2017年天津高考生物学卷第8题的赏析

戴德凌

(广西柳州高级中学 545006)

1 题目

玉米自交系(遗传稳定的育种材料)B具有高产、抗病等优良性质，但难以直接培育成转基因植株，为使其获得抗除草剂性状，需依次进行步骤Ⅰ、Ⅱ试验。

步骤Ⅰ 获得抗除草剂转基因玉米自交系A，技术路线如图。

(1) 为防止酶切产物自身环化，构建表达载体需用2种限制酶，选择的原则是 (单选)。

① Ti质粒内，每种限制酶只有一个切割位点

② G基因编码蛋白质的序列中，每种限制酶只有一个切割位点

③ 酶切后，G基因形成的两个黏性末端序列不相同

④ 酶切后，Ti质粒形成的两个黏性末端序列相同

A.①③ B.①④ C.②③ D.②④

(2) 下表是4种玉米自交系幼胚组织培养不同阶段的结果。据表可知，细胞脱分化时使用的激素是 ，自交系 的幼胚最适合培养成愈伤组织作为转化受体。

激素 结果自交系 2,4-D(2.0mg/L)6BA(0.5mg/L)IBA(2.0mg/L)愈伤组织形成率(%)芽的分化率(%)根的诱导率(%)甲991390乙858087丙888312丁168583

(3) 农杆菌转化愈伤组织时，T-DNA携带插入其内的片段转移到受体细胞。筛选转化的愈伤组织，需使用含 的选择培养基。

(4) 转化过程中，愈伤组织表面常残留农杆菌，导致未转化愈伤组织也可能在选择培养基上生长。含有内含子的报告基因只能在真核生物中正确表达，其产物能催化无色物质K呈现蓝色。用K分别处理以下愈伤组织，出现蓝色的是 (多选)。

A.无农杆菌附着的未转化愈伤组织

B.无农杆菌附着的转化愈伤组织

C.农杆菌附着的未转化愈伤组织

D.农杆菌附着的转化愈伤组织

(5) 组织培养获得的转基因植株(核DNA中仅插入一个G基因)进行自交，在子代含G基因的植株中，纯合子占 。继续筛选，最终选育出抗除草剂纯合自交系A。

步骤Ⅱ 通过回交使自交系B获得抗除草剂性状

(6) 抗除草剂自交系A(GG)与自交系B杂交产生F1，然后进行多轮回交(如图)。自交系B作为亲本多次回交的目的是使后代 。

(7) 假设子代生活力一致，请计算图中育种过程F1、H1、H2、H3各代中含G基因植株的比例，并在图1中画出对应的折线图。若回交后每代不进行鉴定筛选，直接回交，请在图2中画出相应的折线图。

图1 筛选处理

图2 未筛选处理

(8) 下表是鉴定含G基因植株的4种方法。请预测同一后代群体中，4种方法检出的含G基因植株的比例，从小到大依次是 。

方法检测对象检测目标检出的含G基因植株的比例PCR扩增基因组DNAG基因X1分子杂交总mRNAG基因转录产物X2抗原—抗体杂交总蛋白质G基因编码的蛋白质X3喷洒除草剂幼苗抗除草剂幼苗X4

对Hn继续筛选，最终选育出高产、抗病、抗除草剂等优良性状的玉米自交系。

参考答案： (1) A (2) 2，4-D 乙 (3) 除草剂 (4) BD (5) 1/3 (6) 积累越来越多自交系B的遗传物质/优良性状 (7) 图3、4 (8) X4>X3>X2>X1。

图3 筛选处理

图4 未筛选处理

2 命题特点分析

这是一道大型综合性试题，检测学生综合遗传和基因工程知识解决生产实际问题的能力。

2.1 立足教材，突出考查学生的科学思维 试题立足于教材，并对教材内容进行了再加工，如第I部分提供的示意图源自人教版选修3教材“基因工程专题”中第12页的“农杆菌转化法”插图。试题的设问则是在主干知识网络的交汇点上创设新颖情境进行设计，要求学生在获取并理解试题提供的新信息的前提下，整合课本的基本概念、原理和操作等基础知识再作出回答，注重考查学生的理解能力、获取信息能力和综合运用能力，体现生物学科的特点，并在新情境中突出考查学生的生物学核心素养尤其是科学思维方面。

