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2015年普通高考生物(天津卷)试题分析报告(完整版)

2015年普通高等学校招生全国统一考试(天津卷)

理科综合(生物科目)试卷质量评价报告

一、总体评价

2015年普通高等学校招生全国统一考试理科综合试卷(天津卷)理科综合生物部分试题,遵循教育部普通高中生物课程标准的相关规定,以教育部考试中心颁布的《普通高等学校招生全国统一考试大纲》为依据,严格按照《2015年普通高等学校招生全国同一考试天津卷说明》(简称《考试说明》)的具体要求进行命制。命题过程遵循“有利于高等学校选拔新生,有利于中学实施素质教育,有利于推进课程标准实施”原则,始终贯彻“能力立意”,“稳中有变、稳中有新”的命题指导思想。考查内容突出了基础性和综合性的前提下,彰显出时代特色。

2015年高考生物卷的命制,高度重视选材内容的权威性、科学性及新颖性,高度重视内容、文字表述及图表的规范性以及难度结构分布上的合理性。各类试题难易比例适中,符合高考选拔性的要求。整个试卷语言精炼,答案准确,每一试题都有明确的考试目标,突出对考生学习潜能的测试。考核内容覆盖知识面较广,试题中有多幅精致清晰的图表,便于考查学生获取信息、分析对比数据、综合运用所学知识解决实际问题的能力。试卷整体内容有利于新课程的实施,对中学生物教学、对教育改革都有积极的引领作用。

二、试卷特点

1.覆盖面广,重点考查学科主干知识

试题在考试范围的4个模块总计24章的教学内容中,涉及到了16章的内容,章节覆盖率达66.7%,涵盖了40个一级考查点,覆盖面广。重点考查了细胞的结构、细胞代谢、遗传的细胞基础、遗传的基本规律、动物生命活动的调节、生态系统、基因工程、细胞工程及生物实验设计等学科主干知识。在每个知识范畴中有重点地选择了不同的考点,从而既关注了“面”,又深挖了“点”。试题重点考查了生物学的核心内容,以及对生物学基本概念和原理的理解和应用。如试题1,重点考查考生对个体、种群、群落、生态系统概念的内涵和外延,以及这些概念之间相互关系的理解和掌握;试题2,涉及特异性免疫、抗原、抗体等概念的辨析,引导学生关注生物学核心概念的学习。

2015年生物试题知识范畴分析表

2.突出学科特点,注重考查实验与探究能力

培养学生的实验与探究能力,即是学科特点的体现,也是新课程理念的要求。本试卷涉及实验与探究能力的直接考查共11.0分,占试卷总分的13.8%.此外。利用实验设计的原则和方法解决生物学实际问题在试卷中高频呈现,充分体现出生物学科是以实验为基础的自然学科。一方面,考查《考试说明》规定的学生实验,如试题5,分别涉及《考试说明》要求的四个实验,考查考生对这些实验的原理、方法的理解掌握和基本生物学素养,引导中学教学关注实验。另一方面,结合生产、生活实际和全新的科学研究,重点考查学生分析简单生物学事实,理解实验设计原理、方法步骤,以及对实验结果的正确解释分析和合理的推断能力。如试题7,利用细胞融合技术选育高产DHA融合藻,杂种细胞的筛选是细胞杂交成功的关键,要求学生依据两个亲本必须具有互补的优良性状,明确融合藻筛选的实验设计思路,合理设计筛选的实验步骤;试题9,以不同播种方式对小麦感病程度及产量的影响实验过程记录图表,要求考生依据实验的设计原则和方法,分析实验的自变量、因变量及实验目的。

3.创设情境,考查学生获取信息的能力

培养学生获取信息能力是新课程的能力要求之一。获取信息能力是学习能力的重要基础。本试卷中试题背景广、情境新、图意深。共出现8张图表,创设新颖情境,考查考生获取信息、分析问题、解决问题的能力。试题素材广泛,图文

