱性染料染成深色”这一基础结论,属于理解与应用层级。 💡 思路点拨 A.低温诱导染色体数目加倍的原理是低温抑制纺锤体的形成,使复制后的染色体无法被拉向细胞两极、细胞不能完成分裂,与端粒酶功能无关,❌错误 B.染色体易被碱性染料染色,醋酸洋红、龙胆紫都属于碱性染料而非酸性染料,❌错误 C.本实验目的是探究同一植物减数分裂过程中低温诱导的最适时期,自变量是花粉母细胞所处的减数分裂时期,处理温度、植物种类均为无关变量,❌错误 D.要确定最适诱导时期,需统计并比较各个时期花粉母细胞的染色体数目加倍诱导成功率,成功率最高的时期即为最适时期,✅正确 结论:选D。 📚 技巧点拨 “由探究目的定自变量”三步法:第一步圈出题干中“探究……的最适/影响”这类表述;第二步判断“变的是哪一个因素”——本实验中四个组别的唯一差别是处理时细胞所处的时期,故时期为自变量;第三步把其余因素(温度4℃、处理时长、植物种类、取材部位)统统归入无关变量并保持相同且适宜。另需牢记:低温诱导染色体数目加倍与秋水仙素诱导的原理相同,都是抑制纺锤体形成,而不是抑制着丝粒分裂或影响DNA复制;观察染色体用碱性染料(醋酸洋红、龙胆紫、改良苯酚品红)。 11. 【X-ALD 的基因突变类型与伴性遗传】X-ALD是X染色体上F基因突变引发的遗传病,目前已发现F基因有3000余种基因突变。某夫妇表型正常,儿子患X-ALD。下列说法正确的是(  ) A.F基因缺失碱基对,会改变基因中嘌呤与嘧啶的比例 B.F基因每一种突变类型都会改变F基因的核苷酸序列 C.F基因突变种类繁多,表明人群中X-ALD发病率高 D.患者中男性多于女性,原因是男性中致病基因频率更高 🔍 命题透视 ►核心考点:基因突变的本质、DNA分子的结构特点、伴X染色体隐性遗传的特点 ►链接教材:必修2《遗传与进化》第3章 DNA的结构、第5章 基因突变及其他变异、第2章 伴性遗传 ►命题分析: (1)情境创设:以“X-ALD 由X染色体上F基因突变引起、已发现3000余种突变类型”这一真实遗传病资料为情境,题干同时给出“夫妇表型正常、儿子患病”的家系信息,既考分子层面的突变本质,又考群体层面的遗传特点。 (2)问题设计:四个选项分别落在碱基比例(A)、突变的分子本质(B)、突变多样性与发病率的关系(C)和男女患病差异的原因(D),从分子到群体层层递进,其中 A、D 两项分别设置了“嘌呤嘧啶比例改变”和“男性致病基因频率更高”两个经典误区。 (3)考查目标:考查科学思维中的演绎与推理能力:由“双链DNA中嘌呤与嘧啶互补配对”推出比例恒为1∶1;由“伴X隐性遗传”推出男性患者多于女性的真正原因是男性只有一条X染色体而非基因频率更高,属于理解与推理层级。 💡 思路点拨 A.基因是有遗传效应的双链DNA片段,双链DNA中嘌呤与嘧啶始终互补配对、数量相等,比例恒为1∶1,缺失碱基对不会改变该比例,❌错误 B.基因突变的本质是DNA分子中碱基对的增添、缺失或替换引起的基因结构改变,因此任何一种突变类型都会改变F基因的核苷酸序列,✅正确 C.F基因突变种类繁多体现的是基因突变的不定向性,与疾病发病率无直接关联,发病率由致病基因频率等因素决定,❌错误 D.该病为伴X染色体隐性遗传病,患者男性多于女性的原因是男性仅有1条X染色体,只要携带致病基因就会发病;女性有2条X染色体,需同时携带两个致病基因才发病,而非男性中致病基因频率更高,❌错误 结论:选B。 📚 易错提醒 本题两处高频失分点:其一,双链DNA中A=T、G=C,故(A+G)∶(T+C)恒为1∶1,任何碱基对的增添、缺失、替换都不会改变这一比例,只有当题目明确说“单链RNA”或“某一条链”时才需另行计算;其二,伴X染色体隐性遗传病“男性患者多于女性”的原因是男性只有一条X染色体、致病基因一旦携带即发病(半合子),而不是男性群体中致病基因频率更高——在随机交配的群体中,男女的致病基因频率是相等的。 12. 【植物高温响应中钙信号与HSP的分子机制】植物感知高温后,激活特定的钙离子通道,引起钙离子内流,将信息逐级传递激活HSF,HSF与HSP基因启动子特定序列结合,表达出HSP。HSP有助于防止与其结合的功能蛋白失活,提高植物耐热性。下列说法正确的是(  ) A.内流的钙离子直接催化HSP蛋白的合成 B.HSP主要通过代替变性的蛋白质行使生理功能 C.HSF与HSP基因启动子特定序列结合发生在转录前 D.可用¹⁵N标记HSP并检测放射性,在细胞中定位HSP 🔍 命题透视 ►核心考点:细胞膜的信息传递功能、遗传信息的转录与翻译、启动子的作用、同位素标记技术 ►链接教材:必修1《分子与细胞》第3章 细胞膜的功能;必修2《遗传与进化》第4章 基因的表达;必修1《分子与细胞》第2章 实验基本技术 ►命题分析: (1)情境创设:以“高温→钙通道激活→钙内流→逐级传递激活HSF→HSF结合HSP基因启动子→表达HSP→防止功能蛋白失活”这一完整的植物耐热信号转导通路为情境,信息量大但每一步都落在教材的转录、翻译、启动子等核心概念上。 (2)问题设计:四个选项分别考钙离子的功能定位(A)、HSP的作用方式(B)、启动子与转录的时序关系(C)和同位素标记技术的适用性(D),其中 D 项把稳定同位素¹⁵N与放射性同位素混为一谈,是本题的技术性陷阱。 (3)考查目标:考查生命观念中的信息观与科学思维:钙离子作为信号分子参与信息传递但不具有催化功能;启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位,其结合必然发生在转录开始之前;同时考查“稳定同位素无放射性、不能用于放射性检测”这一实验技术常识。 💡 思路点拨 A.内流的钙离子属于信号分子,仅参与高温信号的传递,不具有催化功能,不能直接催化HSP蛋白的合成,❌错误 B.题干明确说明HSP的功能是防止与其结合的功能蛋白失活,并非代替变性的蛋白质行使生理功能,❌错误 C.启动子是调控基因转录的序列,HSF与HSP基因启动子结合后才能启动该基因的转录过程,因此该结合过程发生在转录前,✅正确 D.¹⁵N是稳定同位素,不具有放射性,无法通过检测放射性的方法在细胞中定位HSP,❌错误 结论:选C。 📚 技术匹配表 同位素标记技术对照:①放射性同位素——³H、¹⁴C、³²P、³⁵S,可用于放射性自显影、检测放射性,如噬菌体侵染实验中用³²P标记DNA、³⁵S标记蛋白质,用³H标记亮氨酸追踪分泌蛋白的合成路径;②稳定同位素——¹⁵N、¹⁸O,无放射性,只能通过密度梯度离心(如Meselson-Stahl实验)或质谱检测,不能做放射性自显影。凡题目中出现“检测放射性”并同时给出¹⁵N、¹⁸O,一律判错。此外,信号分子(激素、钙离子、神经递质等)只起信息传递作用,本身不参与催化,也不直接提供能量。 