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理论实际需联系,高考题中现新意

2019-06-12李立娜

求学·理科版 2019年7期
关键词:艾滋病试题考查

李立娜

新高考改革,势如破竹。2019年高考命题理念、考试内容、试题设计等方面将充分体现新高考改革的方向。新高考改革下的“一体、四层、四翼”的高考评价体系,充分阐明了高考“为什么考”“考什么”“怎么考”的问题。

围绕高考评价体系,高考命题力求科学设计考试内容,优化高考选拔功能,强化能力立意与素养导向。高考命题不拘泥于教材,而是将理论联系实际,以社会热点引导学生培养社会责任感和正确的价值观;通过设计新颖的问题情境,引导学生关注社会进步和科学发展,培养学生解决实际问题的能力。现笔者从社会热点问题和考试说明的变化出发,预测与分析2019年高考生物命题热点。

人类健康

1.癌细胞的主要特征及癌症防治

随着人类平均寿命的延长,癌症已经成为我国城乡居民健康的第一大杀手,对社会、经济发展产生深远影响。人们“谈癌色变”,对癌症的认识存在误区,以为诊断出癌症即被“判处死刑”,其实随着医学科技、医疗设备的发展,现在的癌症患者可得到有效的治疗。

素养立意:高考试题可能会通过对癌细胞的主要特征与治疗等知识的考查,充分揭开癌症的面纱,普及抗癌技术的前沿知识,突出考查学生解决实际问题的能力,帮助学生理解生命观念,培养生物核心素养。

命题方向:①细胞癌变相关内容可与细胞分化、衰老、凋亡等生命历程相联系,以选择题的形式考查,内容紧密围绕教材重要概念展开,包括教材的小字部分,塑造学生的生命观念。②细胞癌变还可以与免疫治疗相联系,以选择题或实验设计大题的形式考查,内容围绕社会热点及科学技术研究前沿问题,考查学生实验设计能力以及获取信息的能力,培养科学探究的学科素养。

核心考点:①癌细胞的主要特征。②癌症发生的外因与内因。③与癌症相关的基因功能。④与DNA的复制、生物的变异相结合进行综合考查。⑤与免疫调节相结合进行综合考查。

【例1】2018年10月诺贝尔生理学或医学奖授予两位免疫学家:美国的詹姆斯·艾利森与日本的本庶佑,以表彰他们在肿瘤免疫领域做出的贡献。研究发现,癌细胞表面的PD-L1蛋白可与T细胞表面的PD-1蛋白结合,导致T细胞不能全面启动对癌细胞的免疫攻击,最终导致免疫逃逸。通过临床实验证明,使用抗PD-1抗体可使癌症患者的肿瘤快速萎缩,这种使用抗PD-1抗体治疗癌症的方法叫作癌症免疫疗法。作用途径如图所示,下列有关的叙述正确的是( )

A.原癌基因和抑癌基因这两个基因发生突变,会导致细胞癌变

B. T细胞通过T细胞受体识别肿瘤细胞表面的MHC抗原

C.细胞癌变后,细胞膜表面的糖蛋白、甲胎蛋白和癌胚抗原减少

D.该免疫疗法通过促进T细胞增殖从而达到治疗目的

【答案】B

【解析】环境中的致癌因子会损伤细胞中的DNA分子,使原癌基因与抑癌基因发生突变,导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞(课本原文),但原癌基因与抑癌基因不是两个基因,而是两大类基因,故A项错误;由图可知,癌症免疫疗法是通过抗PD-1抗体作用于T细胞表面的PD-1受体蛋白,从而使T细胞受体与肿瘤细胞表面的MHC识别,对癌细胞发挥全面免疫识别和清除作用,B项正确;细胞癌变后,细胞膜上的糖蛋白减少,癌细胞之间的黏着性降低,易在体内分散和转移,但癌细胞表面的特有蛋白质如甲胎蛋白和癌胚抗原却增多,C项错误;该免疫疗法增强了T细胞对肿瘤细胞的识别,但没有促进T细胞的增殖,D项错误。

【试题分析】本题的核心考点是细胞癌变与免疫治疗的关系,考查学生理解和应用所学知识的要点、从题目中提取有效信息的能力。A、C项所考查的课本基础知识,体现了试题设计的基础性,其中C项有跨章节知识点的联系,体现学生对生命观念的理解;B、D项考查的是学生获取信息、在新情境下解决实际问题的能力,突出试题设计的应用性。

【备考启示】本部分内容若以选择题的形式出现,大多考查癌细胞的特征、癌变的内外因等重要概念,试题难度较小。若提升选择题的区分度与选拔性,预计命题者会用社会热点作材料,考查学生提取信息的能力,或结合实验设计的变量分析,考查学生的实验设计能力。本部分内容若以大题形式出现,预计多与实验设计、免疫调节、获取信息相结合,难度为中等,题目中往往还会有一些基础知识的填空,有着“一题多点”的特点。

