田奇林 劉江洲
高考命題的基本原則為以下幾點(diǎn):優(yōu)化考試內(nèi)容,著力提高試題質(zhì)量,提升《考試大綱》的科學(xué)性和公平性;依據(jù)高校人才選拔要求和國家課程標(biāo)準(zhǔn),科學(xué)設(shè)計(jì)考試內(nèi)容,增強(qiáng)基礎(chǔ)性、綜合性、應(yīng)用性和創(chuàng)新性;提前謀篇布局,體現(xiàn)素養(yǎng)導(dǎo)向,做好與新課程標(biāo)準(zhǔn)理念的銜接,在高考考核目標(biāo)中適當(dāng)體現(xiàn)核心素養(yǎng)的要求,梳理“必備知識(shí)、關(guān)鍵能力、學(xué)科素養(yǎng)、核心價(jià)值”的層次與關(guān)系。重視弘揚(yáng)優(yōu)秀的傳統(tǒng)文化,強(qiáng)化育人的積極導(dǎo)向,關(guān)注學(xué)科特點(diǎn)和核心素養(yǎng)的綜合,提升學(xué)科素養(yǎng),實(shí)現(xiàn)育人價(jià)值。重視形成生命觀點(diǎn)、承擔(dān)社會(huì)責(zé)任,尤其是高度重視強(qiáng)化科學(xué)思維和重視科學(xué)探究(強(qiáng)化思維框架)的命題理念?,F(xiàn)就相關(guān)核心概念在2018年高考理科綜合生物試題全國卷命題方向及相應(yīng)的應(yīng)對(duì)策略做一探討。
NO.1 何謂生命
核心概念1:細(xì)胞
【具體內(nèi)容】細(xì)胞的分子組成、細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能、生命系統(tǒng)的層次(細(xì)胞構(gòu)成生物體);細(xì)胞的生活需要物質(zhì)與能量、細(xì)胞的分裂、分化、衰老與凋亡。
【命題方向】這部分內(nèi)容涉及的知識(shí)點(diǎn)較多,一般是對(duì)多個(gè)章節(jié)內(nèi)容的綜合考查,往往以選擇題的形式呈現(xiàn),綜合考查與生命活動(dòng)密切相關(guān)的物質(zhì)的元素組成、結(jié)構(gòu)、分布和鑒定及這些物質(zhì)與細(xì)胞結(jié)構(gòu)或細(xì)胞代謝之間的關(guān)系;利用神經(jīng)遞質(zhì)、激素、抗體等考查細(xì)胞膜的識(shí)別功能,利用物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸考查細(xì)胞膜的運(yùn)輸功能,借助光合作用和呼吸作用考查葉綠體與線粒體的結(jié)構(gòu)與功能,以及利用遺傳信息的表達(dá)考查細(xì)胞核核膜與核孔的運(yùn)輸功能;以生物學(xué)最新成果與人類健康密切相關(guān)的熱點(diǎn)問題,結(jié)合細(xì)胞分裂與基因的表達(dá)考查細(xì)胞的分化,結(jié)合細(xì)胞的分子組成、結(jié)構(gòu)、代謝及免疫考查細(xì)胞的癌變、衰老與凋亡。
【例1】生物體復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和生命活動(dòng)的奧秘,歸根結(jié)底是物質(zhì)的存在形式和運(yùn)動(dòng)變化。下列關(guān)于細(xì)胞內(nèi)化合物的說法正確的是( )
A.細(xì)胞膜上的糖類可與蛋白質(zhì)結(jié)合,不與脂質(zhì)結(jié)合
B.細(xì)胞中的脂質(zhì)均由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成
C.生物大分子及其單體都是以碳鏈作為基本骨架
D.DNA可以儲(chǔ)存遺傳信息,而RNA不能儲(chǔ)存
【答案】C
【解析】在細(xì)胞膜的表面,有一層由細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)與糖類結(jié)合形成的糖蛋白,細(xì)胞膜表面還有糖類和脂質(zhì)分子結(jié)合成的糖脂。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是脂質(zhì)合成的“車間”,細(xì)胞內(nèi)的脂質(zhì)除細(xì)胞本身制造外,還可以從外界吸收。碳元素參與生物體內(nèi)有機(jī)化合物的組成,生物體內(nèi)的生物大分子都是以碳鏈為骨架的,每一個(gè)單體都是以若干個(gè)相連的碳原子構(gòu)成的碳鏈為基本骨架,由許多單體連接成多聚體。核酸是遺傳信息的攜帶者,DNA通過轉(zhuǎn)錄形成RNA,遺傳信息流向RNA,RNA就攜帶并儲(chǔ)存遺傳信息。
【啟示】這部分內(nèi)容較為基礎(chǔ),涉及的知識(shí)點(diǎn)較多,是細(xì)胞代謝、遺傳變異與生命活動(dòng)調(diào)節(jié)的基礎(chǔ),試題難度較小,多以信息題和綜合分析選擇題的形式呈現(xiàn),結(jié)合學(xué)科內(nèi)其他知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行試題命制。高考試題側(cè)重考查以下幾個(gè)方面:有機(jī)物分子的成分、結(jié)構(gòu)、功能及相互關(guān)系,有機(jī)物的檢測(cè)和實(shí)驗(yàn)探究,結(jié)合動(dòng)植物細(xì)胞的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖及代謝知識(shí)考查細(xì)胞器及細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)與功能。
【例2】K+對(duì)生物體內(nèi)多種酶具有活化作用,而Na+濃度過高會(huì)破壞酶的結(jié)構(gòu)。因此,正常情況下,抗鹽生物細(xì)胞中能保持一個(gè)高的K+/Na+比值。下列相關(guān)敘述不正確的是( )
A.細(xì)胞對(duì)離子的吸收過程不一定消耗能量
B.膜蛋白對(duì)K+和Na+的轉(zhuǎn)運(yùn)體現(xiàn)了細(xì)胞膜選擇透過性的功能
C.K+的高積累量保證了細(xì)胞正常生命活動(dòng)的需要
D.細(xì)胞內(nèi)K+和Na+積累量的差異取決于其遺傳特性
【答案】B
【解析】細(xì)胞吸收離子的方式有協(xié)助擴(kuò)散、主動(dòng)運(yùn)輸?shù)龋瑓f(xié)助擴(kuò)散不消耗能量。細(xì)胞膜的功能有將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開、控制物質(zhì)出入細(xì)胞、進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流,控制物質(zhì)出入細(xì)胞這一功能體現(xiàn)了選擇透過性,選擇透過性是細(xì)胞膜的功能特性而不是功能。K+對(duì)生物體內(nèi)多種酶具有活化作用,K+的高積累量是細(xì)胞正常生命活動(dòng)的需要。不同生物細(xì)胞內(nèi)K+和Na+積累量的差異是由遺傳物質(zhì)決定的,取決于其遺傳特性。