结合,主要体现在以下几个方面:一方面是以与生产生活实际密切相关的课外生物絮素材为背景,在主干知识网络的交汇点上进行试题设计,强调主干知识之间的整合。如试题3,以常见疾病——糖尿病的某种治疗思路为切入点,考查考生对胚胎干细胞的来源、激素作用的特点、胰岛素的作用以及激素反馈调节机制等学科主干知识的理解运用;试题4,详细叙述了三倍体草鱼的培养流程,将低温诱导染色体加倍的方法原理、多倍体的形成、卵细胞的形成过程、受精作用、有丝分裂等学科主干知识有机串联在一起。另一方面利用对科学、技术和社会发展有重大影响和意义的生物学新进展以及生物科学发展史上的重要事件为背景资料,如试题6,以2015年2月3日,英国议会下院通过的“允许以医学手段培养三亲婴儿”这一历史性法案为背景,展示了“三亲婴儿”的培养技术路线图。考查考生利用题干信息整合核移植、细胞培养、体外受精等现代生物工程技术、科技前沿知识;如试题8,以基因工程方法培育酵母菌利用纤维素为原料生产酒精的研究为背景,将转化的酵母菌产生的纤维素酶的情境生动体现在细胞图解中。要求学生既要具有识图析图能力,也要具有从题干的语言描述中获取信息的能力;试题2,以法国著名微生物学家巴斯德对鸡感染霍乱原菌的实验研究这一生物科学史上重要事件为背景。用简练的语言客观描述了初次免疫、二次免疫以及对照实验的实验现象,要求结合所学知识和题干信息,解决相关问题。此外,试题中还出现一定数量生物学实验过程和实验结果的记录图表,如试题7,利用植物细胞融合选育高产DHA融合藻过程中的实验图表;试题9,以不同播种方式对小麦感病程度及产量的影响实验,及利用不同抗病品种的小麦进行育种的实验为背景,给出实验过程中关于感病程度、单位面积、感病和无病植株的统计数据。引导学生解读实验过程,分析实验数据,形成严谨的科学探究思维。

4.理论联系实际,考查综合运用能力

理论联系实际,综合运用生物学知识解决自然环境和社会生活中的问题,是新课程标准对学生能力的最高要求。试题密切联系生产、生活实际,不仅彰显时代性与生物学特点,而且关注理论前沿,重视生产生活应用,体现STS(科学.技术.社会)思想及联系实际综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的生物学问题的新课程理念。如试题6,强调科学技术需要在法律规范下进行应用,符合依法治国的方针。试题一方面利用生物学在生产、生活实际中的应用,创设问

题情境,引导学生关注科学、技术、社会的关系,理论联系实际;另一方面引导学生综合运用所学知识,分析问题、解决问题。使学生在现实生活的背景下学习生物学,在解决实际问题的过程中,跟家深入理解生物学核心知识。

三、数据分析

四、对中学生物教学的启示

1.加强生物学核心感念和基本技能的教学,注重提高学生的理解能力

知识与能力是中学生物教学永恒的主题。学生对生物学重要概念和规律的掌握不仅要知其然,更要知其所以然,进而达到灵活运用的目的。在教学活动中,以课程标准为依据,引导学生正确使用教材、深入理解教材中重要的生物学概念及规律,使学生能够掌握知识间的内在联系,能用文字、图表以及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学的概念和原理,运用比较、分析和综合的方法对复杂的新情境中的生物学问题进行解释、推理、做出合理的判断或得出正确的结论。

考查学生的理解和分析能力是高考选拔的主要方面。例如试题1,学生必须深刻理解有关生态学的核心概念及其之间的相互关系;试题2,学生需要能够辨析抗原和抗体的区别,运用免疫学知识解释特定的生物现象;试题4,学生需要深入理解减数分裂和有丝分裂的具体过程,才能够科学分析三倍体草鱼的形成过程。学生只有准确掌握相关生物学的基本内容,深刻理解选项准确含义,才能得出正确结论。教学过程中应该把握知识的内在联系,以及综合运用知识进行分析、判断和解决问题的能力和知识迁移能力。

同时在教学中,教师要充分利用教材中的“思考与讨论”、“资料分析”、“探究”、“科学·技术·社会”等多种有效资料,拓展学生视野,提升学生能力,培养学生的科学素养。

2.加强科学过程和方法教学,注重培养学生的实验和探究能力

加强科学过程和方法的训练,培养实验和探究能力是提高学生科学素养的重要途径。在教学中,教师要充分利用教材中生物科学探究资源,使学生理解实验原理、体验研究过程、掌握研究方法、提高探究能力。如试题5,四个选项涉及教材中的四个生物学基础实验,覆盖较大。考查学生对生物学实验的目的、原理、方法和步骤理解和掌握。特别强调学生必须亲历实验过程,才能使学生的实验能力得到锻炼和培养,对中学生物实验的教学具有重要的指导意义。如试题9,给