【例2】流式细胞仪可根据细胞中DNA含量的不同,对细胞分别进行计数。研究者用某抗癌药物处理体外培养的癌细胞,24小时后用流式细胞仪检测,结果如图所示。对检测结果的分析不正确的是(    )

A. b峰中细胞的DNA含量是a峰中的2倍

B. a峰和b峰之间的细胞正进行DNA复制

C.处于分裂期的细胞均被计数在a峰中

D.此抗癌药物抑制了癌细胞DNA的复制

【答案】C

【解析】由图可知,b峰中细胞的DNA相对含量为80,而a峰中细胞的DNA相对含量为40,A项正确;在a峰和b峰之间,细胞内的DNA含量在逐渐增加,所以正在进行DNA的复制,B项正确;细胞经间期DNA复制之后过渡到分裂期,所以分裂期的细胞的DNA相对含量应为80,故处于分裂期的细胞大部分位于b峰,C项错误;通过实验组和对照组b峰中细胞的数量可以看出,实验组中进行DNA复制的癌细胞数量明显减少,说明该药物对癌细胞DNA的复制有抑制作用,D项正确。

【试题分析】本试题以抗肿瘤药物研究为背景,用目前抗肿瘤制药行业常用工具——流式细胞仪作为题干信息,引导学生关注科学技术前沿,感受科学技术的迅猛发展。此题目结合实验考查学生的分析实验数据的能力、辨識图表的能力以及对有丝分裂过程的掌握程度。本题的核心考点是抗肿瘤药物与阻断癌细胞DNA复制(无限增殖)的关系、细胞有丝分裂过程中DNA含量的变化规律,充分体现了生物学科素养,题目难度不大。

【备考启示】癌症防治可以与实验探究相结合,考查学生实验设计和获取信息的能力,还可以与细胞凋亡、分化等相关知识结合,考查学生对课程标准中大概念的理解程度。建议同学们在备考过程中侧重复习课本中重要的概念,如细胞生长、增殖、分化、衰老和坏死与凋亡的本质区别及意义,通过核心概念集的形式找到迷思概念(头脑中存在的与科学概念不一致的认识)并进行修正。

2.艾滋病的流行和预防

2018、2019年高考生物的考试大纲与2017年的相比没有变化,但2017年的考试大纲与2016年的考试大纲对比变化较大,其中对“艾滋病的流行和预防”的考试要求由Ⅰ类变成Ⅱ类。此变化在2017年的高考题中并未体现,仅在2018年全国卷Ⅱ中出现“艾滋病的流行”,预计“艾滋病的预防”在2019年的高考题中会有所体现。

艾滋病是对人类健康有重要威胁的传染性疾病,人类对艾滋病的研究工作也在如火如荼地进行中,其中艾滋病疫苗的研究成为社会关注的焦点。艾滋病人是HIV病毒的受害者,应该得到来自社会每个人的关爱,这与生物学科素养中的社会责任密切相关。

素养立意:以选择题的形式考查艾滋病的发病机理、HIV病毒的增殖过程、传播途径以及预防手段等知识点,引导学生正确认识艾滋病,促使学生形成良好的生活习惯。此类试题突出体现了对生命观念和社会责任两大核心素养的考查。

命题方向:①可直接考查艾滋病的发病原因、传播途径等,紧密围绕教材,教材的小字部分、插图和资料分析都可能成为出题者的素材。题型以选择题形式为主,可能会命制健康教育有关的试题。②艾滋病的预防可能会与科学研究热点相联系,如艾滋病疫苗的研制。疫苗是关乎民生的大事,故笔者推测命题者可能会将艾滋病的基础性知识与免疫预防中的疫苗相关知识相结合,考查学生理解应用知识、获取信息的能力,体现对科学思维素养的考查。

核心考点:①艾滋病的发病原因、传播途径。②艾滋病人体内T细胞与艾滋病病毒的数量变化。③艾滋病与免疫预防相结合进行综合考查。

【例3】马赛克疫苗又称镶嵌疫苗,即选用来自多个不同HIV亚型病毒株的多种抗原(基因片段)组合在一起,形成对机体免疫系统具有较强刺激作用并能生成有效抗体的疫苗。动物试验显示,该疫苗可使艾滋病病毒感染风险降低约90%。这一研究成果有可能为人类“防艾”带来新希望。请结合所学知识,回答下列问题:

(1)马赛克疫苗的制备实质上属于生物变异中的。

(2)马赛克疫苗注射入机体后,可使机体产生免疫反应。在特异性免疫过程中,T细胞可产生因子,受到抗原刺激的细胞,可在该因子作用下增殖分化为浆细胞并产生抗体,参与体液免疫过程。