【啟示】近年高考試題的選擇題已不是簡單知識(shí)的再現(xiàn),而是要求考生能夠在試題所給予的相對(duì)簡單的情境中識(shí)別和使用相關(guān)知識(shí)。試題一般會(huì)提供相對(duì)簡單的試題情境,重點(diǎn)考查考生的生命觀點(diǎn)、科學(xué)思維和科學(xué)探究能力等。
【例3】生物都要經(jīng)歷出生、生長、成熟、繁殖、衰老直至最后死亡的生命歷程,細(xì)胞也是一樣。下列對(duì)細(xì)胞生命歷程的相關(guān)敘述不正確的是( )
A.用X射線處理培養(yǎng)中的動(dòng)物細(xì)胞,會(huì)因細(xì)胞膜的破壞加快細(xì)胞凋亡
B.細(xì)胞在癌變過程中,細(xì)胞膜上可能有甲胎蛋白和癌胚抗原等物質(zhì)
C.部分高度分化的細(xì)胞依然具有細(xì)胞分裂能力,衰老的細(xì)胞內(nèi)多種酶的活性降低
D.細(xì)胞分裂、分化、凋亡的過程都是細(xì)胞基因選擇性表達(dá)的結(jié)果
【答案】A
【解析】細(xì)胞凋亡受到嚴(yán)格的由遺傳機(jī)制決定的程序性調(diào)控,是一種自然的生理過程,用X射線處理細(xì)胞造成細(xì)胞膜的破壞屬于不利因素影響造成的細(xì)胞壞死。細(xì)胞在癌變的過程中,細(xì)胞膜的成分發(fā)生改變,有的產(chǎn)生甲胎蛋白(AFP)、癌胚抗原(CEA)等物質(zhì)。部分高度分化的細(xì)胞可以進(jìn)行細(xì)胞分裂,如記憶細(xì)胞在接受抗原刺激時(shí),可以進(jìn)行分裂、分化;細(xì)胞衰老的過程中,細(xì)胞內(nèi)多種酶的活性降低,如黑色素細(xì)胞衰老,細(xì)胞中的酪氨酸酶活性降低,黑色素合成減少,所以老年人的頭發(fā)會(huì)變白。細(xì)胞分裂、細(xì)胞分化和細(xì)胞凋亡都是在基因控制下進(jìn)行的,都有特異性組織蛋白的產(chǎn)生,都是基因選擇性表達(dá)的過程。
【啟示】細(xì)胞增殖、分化、凋亡、壞死和癌變之間既有區(qū)別也有聯(lián)系,高考通常會(huì)結(jié)合社會(huì)科技熱點(diǎn)和生命健康等具體的情境綜合考查考生對(duì)生物學(xué)概念的理解程度,體現(xiàn)生物學(xué)的生命觀點(diǎn)和理性思維等核心素養(yǎng)。筆者預(yù)測(cè)與有絲分裂、精子和卵細(xì)胞的形成過程有關(guān)的圖像仍將是2018年高考的重要考點(diǎn),該部分知識(shí)以選擇題的形式考查的可能性較大。此外,2018年高考對(duì)細(xì)胞的分化、衰老、凋亡、癌變的考查將會(huì)以基本概念、基本原理為主,結(jié)合生物學(xué)最新成果及與人類健康密切相關(guān)的熱點(diǎn)問題,以選擇題的形式進(jìn)行綜合考查。
NO.2 生命活動(dòng)的基本原理
核心概念2:新陳代謝
【具體內(nèi)容】新陳代謝的過程及其能量轉(zhuǎn)換與物質(zhì)變化。
【命題方向】這部分內(nèi)容是高考高頻考點(diǎn),難度較大,賦分較高,主要以非選擇題的形式呈現(xiàn)。高考往往以選擇題的形式考查物質(zhì)出入細(xì)胞的方式、ATP、光合作用的色素及滲透作用等知識(shí);以選擇題或非選擇題的形式考查酶的本質(zhì)、特性及其影響因素等相關(guān)知識(shí);非選擇題中會(huì)以圖像圖表的形式考查光合作用與呼吸作用之間的關(guān)系及環(huán)境因素對(duì)光合作用和呼吸作用的影響,強(qiáng)調(diào)對(duì)考生實(shí)驗(yàn)分析能力和實(shí)驗(yàn)探究能力的考查。
【例4】某科研小組觀測(cè)不同光照條件下生長的瀘溪椪柑,結(jié)果見下表。請(qǐng)回答下列問題:
(1)在弱光下,椪柑通過__________和________來吸收更多的光能,以適應(yīng)弱光環(huán)境。
(2)與強(qiáng)光相比,弱光下椪柑平均每片葉的氣孔總數(shù)________________________(填“多”或“少”)。
(3)測(cè)出各組真正的光合速率,每組均需再設(shè)置一組實(shí)驗(yàn),處理方法是________________。
(4)在中光照強(qiáng)度下,椪柑葉肉細(xì)胞的凈光合速率為4.17 μmol CO2·m-2·s-1時(shí),該植物的生長情況是________________。
(5)將椪柑從中光照強(qiáng)度突然移至強(qiáng)光照強(qiáng)度的環(huán)境中,某種含碳化合物(C3或C5)減少,原因是________________________________。
【答案】(1)增加葉面積 提高葉綠素含量 (2)多 (3)對(duì)葉片進(jìn)行遮光(黑暗狀態(tài))處理,其他條件相同且適宜 (4)無法確定 (正常生長或負(fù)生長或維持原狀,答全給分) (5)當(dāng)光照強(qiáng)度突然增強(qiáng)時(shí),C3的合成速率不變,而消耗速率卻加快,導(dǎo)致C3化合物減少
【解析】(1)結(jié)合圖表分析,隨光照強(qiáng)度的減弱,葉色加深,平均葉面積增大。為適應(yīng)弱光環(huán)境,椪柑通過增加葉面積和提高葉綠素含量來吸收更多的光能。(2)椪柑平均每片葉的氣孔總數(shù)=平均葉面積×氣孔密度,用表中數(shù)據(jù)可計(jì)算出弱光下椪柑平均每片葉的氣孔總數(shù)多于強(qiáng)光下的。(3)植物真正光合速率是凈光合速率與呼吸速率之和,表中給出的是凈光合速率,要測(cè)出各組真正的光合速率,還需在其他條件相同的前提下,對(duì)葉片進(jìn)行遮光(黑暗狀態(tài))處理,測(cè)出相應(yīng)的呼吸速率。(4)整株植物的凈光合速率大于0才能正常生長,題干信息僅給出葉肉細(xì)胞的凈光合速率,不能分析出整株植物的凈光合速率情況,因此在中光照強(qiáng)度下該植物的生長情況不能確定。(5)將椪柑從中光照強(qiáng)度突然移至強(qiáng)光照強(qiáng)度的環(huán)境中,C3的合成速率不變,而消耗速率卻加快,導(dǎo)致C3化合物減少。
【啟示】預(yù)計(jì)2018年高考仍然會(huì)借助圖形或?qū)嵗?,以選擇題的形式考查物質(zhì)出入細(xì)胞的方式;以選擇題或非選擇題的形式考查溫度(或pH)對(duì)酶活性的影響;多以非選擇題形式,借助圖表考查影響光合作用的因素,試題實(shí)驗(yàn)化或以實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的形式提供素材仍將是命題的重點(diǎn),重在考查考生的實(shí)驗(yàn)探究能力、綜合分析能力;光合作用和細(xì)胞呼吸作用的過程、場所,其在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用及兩者之間的聯(lián)系與綜合計(jì)算等仍然是高考考查的熱點(diǎn)。復(fù)習(xí)時(shí),考生應(yīng)加強(qiáng)對(duì)經(jīng)典真題的研究,學(xué)會(huì)在開放性、真實(shí)性的問題情境中規(guī)范答題(規(guī)范書寫、按試題要求作答、遵循學(xué)科規(guī)范),確保答案的準(zhǔn)確性、科學(xué)性、完整性和簡潔性,尤其要加強(qiáng)對(duì)析因類試題的訓(xùn)練。