2.2 在解决生活中相关问题的过程中考查学生对核心概念的理解 试题以培育玉米新品种的科学实践为素材，围绕基因工程、植物细胞工程和杂交育种等相关技术手段和方法展开，使学生能够更好地理解人类借助生命科学的技术手段和方法，创造性地对生物性状的定向改变，从而实现人工选育出满足人类生产生活需要的新品种，解决了人类生产生活中的实际问题。试题还要求学生对基因、转录、翻译、细胞分化、遗传、变异、人工选择等生物学概念的理解和辨析，学生在较好地理解核心概念的基础上，进一步形成了结构和功能、进化与适应等生命观念，体现了生命科学的社会责任意识和担当能力。学生在解题过程中感受到生命科学以及其相关的科学技术对人类生产生活和社会进步的积极影响，体现了生物学科核心素养中的生命观念和社会责任。

3 试题解析

试题第I部分以基因工程和植物组织培养技术的操作流程为主线，在“构建表达载体”“诱导幼胚生成愈伤组织”“筛选转化抗除草剂基因的愈伤组织”“选育抗除草剂的纯合自交系A”等关键环节创设新情境设置问题，具体分析如下： 第1小题，考查学生“双酶切法”防止酶切产物自身环化的原理。学生只有在充分理解限制酶和DNA连接酶作用特点的前提下，经过分析才能得出“双酶切”是让酶切产物两端的黏性末端不相同从而达到防止目的基因和运载体自身环化，实现两者定向连接的目的。第2小题，考查学生对“脱分化”和“再分化”概念的理解。学生需要依据题干提供的“4种玉米自交系幼胚组织培养不同阶段的结果”图表中的数据，进行比较和分析，综合判断得出结论。第3和4小题，考查学生筛选转化的愈伤组织的原理。其中，第3小题考查选择培养基的筛选原理，第4小题考查“报告基因”筛选的原理。学生只有在充分理解试题提供的“技术路线图”和获取题干信息后，才能正确理解“报告基因”筛选的原理是因其基因结构中含有内含子，只有随着Ti质粒转化进入植物愈伤组织细胞中才能够正确表达，从而在K物质的处理下显蓝色，以此区别未转化成功却因表面残留农杆菌但能够在含除草剂的选择培养基上生长的愈伤组织。第5小题，考查学生分离定律的应用。学生根据题意，在明确转基因植株为杂合子后，经过分析得出自交后代中含G基因的植株中纯合子占1/3的结论。

试题的第II部分以杂交育种的操作过程为主线，在“筛选高产、抗病、抗除草剂等优良性状组合的新品种的操作方法”和“鉴定含G基因植株的不同方法”等操作环节上设置问题，具体分析如下： 第6小题，考查学生对选育过程中“多轮回交”操作的理解。F1作为抗除草剂系A(GG)与高产、抗病的自交系B杂交的子一代，虽具备高产、抗病、抗除草剂优良性状，但只有杂种优势，不能稳定遗传。学生需要通过题干提供的示意图，分析得出F1通过与高产、抗病的自交系B“多轮回交”，是为了实现逐代积累高产、抗病的基因。第7小题，考查学生分离定律的应用。试题除了要求学生在F1回交后分别计算“抗除草剂筛选处理”和“未筛选处理”的每一代含G基因的植株比例，第7小题还进一步要求学生在折线图中做出表达。学生经过数据处理并以折线图形式做出表达后，很容易理解人工选择的实质是改变基因频率。第8小题，考查学生对目的基因的鉴定与检测方法原理的理解。学生只有正确理解目的基因在导入受体细胞后，插入受体细胞染色体上不一定能正常转录，能转录的目的基因细胞不一定能正常翻译出蛋白质，能翻译的目的基因蛋白质产物的细胞不一定有正常的功能，再结合题干提供的“鉴定含G基因植株的4种方法以及检出的含G基因植株的比例”的图表的信息，才能推测出同一转基因G的后代群体中，4种方法检出含G基因植株的比例大小。