(3)有的疫苗需要注射3次,目的是

(4)与DNA病毒相比,艾滋病病毒表现出快速进化能力与多样性的主要原因是

(5)HIV病毒主要感染和破坏了患者的部分 细胞,人体感染HIV病毒后,该细胞的变化趋势是。

【答案】(1)基因重组 (2)淋巴因子 B (3)使机体产生大量的记忆细胞和抗体 (4)HIV病毒属于RNA病毒,RNA单链结构不稳定易发生变异 (5)T 先增加后下降

【解析】(1)由题干可知,该疫苗是由多个不同HIV亚型病毒株的多种抗原(基因片段)组合在一起,属于基因工程范畴,故发生的变异属于基因重组。(2)教材中体液免疫的过程:大多数病原体经过吞噬细胞等的摄取和处理,暴露出这种病原体所特有的抗原,吞噬细胞等将抗原传递给T细胞,刺激T细胞产生淋巴因子;少数抗原直接刺激B淋巴细胞。 B淋巴细胞受到刺激后,在淋巴因子的作用下,开始一系列的增殖、分化,大部分分化为浆细胞,产生抗体,小部分形成记忆细胞。抗体可以与病原体结合,从而抑制病原体的繁殖或对人体细胞的黏附。(3)疫苗多次注射的目的是促使机体产生更多的记忆细胞和抗体。(4)DNA病毒为反向平行双螺旋结构,结构稳定;而艾滋病病毒属于RNA病毒,RNA为单链结构,不稳定易发生变异,故其多样性要比DNA病毒大。(5)HIV病毒的宿主细胞是T细胞,人体感染HIV病毒后,T细胞数量先增加,免疫系统对HIV的防御得到加强;之后HIV病毒会感染并破坏T细胞,从而使T细胞数量下降。

【试题分析】本试题以疫苗研制为背景,考查HIV病毒的生存方式以及机体的免疫反应,引导学生关注人类健康。此题目结合生物变异、免疫调节以及病毒的结构和特点等知识,考查学生对重要概念的理解以及获取信息、处理信息的能力。第3小问中,“疫苗多次注射”属于免疫预防范畴;第4小问在考查学生理解应用能力的同时,也考查了学生的语言表达能力;第5小问考查了学生对艾滋病患者从感染HIV病毒到发病有一定时间的潜伏期的理解,旨在提升学生对课本中资料分析的关注程度,理解艾滋病的致死原因。

【备考启示】血糖调节和与疫苗有关的免疫调节可能是2019年生物高考的热点。关于生命活动调节专题的考查形式多为非选择题,血糖调节、体温调节、免疫调节、水盐平衡调节、神经调节、内环境稳态等知识都有涉及,难度中等,多结合现实生活中的实例来考查学生对知识的掌握情况以及应用知识解决实际问题的能力;也常结合实验设计,考查学生科学探究的核心素养。建议同学们在复习此模块时,通过建立概念模型,理解并记忆各调节网络,尤其是多关注课本中与现实生活有关的资料分析。

【例4】关于艾滋病,以下描述准确的是( )

A.艾滋病是由HIV病毒引起的获得性免疫缺陷综合征(AIDS),病人血液中可以檢出HIV这种病毒

B.与艾滋病人共同进餐、被叮咬过艾滋病患者的蚊蝇叮咬会传染艾滋病

C.艾滋病的真正致死原因是HIV病毒大量增殖,靶细胞裂解,导致个体死亡

D.艾滋病人恶性肿瘤的发病率升高,是由于机体免疫系统的防卫功能不足

【答案】A

【解析】艾滋病是由HIV病毒引起的免疫缺陷病,HIV入侵机体后首先存在于体液中,机体发生体液免疫,之后HIV进入人体细胞繁殖后代,子代从细胞释放后再次进入血液,A项正确;艾滋病主要通过性接触、血液和母婴三种途径传播,注射器吸毒和性滥交是传播艾滋病的主要危险行为,和艾滋病人共同进餐、蚊虫叮咬是不会传播艾滋病的,B项错误;艾滋病的真正致死原因,往往是由念珠菌、肺囊虫等多种病原体引起的严重感染或恶性肿瘤等疾病,C项错误;癌变细胞的清除属于免疫系统的监控和清除功能,免疫系统的防卫功能主要体现在防卫机体免受外来病原体的侵袭,D项错误。

【试题分析】此题目A、B、C项均源自课本中资料分析与“生物科学与社会”内容;D项考查免疫系统的两大主要功能,该内容是课本“本节聚焦”中的核心内容。同学们要重视课本,关注课本中有而高考没考过的课后题、拓展题,它们可能会是命题的重要素材。