13. 【两个四分体发生互换后的精细胞组合判断】减数分裂过程中,某初级精母细胞有2个四分体分别发生了染色体互换。不考虑其他变异,下列精细胞中,最不可能与其他3个同时由该初级精母细胞产生的是(  ) A.B.C.D. 🔍 命题透视 ►核心考点:减数分裂中同源染色体的自由组合、同源染色体的非姐妹染色单体互换 ►链接教材:必修2《遗传与进化》第2章 基因和染色体的关系(减数分裂) ►命题分析: (1)情境创设:题干只给一句话,把情境完全压缩为四幅染色体示意图:两个四分体分别发生互换,四幅图各表示一个精细胞中两条染色体的颜色与长度组合,属于典型的“以图载信息”型选择题。 (2)问题设计:四个选项均为图像,要求考生在“非同源染色体自由组合”与“同源染色体非姐妹染色单体互换”两条规则下,判断哪一个精细胞不可能与其余三个同时来自同一个初级精母细胞,设问方式从“选出正确的”变为“选出最不可能的”,思维要求明显提高。 (3)考查目标:考查科学思维中的模型建构与演绎推理:一个初级精母细胞产生的四个精细胞在染色体组成上必须两两互补(同源染色体分开、非同源染色体自由组合),且互换只发生在同源染色体的非姐妹染色单体之间,属于理解与推理层级,难度系数0.50。 💡 思路点拨 A.该精细胞为“长白+短白”。若它参与组成初级精母细胞,则四个精细胞中“长”染色体应为两长白两长黑、“短”染色体应为两短白两短黑;但 B、C 均为“长黑+短白”,D 为“长白+短黑”,凑不出互补关系,❌错误(即最不可能)。 B.“长黑+短白”与 D 项“长白+短黑”恰好互补,两者配对即还原出一个含长黑、长白、短黑、短白各一条的初级精母细胞,✅符合。 C.“长黑+短白”可与 D 项配对,且其中长染色体的一条来自互换后的重组染色单体,符合“2个四分体分别发生互换”的要求,✅符合。 D.“长白+短黑”可与 B、C 配对,构成自由组合的另一种情况,✅符合。 结论:选A。 📚 技巧点拨 判断“四个精细胞是否来自同一初级精母细胞”的两步法:第一步做“总量核对”——把四个精细胞的染色体按同源类型分别计数,每种同源染色体的总数必须是4条(长、短各4条),且黑白各占2条,只要某一颜色的数目对不上,该组合即不成立;第二步做“两两互补核对”——把四个精细胞分成两对,每一对中同源染色体必须一黑一白、长短配套。互换只会改变同源染色体上染色单体的来源(黑中带白、白中带黑),不会改变同源染色体的总数与配对的互补关系。本题中 A 项“长白+短白”使白色染色体总数超标,无法与其余三项凑成互补的两对,故选 A。 14. 【原尿中葡萄糖与Na⁺的重吸收机制】如图表示葡萄糖、Na⁺从原尿进入血液的重吸收机制。肾小管上皮细胞中的钠-钾泵使细胞内Na⁺浓度降低,形成细胞内外Na⁺浓度梯度。下列说法错误的是(  ) A.适度饮水、合理摄入食盐,有利于肾脏保持健康活力 B.细胞呼吸减弱,葡萄糖进入肾小管上皮细胞的速率将减小 C.H⁺利用载体借助Na⁺浓度梯度运出细胞的方式属于主动运输 D.组织液属于内环境,其葡萄糖浓度与肾小管上皮细胞的相同 🔍 命题透视 ►核心考点:主动运输与协助扩散的判断、钠-钾泵的作用、内环境的组成 ►链接教材:必修1《分子与细胞》第4章 细胞的物质输入和输出;选择性必修1《稳态与调节》第1章 人体的内环境与稳态 ►命题分析: (1)情境创设:以肾小管重吸收原尿中葡萄糖和Na⁺的生理过程为情境,配以包含“原尿—肾小管上皮细胞—组织液—血浆”四个区域、标注钠-钾泵、载体蛋白、H⁺载体与ATP/ADP+Pi的结构示意图,要求学生把物质跨膜运输方式与图示方向对应起来。 (2)问题设计:四个选项分别考健康生活方式(A)、能量供应对运输速率的影响(B)、H⁺运出方式的判定(C)和组织液与细胞内液葡萄糖浓度的比较(D),其中 D 项必须从图中“协助扩散”这一方向性信息反推浓度高低,是本题的关键证据点。 (3)考查目标:考查科学思维与生命观念:能依据“是否消耗能量、是否逆浓度梯度”判断运输方式;能由“协助扩散顺浓度梯度”反推出细胞内葡萄糖浓度高于组织液这一结论,属于理解与应用层级,难度系数0.65。 💡 思路点拨 A.适度饮水可促进代谢废物排出,合理摄盐可避免肾脏渗透压调节与钠离子重吸收负担过重,有利于肾脏保持健康活力,✅正确 B.葡萄糖进入肾小管上皮细胞属于依赖Na⁺顺浓度梯度产生的电化学势能进行的主动运输,而Na⁺浓度梯度依靠消耗ATP的钠-钾泵维持;细胞呼吸减弱导致ATP生成不足,钠-钾泵活性下降,Na⁺浓度梯度减小,葡萄糖进入细胞的速率随之减小,✅正确 C.H⁺借助Na⁺顺浓度梯度运输产生的电化学势能提供的能量逆浓度梯度运出细胞,属于主动运输,✅正确 D.由图可知,肾小管上皮细胞中的葡萄糖通过协助扩散顺浓度梯度进入组织液,说明肾小管上皮细胞的葡萄糖浓度高于组织液,二者浓度不相同,❌错误 结论:选D。 📚 关键辨析 继发性主动运输的识别要点:葡萄糖、氨基酸进入小肠上皮细胞和肾小管上皮细胞时,本身是逆浓度梯度运输,但直接供能的不是ATP而是Na⁺顺浓度梯度内流释放的电化学势能,因此称为继发性主动运输;而维持Na⁺浓度梯度的钠-钾泵才是直接消耗ATP的“原发”主动运输。所以凡是“细胞呼吸减弱/缺氧”类条件,都会通过“ATP减少→钠-钾泵减弱→Na⁺梯度减小→葡萄糖吸收减慢”这条链条影响吸收速率。另外,判断两种液体浓度高低的最快方法是看运输方式:协助扩散一定顺浓度梯度,主动运输一定逆浓度梯度。 15. 【菌株基因替换后的外泌蛋白电泳分析】菌株甲能分泌多种蛋白,主要包括蛋白酶G、脂肪酶D和淀粉酶T。科研人员将菌株甲编码酶G的基因替换为编码酶T的基因,构建出菌株乙;然后将菌株乙编码酶D的基因替换为编码酶T的基因,构建出菌株丙。各菌株发酵液中多种外泌蛋白电泳结果如图所示。下列说法错误的是(  ) A.脂肪酶D、蛋白酶G分别是蛋白4、5 B.菌株丙水解煮熟大豆的能力比菌株甲强 C.测定发酵液外泌蛋白含量前,应先去除菌体 D.通过检测还原糖产生速率可比较各菌株外泌淀粉酶T的含量 🔍 命题透视 ►核心考点:酶的特性与专一性、电泳条带的比较分析、微生物发酵产物的检测 ►链接教材:必修1《分子与细胞》第5章 酶的特性;选择性必修3《生物技术与工程》第1章 发酵工程 ►命题分析: (1)情境创设:以“基因替换构建菌株乙、丙,再用电泳比较发酵液外泌蛋白”这一基因工程与发酵工程结合的实验情境切入,图中给出甲、乙、丙三个泳道的六条蛋白条带,信息完全依赖条带的有无与深浅来读取。 (2)问题设计:四个选项分别考条带与酶种类的对应(A)、水解能力的综合判断(B)、样品处理的操作规范(C)和酶含量与反应速率的定量关系(D),其中 A 项必须先通过“乙比甲少哪条带、多哪条带”反推出各蛋白的归属,是解题的第一步也是关键一步。 (3)考查目标:考查科学思维中的证据推理与实验分析能力:能从“基因替换→条带增减”这一对照关系中定位各蛋白条带,并能依据酶的种类与数量综合评价水解能力;同时考查“外泌蛋白测定需先去除菌体”这一发酵工程操作常识,难度系数0.65。 💡 思路点拨 A.菌株甲含蛋白酶G、脂肪酶D、淀粉酶T;乙替换了G基因,对比甲、乙条带可见乙缺少蛋白5而蛋白2含量升高,说明蛋白5为蛋白酶G、蛋白2为淀粉酶T;丙又替换了乙的D基因,对比乙、丙条带可见丙缺少蛋白4而蛋白2进一步升高,说明蛋白4为脂肪酶D,✅正确 B.煮熟大豆的主要可水解成分包括蛋白质、脂肪和淀粉。菌株甲含有蛋白酶G、脂肪酶D和淀粉酶T,三种成分均可被水解;菌株丙不含蛋白酶G和脂肪酶D,仅淀粉酶T含量高于甲,只能高效水解淀粉,因此丙水解煮熟大豆的整体能力弱于甲,❌错误 C.外泌蛋白是菌株分泌到发酵液中的蛋白,菌体自身含有大量胞内蛋白,若不去除菌体会干扰外泌蛋白含量的测定,✅正确 D.淀粉酶T催化淀粉水解产生还原糖,在相同且适宜的反应条件下,还原糖产生速率与淀粉酶T的含量正相关,可通过该指标比较不同菌株外泌淀粉酶T的含量,✅正确 结论:选B。 📚 实验要点 电泳条带“增减对照”推断法:构建一系列只替换单个基因的菌株,用相邻两株的泳道两两比对——某条带消失,说明该条带对应的蛋白就是被替换掉的那个基因的产物;某条带变深,说明该条带对应的蛋白就是替换进来的那个基因的产物。把这条规则反复应用即可把所有条带“认领”完毕。此外,评价一个菌株的水解能力不能只看某一种酶的含量高低,而要看它对底物中各类成分的“综合覆盖能力”,这正是本题 B 项的设错点。 16. 【免疫缺陷病家系的电泳图与基因型推断】常染色体上一对等位基因控制某种免疫信号分子的合成,该基因突变会造成免疫信号分子缺失导致免疫缺陷病,患者表现为易受某种病菌感染而出现病症。现有该病患者家族系谱图如图1所示;对部分成员相关基因扩增,经某限制酶Y切割后电泳,检测结果如图2所示。已知该基因只有2种突变,不考虑其他变异,下列说法正确的是(  ) A.该病属于先天性免疫缺陷病,可以通过血液传播 B.仅考虑该病基因,Ⅱ-1、Ⅱ-2是纯合体,Ⅲ-1是杂合体 C.若Ⅰ-3与Ⅰ-1基因检测结果相同,说明Ⅰ-4的致病基因传给了Ⅲ-1 D.若Ⅱ-1、Ⅱ-2再生一孩,该孩未接触相关病菌,出现病症的概率为1/2 🔍 命题透视 ►核心考点:基因分离定律的应用、遗传系谱图的分析、基因突变与电泳图谱的对应 ►链接教材:必修2《遗传与进化》第2章 基因和染色体的关系、第5章 基因突变及其他变异 ►命题分析: (1)情境创设:以“常染色体一对等位基因突变导致免疫信号分子缺失、患者易受某种病菌感染”为情境,同时给出系谱图(图1)与限制酶Y切割后的电泳图(图2),并要求“已知该基因只有2种突变”,把遗传方式判断、基因型推导与电泳条带读取三者拧在一起。 (2)问题设计:四个选项分别考传播途径(A)、纯合与杂合的判定(B)、条带比对与致病基因来源(C)以及“未接触病菌”这一条件对发病概率的影响(D),其中 D 项用题干中“易受某种病菌感染而出现病症”这一句设置条件陷阱,难度系数0.27,为全卷最难。 (3)考查目标:考查科学思维中的演绎推理与证据整合能力:由“Ⅰ-1、Ⅰ-2正常而Ⅱ-1患病”推出常染色体隐性遗传;由“该基因只有2种突变”与三条电泳带(1024 bp、768 bp、256 bp)的组合关系推出各成员的基因型;并注意“遗传病”与“传染病”的本质区别,属于综合应用层级。 💡 思路点拨 A.该病由基因突变导致,属于遗传病,不能通过血液传播;血液传播是病原体引起的传染病的传播方式,二者本质不同,❌错误 B.由Ⅰ-1、Ⅰ-2正常而Ⅱ-1患病可知该病为常染色体隐性遗传。设相关基因为A/a:由电泳结果可知A基因对应1024 bp条带,768 bp与256 bp为其中一种隐性突变基因(设为a₁)的条带;Ⅲ-1患病,应只含隐性致病基因,故另一种隐性基因(设为a₂)也对应1024 bp条带。Ⅱ-1基因型为a₁a₁,Ⅱ-2表型正常但含a₂,基因型为Aa₂,Ⅲ-1的基因型为a₁a₂,因此Ⅱ-2不是纯合体、Ⅲ-1也不是杂合体,❌错误 C.由图可知Ⅰ-1的基因型为Aa₁;Ⅰ-3不患病,说明其含有A基因,且其a₁的条带为768 bp和256 bp,因此基因型也为Aa₁,与Ⅰ-1检测结果相同。由B项分析可知Ⅱ-2的基因型为Aa₂,其中的a₂只能来自Ⅰ-4,而Ⅱ-2又把a₂传给了Ⅲ-1(a₁a₂),✅正确 D.题干已说明患者需“受到某种病菌感染而出现病症”,若该孩未接触相关病菌则不会出现病症,患病概率不能按1/2计算,❌错误 结论:选C。 📚 推断模板 “系谱图+电泳图”联合推断四步法:第一步由系谱图定遗传方式——父母正常、子代患病即隐性,再看是否与性别相关以排除伴性遗传;第二步把电泳条带与等位基因一一对应——注意题目中“该基因只有2种突变”这类限定,它决定了突变型等位基因的数目,进而决定条带如何分配;第三步写出每个个体的基因型并逐项验证——杂合子应同时具有两种等位基因的条带;第四步检查题目中的附加条件——如“未接触相关病菌”“不考虑其他变异”等,它们常常直接决定概率的计算方式。牢记:遗传病不等于传染病,血液传播只适用于传染病。 17. 【水库食物网能量流动与铅污染的生物治理】 科研人员对某水库水质进行监测并对其中的生物展开调查。部分研究结果如图1、2所示。回答下列问题: (1)据图1分析,丙种鱼同化的能量来源于底栖动物、浮游植物和____________,甲种鱼与乙种鱼的关系是____________。据图2分析,能量在第二营养级到第三营养级间的传递效率是____________×100%(用字母表示)。 (2)监测发现,该水库水体铅浓度超标,导致生态失衡,理论上体内铅浓度最高的鱼类是____________。治理铅超标水体,除了从源头杜绝铅排放,还可通过生物治理,具体方式为筛选并种植本土特定水生植物,该植物应具备的特点是____________。 (3)经综合治理,该水库恢复了生态平衡,表现为收支平衡、____________平衡和____________平衡。 🔍 命题透视 ►核心考点:食物链和食物网、能量流动的定量计算、生物富集、生态平衡的内涵 ►链接教材:选择性必修2《生物与环境》第3章 生态系统及其稳定性、第4章 人与环境 ►命题分析: (1)情境创设:以某水库的水质监测与生物调查为真实科研情境,图1是以圆圈大小表示生物量大小的食物网,图2是以字母标注能量值的能量流动模型图,两图配合给出“谁吃谁”和“能量有多少”两类信息。 (2)问题设计:三问分别指向食物网中能量来源与种间关系(第1问)、生物富集与生物治理(第2问)、生态平衡的三方面表现(第3问),从结构到功能、从问题诊断到治理措施,层层推进。 (3)考查目标:考查生命观念中的物质与能量观以及社会责任:能由图1读出有机碎屑这一条容易被忽略的能量输入途径,能由“捕食同一种底栖动物”识别种间竞争,能区分“第二营养级同化的能量(含外源输入)”与“第三营养级从第二营养级获得的能量”,并能把重金属富集规律用于评价食物网中不同鱼类的污染程度。 💡 思路点拨 ►(1) 抓核心图像:图1中丙种鱼既有指向底栖动物和浮游植物的箭头,还有一条来自“有机碎屑”的箭头;甲种鱼与乙种鱼都指向底栖动物,且甲种鱼还指向乙种鱼。 分层分析: 1.丙种鱼的食物来源在图1中有三条路径:底栖动物、浮游植物,以及直接来自有机碎屑的箭头,因此第三空应填“有机碎屑”。 2.甲种鱼捕食乙种鱼,二者又同时捕食底栖动物,因此二者之间既有捕食关系又有种间竞争关系,答“捕食和种间竞争”才完整。 3.图2中第二营养级同化的能量包括A(从上一营养级同化的能量)和D(外源输入的能量),第三营养级从第二营养级同化的能量为E,故传递效率为E/(A+D)×100%。 4.特别提醒:传递效率的分子是“下一营养级同化的能量”,分母必须是“本营养级同化的总能量”,外源输入的能量D不能漏掉,也不能把呼吸散失的能量计入分母。 结论:依次填:有机碎屑;捕食和种间竞争;E/(A+D)。 ►(2) 抓核心材料:题干“水体铅浓度超标,导致生态失衡”一句提示要用生物富集规律作答;治理方式限定为“筛选并种植本土特定水生植物”。 分层分析: 1.铅等重金属会沿食物链逐级富集,营养级越高、体内浓度越高;图1中甲种鱼处于最高营养级,故其体内铅浓度最高。 2.用植物治理重金属污染水体,所选植物必须具备“能吸收铅”这一功能,否则无法起到去除作用。 3.所选植物还必须“对铅有较强的耐受性”,否则在高浓度铅环境中无法正常生长,治理不能持续。 4.题干特别强调“本土”二字,对应的是“不会造成生物入侵”,这三条恰好构成该植物的三个特点。 结论:依次填:甲种鱼;能够吸收铅、对铅有较强的耐受性、不会造成生物入侵。 ►(3) 抓核心材料:题干“恢复了生态平衡”对应教材中生态平衡的三个方面的固定表述。 分层分析: 1.生态平衡指生态系统的结构和功能处于相对稳定的一种状态,包括收支平衡、结构平衡和功能平衡三个方面。 2.本题已给出“收支平衡”,只需补齐“结构”和“功能”两项即可。 结论:依次填:结构;功能。 【参考答案】 (1) 有机碎屑 捕食和种间竞争 E/(A+D) (2) 甲种鱼 能够吸收铅、对铅有较强的耐受性、不会造成生物入侵 (3) 结构 功能 📚 答题模板 能量传递效率计算题的规范写法:(1)先在图或表中找出“本营养级同化的总能量”,注意把人工投饵、外源输入等额外能量一并计入分母;(2)再找出“下一营养级同化的能量”,它等于下一营养级的摄入量减去粪便量;(3)按“(下一营养级同化量÷本营养级同化量)×100%”列式,题目要求用字母表示时直接写字母式,不要代具体数值;(4)切勿把“呼吸散失的能量”或“流向分解者的能量”放进分母。生物富集类问题则记住一句话:营养级越高、富集越重,因此“最高营养级+最长食物链”往往就是浓度最高的生物。 18. 【激素H与蛋白P对胰高血糖素分泌的调节】 研究发现,肠道分泌的某激素H能影响胰高血糖素的分泌,从而参与血糖调节。科研人员特异敲除肠道中编码激素H的基因,获得模型鼠H⁻/⁻;特异敲除胰岛中编码细胞膜上蛋白P的基因,获得模型鼠P⁻/⁻。检测不同饲喂条件下的胰高血糖素水平,结果如图所示。回答下列问题: (1)激素H由肠道分泌,经血液____________(选填“定向”或“不定向”)运输到靶细胞,____________胰高血糖素分泌。 (2)正常饲喂与禁食状态下,胰高血糖素含量达到一定水平,会反过来影响其自身的分泌以维持稳态,这种调节方式属于____________调节。与正常饲喂相比,禁食状态下的野生型鼠胰高血糖素水平较高,原因之一是禁食状态下血糖含量降低,____________某个区域兴奋,通过自主神经中的____________神经来调节相应细胞分泌胰高血糖素。 (3)研究人员提出了蛋白P是激素H受体的假设,其依据之一是:模型鼠P⁻/⁻可分泌激素H,但禁食状态下胰高血糖素相对水平____________。 (4)为进一步验证上述假设,对野生型鼠胰腺切片进行了相关检测,从表可推知激素H作用的靶细胞是____________;还可对模型鼠P⁻/⁻胰腺切片进行与表相同项目的检测,并与野生型鼠的检测结果作对比,目的是____________。 检测项目 GCG INS 其他细胞 激素H与细胞的结合情况 有 无 无 蛋白P在细胞的表达情况 有 无 无 注:GCG,检出胰高血糖素的细胞;INS,检出胰岛素的细胞。 🔍 命题透视 ►核心考点:激素调节的特点、血糖平衡的神经—体液调节、激素分泌的反馈调节、交感神经的作用 ►链接教材:选择性必修1《稳态与调节》第3章 体液调节(血糖平衡的调节) ►命题分析: (1)情境创设:以“肠道分泌的激素H影响胰高血糖素分泌”这一肠—胰岛轴研究热点为情境,用H⁻/⁻(敲除激素H基因)和P⁻/⁻(敲除蛋白P基因)两种模型鼠在正常饲喂与禁食两种条件下的胰高血糖素水平柱状图,配合一张“激素H与蛋白P在胰腺各类细胞上分布”的检测表,构成完整的证据链。 (2)问题设计:第(1)问考激素运输与作用方向;第(2)问考反馈调节与神经调节通路;第(3)问要求依据实验结果补出假设的支撑证据;第(4)问要求由表格定位靶细胞并设计验证性对比实验,四问从“是什么”走到“怎么证明”,思维层次逐级升高。 (3)考查目标:考查科学探究与科学思维:能从柱状图中读出“禁食状态下H⁻/⁻鼠胰高血糖素水平远低于野生型”,从而推出激素H的作用是促进胰高血糖素分泌;能依据“血糖降低→下丘脑→交感神经→胰岛A细胞”这一完整通路作答;并能设计“敲除受体后与野生型对比检测”的验证方案,属于综合应用层级。 💡 思路点拨 ►(1) 抓核心图像:柱状图中禁食组内,野生型鼠的胰高血糖素相对水平明显高于模型鼠H⁻/⁻,而模型鼠H⁻/⁻无法合成激素H。 分层分析: 1.激素通过体液(血液)运输是全身弥散、不定向的,只定向作用于靶细胞,故运输方式选“不定向”。 2.缺了激素H之后胰高血糖素水平反而大幅下降,说明激素H的生理作用是促进胰高血糖素的分泌,故第二空填“促进”。 结论:依次填:不定向;促进。 ►(2) 抓核心材料:题干“胰高血糖素含量达到一定水平,会反过来影响其自身的分泌以维持稳态”直接指向反馈调节;后半问的关键词是“血糖含量降低”。 分层分析: 1.系统的工作效果反过来抑制自身活动、维持稳态的调节属于负反馈调节,故第一空填“(负)反馈”。 