核心概念3:穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)
【具體內(nèi)容】穩(wěn)態(tài)是生命系統(tǒng)的基本特征,維持穩(wěn)態(tài)是維持健康的基本條件,穩(wěn)態(tài)通過調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)。
【命題方向】這部分內(nèi)容是高考必考點(diǎn),試題難度較大,常以選擇題和非選擇題的形式呈現(xiàn)。高考往往會(huì)結(jié)合圖表以選擇題的形式考查植物激素合成、運(yùn)輸和作用及相關(guān)實(shí)驗(yàn)的分析;以曲線表格和實(shí)驗(yàn)操作等新情境為背景,以非選擇題的形式考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力、實(shí)驗(yàn)分析能力及綜合運(yùn)用能力;以選擇題的形式考查反射與反射弧的相關(guān)知識(shí);聯(lián)系生活實(shí)際,以非選擇題的形式綜合考查興奮的傳導(dǎo)與傳遞及動(dòng)物激素的調(diào)節(jié),并重視對(duì)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)分析能力的考查;以選擇題的形式考查內(nèi)環(huán)境、細(xì)胞與內(nèi)環(huán)境的物質(zhì)交換、內(nèi)環(huán)境各組分間的相互關(guān)系和免疫過程;借助生活實(shí)際,以非選擇題的形式綜合考查免疫調(diào)節(jié)、血糖調(diào)節(jié)、體溫調(diào)節(jié)和水鹽平衡調(diào)節(jié);承擔(dān)社會(huì)責(zé)任,關(guān)注艾滋病的流行與預(yù)防。
【例5】給正常家兔靜脈注射20%葡萄糖溶液10 ml,尿量在短時(shí)間內(nèi)將顯著增多,其原因最可能是( )
A.腎小管中液體滲透壓增高
B.腎小管對(duì)水的重吸收速率增加
C.胰島素分泌增加
D.抗利尿激素分泌減少
【答案】A
【解析】給正常家兔靜脈注射20%葡萄糖溶液后會(huì)使血漿滲透壓升高,經(jīng)過濾形成的腎小管中的液體滲透壓升高,導(dǎo)致腎小管對(duì)水的重吸收速率減小,尿量增加。血漿滲透壓升高會(huì)刺激下丘腦滲透壓感受器,進(jìn)而會(huì)促進(jìn)垂體釋放抗利尿激素,抗利尿激素的分泌會(huì)增多。血漿葡萄糖含量增多會(huì)引起機(jī)體分泌較多的胰島素,但是和尿量增加沒有直接關(guān)系。
【啟示】復(fù)習(xí)時(shí),考生要關(guān)注涉及生物學(xué)的社會(huì)議題,參與討論并做出理性解釋,辨別迷信和偽科學(xué);主動(dòng)宣傳健康生活、關(guān)愛生命和保護(hù)環(huán)境等相關(guān)知識(shí);結(jié)合本地資源開展科學(xué)實(shí)踐,嘗試解決現(xiàn)實(shí)生活中與生物學(xué)相關(guān)的問題。
【例6】某課題組為了研究赤霉素(GA3)和生長素(IAA)對(duì)植物生長的影響,切取菟絲子莖頂端2.5 cm長的部分(莖芽),置于培養(yǎng)液中無菌培養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)分為A、B兩組,分別培養(yǎng)至第1天和第8天,再用適宜濃度的激素處理30天,測(cè)量莖芽長度,結(jié)果如圖1。當(dāng)加入某種藥物完全抑制莖芽細(xì)胞的DNA復(fù)制后,GA3誘導(dǎo)的莖芽伸長生長被抑制了54%。下列敘述不正確的是( )
A.用激素處理時(shí),應(yīng)用IAA處理莖芽尖端而不是加在培養(yǎng)液中,原因是在幼嫩組織中,生長素進(jìn)行極性運(yùn)輸
B.GA3和IAA對(duì)離體莖芽的伸長生長都表現(xiàn)出促進(jìn)作用,B組中起這種作用最為顯著的處理是IAA+GA3
C.GA3單獨(dú)處理的兩組中,A組效果更為明顯的原因可能是離體時(shí)間短的莖芽中自身的IAA含量較高
D.從細(xì)胞角度分析,GA3只能通過促進(jìn)細(xì)胞伸長影響莖芽的伸長生長
【答案】D
【解析】激素是細(xì)胞間進(jìn)行信息傳遞的信息分子,由于在幼嫩組織中,生長素進(jìn)行極性運(yùn)輸,故應(yīng)用IAA處理莖芽尖端而不是加在培養(yǎng)液中。分析圖1可知,與空白對(duì)照相比,GA3和IAA的離體莖芽生長較快,說明二者均能促進(jìn)生長。分析圖中的B可知,與空白對(duì)照組相比,兩種激素聯(lián)合處理對(duì)莖芽伸長生長的促進(jìn)作用是13.0,GA3單獨(dú)處理對(duì)莖芽伸長生長的促進(jìn)作用是6.5,IAA單獨(dú)處理對(duì)莖芽伸長生長的促進(jìn)作用是4.5,由此可以推測(cè)GA3和IAA在對(duì)莖芽伸長生長的作用上存在協(xié)同關(guān)系,兩種激素共同處理時(shí),這種作用更為顯著。GA3單獨(dú)處理的兩組中,A組的效果更為明顯,原因可能是離體時(shí)間短的莖芽中自身的IAA含量較高。DNA分子的復(fù)制發(fā)生在細(xì)胞分裂過程中,當(dāng)加入藥物完全抑制莖芽細(xì)胞的DNA復(fù)制后,GA3促進(jìn)莖芽伸長生長的作用被抑制了54%,從細(xì)胞角度分析,說明赤霉素促進(jìn)莖芽生長的方式是促進(jìn)細(xì)胞伸長和細(xì)胞分裂。
【啟示】預(yù)測(cè)2018年高考仍會(huì)趨向于對(duì)植物激素相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、分析與應(yīng)用進(jìn)行考查,難度中等。備考時(shí),考生要以教材實(shí)驗(yàn)為依托,注重實(shí)驗(yàn)分析;同時(shí)要理解生長素的作用,并識(shí)記其他植物激素的作用,重點(diǎn)關(guān)注多種植物激素在植物生長發(fā)育過程中的協(xié)同作用或拮抗作用,注重對(duì)知識(shí)的應(yīng)用?!犊荚嚧缶V》指出:運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和觀點(diǎn),通過比較、分析和綜合等方法對(duì)某些生物學(xué)問題進(jìn)行解釋、推理,做出合理的判斷或得出正確的結(jié)論?!犊荚嚧缶V》和《考試說明》規(guī)定的考試目標(biāo)、范圍和考查的方向不是知識(shí)點(diǎn)的基本面貌特征,而是轉(zhuǎn)換了對(duì)文字圖表及數(shù)學(xué)模型的考查角度,弱化了對(duì)數(shù)學(xué)模型的直觀描述,重視對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)模型、圖表和表現(xiàn)形式因果邏輯關(guān)系的推理。
