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2016 年北京高考理综第 30 题的分析及备考教学建议魏凤国 (辽宁省实验中学东戴河分校 125208)

摘 要 通过对 2016 年高考北京理综第 30 题的命题和解题分析,总结这类题的解题技巧,并提出备考教学建议,以期帮助学生提

高解答这类问题的准确率。

关键词 高考生物学 命题分析 解题分析 备考教学建议

  高考理科综合考试中的大题通常是全面考查学生高中阶段所学习的全部内容,每一道题都透射多个知识点,既考查学生的基本知识掌握水平,又考查学生多方面的综合能力。 2016 年高考理科综合考试中北京卷的第 30题就是这种类型题的典范。1 原题呈现

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动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,可通过交判断该性状是否可以遗传,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(图 1)。 由图 1 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,可调节乙烯响应基因的表达,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。 请结合图1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 。参考答案:(1)自 显 表现型的分离比 (2)R

蛋白 被抑制 (3)有 杂合子有野生型基因,可产生有活性的酶 T,最终阻断乙烯作用途径 (4)2#与野

生型杂交,F1 中突变基因表达的 R蛋白不能与乙烯结合,导致酶 T持续有活性,阻断乙烯作用途径,表现为无乙烯生理反应,其表现型与2#一致,因此突变基因为显性 (5)推迟。2 命题分析

  (3)据图 2,除氮效率高的是 ;从环保看,原绿球藻固定化优势表现在 。参考答案:(1)包埋法 绿色 凝胶珠不易成形

(2)增长 固化载体遮光 固定化形成的藻球内原绿球藻生长空间小;藻球内外物质交换速率受限制(3)悬浮原绿球藻 藻球易与污水分离,减少二次污染。例 2考查固定化技术在污水处理中的运用问题,

涉及固定化的基础知识、曲线分析能力、固定化技术与实际生活的联系等。2.3 高三试卷讲评课中的实验复习 习题讲评课是二轮复习中的常见课型,对于学生规范解题、查漏补缺、能力提升等至关重要,在综合训练中实验题的比重一般达 30%以上,教师可将实验题进行归类,首先请学生自查并交流,解决大多数问题,接着教师对典型错误进行精讲精析,并设计二次训练再次训练。2.3.1 自查交流,互评互析 试卷批改好后,首先让学生自查解决绝大多数的错误并带着不懂的问题进入

课堂交流,小组合作学习解决基本问题,通过该环节提高了试卷讲评的实效性,提高了课堂的讲评效率。在试卷批阅过程中发现试卷上的问题,针对问题

设计活动。2.3.2 典误剖析,归类精讲 在通过学生自查交流和互评互析后,学生对试题错因已有大致认识,但学生的讨论难免不够深入和全面,这时教师的精讲就很重要了。 教师需针对学生的问题进行剖析,并对这类问题进行归类,通过讲解要使学生有豁然开朗的感觉。2.3.3 矫正补偿,思维深入 在经过以上环节后,编制试题进行有针对性的二次训练进行及时巩固非常重

要,教师可精选或原创与典型错误高度相关的试题进行二次训练,了解学生对难点的真实掌握情况,也增加了学生的今后解题信心,确保类似难点问题的真正解决。  (基金项目:南通市“十三五”规划课题“高中生物常见教学范式实践与创新研究”, No.QN2016017)槾

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图 1 乙烯的作用途径

2.1 问题设计具有层次性和启发性 该题设置 5 个问题。 第(1)问相对独立。 第(2)问考查了学生的基本识图能力,为第(3)问和第(4)问的作答做铺垫。 第(3)问设置了两个问题,第 1个问题为第 2个问题做铺垫。 该题如果去除第(2)问以及第(3)问的第一个空,则学生将没有思路,该题将无法解。2.2 内容源于教材,体现“一题多点” 该题在内容上,以乙烯的调节为载体,考查了多个知识点,横跨 3册教材,覆盖面广。 第(1)问考查的内容为必修 2 第 5章第 1节中的基因突变,第(2)问考查的内容为必修 3第 3章第 3节中的植物激素的调节机制,第(3)问考查的内容为必修 1 第 5 章第 1 节中的酶活性的影响因素,第(4)问考查的内容为必修 2第 1章中的显性和隐性性状的概念,第(5)问考查的内容为必修 3第 3章第3节中乙烯的功能。 一道题考查这么多内容,且许多内容都跨教材,这就要求考生熟悉教材,并能顺利将各章节、各教材之间的知识建立联系,进行思维的迁移。2.3 凸显能力要求的考查 该题在能力上,凸显了考纲对学生实验设计能力、识图能力、准确获取信息能力、逻辑推理能力、思维迁移能力、综合应用能力和分析能力以及准确的语言表达能力等的要求。 第(1)问以变异类型的判断为命题出发点,考查学生的实验设计能力以及突变类型的综合判断能力,难度中等。 第(3)、(4)问的信息量大,着重考查学生获取信息、处理信息、思维迁移能力、逻辑推理及应用信息的能力,难度较大。3 解题分析

(1)若要判断该突变性状是否可遗传,可设计一个杂交方案进行判断。 杂交方案有多种,杂交、测交、自交等。 是否可遗传,关键看遗传物质有没有改变。从第 1问信息可知,该突变是基因突变,所以有两种可