学生提供了新的实验情境和研究数据,考查学生运用所掌握的实验设计的基本原则来分析实验过程和实验结论的能力。只有在日常的生物教学中注重培养学生理解实验过程、缜密分析结果、从中得出正确结论的探究能力,才能提高学生在心情境下解决实际问题的能力。同时在教学中,还要通过科学探究过程,不断激发学生的学习兴趣,提高其思维活动的有效性,既鼓励独立思考、独立设计、独立探索,又倡导合作交流,培养学生的创新意识和科学态度

3.加强教学中的思维拓展和训练,注重学生获取信息能力的培养

培养学生获取信息的能力是新课程的能力要求之一,培养学生的获取信息能力主要从以下两方面进行:

一方面是关注对现代科学、技术和社会发展有重大影响和意义的生物学新进展。如试题6,以最新的“三亲婴儿”的培育为背景,训练学生运用生物学知识和原理,从培育的技术路线图中,科学分析三亲婴儿的培育过程,辨析其细胞核基因和细胞质基因的来源,使学生深刻体会到生物学的发展对人类生活及社会发展的促进作用

另一方面是能从课外资料中获取相关的生物学信息,并能运用这些信息,结合所学知识解决相关的生物学问题。如试题8,以基因工程转化酵母菌利用纤维素生产酒精味试题背景,通过图文结合创设新情境,设置于细胞代谢、基因工程、细胞器的功能等知识相关的问题,考查考生对知识的理解程度,以及运用所学知识,通过比较、分析与综合等方法对相关生物学问题进行解释、推理,做出合理的判断或结论的能力。

4.加强教学与生活和生产的紧密联系,注重知识的综合运用能力的培养生物科学与工农业生产、经济生活、医药卫生、环境保护等密切相关,尤其以现代生物工程技术为代表的生物科学新成果、新进展,正逐步走进人们的生活,甚至改变着人们的传统观念。如试题3,利用胚胎干细胞来治疗糖尿病,试题7利用细胞融合技术选育高产DHA的融合藻,试题9尝试通过不同播种方式减低小麦的感病程度。均要求学生能够利用文字及图表提供的信息,评价试验方案、分析试验结果,将所学的知识迁移应用于生产、生活中的实际问题。在教学中,教师要善于引导学生关注生产、生活中的实际问题,使学生在现实生活的背景下学习生物知识,在解决实际问题的过程中深入理解生物学的核心概念和规律。同

时,加强学生对知识的迁移和运用能力,自觉培养科学的创新意识,使其在思考、探究、交流和修正的过程中感受到学以致用的乐趣,体味生命世界的绚丽,分享生物科技的美妙与神奇。

Ⅱ试题分析

1.下图表示生态系统、群落、种群和个体的从属关系。据图分析,下列叙述正确的是()

A.甲是生物进化的基本单位

B.乙数量达到环境容纳量最后不再发生波动

C.丙是由生产者和消费者构成的

D.丁多样性的形成受无机环境影响

【分析】本题利用生态学中的几个基本概念的从属关系,创建了一个概念模型。重点考查考生对个体、种群、群落、生态系统概念的内涵和外延及概念之间相互关系的理解和掌握,此外还涉及生物进化的基本单位、种群数量增长的S 型曲线、生态系统中生物群落的组成成分和生态系统多样性等生态学与进化生物学的主干知识。引导学生关注生物核心概念的学习。

A选项:通过概念图分析可知甲、乙、丙、丁分别代表个体、种群、群落、生态系统。生物进化的基本单位是种群而不是个体。故A错误。

B选项:乙代表种群。种群在有环境阻力的情况下,以S型曲线形式增长。环境容纳量是指在不破坏环境的条件下,种群所能维持的最大数量,此时种群数量处在相对稳定的状态,在K值上下波动,而不是恒定不变。故B错误。

C选项:丙代表群落,群落是指在同一时间内聚集在一定区域中的各种生物种群的集合,即所有生物的总和。这些生物根据其在生态系统中的作用可分为生产者、消费者、分解者三种成分。故C错误。

D选项:生物多样性包括基因多样性、物种多样性和生态系统多样性三个层次。丁多样性是指生态系统多样性。根据现代生物进化理论,共同进化导致生物多样性形成。而共同进化是指不同物种之间、生物与无机环境之间在相互影响中

不断进化和发展,所以生物多样性的形成离不开无机环境的影响。故D正确。

【答案】D

2.鸡霍乱病原菌易致鸡死亡。1880年,巴斯德用久置的鸡霍乱病原菌对鸡群进行注射,意外发现全部鸡存活。再次培养新鲜病原菌,并扩大鸡的注射范围,结果仅有部分鸡存活。进一步调查发现,存活鸡均接受过第一次注射。下列分析正确的是()A.第一次注射时,所用的鸡霍乱病原菌相当于抗体

