谈谈对2016年北京高考生物第题的理解

韩冰

摘 要：2016年北京高考生物学科第30题难度很大，很多学生读不懂题，对题目中的拟南芥也不了解，对激素作用机制也不了解，所以会产生很多问题。作为高中生物教师，通过向同仁请教，与学生讨论，从而为本题的答疑解惑提供了一种思路：基因的显隐性关系也可以是在两个等位基因都表达时在特别的环境因素诱导下表现出来。

关键词：2016高考；北京卷；激素；酶；突变；显隐性关系

2016年北京高考生物学科第30题考查了植物激素调节、遗传与变异等知识点，具体试题为：30.（18分）研究植物激素作用机制常使用突变体作为实验材料，通过化学方法处理萌发的拟南芥种子可获得大量突变体。

（1）若诱变后某植株出现一个新性状，可通过__________交判断该形状是否可以遗传，如果子代仍出现该突变性状，则说明该植株可能携带___________性突变基因，根据子代_____________，可判断该突变是否为单基因突变。

（2）经大量研究，探明了野生型拟南芥中乙烯的作用途径，简图如下：

由图可知，R蛋白具有结合乙烯和调节酶T活性两种功能，乙烯与_______________结合后，酶T的活性_______________，不能催化E蛋白磷酸化，导致E蛋白被剪切，剪切产物进入细胞核，可调节乙烯相应基因的表达，植株表现有乙烯生理反应。

（3）酶T活性丧失的纯合突变体（1#）在无乙烯的条件下出现_____________（填“有”或“无”）乙烯生理反应的表现型，1#与野生型杂交，在无乙烯的条件下，F1的表现型与野生型相同。请结合上图从分子水平解释F1出现这种表现型的原因：____________。

（4）R蛋白上乙烯结合位点突变的纯合体（2#）仅丧失了与乙烯结合的功能。请判断在有乙烯的条件下，该突变基因相对于野生型基因的显隐性，并结合乙烯作用途径陈述理由：_____________。

（5）番茄中也存在与拟南芥相似的乙烯作用途径，若番茄R蛋白发生了与2#相同的突变，则这种植株的果实成熟期会_____________。

这道题考查了学生的观察力、记忆力、思维力、想象力、创造力、理解力、语言表达，背景新颖，但背景材料的简化处理及题目信息的抽象表达给教师和学生留下了一些疑问，本文就这些疑问作简要解释。

1.拟南芥是什么植物？可以自花传粉吗？

拟南芥（Arabidopsis thaliana）又名鼠耳芥，阿拉伯芥，阿拉伯草。属被子植物门，双子叶植物纲，十字花科植物。拟南芥的优点是植株小、结子多。其基因组大约为12 500万碱基对和5对染色体，是目前已知植物基因组中第二小的。拟南芥是自花授粉植物，基因高度纯合，用理化因素处理突变率很高，容易获得各种代谢功能的缺陷型。所以，拟南芥是进行遗传学研究的好材料，被科学家誉为“植物中的果蝇”。

该题题干信息中对拟南芥这种植物没有介绍，学生也并不一定知道拟南芥开两性花，可以自花传粉，所以题目似乎应该要对其说明。

2.诱变后植株出现一个新性状，可通过杂交还是自交判断该性状是否可以遗传？

拟南芥可以自花传粉，所以从操作的方便性角度上讲应选择自交。另外，如果是隐性突变，与野生型杂交，子代就不会出现该突变性状，这样的结果无法与不可遗传的变异区分，从这个角度上讲，也应选择自交。

3.诱变后某植株出现了一个新性状一定是显性突变吗？

由于是诱变后方才出现了这种新性状，理解为原来种群中没有，即原种群都是纯合子，且现在这种突变性状表现了出来。同时如果只考虑该突变性状与一对基因有关，那么只有以下三种情况符合：AA→aa；aa→AA；aa→Aa。而第一种和第二种是两个基因同时突变成一样的新基因，概率太小，所以，如果已经证明了该变异是可遗传的变异，而诱变后某植株新性状就能表现出来，则最可能是第三种情况的显性突变。

当然，这是问题简化的结果，如果该突变性状不只与一对基因有关，还可以根据子代表现型的分离比来进一步判断。

4.第（3）问怎么从分子水平解释F1性状表现为野生型的原因？

1#突变体（题目已知纯合）与野生型（也应理解为纯合）杂交，F1表现为野生型（在无乙烯条件下），说明1号突变为隐性突变，野生型为显性，理解到这儿，还比较简单。那怎么从分子水平解释F1性状表现为野生型的原因呢？

先假设1#突变体基因型为aa，野生型为AA，那么F1就是Aa，由题目知A基因指导合成的酶T在无乙烯的条件下是有活性的，那么a基因呢？表达吗？题目似乎判断不出来。那么假设a基因表达，指导合成了无活性的酶T，那么对应的情况就是跟正常有乙烯的结果相同，表现为有乙烯生理反应，但题目告知F1的表现型与野生型相同，在A基因和a基因都表达了同时环境中无乙烯的情况下，细胞膜上既有有活性的酶T，又有无活性的酶T，应理解为有活性的酶T发挥作用，使膜上所有的E蛋白都发生了磷酸化，不能使乙烯响应基因表达，最终导致无乙烯生理反应。这种理解也符合酶具有高效性的特点。

当然，如果植株基因型为Aa时A基因表达，a基因不表达，分析结果可知F1表现型也与野生型相同，与题目信息吻合。

5.怎么判断第（4）问的显隐性关系？

简单来讲，要建立在第（3）问的基础上。

2#突变体为R蛋白的纯合突变体，因为R蛋白异常，所以在有乙烯的情况下应表现为无乙烯生理反应。若假设其基因型为B′B′，纯合野生型基因型为BB，则要判断两种基因的显隐性关系应与上一问一样让二者进行杂交，得子代，观察子代的表现型即可得出显隐性关系。下面来分析子代的表现型。

子代基因型为B′B，同样假设两基因都表达，那么细胞膜上既有正常的R蛋白，又有异常的R蛋白，在有乙烯的条件下，乙烯与正常R蛋白结合，使这部分酶T无活性，但乙烯不能与异常的R蛋白结合，所以另一部分酶T有活性，此时在有乙烯的情况下，又发生了第（3）问中涉及的细胞膜上既有有活性的酶T，又有无活性的酶T的情况，由上知，此时应理解为有活性的酶T发挥作用，使膜上所有的E蛋白都发生了磷酸化，不能使乙烯响应基因表达，最终导致无乙烯生理反应。所以，得出此时子代植株在有乙烯的情况下其性状表现与野生型不同（野生型此时就为有乙烯生理反应），与突变型相同（无乙烯生理反应）。即可知在有乙烯的条件下，该突变基因相对于野生型基因为显性。

综上，本人认为这道题目有一定的难度，教师课堂上讲解此题时应注意逻辑的严谨性。

（作者單位：安徽省阜阳第一中学）endprint