新疆 姜 維
關注社會熱點 突出大綱變點
——對2017年生物高考的一些看法
新疆 姜 維
近幾年全國卷考查的主要內容為,選擇題部分(1)細胞的結構和功能,(2)細胞的代謝,(3)細胞的生命歷程,(4)遺傳的基本規(guī)律,(5)遺傳的分子基礎,(6)生命活動的調節(jié),(7)生物與環(huán)境,(8)基礎實驗及分析。非選擇題部分(1)細胞的代謝,(2)遺傳的基本規(guī)律及遺傳變異與進化,(3)生命活動的調節(jié),(4)生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)與調節(jié)。選做部分(1)生物技術實踐,(2)現代生物科技專題。這些測試的主要內容一般是不會變化的,但是試題的展現角度、背景是可以變化的。高考全國卷對基礎知識的考查所占的比重相對較大,同時也考查知識的靈活運用能力。
《考試大綱》中對能力要求的一些表述進行了調整。如將“關注對科學、技術和社會發(fā)展有重大影響和意義的生物學新進展以及生物科學發(fā)展史上的重要事件”調整成“關注對科學、技術和社會發(fā)展有重大影響的、與生命科學相關的突出成就及熱點問題”。這就要求考生在日常學習時關注當代生物科學的重大發(fā)現和研究成果,思考與高中階段所學知識的聯系,用所學知識和生物語言嘗試探究和解釋這些成就和熱點問題。
2016年中國十大科技進展新聞中與生命科學有聯系的項目有:“神舟十一號”飛船返回艙成功著陸,兩名航天員安全回家;中國科學家領銜繪制全新人類腦圖譜;中國科學家率先破解光合作用超分子結構之謎。
2016年世界十大科技進展新聞中與生命科學有聯系的是:3D生物打印新技術向人造器官移植邁出一大步;科學家首次用化合物把皮膚細胞轉化為心腦細胞;科學家徹底改寫細菌基因組,成功減少大腸桿菌遺傳密碼子;天文學家在太陽系外發(fā)現潛在宜居行星。
舉世關注的諾貝爾獎與生命科學關系密切?;瘜W獎:分子機器的設計和合成,成功合成了各類分子機器,從微型馬達到微型汽車再到微型肌肉;在分子層面上控制運動的技術。生理學或醫(yī)學獎:發(fā)現并闡明了細胞自噬作用的機理,細胞能夠消滅自身內部物質,方式是將其包裹進一個膜結構中,從而形成小型囊體并被運輸至被稱作“溶酶體”的回收機構進行分解。
(一)細胞代謝
1.質壁分離:分析植物的新鮮與萎蔫現象的原理,水分與細胞生命活性的維持。一些病癥與細胞的滲透作用的變化。
2.光合作用
(1)比較太空船的生菜生長、發(fā)育、繁殖情況與地球的生長情況;
(2)二氧化碳的吸收量,氧氣釋放量(總釋放量與凈釋放量)與太空船的小環(huán)境維持和物質循環(huán);
(3)光合作用的分子結構基礎,葉綠素分子實現光能的吸收、傳遞、轉化的過程與使用太陽能的問題,C3、C5的含量變化,比例變化與對光合作用的影響。
3.葡萄糖、丙酮酸的分解與線粒體的關系,ATP的產生與膜的關系,光合作用、呼吸作用產生的氫來路與去路。
(二)細胞結構
1.自噬現象,溶酶體、酵母菌液泡等細胞結構的變化及意義的分析,細胞的生命歷程關系;生物體對于饑餓的適應機理(能源物質的利用、細胞結構的利用);機體對于感染的反應(自噬與細胞凋亡);自噬基因的突變會導致疾病的發(fā)生(基因表達與變異的本質的認識,癌癥的認識)。
2.細胞中的膜泡運動實現了物質的運輸、信息的傳遞、細胞結構的轉化、細胞對外界成分的利用、細胞免疫等功能。
3.受精作用,受精卵的遺傳物質來源(細胞核、細胞質的DNA分布),受精過程(精子的形成、精子的變形、受精作用完成的標志),受精作用與生物變異的關系等幾個相關概念的復習和認識。
【例題】關于受精作用的敘述,正確的是 ( )
A.受精卵中的遺傳物質,一半來自卵子,一半來自精子
B.受精過程實現了兩個親本遺傳物質的融合,是生物變異的根本來源
C.受精卵的形成要依賴細胞膜的識別功能和膜的流動性才能完成
D.受精卵經過脫分化,再分化發(fā)育為一個個體說明受精卵也具有全能性
【答案】C