B.第一次注射后,鸡霍乱病原菌诱导存活鸡产生的抗性变异

C.第二次注射后,存活鸡体内相应记忆细胞参与了免疫反应

D.第二次注射后,死亡鸡体内没有发生特异性免疫反应

【分析】法国著名微生物学家巴斯德对鸡霍乱的研究及其对实验结果的解释是现代免疫学的开端。本题以该科学史为背景,结合考生所学知识,考查免疫学中特异性免疫、抗原、抗体、免疫系统的防卫功能等主干知识,并涉及生物变异的原因等变异和进化知识。考查考生获取信息分析问题的能力,以及通过对比分析实验结果,从而得出科学结论的科学探究能力。引导学生在日常学习科学史材料时,关注对科学家探究历程的分析,提高探究能力。

A选项:鸡霍乱病原菌能引起鸡体内产生特异性免疫反应,相当于抗原。故A错误。

B选项:生物的变异是随机且不定向的,注射鸡霍乱病原菌不能诱导鸡群产生定向的抗性变异。另外生物变异概率很低,本实验中第一次注射后全部鸡存活,该鸡群不可能存在抗性变异。故B错误。

C选项:久置的鸡霍乱病原菌保留其抗原性,减弱了其致病性。党第一次注射鸡霍乱病原菌后,鸡体内通过特异性免疫反应可以产生相应的记忆细胞,党再次注射相同抗原后记忆细胞可迅速增值分化为相应的效应细胞,可以针对新鲜的霍乱病原菌发挥免疫作用。故C正确。

D选项:新鲜的鸡霍乱病原菌具有抗原性及较强的致病性,可以引发鸡体内发生特异性免疫反应。对于死亡鸡来说,特异性免疫依然发生,但由于免疫能力较低导致患病死亡。故D错误。

【答案】C

3.小鼠胚胎干细胞可诱导成能分泌胰岛素的胰岛样细胞。将胰岛样细胞移植给患糖尿病小鼠,可使患病小鼠血糖恢复正常水平。下列叙述错误的是()

A.小鼠胚胎干细胞可来自对囊胚内细胞团的分离培养

B.移植前,患病小鼠体内靶细胞缺失胰岛素受体

C.移植后,小鼠体内靶细胞加强了对葡萄糖的摄取、利用和储存

D.小鼠体内血糖浓度对胰高血糖素的分泌存在反馈调节

【分析】本题以常见疾病——糖尿病的某种治疗思路为切入点,考查考生对胚胎干细胞的来源、血糖平衡的调节、激素反馈调节机制及激素作用的特点等学科主干知识的理解和运用。同时考查了考生充分利用题干调节获取信息分析问题的能力,使考生充分体会生物学研究在实际生活中的重要作用,引导人们关注生活中的科学问题和自身健康,提高生物科学素养。

A选项:胚胎干细胞是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞。囊胚为早期胚胎,其内细胞脱细胞未发生分化,仍为全能细胞,因此可用于分离培养胚胎干细胞。故A正确。

B选项:据题干“将胰岛样细胞移植给患糖尿病小鼠,可使患病小鼠血糖恢复正常水平”可知,移植后小鼠体内胰岛样细胞分泌的胰岛素与靶细胞上受体特异性结合发挥了作用,使小鼠血糖恢复正常水平,今儿反推移植前小鼠患糖尿病是因为缺少胰岛素,而不是由于靶细胞缺失胰岛素受体造成的。故B错误。

C选项:移植后小鼠体内胰岛样细胞可产生胰岛素,胰岛素可以促进细胞摄取、利用和储存葡萄糖。故C正确。

D选项:在一个系统中,系统本身工作的效果,反过来又作为信息调节该系统的工作,这种调节称为反馈调节。胰高血糖素可以促进血糖浓度升高,二血糖浓度升高会反馈抑制胰岛A细胞的活动,是胰高血糖素分泌量下降,从而使激素水平处于稳定状态。故D正确。

【答案】B

4.低温诱导可使二倍体草鱼卵原细胞在减数第一次分裂时不形成纺锤体,从而产生染色体数目加倍的卵细胞,此卵细胞与精子结合发育成三倍体草鱼胚胎。上述过程中产生下列四种细胞,下图所示四种细胞的染色体行为(以二倍体草鱼体细胞含两对同源染色体为例)可出现的是()