【备考启示】2019年高考若出现对艾滋病的基础知识的考查,预计难度不大,应该源自课本中对艾滋病的阐述内容;或结合DNA、RNA病毒的异同,考查逆转录病毒的特点;或结合病毒与细胞的异同,考查生物世界的多样性。试题一般以选择题的形式出现,综合检验学生对生命观念的认识与理解。

农业生产

1.光合作用与农业增产

民以食为天,中国古代历朝重视农业生产。新中国成立后,我国在实践中明确提出农业是国民经济的基础。食品是人们赖以生存和发展的最基本的物质条件,食品产业的发展事关人民的健康和幸福。食品产业与农业生产具有密切的关系,要稳步推进农业现代化,以实现农业的增产增效。

素养立意:高考试题常常以影响光合速率因素的实验设计题为背景,考查学生对实验数据的分析能力、對数据的理解与应用能力、科学表达结论或依据的能力。试题往往兼具应用性和综合性,体现生物科学探究和思维的学科素养。

命题方向:此部分是高考的高频考点,主要以非选择题的形式出现,常常结合实际问题情境,对光合作用的影响因素展开实验设计,并结合图像、图表分析考查学生的实验数据分析能力。

核心考点:①影响光合作用的因素。②光合作用和呼吸作用的关系。③实验变量的分析。

【例5】草莓在大棚中的种植受光质的影响较大。在大棚内总透射光照强度、温度、CO2浓度和湿度等条件相同的情况下,科研人员测得某品种草莓在覆盖不同农膜(白膜为自然光质,对照组)大棚内种植3个月后草莓叶片和果实的部分数据(见下表),请回答下列问题:

红橙光/总透射光 蓝紫光/总透射光 总叶绿素(mg/g) 类胡萝卜素(mg/g) 光补偿点时光合速率(μmol/m2·s) 光饱和点时光合速率(μmol/m2·s) 单株果数量(个) 单果质量(g)

白膜 22% 8% 6.4 2.5 28 733 12 15

蓝膜 11% 19% 6.5 4.0 36 920 13 16

红膜 28% 2% 7.6 2.4 21 617 10 22

(1) 与对照组相比,蓝膜、红膜大棚内草莓叶片细胞内色素含量对环境的适应性表现分别是

;依据表中数据,对蓝膜大棚内草莓叶片适应性变化的解释是

(2) 依据表中光饱和点和光补偿点的数据分析,草莓在(填“白膜”“蓝膜”或“红膜”)大棚中的生长反应是耐阴生性增强;为了提高冬季大棚中草莓的产量,除选择适合的农膜颜色外,还可以适当补充光。

【答案】(1)类胡萝卜素含量增加、总叶绿素含量明显增加 蓝膜透射光中蓝紫光比例明显增大,大量合成类胡萝卜素有利于吸收蓝紫光 (2)红膜 红橙色

【解析】(1)分析表中数据可知,与对照组相比,蓝膜大棚内草莓叶肉细胞的类胡萝卜素含量明显增加,红膜大棚内草莓叶肉细胞的总叶绿素含量明显增加。蓝膜投射的蓝紫光较多,草莓叶肉细胞大量合成胡萝卜素后有利于吸收蓝紫光。(2)依据表中光饱和点的数据分析,草莓在红膜大棚中的光饱和点时光合速率低,类似于阴生植物的光合特性。红膜大棚中草莓产量为10×22=220(g/株),产量最高,所以应该补充红橙色光。

【试题分析】本题与生产实际相联系,侧重考查了学生对光合作用影响因素的数据分析能力与信息理解应用能力,充分体现了科学探究与思维的学科素养。此外,学生的语言表达能力也很关键。

【备考启示】高考对于光合作用的考查:①结合概念图解考查光合作用的基本过程以及相关物质的变化,此类题目较简单,属于知识立意;②结合实验设计与数据分析命题,此类题目难易结合,考查学生理论联系实际与解决实际问题的能力,属于能力立意。同学们在日常“刷题”过程中,不可停留在“意会”层面,要自己陈述观点、关键词等,训练自己的逻辑思维和语言表达能力。

2.遗传变异与育种增产

2017年的生物高考考试大纲中,“染色体结构变异和数目变异”的考试要求由Ⅰ类变为Ⅱ类,但这部分内容在2018年的高考中并未出现,预计在2019年的高考中会有所体现。

素养立意:高考常以育种、增产为背景,或以新信息为依托考查学生获取信息、解决实际问题的能力;或联合实验设计综合考查,体现科学探究、科学思维、社会责任等学科素养。

命题方向:命题设计以选择题为主,与变异相关联的实验设计及分析(如基因定位)可能也会出现在非选择题中,综合性强,难度偏大;考查主要侧重各种变异的概念和特征、图形分析与判断、以变异为原理的育种方案的分析与应用等。

核心考点:①育种的原理和应用;②染色体变异的概念和类型,尤其是染色体组的概念; ③基因定位的实验设计。

【例6】利用二倍体植株培育作物新品种,下列有关说法错误的是()