能:①隐性突变,设基因用 A或 a 来表示,则是 AA→aa;②显性突变,则是 aa→Aa 或 AA。 首先排除测交,因为不知道是显性突变还是隐性突变,所以不知道隐性纯合子是什么类型,无法选择。 其次排除杂交,如果将突变个体与野生型个体杂交,若为隐性突变,则 AA×aa→Aa,后代表现为野生型。 如果遗传物质没有改变,其性状虽然改变,但基因型没有改变,仍为 AA,则AA×AA→AA,后代表现为野生型。 这样就没有办法区分该突变性状是否可以遗传了。 若采用自交方案,如果遗传物质没有改变,则后代表现为野生型;如果遗传物质改变,不论是显性突变还是隐性突变,自交后代都会出现该突变性状。 所以自交方案可行。 自交后代若全部都是突变性状,则该突变植株的基因型为 AA或 aa,若自交后代既有野生型性状,也有突变性状,则该植株的基因型为 Aa。 所以该个体携带显性突变基因的概率更大,即该突变植株更可能是显性突变个体,携带显性突变基因。 若为单基因突变,则后代表现型的分离比是 3∶1。 所以根据后代表现型的分离比可以确定是否是单基因突变个体。

(2)据图 1可知,乙烯与 R蛋白结合后,酶 T活性受到抑制(这里不可以写成降低或减弱,因为酶活性降低或减弱仍然有活性,只是到达反应终点所需的时间延长而已,不是不能反应)。 酶 T活性丧失的纯合突变体(1#)在无乙烯的条件下,酶 T没有活性,E蛋白不能被磷酸化,则能被酶剪切,从而是乙烯响应基因表达而表现出有乙烯生理反应。 1#与野生型杂交得 F1,F1 体细胞中既有突变基因,也有野生型基因,这两个基因是独立进行表达的,并不是隐性基因不能表达。 所以在F1 体细胞中同时存在正常的酶 T 和突变致使活性丧失的酶 T。 因此,在无乙烯的条件下,F1 细胞中正常的酶 T有活性,E蛋白被磷酸化而不能被酶剪切,从而阻

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断乙烯作用途径,表现为无乙烯生理反应,所以 F1 的表现型与野生型相同。

(3)题干中,突变体和野生型都是纯合子,所以判断显隐性的方法是杂交。 F1 表现谁的性状,谁的性状就是显性。 将 2#与野生型杂交得 F1,F1 一定是杂合子,突变基因和野生型基因在体细胞中都能独立表达,在细胞中会同时存在两种受体,即正常的 R 蛋白和功能异常的 R蛋白。 在有乙烯的条件下,乙烯与部分正常的 R蛋白结合,细胞中的这部分酶 T活性受到抑制,乙烯与部分异常的 R蛋白结合,细胞中的这部分酶 T有活性。 在整个细胞中两种状态的酶 T同时存在,应按酶 T有活性处理。 因此,E蛋白磷酸化,不能被酶剪切,从而阻断乙烯途径,使 F1 表现为无乙烯生理反应,

即突变性状。 所以在有乙烯的条件下,突变基因相对于野生型基因为显性。

(4)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,则这种植株不论是否在有无乙烯的条件下,都会发生无乙烯的生理反应,因此这种植株的果实成熟期会推迟。4 解题技巧

该题的典型特点是图的信息量大、关系错综复杂,很容易发生逻辑关系混乱,学生在分析时容易作出错误的判断。因此做这类题时,厘清其中复杂的关系尤为重要。

可在解此类问题时,用直观的概念图来厘清图中的信息脉络,以防止混乱。

图 2 概念图

  梳理后,将受体、酶 T与最终性状建立起相应的关系,如 2图所示,很容易就看出两者之间的关系,一目了然。 受体与性状呈正向平行关系,酶 T 与性状呈反向平行关系。 不论考查受体与性状的逻辑关系,还是考查酶 T与性状的逻辑关系,学生都可以准确把握。5 教学建议5.1 备考复习时要研读考纲,回归教材 首先,高考题的命制是严格依据考纲进行的。 在高考复习时,教师要认真研读考纲,才能把握高考的命题方向,才能对大量的试题进行有针对性的选择,避免复习的盲目性。其次,复习时不能脱离教材。 高考题的命制素材可能源于教材,也可能源于新的研究发现,但考查的落脚点会回到教材上。 所以复习时,要依纲据本,跳出题海。5.2 培养学生的信息转化和思维迁移能力 在教学中,教师要培养学生善于运用概念图对题目中的信息进行转化,将题目中复杂的、抽象的信息转化为形象、直观的信息,有助于学生对题意的理解。在教学中,教师要善于建立知识网络图,使知识点

之间建立起前后联系,潜移默化地培养和训练学生的思维迁移能力。 如解决这道题,学生在理解细胞中同时存在两种状态的酶 T时,就产生一种矛盾的结果,即

两种生理状态同时存在。 对到底有无乙烯生理反应把握不准,容易作出错误的判断。 有酶抑制剂是影响酶活性因素之一,其中非竞争性抑制剂对酶活性的影响相当于降低了反应体系中酶的浓度,延长了反应到达终点的时间,并不是使反应停止。 如果学生能将知识点迁移到这里,就不会做出错误的判断了。 槾

(上接第 72页) 轮的复制。 ③真核生物 DNA复制涉及的酶和蛋白因子种类比原核生物多。 ④真核生物的冈崎片段比原核生物小。

(基金项目:福建省“大规模教育考试试题难度影响和难度预测的研究”,No.FJJKCG14 -083;倡 通信作者)

主要参考文献

[1]张丽萍,杨建雄.2009.生物化学简明教程(第四版).北京:高等

教育出版社,335 ~346

[2]杨维国.2010.小议 DNA旋转酶与 DNA 解旋酶.生物学教学,35

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[3]赵武玲.2010.分子生物学.北京:中国农业大学出版社,70

[4]郜金荣.2010.分子生物学.北京:化学工业出版社,53槾

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