2.血糖平衡的神经调节中枢位于下丘脑,血糖降低时下丘脑某区域兴奋,故第二空填“下丘脑”。 3.下丘脑通过自主神经支配胰岛A细胞促进胰高血糖素分泌,这一通路走的是交感神经,故第三空填“交感”。 4.易错提醒:肾上腺素的分泌同样由交感神经支配,二者在“升血糖”这一方向上协同,不要把交感神经错写成副交感神经。 结论:依次填:(负)反馈;下丘脑;交感。 ►(3) 抓核心图像:把柱状图中P⁻/⁻鼠的禁食组柱子与H⁻/⁻鼠禁食组、野生型鼠禁食组三者作横向比较。 分层分析: 1.若蛋白P是激素H的受体,则敲除P基因后激素H虽能正常分泌,却无法与靶细胞结合并发挥作用。 2.因此P⁻/⁻鼠在禁食状态下的胰高血糖素水平应当与不能合成激素H的H⁻/⁻鼠表现一致,即与H⁻/⁻鼠的禁食组水平相近。 3.同时这一水平必须显著低于野生型鼠的禁食组水平,才能说明激素H的作用确实被“堵”在了受体这一步。 结论:填:和模型鼠H⁻/⁻的禁食组水平相近,且显著低于野生型鼠的禁食组水平。 ►(4) 抓核心材料:表中“激素H与细胞的结合情况”一行显示:GCG细胞有结合、INS细胞无结合、其他细胞无结合;第二行显示蛋白P的表达情况与结合情况完全一致。 分层分析: 1.GCG细胞是检出胰高血糖素的细胞,即胰岛A细胞;激素H只与GCG细胞结合,说明激素H的靶细胞是胰岛A细胞。 2.表中蛋白P的表达情况与激素H的结合情况一一对应,说明蛋白P极可能就是激素H的受体。 3.要证明这一点,需对模型鼠P⁻/⁻的胰腺切片做同样的检测:若敲除蛋白P后激素H不再与靶细胞结合,即可直接证明蛋白P就是激素H的受体。 4.设计这类验证实验时,必须设置“野生型”与“敲除型”的对比,且检测项目要完全相同,只改变基因型这一个变量。 结论:依次填:胰岛A细胞;验证蛋白P是否是激素H结合的受体。 【参考答案】 (1) 不定向 促进 (2) (负)反馈 下丘脑 交感 (3) 和模型鼠H⁻/⁻的禁食组水平相近,且显著低于野生型鼠的禁食组水平 (4) 胰岛A细胞 验证蛋白P是否是激素H结合的受体 📚 实验设计模板 “受体是不是它”的验证性实验模板:(1)分组——野生型组与受体基因敲除组(本题即P⁻/⁻组),两组除基因型外其他条件相同且适宜;(2)处理——给予相同的刺激条件(本题为禁食),并施加相同浓度的信号分子(激素H);(3)检测——用相同的方法检测相同项目(激素H与细胞的结合情况、受体蛋白的表达情况、下游效应指标如胰高血糖素水平);(4)结论——若敲除组中信号分子不再结合、下游效应消失,则说明被敲除的蛋白就是该信号分子的受体。作答时务必写出“与野生型对比”这一层,否则实验的对照逻辑不完整。 19. 【广西甘蔗的光照温度条件与高产栽培】 广西产糖量占全国60%以上,是我国名副其实的“糖罐子”。广西某甘蔗主产地连续5年月平均气象数据、甘蔗生长时期对应的月份和适宜温度,见表。回答下列问题: 月份 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 1月 平均温度(℃) 17 21 26.5 29 30 30.5 30 28.5 24.5 21 16 14.5 平均光照时数(h) 87 130 153 184 183 197 198 189 162 111 109 91 累计光照时数(h) 87 217 370 554 737 934 1132 1321 1483 1594 1703 1794 生长时期(适宜温度,℃) 发芽期(13~32) 幼苗期(15~25) 分蘖期(20~30) 拔节期(20~33) 成熟期(13~20) (1)进行光合作用时,甘蔗主要通过叶表皮上的___________吸收二氧化碳,固定二氧化碳的场所是叶绿体____________,光合产物以____________(选填“蔗糖”或“淀粉”)形式运输到茎秆。 (2)甘蔗生长周期至少需要1200小时光照,若因干旱影响了发芽,为了不错过来年1月初的收获时间,最迟补种时间应在5月,据表分析,理由是____________。从生长的适宜温度分析,5月补种最可能对甘蔗____________期的生长产生不利影响。 (3)拔节期快速生长后,需去除中下部被遮蔽的叶片,原因是这些叶片光照不足,光合作用制造的有机物____________呼吸作用消耗的有机物,导致积累的有机物____________。为实现高产稳产,还需重视虫害防治,可采取的生物防治措施有____________(写出2个方面)。 (4)分蘖数和拔节期植株最终高度是决定甘蔗产量的重要因素。某团队在5月初针对拔节期的诱因进行实验,思路为:取分蘖初期甘蔗苗若干,随机均分为三组,甲组作对照,乙组适当减少分蘖数,丙组适当减少光照时数,当甲组进入____________期时,统计分析乙、丙组所处的生长时期。若甲、乙组生长时期进度相同,丙组生长时期进度迟于甲、乙组,则说明____________。 🔍 命题透视 ►核心考点:光合作用的物质变化与场所、影响光合作用的因素、光合产物的运输形式、生物防治、实验数据的提取与分析 ►链接教材:必修1《分子与细胞》第5章 细胞的能量供应和利用;选择性必修2《生物与环境》第3章 生态系统的信息传递 ►命题分析: (1)情境创设:以“广西产糖量占全国60%以上”这一乡土产业数据开篇,给出连续5年的月平均温度、平均光照时数与累计光照时数四行数据,并把甘蔗发芽期、幼苗期、分蘖期、拔节期、成熟期的适宜温度一并列在表末,是一道典型的数据密集型农业生态题。 (2)问题设计:第(1)问回到光合作用的基础知识;第(2)问要求用累计光照时数作减法并对照适宜温度区间;第(3)问由“去除遮蔽叶片”这一农艺措施反推光合与呼吸的定量关系,并落到生物防治措施;第(4)问则给出完整的实验思路并要求预测结论,四问从基础概念、数据处理、生产决策一路走到实验探究。 (3)考查目标:考查科学探究中的数据处理与实验分析能力:能从累计光照时数中读出5月与次年1月的差值(1794-554=1240 h)并与最低需求1200 h比较;能把“分蘖数”与“光照时数”两个变量分开处理,判断谁是拔节期的限制因素;同时考查结构与功能观中“叶绿体基质固定CO₂”“蔗糖是光合产物运输形式”等核心结论。 💡 思路点拨 ►(1) 抓核心材料:题干给出的是“甘蔗进行光合作用”这一基础设问,直接调用教材中光合作用的过程与产物运输形式作答。 分层分析: 1.植物主要通过叶表皮上的气孔吸收CO₂,气孔既是气体进出的通道,也是水分散失的门户。 2.CO₂的固定属于暗反应(碳反应),发生在叶绿体基质中,因此第二空填“基质”。 3.植物光合产物在韧皮部进行长距离运输的形式是蔗糖,蔗糖溶解度高、化学性质相对稳定、不易被分解,适合长距离转运,故第三空选“蔗糖”。 