A.杂交育种和基因工程育种的主要原理都是基因重组

B.诱变育种可提高突变率,在较短时间内获得优良变异类型

C.单倍体缺少生长发育所需的全套遗传信息,植株弱小,种子和果实比较少

D.某新品种发育迟缓,结实率低,则在培育该品种过程中可能用到了秋水仙素

【答案】C

【解析】杂交育种和基因工程育种的原理都是基因重组,故A项正确;人工诱变的情况下,基因突变的频率提高,可以在短时间内获得更多的优良变异类型,故B项正确;单倍体中含有本物种生长发育所需的全套遗传信息,若单倍体含有的是奇数个染色体组,则无法进行减数分裂,一般不能产生种子,故C项错误;某新品种发育迟缓,结实率低,有着多倍体植物的特点,而秋水仙素可以诱导多倍体的产生,故D项正确。

【试题分析】本题考查学生对育种的基本原理和单倍体、多倍体植物特点的识记能力。单倍体植物高度不育,无法结种子等知识点属于高频考点,考查形式多变,可结合秋水仙素处理单倍体植株进行考查。

【备考启示】生物变异在育种上的应用属于Ⅱ类要求,建议同学们利用表格比较法对各种育种方式在原理、方法、优点等方面进行区别记忆,对育种过程进行理解记忆。此模块可能会结合图像或实例,如分析判断育种方法、染色体变异类型等进行考查,并可与减数分裂相联系,提升试题的区分度。对于染色体变异的相关知识,建议同学们回归课本构建概念模型,深入理解染色体变异原理和类型,挖掘其内涵和外延(如联系遗传定律进行基因定位的实验设计)。

【例7】利用单体(2n-1)和三体(2n+1)确定基因所属染色体是常用的方法之一,请回答相关的问题。

动物多为二倍体,体细胞中缺失一条染色体是单體(2n-1),大多数动物的单体不能存活,但黑腹果蝇缺失一条点状染色体(4号染色体)可以存活,而且能够繁殖后代。

(1)对二倍体果蝇进行基因组测序时,需要测定条染色体,果蝇的单体变异属于可遗传变异中的。

(2)在果蝇群体中,无眼性状由常染色体上的隐性基因a控制。现利用果蝇与纯合野生型(有眼,由显性基因A控制)4号染色体单体果蝇交配,通过统计子代的表现型,从而判断无眼基因是否位于4号染色体上。实验结果预测及结论如下。

若子代,则说明控制无眼的基因位于4号染色体上。

若子代,则说明控制无眼的基因不是位于4号染色体上。

【答案】(1) 5 染色体(数目)变异 (2)正常无眼 野生型果蝇∶无眼果蝇=1∶1 全为野生型

【解析】(1)已知体细胞中缺失一条染色体为单体,从变异类型来看,单体属于染色体(数目)变异;若要研究果蝇的基因组,要测定5(3+X+Y)条染色体上的碱基序列。(2)正常无眼果蝇产生的配子含4条染色体,而纯合野生型4号染色体单体果蝇产生的配子含4条或3条染色体。正常无眼果蝇的基因型为aa,假设眼形基因位于4号染色体上,则野生型果蝇基因型为AO(O表示缺失的基因),正常无眼果蝇与野生型4号染色体单体果蝇交配,即aa×AO,后代基因型为Aa、aO,表现型及比例为野生型∶无眼=1∶1;假如无眼基因不在4号染色体上,则野生型果蝇的基因型为AA,正常无眼果蝇与野生型4号染色体单体果蝇交配,即aa×AA,后代基因型为Aa,表现型全是野生型。

【试题分析】试题以基因与染色体的位置关系为背景,考查学生对杂交实验的设计能力、对实验结果的预测及分析能力,突出检验学生对假说-演绎法等科学研究方法的运用能力。题目中对基因组测序以及可遗传变异类型的设问,考查学生对生物学概念的掌握程度,属于基础内容。

【备考启示】对于遗传类实验设计及探究题,主要解题方法是假说-演绎法,即根据假定的后代表现型是否出现,推测所假设的遗传方式是否成立,由果推因。解答此类试题时,首先需要明确题目要解决的主要问题,找准变量后设计合理的实验,建立因和果的对应关系,然后由果推因,确定实验方案的可行性。

3.生态功能与农业增产

随着中国城市化进程的加速,生态农业的发展空间将不断扩大。生态农业通过食物链网络化、农业废弃物资源化,充分发挥资源潜力和物种多样性优势,建立起良性的物质循环体系,促进农业持续稳定地发展,实现经济、社会、生态效益的统一。

素养立意:通过对物质循环、能量流动和信息传递规律的分析,考查学生科学思维中的归纳与概括能力;通过生态系统功能与农业增产的联系,增强试题的应用性,考查学生使用理论解决实际问题的能力。