【例7】在反射活動(dòng)中,神經(jīng)中樞既有興奮活動(dòng)又有抑制活動(dòng),這是反射的協(xié)調(diào)功能所必需的。通常突觸前神經(jīng)元微弱興奮,并不足以觸發(fā)突觸后神經(jīng)元興奮或抑制。神經(jīng)中樞抑制產(chǎn)生機(jī)制可分為如圖2所示三種模式。分析回答下列問題:
(1)模式1中,神經(jīng)細(xì)胞①興奮,導(dǎo)致神經(jīng)細(xì)胞②興奮,此時(shí),可能引起神經(jīng)細(xì)胞④的____________(填“Na+”“Cl-”或“K+”)通道打開而內(nèi)流。神經(jīng)遞質(zhì)一般為小分子物質(zhì),通常通過胞吐方式釋放,其原因可能是__________________。
(2)模式2體現(xiàn)了神經(jīng)調(diào)節(jié)中典型的__________________調(diào)節(jié)機(jī)制。
(3)模式3中:若⑤興奮會(huì)導(dǎo)致⑦興奮;若⑥興奮后⑤再興奮,⑦卻不產(chǎn)生興奮。分析其可能的機(jī)理是__________________。
【答案】(1) Cl- 突觸前神經(jīng)元在短時(shí)間內(nèi)釋放大量的遞質(zhì),確保突觸后神經(jīng)元產(chǎn)生興奮或抑制
(2)(負(fù))反饋 (3)⑥興奮后會(huì)抑制⑤釋放遞質(zhì)(或⑥興奮后會(huì)促進(jìn)⑤釋放抑制性遞質(zhì))
【解析】(1)模式1中,抑制性中間神經(jīng)元釋放抑制性遞質(zhì)作用于突觸后膜上的受體后,使突觸后膜上氯離子內(nèi)流,從而加大神經(jīng)細(xì)胞④的電位差,使神經(jīng)細(xì)胞④更不容易興奮,達(dá)到抑制效果。要引起神經(jīng)沖動(dòng)需要一定量的神經(jīng)遞質(zhì)來進(jìn)行刺激,大于某一值才可引起神經(jīng)沖動(dòng),反之與未接受神經(jīng)遞質(zhì)一樣不產(chǎn)生神經(jīng)沖動(dòng)。而受體接受遞質(zhì)后立即將遞質(zhì)分解或轉(zhuǎn)運(yùn),如果不在同一時(shí)間內(nèi)大量接觸遞質(zhì)是不能引起神經(jīng)沖動(dòng)的,用胞吐的方式可一次性釋放大量的神經(jīng)遞質(zhì),提高傳遞效率。(2)模式2中興奮性神經(jīng)元釋放神經(jīng)遞質(zhì)使抑制性神經(jīng)元興奮,釋放抑制性神經(jīng)遞質(zhì),抑制性神經(jīng)遞質(zhì)反過來抑制興奮性神經(jīng)元的活動(dòng),體現(xiàn)了神經(jīng)調(diào)節(jié)的負(fù)反饋調(diào)節(jié)機(jī)制。(3)模式3中⑥興奮后⑤再興奮,⑥興奮后會(huì)抑制⑤釋放遞質(zhì),或⑥興奮后會(huì)促進(jìn)⑤釋放抑制性遞質(zhì),因而⑦不能產(chǎn)生興奮。
【啟示】該部分知識(shí)年年必考,考查形式多種多樣,在選擇題和非選擇題均有出現(xiàn),充分體現(xiàn)了該內(nèi)容在高考中的核心地位。命題主要集中在以下幾個(gè)方面:人體的內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài)常以人體健康以及與實(shí)際生產(chǎn)生活關(guān)系密切的熱點(diǎn)問題(如腎炎、肝炎等引起的內(nèi)環(huán)境的變化等)為情境,以生活實(shí)例或圖表為載體,考查考生在新情境下分析、判斷和歸納問題的能力以及對(duì)相關(guān)概念內(nèi)涵、外延的理解應(yīng)用及分析的能力;免疫調(diào)節(jié)常以生活實(shí)例中的病例為載體,考查細(xì)胞免疫和體液免疫的過程及各種免疫細(xì)胞的作用,與生活實(shí)踐聯(lián)系緊密,主要考查考生運(yùn)用生物學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力;水鹽調(diào)節(jié)、體溫調(diào)節(jié)和血糖調(diào)節(jié)常結(jié)合生活實(shí)例,以圖表、實(shí)驗(yàn)為主要形式綜合考查各種動(dòng)物激素的功能、調(diào)節(jié)機(jī)制及相關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、分析和評(píng)價(jià),且往往將神經(jīng)調(diào)節(jié)和免疫調(diào)節(jié)內(nèi)容綜合在一起,主要考查考生的綜合運(yùn)用能力。復(fù)習(xí)時(shí),要崇尚并形成科學(xué)思維習(xí)慣:能夠運(yùn)用歸納與概括、演繹與推理、模型與建模、批判性思維等方法探討生命現(xiàn)象及規(guī)律,審視或論證生物學(xué)社會(huì)議題。
核心概念4:生態(tài)系統(tǒng)
【具體內(nèi)容】種群的動(dòng)態(tài)變化、群落的演替、生態(tài)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn);生物離不開環(huán)境,并與環(huán)境相互作用,生物與環(huán)境組成生態(tài)系統(tǒng)。
【命題方向】這部分內(nèi)容是高考必考點(diǎn),試題難度適中,常以選擇題和非選擇題的形式呈現(xiàn)。試題往往以圖表的形式考查種群特征、種群數(shù)量變化、種群密度的調(diào)查方法、種間關(guān)系及群落演替等知識(shí)的理解和運(yùn)用,重視對(duì)考生語言表達(dá)能力的考查;以食物鏈和食物網(wǎng)、生態(tài)農(nóng)業(yè)、環(huán)境問題為背景側(cè)重考查生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)的特點(diǎn)及對(duì)生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的判斷,注重能量流動(dòng)的相關(guān)計(jì)算,重視對(duì)能量流動(dòng)圖解的分析。
【例8】運(yùn)用生態(tài)學(xué)的相關(guān)原理,可以更好地服務(wù)于生產(chǎn)實(shí)踐。下列敘述不正確的是( )
A.可利用性引誘劑擾亂害蟲的交配,以減少對(duì)農(nóng)作物的破壞
B.合理配置群落的空間結(jié)構(gòu),有利于提高生物群落整體對(duì)自然資源的充分利用
C.通過增加食物鏈提高人工生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,以減少病蟲害