结论:依次填:气孔;基质;蔗糖。 ►(2) 抓核心图像:表中“累计光照时数”一行:5月为554 h,次年1月为1794 h;表末“生长时期”一行:幼苗期的适宜温度为15~25℃。 分层分析: 1.计算可得5月到次年1月的累计光照总时长为1794-554=1240 h,大于甘蔗生长所需的1200 h,恰好满足要求;若迟于5月补种,后续总光照时长将不足1200 h,无法在来年1月初成熟收获,这就是“最迟补种时间在5月”的理由。 2.从温度看,5月的平均温度为29℃,而幼苗期的适宜温度区间为15~25℃,29℃已明显超出上限。 3.补种后甘蔗发芽、随即进入幼苗期,正处在29℃的高温环境中,因此最可能对幼苗期的生长产生不利影响,第三空填“幼苗”。 结论:理由:5月累计光照时数为554 h,从5月到次年1月的累计光照总时长为1794-554=1240 h,满足甘蔗生长至少需要1200 h光照的要求;若迟于5月补种,后续总光照时长将不足1200 h,无法在来年1月初成熟收获。第二空填:幼苗。 ►(3) 抓核心矛盾:题干“去除中下部被遮蔽的叶片”与“叶片本应进行光合作用制造有机物”之间构成表面矛盾,需要用光照不足这一条件来解释。 分层分析: 1.中下部叶片被上部叶片遮蔽,光照强度低于光补偿点,光合作用制造的有机物少于呼吸作用消耗的有机物,故第一空填“小于(低于)”。 2.制造量小于消耗量,意味着这些叶片有机物的净积累量为负值,即“小于0(或为负、积累量很低)”。 3.这类叶片不仅不能为植株生长贡献有机物,反而要消耗植株其他部位运来的养分,去除后可减少养分浪费、改善田间通风透光。 4.生物防治指利用生物或其代谢产物控制害虫、不使用化学农药,常见措施包括:引入害虫天敌(如释放赤眼蜂)、利用害虫的性外激素(信息素)诱杀雄性害虫、施用能寄生害虫的生物菌剂(如白僵菌)等,写出其中两个方面即可。 结论:依次填:小于(低于);小于0(或为负、积累量很低);引入害虫天敌、利用害虫的性外激素(信息素)诱杀雄性害虫、施用能寄生害虫的生物菌剂(如白僵菌)等(合理即可)。 ►(4) 抓核心材料:实验目的为“探究拔节期的诱因”,自变量有两个候选:分蘖数(乙组)和光照时数(丙组),甲组为空白对照。 分层分析: 1.实验要观察的是各组何时进入拔节期,因此必须以对照组甲组的生长进度为参照,当甲组进入拔节期时,统计乙、丙两组所处的生长时期。 2.甲组与乙组仅分蘖数不同,若二者生长进度一致,说明分蘖数的多少并不影响拔节期的到来。 3.丙组减少了光照时数后生长进度迟于甲、乙组,说明光照时数不足才是推迟拔节期的关键因素。 4.综合两组结果即可得出:光照时数(光照条件)是导致甘蔗进入拔节期的主要限制因素,而分蘖数减少不会推迟甘蔗进入拔节期的时间。 结论:依次填:拔节;光照时数不足(光照条件)是导致甘蔗进入拔节期的主要限制因素,分蘖数减少不会推迟甘蔗进入拔节期的时间。 【参考答案】 (1) 气孔 基质 蔗糖 (2) 5月的累计光照时数为554 h,从5月到次年1月的累计光照总时长为1794-554=1240 h,满足甘蔗生长至少需要1200 h光照的要求;若迟于5月补种,后续总光照时长将不足1200 h,无法在来年1月初成熟收获 幼苗 (3) 小于(低于) 小于0(或为负、积累量很低) 引入害虫天敌、利用害虫的性外激素(信息素)诱杀雄性害虫、施用能寄生害虫的生物菌剂(如白僵菌)等(合理即可) (4) 拔节 光照时数不足(光照条件)是导致甘蔗进入拔节期的主要限制因素,分蘖数减少不会推迟甘蔗进入拔节期的时间 📚 方法总结 “数据表+生产决策”类试题的通用做法:(1)先给表格的每一行“定性”——温度行、光照行、物候行分别对应什么生物学含义;(2)遇到“最迟什么时候播种”这类问题,一律转化为“剩余资源量是否满足最低需求”的减法运算,写清被减数与减数(本题为1794-554=1240);(3)遇到“对哪个时期不利”这类问题,把补种后的时间轴重新排一遍,看甘蔗发芽后依次经过哪些时期、落在哪个温度区间;(4)遇到“去除某器官”的农艺措施,先判断该器官在当前位置能否实现光合产物净积累(即光合速率与呼吸速率的相对大小),再说明去除的意义。生物防治的答题要点则记住三条路径:以虫治虫(天敌)、以菌治虫(病原微生物)、以信息素治虫(性外激素诱杀)。 20. 【鸡羽色与羽速基因的测交鉴定与自别雌雄配套系】 甲、乙两品种鸡的黑羽(A)、麻羽(a)由常染色体上的基因控制;慢羽(B)、快羽(b)由性染色体Z上的基因控制。科研人员通过甲、乙品种测交结果,鉴定甲品种个体基因型,然后从甲品种中选出适宜的个体扩大繁殖,建立自别雌雄的纯合黑羽鸡配套系,方案如图所示。在生产中可根据③与④杂交后代的快慢羽表型,借助AI高效识别雏鸡性别。回答下列问题: (1)这两对基因_____________(选填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律;黑羽慢羽雄鸡的基因型有_____________种。 (2)以测交后代数量多于10只且全部为黑羽,作为筛选甲品种黑羽个体的标准,目的是_____________。图中②的基因型是_____________,③的基因型是_____________。③与④杂交,后代雌性个体的表型为_____________。 (3)实践中发现,利用已建立的自别雌雄配套系,筛选特定性别雏鸡的准确率略低于100%,从遗传学角度分析,原因有_____________(写出2点)。 (4)为满足市场对甲品种麻羽鸡的需求,在开发麻羽鸡自别雌雄配套系前,需要利用图中的甲品种培养出用于扩大繁殖的亲本鸡,杂交方案为:从上述已鉴定出基因型的甲品种中选择_____________杂交(写出杂交组合基因型),在后代中选择_____________扩大繁殖(写出杂交组合基因型)。 🔍 命题透视 ►核心考点:基因自由组合定律的实质、伴性遗传(Z染色体)、测交的应用、杂交育种方案设计 ►链接教材:必修2《遗传与进化》第2章 基因和染色体的关系(伴性遗传)、第1章 遗传因子的发现(自由组合定律) ►命题分析: (1)情境创设:以家禽生产中“自别雌雄配套系”这一真实育种技术为情境,配以“测交—筛选并扩大繁殖—建立配套系”三步流程图,把测交鉴定基因型、伴性遗传的交叉遗传特点与育种方案设计串联成一条完整的产业链。 (2)问题设计:第(1)问考自由组合定律的适用条件与基因型数目计算;第(2)问考测交后代数量这一“样本量”限制的统计学意义,并要求写出②③的基因型和后代表型;第(3)问要求从遗传学角度解释“准确率略低于100%”的原因;第(4)问要求迁移到麻羽配套系的培育,是一道方案设计题,思维跨度最大。 (3)考查目标:考查科学思维中的演绎与推理能力:能判断位于非同源染色体上的两对基因遵循自由组合定律;能理解测交后代数量太少时“未出现麻羽个体”并不能排除杂合子这一统计学陷阱;能依据“③×④后代雌性全为快羽”反推亲本基因型,并进一步迁移设计麻羽配套系,难度系数0.47。 💡 思路点拨 ►(1) 抓核心材料:题干明确“黑羽(A)、麻羽(a)由常染色体控制”“慢羽(B)、快羽(b)由性染色体Z控制”,两对基因位于非同源染色体上。 分层分析: 1.控制羽色的基因在常染色体上,控制羽速的基因在Z性染色体上,两对基因位于非同源染色体上,减数分裂时非同源染色体上的非等位基因自由组合,因此遵循自由组合定律。 2.黑羽慢羽雄鸡的基因型为A_ZᴮZ⁻:羽色部分有AA、Aa两种可能,羽速部分雄鸡的Z染色体组合有ZᴮZᴮ、ZᴮZᵇ两种可能。 3.两者相乘得2×2=4种基因型。 结论:依次填:遵循;4。 ►(2) 抓核心材料:测交是待测个体与隐性纯合子杂交;甲品种待测个体为黑羽,乙品种为aaZᵇW(雌)或aaZᵇZᵇ(雄)。 分层分析: 1.若待测个体是Aa,理论上测交后代会出现aa麻羽个体;但后代数量太少时,有可能碰巧没有生出麻羽个体,从而把Aa误判为AA。 2.因此要求测交后代多于10只且全部为黑羽,目的是确保筛选出的甲品种黑羽个体关于羽色的基因型为纯合AA,排除杂合子Aa因后代样本量少而未出现麻羽个体的情况。 3.由图中的流程可知:分支1为①(AAZᴮZᴮ)×AAZᴮW,从后代中选出③(AAZᴮW);分支2为AAZᵇZᵇ×②,从后代中选出④(AAZᵇZᵇ)。由后代反推,②应为AAZᵇW。 4.③(AAZᴮW)与④(AAZᵇZᵇ)杂交:后代雄鸡为AAZᴮZᵇ(黑羽慢羽),雌鸡为AAZᵇW(黑羽快羽)。故后代雌性个体的表型为黑羽快羽。 结论:目的:确保筛选出的甲品种黑羽个体关于羽色的基因型为纯合AA(排除杂合子Aa因后代样本量少未出现麻羽个体的情况)。②AAZᵇW ③AAZᴮW 后代雌性个体表型:黑羽快羽。 ►(3) 抓核心矛盾:理论上③×④后代雄鸡全部慢羽、雌鸡全部快羽,准确率应为100%,而实践中“略低于100%”,这一矛盾只能由遗传物质本身的变异来解释。 分层分析: 1.基因突变:B/b基因发生突变,使个别个体的羽速表型与基因型不再对应,产生例外表型个体。 2.染色体变异:Z染色体发生结构变异或数目变异,导致羽速基因的表达或传递异常。 3.此外,Z染色体同源区段非姐妹染色单体之间的交叉互换(基因重组)也可能产生异常配子。 4.题目只要求写出2点,从上述原因中任选两条即可。 结论:少量个体发生基因突变或少数个体出现染色体变异。 ►(4) 抓核心材料:麻羽配套系的最终亲本要求与黑羽配套系结构相同,只是羽色基因由A换成a,即父本aaZᵇZᵇ、母本aaZᵇW。 分层分析: 1.要培育麻羽自别雌雄配套系,最终需要父本aaZᵇZᵇ(麻羽快羽雄鸡)和母本aaZᵇW(麻羽快羽雌鸡),二者杂交后代雄鸡为麻羽慢羽、雌鸡为麻羽快羽,即可自别雌雄。 2.但现有甲品种中已鉴定出基因型的个体为AAZᴮZᴮ、AAZᵇZᵇ、AAZᴮW、AAZᵇW等,均不含a基因,因此必须通过杂交把a基因引进来。 3.选择AaZᴮZᵇ与AaZᵇW杂交:后代中会出现aaZᵇZᵇ(麻羽快羽雄鸡)和aaZᵇW(麻羽快羽雌鸡)两种目标个体。 4.从后代中选出aaZᵇZᵇ和aaZᵇW作为亲本扩大繁殖,即可建立麻羽鸡的自别雌雄配套系。 结论:杂交组合:AaZᴮZᵇ和AaZᵇW;在后代中选择aaZᵇZᵇ和aaZᵇW扩大繁殖。 【参考答案】 (1) 遵循 4 (2) 确保筛选出的甲品种黑羽个体关于羽色的基因型为纯合AA(排除杂合子Aa因后代样本量少未出现麻羽个体的情况) AAZᵇW AAZᴮW 黑羽快羽 (3) 少量个体发生基因突变或少数个体出现染色体变异 (4) AaZᴮZᵇ和AaZᵇW aaZᵇZᵇ和aaZᵇW 📚 推断模板 “自别雌雄配套系”的通用推导模型:配套系的核心是利用Z染色体上的一对等位基因实现“父本一种表型、母本另一种表型、子代雌雄表型互换”。标准结构为——父本用隐性纯合(如ZᵇZᵇ,快羽),母本用显性纯合(如ZᴮW,慢羽),则子代雄鸡全为ZᴮZᵇ(显性,慢羽)、雌鸡全为ZᵇW(隐性,快羽),孵出即可依羽速分辨雌雄。推导时只需牢记两条:雄鸡的性染色体组成为ZZ、雌鸡为ZW;子代雄鸡的Z染色体一条来自父本、一条来自母本,子代雌鸡的Z染色体只来自父本。设计新配套系时,先写清目标亲本的基因型,再倒推需要什么样的杂交组合才能把这些基因型“凑”出来。测交鉴定基因型时,则务必注意样本量:后代数量过少时,“未出现隐性个体”不能作为纯合的证据。 21. 【DNA甲基化对酵母R基因表达的调控与工程菌株构建】 物质u是酵母生长的必需物质,可由R基因表达的酶催化合成,也可外源添加,且该酶还可催化无毒物质F形成有毒物质,使酵母不能生长。研究人员将具有特殊启动子功能且均无甲基化的M、L片段,分别整合到无DNA甲基化的酵母R菌株的R基因上游,得到M-R、L-R重组菌株,如图1所示。回答下列问题: (1)在酵母菌株扩大培养的过程中,图2中①的操作是_____________。为了检测酵母在培养液中的种群密度,可用的方法是_____________,选用a~b段菌液接种的原因是_____________。 (2)dCas9无切割活性,能与向导RNA(gRNA)结合。Q可对DNA进行甲基化修饰,但不能与gRNA结合。dCas9和Q融合成dCas9-Q后,通过相应的gRNA引导dCas9-Q对相应的M、L片段进行甲基化修饰。表是研究M、L片段甲基化前后对R基因表达影响的实验结果。为研究M片段甲基化后的功能,除表3中的对照组外,还可增设的对照组有_____________(写出2组),预测在选择培养基中同时存在u和F的情况下,这两组M-R重组菌株的生长状况均是_____________。 菌株 组别 选择培养基添加物质情况 有u 无u 有u和F M-R重组菌株 dCas9-Q+gRNA(M) + + - gRNA(M) + - + 空白对照 + - + L-R重组菌株 dCas9-Q+gRNA(L) + + - gRNA(L) + + - 空白对照 + + - 注:“+”表示菌株可以在培养基上生长;“-”表示菌株不可以在培养基上生长。 (3)从实验结果分析,分别概述M、L片段甲基化前后对R基因表达的影响:____________。 (4)异丁醇是化工、能源等领域的重要原料,其在酿酒酵母中的合成较少,相关合成路径如图所示。