命题方向:与生产生活实际相联系,常以非选择题的形式出现,考查学生对生态系统功能的理解与应用。

核心考点:①生态系统的结构;②生态系统的功能;③生态系统的稳定性。

【例8】请回答下列与农业生产有关的问题。

(1)农业生产中,人们为了达到增产的目的,在农田中种植农作物时会将高度不同的作物进行合理套种,从群落空间结构分析,此措施的主要依据是

(2)农家肥(主要为动物的粪便)中含有大量的有机物,这些有机物需要通过土壤中的(填生态系统成分)转化后,才能被农作物的根系吸收利用。对以施用农家肥为主的农田生态系统来说,流入的总能量是

(3)为了调整农田中的能量流动关系,使能量最大限度地流向对人类有益的部分,农业生产上进行的措施主要为

。(写出两点)

(4)信息传递在农业生产中的应用具有重要意义。如果你是一块农田的经营者,请写出信息传递在农业生产中应用的一个具体措施:

(5)氮元素在生物群落和无机环境之间是不断循环的,那为什么还要往农田中不断地施加氮肥?

【答案】(1)群落的垂直结构能显著提高群落利用阳光等环境资源的能力 (2)分解者 生产者所固定的太阳能和农家肥所含有机物中的化学能 (3)去除杂草、防治害虫、杀灭田鼠等(答出两点,合理即可) (4)利用动物信息素吸引传粉动物,提高农作物的传粉效率和结实率;利用音响设备发出信号吸引鸟类,使其捕食害虫;利用特殊化学物质扰乱某种害虫的雌雄交配,使该种害虫的繁殖力下降(答出一点,合理即可) (5)农田是人工生态系统,土壤中氮的含量往往不足以使作物高产;农产品源源不断地自农田生态系统输出,其中的氮并不能归还土壤,所以需要施加氮肥

【试题分析】此题第1小问考查群落的空间结构时,突出考查了学生对群落空间结构形成原因的理解能力,并与生活实际相联系,考查学生使用理论解决实际问题的能力和语言表达能力。第2小问与农业生产实际联系,考查植物利用农家肥的方式。对于自然生态系统,流入生态系统的总能量是生产者固定的太阳能,但对于农田这种人工生态系统来说,流入生态系统的总能量要考虑人为的能量输入。第3小问考查能量流动的意义和生产中的具体措施,考法新颖,试题凸显实用性,旨在让学生活学活用,理论联系实际。第4小问以情境设问,突出考查学生解决实际问题的能力。第5小问以教材课后思考题为依托,考查学生对物质循环的理解以及农田生态系统特殊性的理解。

【备考启示】此部分内容的考查预计难易结合,有区分度的填空题大致分为三种,一种是对课本核心概念的考查,一种是对某措施作用或意义的描述,一种是联系生活实际的问题。同学们要将课本中的概念充分理解记忆,对课后习题、本章小结以及与生活联系紧密的内容要高度关注,在复习中提升语言表达能力,学会分析提炼出答题的关键词。

環境保护

全球性的环境污染和生态平衡遭破坏的问题成为人们关注的焦点。随着经济的发展,具有全球性影响的环境问题日益突出,不仅出现了区域性的环境污染和生态破坏,而且出现了温室效应、臭氧层破坏、全球气候变化、物种灭绝、土地沙漠化等全球性环境危机,严重威胁着全人类的生存和发展。

素养立意:高考试题常以环境保护为背景,考查学生理解应用生态学知识的能力;透过生态系统稳定性内容,考查学生生命观念中的稳态与平衡观;透过生物多样性的保护及意义内容,考查学生关爱生命和保护环境等学科素养。

命题方向:以环境保护、生活污水处理等为背景,考查生态系统的结构、功能及其稳定性,可能结合图像检验学生的识图能力。

核心考点:①生态系统的结构;②生态系统的功能;③生态系统的稳定性。

【例9】近年来,集生态农业与旅游观光为一体的新型农家乐悄然兴起。如图为某农家乐生态系统结构简图,据图回答问题。

(1)该生态系统的结构包括 和 。

(2)用沼气池中沼渣、沼液给作物施肥,比直接施用禽畜粪肥效更高的原因是 。

(3)该生态农业与传统农业相比,具有的优点有。(答出两点即可)

【答案】(1)组成成分 营养结构(食物链和食物网)(2)沼气池中的微生物将禽畜粪中的有机物分解成无机物,利于植物吸收(3)物质循环利用、能量多级利用、减少环境污染(答出两点,合理即可)

【解析】(1)生态系统的结构包括组成成分和营养结构:组成成分包括生产者、分解者、消费者和非生物的物质和能量;营养结构包括食物链和食物网。(2)粪便中的碳以有机物的形式流入微生物群体,营腐生生活的微生物作为分解者通过呼吸作用将有机物分解为无机物,利于植物吸收。(3)生态农业是实现循环经济的重要措施,将废弃物充分利用,可实现物质的循环利用、能量的多级利用以及减少环境污染。