D.棲息地破碎化造成小種群,有利于維持生物多樣性
【答案】D
【解析】利用人工合成的性引誘劑擾亂害蟲的雌雄交配,使種群的繁殖力下降,從而減少害蟲對(duì)農(nóng)作物的破壞。運(yùn)用群落的空間結(jié)構(gòu)原理合理配置群落的空間結(jié)構(gòu),可以充分利用空間和資源。生態(tài)系統(tǒng)中的成分越多,食物網(wǎng)越復(fù)雜,其自動(dòng)調(diào)節(jié)能力就越強(qiáng),抵抗力穩(wěn)定性也就越高,所以人工生態(tài)系統(tǒng)可以通過合理增加食物鏈提高其穩(wěn)定性,減少病蟲害。棲息地破碎化造成小種群,會(huì)減小個(gè)體間交配繁殖的機(jī)會(huì),導(dǎo)致物種有滅絕的可能,生物多樣性減小。
【啟示】試卷中生態(tài)學(xué)方面的試題向考生和社會(huì)傳達(dá)了在對(duì)待地球資源的問題上,人類不能只求索取,無原則地索取最終受到損失的還是人類自身,為了全人類的自身利益,人類要樹立可持續(xù)發(fā)展觀,要具有保護(hù)地球環(huán)境的使命感和責(zé)任感。
【例9】“稻花魚”是在水稻田中養(yǎng)殖的鯉魚,稻田里的雜草、害蟲褐飛虱等是魚的主要“糧食”,魚的糞便又成了稻田的肥料。水稻與魚的“稻魚共生系統(tǒng)” 實(shí)現(xiàn)了自我平衡。回答下列問題:
(l)稻田中,褐飛虱與魚的種間關(guān)系是_________,鯉魚是_________營養(yǎng)級(jí),若褐飛虱與魚之間能通過彼此產(chǎn)生的化學(xué)物質(zhì)等來避敵或捕食,這說明信息能夠_______________,以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。
(2)流入褐飛虱的總能量遠(yuǎn)小于水稻固定的總能量,是因?yàn)樗竟潭ǖ目偰芰砍飨蚝诛w虱外,還有流向分解者的和未被利用的,以及___________________________、___________________________。
(3)在生態(tài)系統(tǒng)中,氮元素可在__________________與無機(jī)環(huán)境之間不斷循環(huán),但還需要往稻田中不斷地施加氮肥,原因是__________________。
【答案】(1)捕食 第二和第三 調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系 (2)自身呼吸作用散失 流向第二營養(yǎng)級(jí)的其他生物(兩空可以顛倒順序) (3)生物群落 稻田土壤中氮的含量往往不足以使作物高產(chǎn),及稻田中的農(nóng)產(chǎn)品不斷地輸出使一部分氮元素不能返回農(nóng)田
【解析】(1)魚以雜草、褐飛虱等為食物,說明褐飛虱與魚是捕食關(guān)系,魚是第二和第三營養(yǎng)級(jí);生態(tài)系統(tǒng)的信息傳遞能夠調(diào)節(jié)生物的種間關(guān)系,以維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。(2)輸入某一營養(yǎng)級(jí)的能量,一部分在該營養(yǎng)級(jí)生物的呼吸作用中以熱能的形式散失了,一部分流向下一營養(yǎng)級(jí)的生物,另有部分流向分解者和未被利用。(3)稻田是人工生態(tài)系統(tǒng),是以提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和效益,使能量更多地流向人類,滿足人類的需要為目的的。稻田土壤中氮的含量往往不足以使作物高產(chǎn),加之農(nóng)產(chǎn)品源源不斷地自農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)輸出,其中的氮元素并不能都?xì)w還土壤,所以需要施加氮肥。
【啟示】近5年高考新課標(biāo)全國卷對(duì)本專題的考查難度不大,考點(diǎn)主要為:種群的特征及種群密度的調(diào)查方法;群落的結(jié)構(gòu)和演替類型;生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)的特點(diǎn);生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的類型和高低的判斷等。高考中多以曲線或表格為載體考查種群密度和年齡結(jié)構(gòu)等,結(jié)合實(shí)例考查群落結(jié)構(gòu)和演替時(shí),注重對(duì)語言表達(dá)能力的考查。此外,題目常借助簡潔的文字材料或者結(jié)合具體的食物鏈、食物網(wǎng)考查生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及三大功能,非選擇題的填空內(nèi)容注重對(duì)教材中的相關(guān)科學(xué)名詞及結(jié)論性語句進(jìn)行考查。
核心概念5:遺傳變異
【具體內(nèi)容】減數(shù)分裂,遺傳與變異,生殖與發(fā)育;與環(huán)境相互作用是直接原因。
【命題方向】這部分內(nèi)容是高考必考點(diǎn),試題難度大,賦分較高,以選擇題和非選擇題的形式呈現(xiàn)。試題往往以選擇題的形式考查遺傳物質(zhì)發(fā)現(xiàn)的科學(xué)史及相關(guān)實(shí)驗(yàn),核酸的元素組成、結(jié)構(gòu)與功能,基因的表達(dá)及基因?qū)π誀畹目刂频?,重視考查?shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)的分析能力;以非選擇題的形式考查基因型和表現(xiàn)型的推斷、實(shí)驗(yàn)思路的設(shè)計(jì)與分析及簡單概率計(jì)算;以非選擇題的形式結(jié)合細(xì)胞分裂等知識(shí)考查分離定律、自由組合定律及遺傳的本質(zhì);以非選擇題的形式借助新情境,結(jié)合基因與性狀之間關(guān)系考查遺傳的基本規(guī)律及生物變異知識(shí)。
【例10】兔子具有黃色、白色和黑色三種毛色?;騇1(黃色)、M2(白色)、M3(黑色)的顯隱性關(guān)系為M1對(duì)M2、M3顯性,M2對(duì)M3顯性,且黃色基因純合致死。下列有關(guān)敘述不正確的是( )
A.黃色兔子一定是雜合子,黑色兔子一定是純合子
B.兩只黃色兔子交配,子代中黃色兔子概率為2/3
C.多年前兔子的毛色基因可能是由M1突變?yōu)镸2或M3
D.兩只兔子雜交的子代可能有三種毛色
【答案】C
【解析】黃色基因純合致死,黃色兔子的基因型是M1M2或M1M3,都是雜合子;黑色兔子的基因型是M3 M3,一定是純合子。兩只黃色兔子交配產(chǎn)生的子代,不會(huì)有基因型為M1 M1的個(gè)體,所以子代中黃色兔子概率為2/3。因?yàn)辄S色基因純合致死,所以多年前兔子的毛色基因可能是M2M2或M3M3的個(gè)體,因此C項(xiàng)是錯(cuò)誤的。基因型M1M3的個(gè)體與基因型M2M3的個(gè)體雜交,后代的基因型可能有M1M2 、M1M3 、M2M3 、M3M3,毛色可能有三種。