【解析】A項,受精卵中的遺傳物質存在于細胞核和細胞質中,細胞核中的遺傳物質一半來自精子,一半來自卵子,但細胞質中的遺傳物質主要來自卵子,少量來自精子。B項,生物變異的根本來源是基因突變,主要來源是基因重組(減數分裂過程),減數分裂過程中基因重組是有性生殖導致了不同個體遺傳物質的組合的前提。C項,精子、卵子接觸先依靠細胞膜表面的糖蛋白完成相互識別的過程,確認屬于同種生物后,依賴細胞膜的流動性完成受精。D項,受精卵在適當的環(huán)境中正常發(fā)育為一個個體,不需要脫分化、再分化等過程。
(三)遺傳規(guī)律
借助太空船蠶寶寶的培養(yǎng)過程和吐絲情況,考查家蠶的性別決定方式及伴性遺傳的應用,從吐絲的量、顏色等性狀、考查性狀與基因的關系,基因與染色體的關系,從部分個體的死亡討論與致死基因的關系。
【例題】判斷下列各圖所示不同的生物性染色體組成情況,不屬于同一類的是 ( )
【答案】C
【解析】本題主要考查對性別決定概念的學習和認識。人類、果蠅、蝗蟲的雄性個體性染色體的組成都是不同型的,而雌性個體的性染色體組成都是同型的,屬于XY型性別決定類型(蝗蟲屬于XO型性別決定方式),家蠶雄性是同型的性染色體,雌性是異型性染色體,故與其他不相同。
(四)穩(wěn)態(tài)調節(jié)
1.食品安全,植物激素的使用與保鮮原理,及其與作物產量的關系。
2.動物激素與青少年的生長發(fā)育的聯系,如性激素的作用,性激素的分級調節(jié)問題。
3.人類腦圖譜,與腦的功能、動物的神經調節(jié)等知識的聯系。
(五)生態(tài)
1.農藥等殘留物的積累與能量流動效率的關系。
2.食品價格與能量流動效率的關系。如雞蛋價格與糧食價格;產蛋量與季節(jié)的日常時間關系(信息傳遞)。
(六)綜合
1.中心法則相關內容
(1)激素的調節(jié)作用與性狀的表達,疾病的產生。
(2)抗體的合成與分泌,與抗原的特異性結合,抗原的徹底清除過程。
(3)生物性狀表達過程中遺傳物質的傳遞,遺傳的物質基礎。
(4)病毒的代謝、遺傳和性狀表達等。
2.滲透作用、胰島素的作用、抗利尿激素的作用等與糖尿病的癥狀,如“三多一少”現象分析。
2017年《考試大綱》中刪去選修1中“植物組織培養(yǎng)”的內容;《考試說明》選修1中增加“某種微生物數量的測定”以及“微生物在其他方面的應用”;選修3中“基因工程的原理及技術”調整成“基因工程的原理及技術(含PCR)”。
選修1和選修3的調整,前者體現了對應用能力的考查,考生在復習時要注意生物技術在生活中的應用,以及結合必修3酵母菌種群數量的增長曲線的實驗相關知識;后者則體現了現代生物科技常用技術的考查,考生在復習時要結合必修2中遺傳的分子基礎所學知識掌握PCR的原理。
【例題】請回答基因工程方面的有關問題:
(1)利用PCR技術擴增目的基因,其原理與細胞內DNA復制類似(如下圖所示)。圖中引物為單鏈DNA片段,它是子鏈合成、延伸的基礎。
①從理論上推測,第四輪循環(huán)產物中含有引物A的DNA片段所占的比例為_______。
②在第________輪循環(huán)產物中開始出現兩條脫氧核苷酸鏈等長的DNA片段。
(2)設計引物是PCR技術關鍵步驟之一。某同學設計的兩組引物(只標注了部分堿基序列)都不合理(如圖),請分別說明理由。
①第1組: ______;②第2組:______。
(3)PCR反應體系中含有熱穩(wěn)定DNA聚合酶,下面的表達式不能正確反映DNA聚合酶的功能,這是因為_______。
【答案】(1)①15/16 ②三
(2)①引物I和引物Ⅱ局部發(fā)生堿基互補配對而失效
②引物I′自身折疊后會出現局部堿基互補配對而失效
(3)DNA聚合酶只能將單個脫氧核苷酸連續(xù)結合到雙鏈DNA片段的引物鏈上
【解析】(1)①一個親代DNA分子復制4次得到16個DNA分子,不含引物A的DNA就一個(含有親代的模板鏈),其余均含有引物A,故含有引物A的DNA分子的比例為15/16。②由圖示知,第一、二輪循環(huán)合成的子鏈長度均不同,根據半保留復制特點,前兩輪循環(huán)產生的4個DNA分子的兩條鏈均不等長,第三輪循環(huán)產生的DNA分子存在等長的兩條核苷酸鏈,如下圖所示。(2)第1組中,引物Ⅰ和引物Ⅱ中第3、4個堿基發(fā)生互補導致失效。第2組中,引物Ⅰ′折疊后會出現前面5個堿基與后面5個堿基的互補而失效。(3)DNA聚合酶在催化DNA合成時只可將單個核苷酸連接至引物鏈上。
(作者單位:新疆兵團第八師石河子121團第一中學)