【分析】本题以三倍体草鱼的培育流程为背景,将低温诱导染色体加倍的方法原理、多倍体形成、卵细胞形成过程、受精作用以及有丝分裂等学科主干知识有机串联在一起。该题构思巧妙,逻辑性强。既考查了考生对三倍体草鱼胚胎形成过程中染色体行为变化的掌握程度,又考查了考生获取信息、识图析图、逻辑推理、综合运用所学知识分析问题解决问题的能力。

题干叙述的三倍体草鱼胚胎的形成过程及在该过程中产生了初级卵母细胞、次级卵母细胞、卵细胞及胚胎细胞等四种细胞的信息可知:二倍体草鱼卵原细胞正常复制后由于低温诱导减数第一次分裂不能形成纺锤体,导致初级卵母细胞同源染色体不会发生分离,因此产生具有两个染色体的次级卵母细胞;次级卵母细胞着丝点分裂,染色单体分离,产生数目加倍的具有两个染色体组的卵细胞;卵细胞与具有一个染色体组的精子结合,形成具有三个染色体组的受精卵,进而有丝分裂形成三倍体草鱼胚胎。

A选项:因为在减数第一次分裂时不形成纺锤体,因此初级卵母细胞不会出现同源染色体分离的行为。故A错误。

B选项:由于初级卵母细胞的同源染色体未分离,导致次级卵母细胞仍然保留两对同源染色体,因此在分裂后期次级卵母细胞会出现着丝点分裂姐妹染色单体分开,每极中均含有四条染色体的行为。故B正确。

C选项:根据题干信息可知,卵细胞中应含有两个染色体组,四条染色体。故C错误。

D选项:三倍体草鱼受精卵中具有三个染色体组。受精卵通过有丝分裂进行胚胎发育,在有丝分裂中期,应有三个染色体组,每组有两条非同源染色体。因此胚胎细胞有丝分裂中期不会出现两个染色体组的染色体着丝点排列在赤道板上的行为。。故D错误。

【答案】B

5.为达到实验目的,必须在碱性条件下进行的实验是()

A.利用双缩脲试剂检测生物组织中的蛋白质

B.测定胃蛋白酶分解蛋白质的最适温度

C.利用重铬酸钾检测酵母菌培养液中的酒精

D.观察植物细胞的质壁分离和复原

【分析】培养学生的实验与探究能力,既是学科特点的体现也是新课程理念的要求,本题四个选项分别涉及考试说明要求的四个学生实验,考查考生对这些实验的原理、方法的理解掌握和基本生物学素养,引导中学生物教学要重视实验教学。生物教学中应在实践操作的基础上,注重学生对实验操作原理的理解、操作目的及实验结果的分析和归纳,以提高实验的质量和效率。

A选项:蛋白质可以在碱性条件下与铜离子反应生成紫色络合物。双缩脲试剂A液位0.1g/mL的NaOH溶液,B液位0.05g/mL的CuSO4溶液,操作时先加入A液提供碱性环境,再加入B液与蛋白质反应。故A正确。

B选项:本实验是测定胃蛋白酶分解蛋白质的最适温度,其他作用条件均为无关变量,应处于最适条件下。胃蛋白酶的最适PH为1.5-2.2,属于酸性条件。故B错误。

C选项:酒精在浓硫酸条件下与重铬酸钾反应,呈现灰绿色。故C错误。

D选项:观察植物细胞的质壁分离与复原实验中,应始终保持植物细胞的活性,选择的试剂应对细胞无毒害。学生在实验操作中,可以选择适宜浓度的蔗糖溶液、NaCl溶液等,无需选择碱性溶液。故D错误。

【答案】A

6.2015年2月3日,英国议会下院通过一项历史性法案,允许以医学手段培育“三亲婴儿”。三亲婴儿的培育过程可选用如下技术路线。

据图分析,下列叙述错误的是()

A.该技术可避免母亲的线粒体遗传病基因传递给后代

B.捐献者携带的红绿色盲基因不能遗传给三亲婴儿

C.三亲婴儿的染色体全部来自母亲提供的细胞核

D.三亲婴儿的培育还需要早期环胎培养和胚胎移植等技术

【分析】本题以2015年2月3日,英国议会下院通过的“允许以医学手段培养三亲婴儿”这一历史性法案为背景,通过简明的技术路线图,概述了培养“三亲婴儿”的技术原理。这不仅考查考生运用核移植、细胞培养、体外受精等现代生物工程原理理解上述科技前沿成果的能力,还考查了考生对核基因、质基因等遗传基础知识的掌握情况。该题立意新颖,紧扣时代脉搏,紧密结合线粒体遗传病这一在人群中发病率较高的疾病研究,一方面彰显生物学知识在解决实际生活问题,造福人类方面的重要性,另一方面又强调了科学技术必须符合社会伦理道德,在法律允许的层面内进行实施。其意在引导学生关注科学技术的新进展以及科学技术对社会发展的重大影响和意义,对加强法制观念的宣传教育也具有非常重要的意义。

