2020年高考天津生物试题解析
2020-10-28李立娜
王 静 李立娜
(河北衡水中学 河北·衡水 053000)
2020高考已经落幕,各地高考题中都渗透着对核心素养的考查,天津生物试题尤为突出,以考查核心主干知识为主,创设情境,理论联系实际,凸显对社会责任的渗透。天津生物试题的命题设计把握了命题的基本要素,命题情境真实,科学,情境有相当的信息量和一定的复杂性,将考查的知识点置于情境之中,在情境中设问,具有层次性和递进性。本套试题涉及元素和化合物、细胞结构、细胞代谢、有丝分裂、遗传变异、生命活动的调节、生物防治等内容,主要体现在对生命观念、科学思维等核心素养以及实验探究能力的考查。
试题6:在天花病毒的第四代疫苗研究中,可利用天花病毒蛋白的亚单位(在感染和致病过程中起重要作用的成分)制作疫苗。注射该疫苗可诱导机体产生识别天花病毒的抗体。下列分析错误的是( )
A.可通过基因工程途径生产这种疫苗
B.天花病毒蛋白的亚单位是该病毒的遗传物质
C.该方法制备的疫苗不会在机体内增殖
D.天花病毒蛋白的亚单位是疫苗中的抗原物质
答案:B
解析:本题以天花病毒第四代疫苗研究的社会热点为情境,主要考查“基因工程的运用(Ⅱ)”“遗传物质——核酸(Ⅱ)”“免疫调节(Ⅱ)”等内容,能力要求为“获取信息能力”和“理解能力”。根据题意,可利用天花病毒蛋白的亚单位(在感染和致病过程中起重要作用的成分)制作疫苗,说明该亚单位是抗原物质,本质是蛋白质,故可通过基因工程生产这种疫苗,故AD选项正确。核酸是遗传信息的携带者,病毒生物也不例外,所以亚单位(蛋白质)不可能是病毒的遗传物质,故B项错误。ABD选项属于基础设问,突出对生命观念的考查。疫苗有活疫苗和死疫苗之分,活疫苗指用人工的方法使病原体减毒或从自然界筛选某病原体的无毒株或微毒株所制成的活微生物制剂,接种后在体内有生长繁殖能力,接近于自然感染,可激发机体对病原体的持久免疫力。活疫苗用量较小,免疫持续时间较长。死疫苗是用经过灭活的病毒、细菌的成分,或用生物技术制作的抗原部分作为疫苗成分,死疫苗进入人体后不能生长繁殖,对人体刺激时间短,要获得强而持久的免疫力,需要多次重复注射。C项中因为该疫苗的主要成分为蛋白质,属于死疫苗范畴,故不能在体内增殖。C项属于递进式设问,考查学生对疫苗研制的社会热点的关注与思考,凸显了对社会责任的考查,旨在使新一代的青年更具有民族责任感和责任担当。
本题在全球发生新冠肺炎的背景下应运而生,题目设计紧扣社会热点,体现了高考命题者对社会状态的关注,引导教师在教学过程中要了解科学、技术和社会的相互关系,引导学生关注和参加与生物科学技术有关的社会问题的讨论和决策,这是培养学生对自然和社会责任感的重要途径。对标核心素养,新高考背景下的高中教学就是要促进学生“在真实情境中解决真实的问题”,让知识渗透在情境中,体会知识学有所用,增强自我认同感和使命感。
试题11、12:阅读下列材料,回答下列小题。
在应用基因工程改变生物遗传特性,进而利用种间关系进行生物防治方面,中国科学家取得了许多重要进展。
资料一:人类使用化学农药防治害虫,致使环境不断恶化。王成树等从黄肥尾蝎中克隆出一种神经毒素基因AalT,将其导入能寄生在许多害虫体内的绿僵菌中,增强绿僵菌致死害虫的效应,可有效控制虫害大规模爆发。
资料二:小麦赤霉病是世界范围内极具毁灭性的农业真菌病害。王宏伟、孔令让等从长穗偃麦草中克隆出抗赤霉病主效基因Fhb7。将Fhb7导入小麦,其表达产物可减轻赤霉菌对小麦的感染,从而避免小麦赤霉病大规模爆发。