【试题分析】此题第1小问考查重要的生态概念,属于基础内容;第2小问中“原因是……”考查学生对沼气池的认识水平及语言表达能力,若表述不准确可能失分,难度稍大;第3小问与选修三中生态工程相联系,考查学生对生态农业的优点的了解,可根据图像信息总结得出答案,合理即可,属于半开放类型试题。

【备考启示】生态农业解决了我国资源短缺和环境污染两大问题,预测2019年高考对生态农业的考查力度会略有增加,可能会以污水处理和生活垃圾的分类处理等为背景,理论联系实际,考查生态农业的具体实施细节,检验学生解决实际问题的能力。建议同学们在复习生态农业部分内容的过程中,尽可能多地与生活实例相联系,充分理解生态农业的来龙去脉,体会生态农业在我国发展的趋势。

生物技术

在2019年生物高考考试说明中,除原有的“生物技术在食品加工及其他方面的应用” 外,增加了选修一的部分内容:“测定食品加工中可能产生的有害物质”“蛋白质的提取和分离”“酶的应用”(包括“酶活力测定的一般原理和方法”“酶在食品制造和洗涤等方面的应用”“制备和应用固定化酶”)。

素养立意:此部分考试内容之所以有变化,主要是为了与选修三部分内容的难度相平衡。选修一的考试内容将一如既往地作为常见的考查点,同时可能会联系生物学在生产生活中的应用,涉及新增考试内容的基础知识和实验设计,同学们应多加留意。

命题方向:选修一考试内容中“酶活力测定的一般原理和方法”“制备和应用固定化酶”“蛋白质的提取和分离”可能会是命题的重点,预计命题者将结合简单的实验设计,提升此部分内容的难度。此外,考试中应该会出现考查科学思维、语言表达能力的文字描述类填空题。

核心考点:①固定化酵母细胞的制作原理和过程; ②蛋白质的粗提取和分离过程。

【例10】为了探索海藻酸钠固定化对绿球藻生长的影响,以及固定化绿球藻对含Zn2+污水的净化作用,科研人员用筛选到的绿球藻进行实验,实验流程及结果如下图所示,请回答问题。

(1)实验中海藻酸钠的作用是,CaCl2的作用是 。

(2)加热熔解海藻酸钠时最好采用 的方法,以防发生焦煳。海藻酸钠溶液应 后再与绿球藻充分混合。

(3)图1中1.0%海藻酸钠组培养24 h 后,移去凝胶球,溶液呈绿色,原因可能是 。

(4)为探索固定化绿球藻对含Zn2+污水的净化作用,应选用浓度为的海藻酸钠制备凝胶球。

(5)图2中空白凝胶球组Zn2+浓度下降的原因可能是 。结合图1和图2分析,固定化绿球藻的实验组24-48h间Zn2+浓度下降速度较快的主要原因是 。

【答案】(1)包埋绿球藻(包埋剂)   与海藻酸钠反应形成凝胶球 (2)小火或间断加热   冷却至室温 (3)海藻酸钠浓度过低(凝胶球孔径过大) (4)2.0%(5)凝胶球可能吸附Zn2+   绿球藻生长(增殖)速度快,吸收Zn2+的速度快

【解析】(1)固定化綠球藻过程中,海藻酸钠的作用是作为包埋剂包埋绿球藻;CaCl2为凝固剂,具有使海藻酸钠形成凝胶球的作用。(2)加热熔解海藻酸钠时,最好用小火或间断加热的方法,以防发生焦糊;海藻酸钠溶液应冷却至室温后,再与绿球藻充分混合,防止高温杀死绿球藻细胞。(3)1.0%海藻酸钠组培养24 h 后,移去凝胶球,溶液呈绿色,原因可能是海藻酸钠浓度过低,形成的凝胶球的孔径大,绿球藻从凝胶球中漏出。(4)由图1可知,浓度为2.0%的海藻酸钠溶液固定的绿球藻生长速度较快,因此选2.0%海藻酸钠制备凝胶球,效果最佳。(5)分析图2可知,空白凝胶球组Zn2+也下降,下降的原因可能是凝胶球本身可吸附Zn2+,分析图1和图2可知,固定化绿球藻实验组24—48h,绿球藻生长速度快,吸收Zn2+的速度快。

【试题分析】本题以细胞固定化在生产生活实际中的应用为背景,考查学生的实验数据分析能力以及对课本基础知识的理解应用能力,并对语言表达能力有一定的要求,充分体现了高考选拔人才的功能。