【啟示】利用基因分離定律和自由組合定律判斷顯隱性、推斷基因型和表現(xiàn)型、計(jì)算概率,基因分離定律的實(shí)質(zhì)及其拓展在相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析上的運(yùn)用,胚子致死、致死基因等引起的特殊分離比相關(guān)分析,基因定位的雜交實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與分析,伴性遺傳的特點(diǎn)及相關(guān)基因型、表現(xiàn)型的推導(dǎo)和相關(guān)概率的計(jì)算是高考命題的重點(diǎn)。
【例11】某二倍體植物(染色體數(shù)是2n)是嚴(yán)格自花傳粉的植物,花頂生是野生型,花腋生是突變型。某研究小組就花位置性狀的顯隱性關(guān)系和控制花位置基因在染色體上的定位,進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)分析回答(不考慮交叉互換):
(1)在甲地的種群中,該植物出現(xiàn)一株花腋生突變。讓該植株自交,若后代__________________,則說明該突變型為純合體。
(2)在乙地的種群中,該植物也出現(xiàn)了一株花腋生突變且和甲地的花腋生突變同為隱性突變。將甲、乙兩地的花腋生突變型植株進(jìn)行雜交,子一代表現(xiàn)型為花頂生植株,產(chǎn)生該結(jié)果的原因是__________________;若子二代中表現(xiàn)型及比例為花頂生植株∶花腋生植株=1∶1時(shí),則說明___________________________。
(3)現(xiàn)有由一對(duì)隱性突變基因控制的花腋生突變植株和該種植物缺體(2n-1)系,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案確定該突變基因所處的位置,并闡明實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與結(jié)論。
【答案】(1)不發(fā)生性狀分離(全為花腋生植株)
(2)兩地的花腋生突變由不同的等位基因控制 控制花腋生突變的2對(duì)等位基因位于同一對(duì)同源染色體上 (3)實(shí)驗(yàn)方案:讓該隱性突變植株與該種植物缺體(2n-1)系中的全部缺體分別雜交,留種并單獨(dú)種植 實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與結(jié)論:如果“與某種缺體雜交子代的花頂生植株∶花腋生植株=1∶1”,則說明花腋生突變基因定位于該缺體所缺少的染色體上。
【解析】純合子自交后代性狀不分離,讓該突變株自交,若后代全為花腋生植株,不發(fā)生性狀分離,則說明該突變型為純合體。(2)已知甲、乙兩地的突變均為隱性突變,將甲、乙兩地的花腋生突變型植株進(jìn)行雜交,子一代表現(xiàn)型為花頂生植株,說明兩地的花腋生突變由不同的等位基因控制,子一代為雙雜合的個(gè)體,這兩對(duì)等位基因與染色體的位置關(guān)系有兩種可能:一是位于兩對(duì)同源染色體上,此種情況下若子一代自交,子二代中表現(xiàn)型及比例為“花頂生植株∶花腋生植株=9∶7”;二是位于一對(duì)同源染色體上,此種情況下若子一代自交,子二代中表現(xiàn)型及比例為“花頂生植株∶花腋生植株=1∶1”。(3)該嚴(yán)格自花傳粉的二倍體植物有2n條染色體,該種植物缺體(2n-1)系有n種,花腋生由一對(duì)隱性突變基因控制,該基因所在染色體的缺體與突變株雜交,后代表現(xiàn)型是花頂生植株∶花腋生植株= 1∶1;若突變株與其他缺體雜交,后代全為花頂生植株。
【啟示】高考試題選填空大幅減少,致使長空(要求回答原因、目的、實(shí)驗(yàn)操作思路、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案、理由、預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論等)大大增加,提高了素養(yǎng)要求容量。此類試題重視從已學(xué)過的實(shí)驗(yàn)原理、方法和操作步驟出發(fā),考查考生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)或?qū)?shí)驗(yàn)方案做補(bǔ)充的實(shí)驗(yàn)探究能力;倡導(dǎo)和捍衛(wèi)簡約性原則,以實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路替代完整的生物學(xué)實(shí)驗(yàn)方案,既適當(dāng)減少了文字的表達(dá)量,強(qiáng)化了對(duì)考生歸納概括能力的考查,又彰顯了生物學(xué)科與教育測(cè)量學(xué)的本色,必然成為今后高考的命題方向。2018年遺傳試題的設(shè)問角度發(fā)生變化。前幾年往往通過現(xiàn)象提出問題,由現(xiàn)象到本質(zhì)(難度較高),強(qiáng)調(diào)假說演繹。2018年的遺傳試題,重視由已知基因(本質(zhì))推測(cè)子代,強(qiáng)調(diào)演繹推理(就是從一般性的前提出發(fā),通過推導(dǎo)即“演繹”,得出具體陳述或個(gè)別結(jié)論的過程。強(qiáng)調(diào)從一般到特殊的推理,是前提蘊(yùn)含結(jié)論的推理,是前提和結(jié)論之間具有必然聯(lián)系的推理,也是前提與結(jié)論之間具有充分條件或充分必要條件聯(lián)系的必然性推理),推理難度相對(duì)變小。因此,考生一定要高度關(guān)注諸如假說演繹、演繹推理和類比推理等科學(xué)方法的研究和復(fù)習(xí)。備考時(shí)必須做到:密切關(guān)注近年來《考試大綱》的變化(考試內(nèi)容和考試要求);主動(dòng)表達(dá),提高語言表達(dá)能力;抓落實(shí),重視開放性試題、原因類試題和實(shí)驗(yàn)探究類試題(實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路、實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期等)的答題訓(xùn)練;養(yǎng)成由宏觀到微觀、再由微觀到宏觀的思維習(xí)慣。
NO.3 生命發(fā)展的根由
核心概念6:生物進(jìn)化
【具體內(nèi)容】生物的多樣性與適應(yīng)性是進(jìn)化的結(jié)果,生命現(xiàn)象發(fā)生的根本原因是進(jìn)化。
【命題方向】這部分內(nèi)容是高考的??键c(diǎn),試題難度適中,主要以選擇題的形式呈現(xiàn)。高考常常在選擇題或非選擇題中以“育種”或“雜交實(shí)驗(yàn)”為情境,結(jié)合遺傳規(guī)律考查三大可遺傳的變異;在選擇題中以某個(gè)特定種群的某些性狀為情境,圍繞現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的基本觀點(diǎn)結(jié)合遺傳規(guī)律考查基因頻率的計(jì)算。