资料三:疟疾由受疟原虫感染的雌按蚊通过叮咬在人群中传播。王四宝等从几种微生物中克隆出5种不同抗疟机制的基因,将它们导入按蚊的肠道共生菌AS1中。在按蚊肠道内,AS1工程菌分泌的基因表达产物可杀灭疟原虫。因AS1可在按蚊亲代和子代种群中扩散,所以在含AS1工程菌按蚊的群落中,疟疾传播一般可被阻断。
11.目的基因是基因工程的关键要素。关于上述资料中涉及的目的基因,下列分析正确的是( )
A.来源:必须从动物、植物或微生物的基因组文库中直接获取。
B.作用:上述基因表达产物一定影响防治对象的生长或存活。
C.转化:均可采用农杆菌转化法将目的基因导入受体细胞。
D.应用:只有将目的基因导入防治对象才能达到生物防治目的。
答案:B
解析:本题以生物防治为背景,主要考查“基因工程的步骤中目的基因的获取,将目的基因到入受体细胞这两个步骤(Ⅱ)”,能力要求为“获取信息能力”和“综合运用能力”。
根据已学内容,目的基因可从基因文库中获取、PCR扩增或人工合成三种途径获得,故A项错误。通过阅读资料一、二、三中目的基因的作用效应,可推理得知上述基因表达产物一定影响防治对象的生长或存活。将目的基因导入植物细胞主要有农杆菌转化法,基因枪法,花粉管通道法;导入动物细胞要利用显微注射技术;导入微生物要利用感受态细胞法(Ca+处理法)。本题资料一的受体细胞为绿僵菌,资料三的受体细胞为按蚊的肠道共生菌AS1,这二者都属于微生物,可用感受态细胞法;资料二的受体细胞为小麦,属于植物,可用农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法,故C项错误。要想达到生物防治的目的不一定要将目的基因导入防治对象,如资料一,可将目的基因导入能寄生在多种害虫体内的绿僵菌中,进而达到防治害虫的目的。
本题题干信息的呈现形式与外语水平考试中阅读理解题型非常的相似。美国ACT考试(美国大学入学考试)中对于生物试题的考查格式就是阅读材料加上6-7个选择题,由于阅读材料的存在,因此其对阅读理解和推理能力的要求相对较高。ACT考试强调的是阅读理解、评价、推理和解决问题的能力,而不是对科学知识的记忆。试题的这种设计理念和模式是考查能力的一个范例。我国教育和考试评价可能会借鉴国际科学教育,那么高考试题中以真实情境为背景的阅读理解,表达思想和观点类试题就是必须的,增强其评价推理,语言表达能力。新课程标准中基于核心素养的试题分析中所给例题也是给一段文字资料,之后根据资料设置不同水平的问题。
12.在利用种间关系进行生物防治的措施中,下列分析错误的是( )
A.施用绿僵菌工程菌减少虫害,不改变绿僵菌与害虫之间存在寄生关系。
B.引入Fhb7增强小麦的抗菌性,目的是调节真菌对植物的寄生能力。
C.AS1工程菌分泌的多种表达产物不改变AS1与按蚊之间存在共生关系。
D.使AS1工程菌分泌多种表达产物杀灭疟原虫,目的是调节按蚊对人的寄生能力。
答案:B
解析:本题以生物防治为背景,主要考查“生物的种间关系(Ⅰ)”,能力要求为“获取信息能力”和“理解能力”。导入AalT基因的绿僵菌只是增强了致死害虫的效应,没有改变绿僵菌与害虫之间存在的寄生关系,A正确;Fhb7基因导入小麦后,其表达产物可减轻赤霉菌对小麦的感染,调节了真菌对植物的寄生能力,B正确;AS1工程菌分泌的基因表达产物可杀灭疟原虫,但是并不会改变AS1与按蚊之间存在的共生关系,C正确;使AS1工程菌分泌多种表达产物杀灭疟原虫,目的是阻断疟疾的传播,不会改变按蚊对人的寄生能力,故D错误。