【备考启示】预计2019年生物高考的选考试题不再是那种轻易拿分的题目,可能为难易结合的题目,以实验为依托考查学生用简洁文字表述核心观点的能力,要求学生对所学内容“知其然知其所以然”。同学们在复习备考过程中应锻炼理解和表述能力,将必修和选修内容进行整合,实验设计与数据分析相结合,同时提高综合分析能力。

基因工程和细胞工程

选修三考试内容是与当今生物技术前沿联系最紧密的内容,其中基因工程、细胞工程、胚胎工程都是科研机构中应用最广泛的技术。

素养立意:高考以真实案例为依托,突出考查学生解决实际问题的能力。答案的来源可能由命题者另外设置,与课本中需背诵的内容关系不大,以此考查学生学以致用的能力,突出试题的选拔特性。

命题方向:与2018年高考相比,选修三考试内容难度预计变化不大,高频考点出自基因工程和细胞工程两块内容。试题中有知识记忆的填空,也有实际应用的填空,还可能有科学思维表述的填空,难易结合。试题以基础性为主,应用性和综合性为辅,提升试题的信度和区分度,突出考查学生综合运用知识解决实际问题的能力。出自选修三考试内容的试题可能会结合技术流程图考查学生的识图能力。

核心考点:①基因工程的原理和技术;②基因工程和蛋白质工程的关系;③动物细胞核移植和单克隆抗体制备的原理和过程;④胚胎干细胞的概念、特点和培养。

【例11】人胰岛素由A、B两条肽链构成。研究人员用大肠杆菌作为生产菌,利用基因工程技术分别生产两条肽链,在体外将两条肽链加工成胰岛素。请回答下列问题:

(1)由A、B两条肽链可推导出A、B基因的碱基序列,依据是 。因为A、B基因中的脱氧核苷酸数较少,所以常用的方法获得目的基因。

(2)在基因表达载体中,标记基因的作用是 。基因工程中不能将A、B基因直接导入大肠杆菌的原因是。

(3)检测A、B基因是否导入受体菌时,常用 作探针。若A、B基因表达的肽链中氨基酸数目增多,肽链后延,则需对A、B基因进行改造,这个改造是 。

(4)引导肽是由引导肽基因控制合成的一段多肽序列,若在A、B肽链的前端加上引导肽序列后,可将A、B肽链引导到大肠杆菌的细胞膜外,便于A、B肽链的提取。为实现上述目的,在基因层面的操作是。

【答案】(1)氨基酸与密码子(碱基)的对应关系 人工合成 (2)为了鉴别和筛选含目的基因的受体细胞 目的基因不能在受体细胞中稳定存在、遗传和表达 (3)带标记的A、B基因 添加上能转录出终止密码子的碱基序列 (4)将A、B基因连接在引导肽基因后

【解析】(1)mRNA作为翻译的模板,其中的密码子序列决定氨基酸序列,基因在表达过程中遵循碱基互补配对原则,可由氨基酸序列推知mRNA碱基序列,进而得知基因中脱氧核苷酸序列。由于A、B基因较小,因此常用人工合成的方法获取。(2)基因表达载体构建是基因工程的核心步骤,标记基因的作用是鉴定和筛选含目的基因的受体细胞。基因工程中不能将A、B基因直接导入受体细胞,而是应该构建基因表达载体后再导入,构建基因表达载体的目的是使A、B基因在受体细胞中能稳定存在,遗传给下一代并能稳定发挥表达作用。(3)制作探针时,应该用带标记的目的基因作探针。若A、B基因中表达的肽链后延,说明缺少终止密码子,需在A、B基因上填上针对终止密码子的碱基序列。(4)将A、B基因连接在引导肽基因后形成融合基因,融合基因表达产物的前段就是引导肽,可将融合蛋白引导到细胞外。

【试题分析】此题第1小问考查肽链与基因之间的关系,间接考查分子遗传学内容,选修和必修相联系;第2小问考查构建基因表达载体的目的及基因表达载体标记基因的作用,考法新颖,属于对逆向思维的考查;第3小问考查基因探针以及用理论解决肽链延长的实际问题,与基因结构及基因表达相联系;第4小问考查学生在新情境下获取信息并应用的能力。

【备考启示】预计选修三考试内容主要集中在基因工程和细胞工程,此部分内容不能死记硬背,考生需要加强理解记忆,重视原理和技术的有机结合,重视实际工程问题的解决方案,重视提高获取信息及语言表达能力。鉴于选修三和选修一考试内容难度的平衡,预计选修三考试内容的难度不会再提高。

生物高考命题重视科学素养,同学们在备考过程中要注重理性的思维方法、探究问题的思维过程,基本逻辑思路为:问题→情境→行动→生成。同学们应该在复习过程中关注高考命题动向,审视或论证生物学社会热点,逐步发展理性思维,能够基于生物学事实,运用科学研究方法解释生命现象和规律。

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