【例12】雄性藍(lán)孔雀尾屏很大,使其逃避天敵的能力下降。但這一特性對(duì)雌孔雀具有吸引力,使大尾屏雄性個(gè)體的交配機(jī)會(huì)增加,并使該特性代代保留。下列敘述中正確的是( )
A.雄性藍(lán)孔雀尾屏很大,難以逃避天敵,屬于不利變異,成為淘汰的對(duì)象
B.孔雀進(jìn)化的實(shí)質(zhì)在于種群基因頻率的改變
C.雌孔雀對(duì)雄孔雀的選擇不影響基因頻率的改變
D.雌孔雀對(duì)雄孔雀的選擇屬于共同進(jìn)化
【答案】B
【解析】生物的變異是不定向的,雄性藍(lán)孔雀尾屏很大,難以逃避天敵,屬于不利變異,變異的有害和有利是相對(duì)的,如大尾屏這一特性對(duì)雌孔雀具有吸引力,使大尾屏雄性個(gè)體的交配機(jī)會(huì)增加,并使該特性代代保留。種群是生物進(jìn)化的基本單位,生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)在于種群基因頻率的改變。雄性藍(lán)孔雀的大尾屏對(duì)雌孔雀更具有吸引力,增大了交配機(jī)會(huì),會(huì)影響種群基因頻率的改變。共同進(jìn)化是指不同物種之間以及生物與無機(jī)環(huán)境之間相互影響,不斷進(jìn)化和發(fā)展,因此,雌孔雀對(duì)雄孔雀的選擇不屬于共同進(jìn)化。
【啟示】該部分內(nèi)容主要考查生物進(jìn)化的實(shí)質(zhì)、現(xiàn)代生物進(jìn)化理論的主要內(nèi)容、物種形成過程,聯(lián)系遺傳的基本規(guī)律綜合考查基因頻率的計(jì)算。復(fù)習(xí)時(shí),考生要在較好地理解生物學(xué)概念性知識(shí)的基礎(chǔ)上形成生命觀念,如系統(tǒng)觀(結(jié)構(gòu)與功能、穩(wěn)態(tài)與變化、物質(zhì)與能量、信息與調(diào)控和生殖與發(fā)育等)、進(jìn)化觀(遺傳與變異、進(jìn)化與適應(yīng)、統(tǒng)一與多樣等)、生態(tài)觀(生物與環(huán)境、群體與共存)等,并能夠用生命觀念認(rèn)識(shí)生命世界、解釋生命現(xiàn)象,切忌死記硬背。
NO.4 改造生命的科學(xué)與技術(shù)
核心概念7:生物技術(shù)
【具體內(nèi)容】微生物的培養(yǎng)、傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)的應(yīng)用、植物有效成分的提取方法。
【命題方向】這部分內(nèi)容是高考的選考點(diǎn),試題難度適中,以非選擇題的形式呈現(xiàn)。高考一般以生產(chǎn)生活實(shí)際為背景,重點(diǎn)考查微生物的培養(yǎng)、分離計(jì)數(shù)以及利用微生物的發(fā)酵來生產(chǎn)特定的產(chǎn)物和從生物材料中提取特定的成分等知識(shí),強(qiáng)調(diào)與必修知識(shí)的融合。
【例13】有機(jī)化工原料氯苯不易降解,會(huì)污染環(huán)境,現(xiàn)欲從土壤中分離高效降解氯苯的微生物?;卮鹣铝袉栴}:
(1)為了獲得能降解氯苯的微生物菌種,可在被氯苯污染的土壤中取樣,并應(yīng)選用以_________為碳源的培養(yǎng)液進(jìn)行選擇培養(yǎng)。除含有碳源外,培養(yǎng)液還應(yīng)含有__________________、無機(jī)鹽和蒸餾水等。
(2)將獲得的3種待選微生物甲、乙、丙分別接種在1L 含20 mg氯苯的相同培養(yǎng)液中培養(yǎng)(培養(yǎng)液中其他營養(yǎng)物質(zhì)充裕、條件適宜),觀測(cè)從實(shí)驗(yàn)開始到微生物停止生長所用的時(shí)間,甲、乙、丙分別為33小時(shí)、15小時(shí)、46小時(shí),則應(yīng)選擇微生物_________(填“甲”“乙”或“丙”)作為菌種進(jìn)行后續(xù)培養(yǎng)。若要測(cè)定培養(yǎng)液中選定菌種的菌體數(shù),可選用_________法統(tǒng)計(jì)活菌數(shù)目,這種方法容易造成誤差,原因是_________。
(3)分離純化該菌種時(shí),首先需要用_________對(duì)培養(yǎng)液進(jìn)行梯度稀釋,進(jìn)行梯度稀釋的理由是_________。
【答案】(1)氯苯 氮源 (2)乙 稀釋涂布平板 一個(gè)菌落可能來自兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞 (3)無菌水 培養(yǎng)液中該菌的濃度高,直接培養(yǎng)很難分離得到單菌落
【解析】在被氯苯污染的土壤中,可能含有能降解氯苯的微生物菌種;在以氯苯為碳源的培養(yǎng)液中,能降解氯苯的微生物可以生長繁殖,不能降解氯苯的微生物的生長受到抑制。培養(yǎng)微生物的培養(yǎng)基一般都含有水、碳源、氮源、無機(jī)鹽和水等。(2)在相同培養(yǎng)基中,從實(shí)驗(yàn)開始到微生物停止生長所用的時(shí)間越短,微生物分解氯苯的能力越強(qiáng),乙種微生物所需時(shí)間最短,分解氯苯的能力最強(qiáng),所以選擇乙種微生物繼續(xù)培養(yǎng)。稀釋涂布平板法常用來統(tǒng)計(jì)樣品中活菌的數(shù)目,當(dāng)樣品的稀釋度足夠高時(shí),培養(yǎng)基表面生長的一個(gè)菌落,來源于樣品稀釋液中的一個(gè)活菌,通過統(tǒng)計(jì)平板上的菌落數(shù),就能推測(cè)出樣品中大約含有的活菌數(shù)。但是當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)細(xì)胞連在一起時(shí),平板上觀察到的只是一個(gè)菌落,所以用稀釋涂布平板法統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)往往比活菌的實(shí)際數(shù)目低。(3)分離純化菌種時(shí),培養(yǎng)液中菌種的濃度高,直接培養(yǎng)很難分離得到單菌落,所以首先將菌液用無菌水進(jìn)行一系列的梯度稀釋,然后將不同稀釋度的菌液分別涂布培養(yǎng)。在稀釋度足夠高的菌液中,聚集在一起的微生物將被分散成單個(gè)細(xì)胞,從而能在培養(yǎng)基表面形成單個(gè)的菌落。