A选项:由于线粒体存在细胞质,通过上述操作,巧妙的除去了母亲卵母细胞的细胞质,取而代之是正常捐献者卵母细胞的细胞质,因此母亲的线粒体遗产病基因不会传递给后代。故A正确。

B选项:由于红绿色盲基因位于细胞核中的染色体上,而捐献者只提供了细胞质,因此其红绿色盲基因不会遗传给三亲婴儿。故B正确。

C选项:三亲婴儿是由核移植之后的卵母细胞继续减数分裂与精子结合形成的受精卵发育而来,因此其染色体一半来自父方、一半来自母方。故C错误。

D选项:体外受精后,受精卵需要在体外培养成早期胚胎,才可以移植到母体的子宫内继续发育,因此三亲婴儿的培养还需要细胞培养、早期胚胎培养、胚胎移植等技术。故D正确。

【答案】C

7、DHA对脑神经发育至关重要。以A、B两种单细胞真核藻为亲本,利用细胞融合技术选育高产DHA融合藻。两种藻特性如下表。

自养

据表回答:

(1)选育的融合藻应具有A藻与B藻的优点。

(2)诱导融合前需用纤维素酶处理两种藻,其目的是获得。

(3)通过以下三步筛选融合藻,步骤可淘汰B藻,步骤可淘汰生长速成率较慢的藻落,再通过步骤获取生产所需的融合藻。

步骤a:观察藻落的大小

步骤b:用不含有机碳源(碳源——生物生长的碳素来源)的培养基进行光照培养

步骤c:测定DHA含量

(4)以获得的融合藻为材料进行甲、乙、丙三组试验,结果如下图。

①甲组条件下,融合藻产生[H]的细胞器是;丙组条件下产生ATP的细胞器

是。

②与甲、丙两组相比,乙组融合藻生长速率较快,原因是在该培养条件下

。甲、乙两组DHA产量均较高,但实际生产中往往采用甲组的培养条件,其原因是。

【分析】本题以利用植物细胞融合选育高产DHA融合藻为背景,一方面考查植物体细胞杂交、融合细胞的筛选方法、植物细胞代谢、植物细胞的结构与功能等基础知识及其应用;另一方面考查考生的获取信息能力、识图析图能力、知识迁移能力及综合归纳能力。

(1)问,主要考查考生阅读资料获取信息的能力。依据题干的信息可知要想选育“高产DHA融合藻”需要利用植物体细胞融合的方法,希望DHA融合藻同时获得A藻和B藻的优势性状,A藻的优势性状是在自养的条件下可以产生DHA,而B藻的优势性状是生长速率较快。此外,该设问还考查了学生对制备单克隆抗体实验设计思路的理解以及将此思路迁移应用的能力。其立意

具有引导中学教学对经典实验的丰富内涵进行挖掘和促进学生提高科学素养的作用。

(2)问,考查考生植物体细胞杂交技术的基础知识。植物细胞壁阻碍了植物体细胞的融合,植物细胞在融合之前,需要利用纤维素酶等去掉细胞壁获得具有活力的原生质体,通过人工诱导原生质体的融合,实现植物体细胞杂交的目的。

(3)问,考查考生运用植物细胞代谢及植物细胞培养等基础知识,合理设计筛选融合藻实验步骤的能力。在诱导A、B两种藻融合的过程中,会存在未融合的A、B两种藻以及B-B、A-A、A-B融合藻,且产生融合藻的概率较低。所以在筛选融合藻时,首先配置选择培养基——不含有机碳源的培养基,可以淘汰以B藻为主的异养藻,再通过观察藻落大小,可以淘汰以A 藻为主的生长速率较慢的藻类;最后利用化学方法比较精准的测定剩余藻的DHA含量,最终筛选出符合生产所需的高DHA含量的融合藻。

(4)问,以在不同条件下培养被筛选出的融合藻为背景,考查考生运用光合作用、细胞呼吸的基本知识分析判断实验结果的能力以及考生识图析、图和综合归纳的能力。

①问,突出考查细胞结构与功能、光合作用和细胞呼吸等基础知识。依据题目给出的甲组融合藻的培养条件,可以得出在光照条件下,甲组融合藻既能进行细胞呼吸,也能进行光合作用。光合作用中光反应在叶绿体类囊体薄膜上可以产生【H】。有氧呼吸的第一、二阶段均能产生【H】,其第二阶段是在线粒体基质中通过丙酮酸和水的继续氧化分解而产生【H】的。丙组融合藻在黑暗条件下进行细胞呼吸时,其有氧呼吸的第二阶段和第三阶段在线粒体中进行,且均有ATP产生。