科研人员利用无甲基化的M片段、dCas9-Q和gRNA,构建高产异丁醇工程菌株,思路是:将无甲基化的M片段分别整合到____________上游构建重组菌株,设计靶向酶x基因启动子区的gRNA(X),将gRNA(X)、____________共同转入该重组菌株中,使酶a基因和酶b基因高表达,酶x基因由于启动子甲基化而低表达。 🔍 命题透视 ►核心考点:微生物的培养与计数、DNA甲基化对基因表达的调控、基因表达载体的构建、代谢工程菌株的设计 ►链接教材:选择性必修3《生物技术与工程》第1章 发酵工程、第3章 基因工程;必修2《遗传与进化》第4章 基因的表达(表观遗传) ►命题分析: (1)情境创设:以“M、L片段整合到R基因上游后,用dCas9-Q系统对片段进行定点甲基化,进而调控R基因表达”这一表观遗传编辑前沿技术为情境,配合一张“有u/无u/有u和F”三种选择培养基上的生长结果表,以及一张异丁醇合成路径图,把发酵工程、基因工程与表观遗传三条主线拧在一起。 (2)问题设计:第(1)问考无菌操作与微生物计数等基础实验技能;第(2)问要求补出排除dCas9-Q与Q本身干扰的对照组,并预测生长状况;第(3)问要求用“甲基化前后R基因能否表达”这一对照归纳M、L片段的功能;第(4)问把前面得出的结论迁移到异丁醇工程菌株的构建上,是全卷技术链最完整的一问。 (3)考查目标:考查科学探究中的对照设计与证据归纳能力:能识别出“dCas9-Q+gRNA”组中同时存在“引导定位”和“甲基化修饰”两个作用,因此必须补做“只加dCas9-Q”与“只加Q”两组对照;能由“无u时不生长”推出R基因未表达,由“有u和F时不生长”推出R基因表达(把F转化为有毒物质),从而完成对表格的双向解读,难度系数0.49。 💡 思路点拨 ►(1) 抓核心图像:图2给出的是酵母扩大培养的流程示意,①指向接种操作环节;a~b段位于种群增长的快速增长阶段。 分层分析: 1.扩大培养时,接种环(或涂布器)在使用前必须进行灼烧灭菌,以消灭其上的杂菌,故①的操作是灼烧灭菌法。 2.检测培养液中酵母菌的种群密度,常用抽样检测法(显微镜计数并换算),也可用稀释涂布平板法进行活菌计数。 3.选用a~b段菌液接种,是因为该阶段酵母菌代谢旺盛、种群数量增长快、菌体活力强,接种后能快速适应新的培养环境并进入增殖状态。 结论:依次填:灼烧灭菌法;抽样检测法(或稀释涂布平板法);a~b段的酵母菌代谢旺盛、种群数量增长快,能快速适应培养环境。 ►(2) 抓核心材料:题干说明“dCas9无切割活性、能与gRNA结合”“Q可对DNA进行甲基化修饰、但不能与gRNA结合”,二者融合后既定位又修饰。 分层分析: 1.“dCas9-Q+gRNA(M)”这一处理组同时包含两种作用:gRNA引导的定位作用,以及Q带来的甲基化修饰作用。 2.要证明实验组的效果确实来自“甲基化修饰”而非dCas9或Q的副作用,就必须分别排除这两种成分单独作用的影响。 3.因此可增设的对照组为:转入dCas9-Q的M-R重组菌株、转入Q的M-R重组菌株(即只加dCas9-Q、只加Q,均不加gRNA)。 4.这两组中M片段都没有被甲基化,R基因表达仍受抑制,无法合成催化F转化为有毒物质的酶,因此在同时含有u和F的选择培养基中,两组菌株均能正常生长。 结论:可增设的对照组:转入dCas9-Q的M-R重组菌株、转入Q的M-R重组菌株。生长状况:均能生长。 ►(3) 抓核心图像:读表要看两个方向:在“无u”培养基上能否生长,说明R基因能否表达;在“有u和F”培养基上能否生长,说明R基因是否表达(表达则把F转化为有毒物质而死亡)。 分层分析: 1.未甲基化的M-R重组菌株:在无u培养基上不能生长,说明R基因不能正常表达;在“有u和F”培养基上能生长,进一步印证R基因未表达,没有把F转化为有毒物质。 2.甲基化后的M-R重组菌株:在无u培养基上能生长,说明R基因恢复了正常表达;在“有u和F”培养基上不能生长,正是R基因表达后把F转化为有毒物质的结果。 3.两者对照说明:甲基化前M片段抑制R基因表达,甲基化后R基因恢复正常表达。 4.L-R重组菌株无论是否甲基化,在无u培养基上均能生长、在“有u和F”培养基上均不能生长,说明L片段甲基化前后R基因都能正常表达,即L片段对R基因表达没有调控作用。 结论:甲基化前,M片段抑制R基因表达;甲基化后,R基因正常表达。L片段甲基化前后R基因均可正常表达。 ►(4) 抓核心图像:异丁醇合成路径图显示:代谢物甲→中间代谢物乙→前体物质→中间代谢物丙→异丁醇,各步分别由酶a、酶b、酶c(酶x)等催化。 分层分析: 1.要高产异丁醇,需要让通向异丁醇的酶a、酶b高表达,同时让分流途径中的酶x低表达,代谢流才能更多流向异丁醇。 2.由上题结论可知:无甲基化的M片段能驱动其下游基因高表达。因此应把无甲基化的M片段分别整合到酶a基因、酶b基因的启动子上游,构建重组菌株,使这两个基因高表达。 3.同时设计靶向酶x基因启动子区的gRNA(X),利用dCas9-Q对酶x基因的启动子进行甲基化修饰,从而抑制酶x基因的表达。 4.因此需要将gRNA(X)、靶向酶a基因启动子的gRNA、靶向酶b基因启动子的gRNA以及dCas9-Q的表达载体共同转入该重组菌株。 5.这样,酶a、酶b高表达而酶x低表达,代谢流更多流向异丁醇合成路径,即可获得高产异丁醇的工程菌株。 结论:依次填:酶a基因、酶b基因的启动子;靶向酶a基因启动子的gRNA、靶向酶b基因启动子的gRNA和dCas9-Q的表达载体。 【参考答案】 (1) 灼烧灭菌法 抽样检测法(或稀释涂布平板法) a~b段的酵母菌代谢旺盛、种群数量增长快,能快速适应培养环境 (2) 转入dCas9-Q的M-R重组菌株、转入Q的M-R重组菌株 能生长 (3) 甲基化前,M片段抑制R基因表达;甲基化后,R基因正常表达。L片段甲基化前后R基因均可正常表达。 (4) 酶a基因、酶b基因的启动子 靶向酶a基因启动子的gRNA、靶向酶b基因启动子的gRNA和dCas9-Q的表达载体 📚 工程链串记 CRISPR/dCas9 表观遗传编辑的完整技术链:①选择无切割活性的dCas9(保留结合能力、去掉剪切能力)→②与效应蛋白(如甲基化酶Q)融合成dCas9-Q→③设计靶向目标序列的gRNA→④gRNA引导dCas9-Q定位到目标DNA→⑤效应蛋白对目标区域进行甲基化修饰→⑥靶基因表达被抑制(或激活)。在代谢工程中,这套工具可与“无甲基化的强启动子片段”配合使用:前者负责“关掉”分流途径的基因(如酶x基因),后者负责“打开”目标途径的基因(如酶a、酶b基因),一开一关即可把代谢流导向目标产物。作答这类题的要点是写全“转入哪些元件”与“各元件作用于哪个基因的什么部位”。 2 / 17 学科网(北京)股份有限公司 $

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