【啟示】生物技術(shù)實(shí)踐考查的是生物技術(shù)的下游技術(shù),注重操作實(shí)踐,重視微生物培養(yǎng)和有效物質(zhì)的提取,在知道怎么做的前提下,重點(diǎn)考查為什么這樣做。復(fù)習(xí)備考時(shí),考生可通過關(guān)注不同知識(shí)點(diǎn)之間的銜接、相關(guān)專題之間的聯(lián)系、選修與必修內(nèi)容的整合,嘗試構(gòu)建更為完善的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)體系,提升自己綜合分析問題的能力??此坪唵蔚拇鸢?,但難以進(jìn)行精確的概括和歸納,只有對(duì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)有深刻和全面理解才能答出關(guān)鍵點(diǎn)。這種試題和答案的設(shè)計(jì)思路,既能很好地體現(xiàn)高考服務(wù)選拔的核心立場,又能有效地提升考生生物學(xué)素養(yǎng)。
核心概念8:生物科技
【具體內(nèi)容】克服遠(yuǎn)緣不親和障礙的技術(shù)手段,對(duì)早期胚胎和配子的操作,修復(fù)重建已經(jīng)破壞的生態(tài)環(huán)境。
【命題方向】這部分內(nèi)容是高考的選考點(diǎn),試題難度適中,以非選擇題的形式呈現(xiàn)。高考一般會(huì)以生命科學(xué)新進(jìn)展為背景材料重點(diǎn)考查基因工程(含PCR技術(shù)和蛋白質(zhì)工程)和細(xì)胞工程相關(guān)知識(shí),兼顧胚胎工程,強(qiáng)調(diào)三大工程之間、必修模塊知識(shí)(有絲分裂、細(xì)胞癌變、體液免疫)之間的綜合考查。
【例14】干擾素是動(dòng)物或人體細(xì)胞受病毒感染后產(chǎn)生的一種糖蛋白,具有抗病毒、抑制腫瘤細(xì)胞及免疫調(diào)節(jié)等多種生物活性?;卮鹣铝袉栴}:
(1)利用基因工程生產(chǎn)干擾素的方法之一:利用_________酶將干擾素基因與牛乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子等調(diào)控組件連接在一起構(gòu)建基因表達(dá)載體,采用_________的方法導(dǎo)入牛的受精卵細(xì)胞中,經(jīng)胚胎早期培養(yǎng)至_________期,移植入母體內(nèi)發(fā)育成熟。移植的胚胎在受體內(nèi)存活的生理學(xué)基礎(chǔ)是_________。利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因時(shí),需要加入兩種引物,原因是__________________。
(2)利用細(xì)胞工程也能產(chǎn)生干擾素,其設(shè)計(jì)思路為:將相應(yīng)的免疫細(xì)胞和瘤細(xì)胞利用電激、PEG、_________等誘導(dǎo)融合,再利用選擇培養(yǎng)基篩選出雜交瘤細(xì)胞,經(jīng)細(xì)胞培養(yǎng)可獲得大量干擾素。由于干擾素在體外保存困難,可利用蛋白質(zhì)工程對(duì)干擾素進(jìn)行改造,基本途徑為:預(yù)期蛋白質(zhì)功能→___________________________推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列→找到對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列。
【答案】(1)DNA連接 顯微注射 桑椹胚或囊胚 受體對(duì)移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng) DNA 聚合酶只能從3端延伸DNA 鏈,用兩種引物才能確保DNA兩條鏈同時(shí)被擴(kuò)增 (2)滅活的病毒 設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)
【解析】(1)用DNA連接酶將干擾素基因與牛乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子等調(diào)控組件連接在一起,構(gòu)建基因表達(dá)載體,通過顯微注射等方法導(dǎo)入牛的受精卵中,經(jīng)早期胚胎培養(yǎng)至桑椹胚或囊胚時(shí)期,再移植到受體母牛中發(fā)育成熟。受體對(duì)移入子宮的外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥反應(yīng),這為胚胎在受體內(nèi)的存活提供了可能。DNA的兩條鏈?zhǔn)欠聪蚱叫械?,DNA 聚合酶不能從頭開始合成DNA,而只能從3端延伸DNA 鏈,用兩種引物才能確保DNA兩條鏈同時(shí)被擴(kuò)增。(2)誘導(dǎo)動(dòng)物細(xì)胞融合的常用誘導(dǎo)因素有聚乙二醇(PEG)、滅活的病毒、電激等。天然蛋白質(zhì)合成的過程是按照中心法則進(jìn)行的,而蛋白質(zhì)工程與之相反,它的基本途徑為:預(yù)期蛋白質(zhì)功能→設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列→找到對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列。
【啟示】現(xiàn)代生物科技考查的是生物技術(shù)的上游技術(shù),注重核心素養(yǎng),關(guān)注現(xiàn)代生物技術(shù),重視原理、技術(shù)的整體認(rèn)識(shí),強(qiáng)調(diào)基因工程和細(xì)胞工程綜合能力的展示,強(qiáng)調(diào)綜合表達(dá),摒棄死記硬背。
值得說明的是,在生物學(xué)史上經(jīng)歷了描述性生物學(xué)階段、實(shí)驗(yàn)生物學(xué)階段和分子生物學(xué)階段的發(fā)展,得到了前人留下的很多寶貴的生物學(xué)科學(xué)方法??茖W(xué)方法是高考的重點(diǎn),主要包括:科學(xué)研究方法(觀察法、實(shí)驗(yàn)法、調(diào)查法和文獻(xiàn)法)和科學(xué)研究方式(演繹推理——一般到特殊、歸納推理——具體到抽象、類比推理和構(gòu)建模型)。復(fù)習(xí)時(shí),要牢固掌握這些方法的適用范圍和技術(shù)原理,高度重視這些科學(xué)方法,尤其是高度重視假說演繹、演繹推理與類比推理在解決遺傳學(xué)問題中的訓(xùn)練,這是奪取高分的根本保證。
高考命題已實(shí)現(xiàn)由基于學(xué)科知識(shí)點(diǎn)命題向基于學(xué)科核心素養(yǎng)命題的轉(zhuǎn)變,注重考查考生的思維品質(zhì)和關(guān)鍵能力,檢測(cè)考生是否能運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決問題,以及考查考生的語言表達(dá)能力、社會(huì)責(zé)任感等。考生要在掌握所學(xué)知識(shí)與技能的同時(shí),感悟知識(shí)的本質(zhì),積累思維和實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn),形成和發(fā)展核心素養(yǎng)?;诤诵乃仞B(yǎng)進(jìn)行高考命題,充分體現(xiàn)了試題在立德樹人、導(dǎo)向教學(xué)和服務(wù)選拔的功能,這也是未來高考命題方向和原則,我們必須把握與遵循。