②问,考查考生识图析图能力、知识迁移能力及综合归纳能力。题目提供了不同培养条件下,融合藻生长速率和DHA含量的实验结果。通过甲、丙两组实验结果的比较可知,融合藻既能进行光合自养又能进行异养,且在光合自养的条件下融合藻的生长速率和DHA含量均高于异养条件下的培养结果。在此基础上比较分析甲、乙、丙三组融合藻的培养条件可知,乙组的培养条件既有光照又提供葡萄糖,该组融合藻既能利用光照进行光合自养,又

能利用葡萄糖进行异养,充分保障了该组融合藻的生长速率大于甲和丙组。

在甲、乙两组融合藻DHA含量均较高且乙组融合藻生长速率略高于甲组的情况下,由于甲组融合藻利用光能和简单的无机物通过光能自养即能生长,所以在确保DHA高产量的情况下,若实际生产的培养液中不提供葡萄糖,可以打打减低融合藻的培养成本,同时可以避免因培养液中滋生杂菌而带来的污染。

本题难度为。

8.纤维素分子不能进入酵母细胞,为了使酵母菌能够利用环境中的纤维素为原料生产酒精,构建了含3种不同基因片段的重组质粒,下面是酵母菌转化及纤维素酶在工程菌内合成与运输的示意图。

据图回答:

(1)本研究构建重组质粒时看选用四种限制酶,其识别序列如下图,为防止酶切片段的自身环接,可选用的限制酶组合是______或__________

(2)设置菌株Ⅰ为对照,是为了验证__________不携带纤维素酶基因。

(3)纤维素酶基因的表达包括__________和__________过程,与菌株Ⅱ相比,在菌株Ⅲ、Ⅳ中参与纤维素酶合成和分泌的细胞器还有______________________________。

(4)在以纤维素为唯一C源的培养基上分别培养菌株Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ,菌株___________不能存活,原因是_________________________________。

(5)酵母菌生产酒精的细胞部位是___________,产生酒精时细胞的呼吸方式是

___________,在利用纤维素生产酒精时,菌株Ⅳ更具有优势,因为导入的中重组质粒含有

____________。使分泌的纤维素酶固定于细胞壁,减少因培养液更新二造成的酶的流失,提高酶的利用率。

【分析】利用基因工程技术可使酵母菌产生胞外固定化的纤维素酶,从而能利用纤维素为原料一步法生产酒精。本题以此技术为背景,考查考生有关基因工程、基因表达、细胞器之间的分工和协调配合、无氧呼吸、酶在代谢中的作用等基础知识,同时也考查考生实验设计能力、获取信息能力和识图辨析能力。

(1)问,考查基因工程技术的操作工具——限制性核酸内切酶的作用特点。限制酶可以识别和切割特定的核酸序列,形成特定的黏性末端,通过DNA连接酶的作用可以把具有相同黏性末端的不同来源的DNA分子重新连接起来。若DNA片段两端的黏性末端相同,就会造成DNA分子的自身环化连接,或者两个DNA片段的任意连接,这样就极大地降低了重组目的基因的效率。所以在实际操作中,选择产生不同黏性末端的限制酶来构建重组质粒,以避免酶切片段自身连接或任意段连接的问题。

(2)问,考查生物实验设计的基本原则。依据题目的背景信息,可以判断出实验目的是通过构建重组质粒,使酵母菌经转化获得纤维素酶基因。因此在实验操作中,首先要设置实验的对照组,排除选用的质粒和酵母菌基因组中均不含有纤维素酶基因。

(3)问,考查基因的表达、细胞器之间的分工和协调配合等基础知识。目的基因的表达包括转录和翻译两个过程。综合分析题干及示意图信息,可以得知纤维素酶需要分泌到细胞外才可以发挥分解纤维素的作用。纤维素酶为胞外酶,因此在合成和分泌的过程中,还需要细胞器内质网和高尔基体的参与。