本题体现了生态学原理和基因工程技术对生态保护方面所做的贡献,引导学生关注生态问题,倡导绿色发展理念,提升生态意识。凸显通过生物防治对虫害进行控制的优势,突出生态文明建设的迫切性和必要性。生物科考试旨在“从系统的视角理解人与人之间、人与其他生物之间、其他生物之间以及生物与环境之间的密切联系,遵循自然规律,树立人与自然和谐共生的观念,形成生态文明意识,保护和合理利用自然资源,实现可持续发展。”人与自然和谐相处,在防治害虫的同时尽量减少对其他生物的影响,减少对周围环境的破坏,充分体现了“绿水青山就是金山银山。”的道理。
本套试题中6,11,12三个选择题,以及16,17两个主观题都对基因工程进行了重点考查,可见命题者热衷于以前沿科学技术为命题背景,引导学生关注科学、技术、社会,体现生物知识的应用性。在整个高三的复习过程中,我们都要对选修教材中基因工程、细胞工程、胚胎工程、发酵工程等涉及科学技术的内容进行重点复习,不断提升考生的科学思维的生物学科素养,增强考生对理论知识的运用能力。
试题17:小麦的面筋强度是影响面制品质量的重要因素之一,如制作优质面包需强筋面粉,制作优质饼干需弱筋面粉等。小麦有三对等位基因(A/a,B1/B2,D1/D2)分别位于三对同源染色体上,控制合成不同类型的高分子量麦谷蛋白(HMW),从而影响面筋强度。科研人员以两种纯合小麦品种为亲本杂交得F1,F1自交得F2,以期选育不同面筋强度的小麦品种。相关信息见下表。
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据表回答:
(1)三对基因的表达产物对小麦面筋强度的影响体现了基因可通过控制________来控制生物体的性状。
(2)在F1植株上所结的F2种子中,符合强筋小麦育种目标的种子所占比例为________,符合弱筋小麦育种目标的种子所占比例为________。
(3)为获得纯合弱筋小麦品种,可选择F2中只含________________产物的种子,采用______________等育种手段,选育符合弱筋小麦育种目标的纯合品种。
答案:蛋白质的结构1/160甲、乙、丁诱变、基因工程、将其与不含甲产物的小麦品种进行杂交
解析:本题以育种为情境,主要考查“基因的分离定律和自由组合定律(Ⅱ)”“育种(Ⅱ)”等内容,能力要求为“获取信息能力”“实验与探究能力”和“综合运用能力”。
结合图表分析可知,纯合的亲本小偃6号具有甲、丙、丁三种表达产物,所以其基因型为AAB2B2D1D1,同理,纯合的亲本安农 91168的基因型为 AAB1B1D2D2,则 F1的基因型为AAB1B2D1D2,而育种目标中强筋小麦具有甲、丙、戊三种表达产物,而没有乙、丁两种表达产物,所以其基因型为AAB2B2D2D2,同理,育种目标中弱筋小麦基因型为aaB1B1D1D1,根据自由组合定律可得出,F2中符合强筋小麦育种目标的种子占1×1/4×1/4=1/16,符合弱筋小麦育种目标的种子占0。为获得纯合弱筋小麦品种(aaB1B1D1D1),能从F2中选择的只能是AAB1B1D1D1,即含有甲、乙和丁产物的小麦种子。由于小麦AAB1B1D1D1没有a基因,要想获得aaB1B1D1D1,则需要通过诱变或基因工程使其获得a基因,或通过将其与不含甲产物的小麦品种进行杂交以获得aa的个体。
本题是一道综合性强的遗传学题目,呈现形式新颖,凸显了命题设计的创新性。本题的难点突破首先是要将表格中表达产物的数据与个体基因型联系起来,其次是要灵活掌握生物变异在育种方面的应用。在全球面临生态危机的大形势下,解决粮食问题是首要问题,所以以育种为背景,是为了激发考生应用理论知识,解决实际问题,通过努力学习,造福人民造福社会的民族责任感。