(4)问,考查酶在细胞代谢中的作用等基础知识,以及识图辨析能力及综合归纳能力。分析题目给出信息,可以得出纤维素不能进入酵母菌细胞内,在以纤维素为唯一碳源的培养基上培养实验菌株,只有具有分泌纤维素酶能力的菌株才能分解胞外的纤维素获得生长所需的碳源。工程菌株Ⅱ中的质粒仅携带有纤维素酶基因,而无信号肽编码序列,虽然能够合成纤维素酶,但不能分泌到细胞外,菌株则无法获得可利用的碳源,因而不能存活。而菌株Ⅲ和菌株Ⅳ所获得的目的基因中加入了“信号肽编码序列”,依据题目图示信息,可以得出有了信号肽序

列,合成的酶分子才能够进入内质网继续加工最终分泌到细胞外,通过分解纤维素获得生存所需的碳源。

(5)问,考查细胞呼吸、基因工程的应用以及识图辨析能力。转化的酵母菌分泌纤维素酶分解利用纤维素,获得代谢所需的碳源,通过无氧呼吸在细胞质基质中氧化分解葡萄糖产生酒精。依据题目示意图中提供的信息,与菌株Ⅲ相比,菌株Ⅳ导入的重组质粒中添加了“A基因片段”,其表达的多肽序列使得纤维素酶能够固定在酵母菌的细胞壁上,致使酶分子不再游离于培养液中,这样可以减少因培养液更新而造成酶的流失,提高了纤维素酶的利用率,因此在生产过程中更有优势。

本题难度为。

9.白粉菌和条锈菌能分别导致小麦感白粉病和条锈病,引起减产,采用适宜播种方式可控制感病程度。下表是株高和株型相近的小麦A、B两品种在不同播种方式下的实验结果

据表回答:

(1)抗白粉病的小麦品种是__________,判断依据是______________________

(2)设计Ⅳ、Ⅴ两组实验,可探究______________________

(3)Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ三组相比,第Ⅲ组产量最高,原因是_________________

(4)小麦抗条锈病性状由基因T/t控制,抗白粉病性状由基因R/r控制,两对等位

基因位于非同源染色体上,以A、B品种的植株为亲本,取其F2中的甲、乙、丙单植自交,收获籽粒并分别播种于不同处理的实验小区中,统计各区F3中的无病植株比例,结果如下表。

据表推测,甲的基因型是______________,乙的基因型是___________,双菌感染后丙的子代中无病植株的比例为_______________________.

【分析】。混播可提高农田生态系统的生物多样性,增强其稳定性,减少人为因素的过分干扰。本题以不同播种方式对小麦感病程度及产量的影响实验,及利用不同抗病品种的小麦进行育种的实验为背景,给出考生实验过程中关于感病程度、单位面积产量、无病植株的统计数据。考查考生综合运用物种间相互作用、农田生态系统的稳定性、生物变异在育种上的应用以及遗传基本规律等基础知识,分析实验数据,解释生命现象和总结生命规律的能力。

(1)问,考查考生分析实验数据的能力,在不同播种方式的实验条件下,以不同的植株密度单独播种A品种小麦,均未感白粉病;而单独播种B品种小麦,均感白粉病。因此,A品种小麦具有抗白粉病的能力。

(2)问,考查考生分析、比较实验结果的能力。在试验中,Ⅳ组和Ⅴ组均为B品种,其差异因素仅为植株密度。在两种植株密度下,统计了B品种小麦感病程度及单位面积的产量。因此,设计Ⅳ组和Ⅴ组实验,可以探究植株密度对B 品种小麦植株的感病程度及单位面积产量的影响。

(3)问,考查考生综合运用物种间相互作用及农田生态系统稳定性等生物知识,分析实验数据、解释生命现象。白粉菌和条锈菌属于真菌,依靠其孢子在空气中的传播而感染小麦。株高和株型相近的小麦A品种和B品种分别具有抗白粉病和抗条锈病等特性,在混播后,一方面,分别降低了A、B两类品种的植株密度,另一方面,彼此阻止了真菌孢子在植株间传播。因此,混播后的小麦植株感病程度显著下降,有效地提高了小麦的单位面积产量。

(4)问,考查考生运用生物变异理论在育种上的应用以及遗传基本规律等基础知识,根据植株的表现型推断各自基因型。依据甲植株自交和F3中的25%

抗条锈病植株,可以推断出抗条锈病是由隐性基因t控制;依据乙单株自交和F3中的75%抗白粉病植株,可以推断出抗白粉病是由显性基因R控制。两方面的综合可判断,甲、乙植株的基因型分别是Ttrr和ttRr。同理推断,丙植株的基因型为TtRr,自交后子代中无病植株的比例为25%抗条锈病与75%抗白粉病的乘积18.75%。

本题难度为。

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