2015年天津市高考生物学试题赏析与启示

戴德凌

(广西柳州高级中学 545006)

1 例题

(2015天津高考)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________。

A．①② B．①③ C．②④ D．③④

(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，因为导入中的重组质粒含有________。使分泌的纤维素酶固定于细胞壁，减少因培养液更新而造成的酶的流失，提高酶的利用率。

参考答案 (1)B (或C) C(或B) (2)质粒DNA和酵母菌基因组 (3)转录 翻译 内质网、高尔基体 (4)II 缺少信号肽编码序列，合成的纤维素酶不能分泌到胞外，细胞无可利用的碳源 (5)细胞质基质 无氧呼吸 A基因片段。

2 试题特点及启示

本题从以下两个方面体现了创设新颖题境，突出考查学生获取信息、知识迁移的能力。

2.1 借助当代生物科学的新进展 试题将植物的纤维素酶基因导入酵母菌以求解决酵母菌利用环境中纤维素的实际问题作为题境，学生需要将“新进展”与基因工程等现代生物技术的基础知识联系起来回答此题。教师在教学中应注重将现代生物技术的基础知识与解决实际问题相联系，加强学生从“高起点”的“新进展”中获取信息，“低落点”的回归到基因工程、细胞工程、胚胎工程等现代生物技术相关原理和操作步骤的理解和掌握，并对相关技术原理和过程进行适当拓展和总结。

2.2 在教材基础上的拓展 试题在教材基础上的拓展不是就某个知识点的拓展和延伸，而是在主干知识网络的交汇点上设计问题，强调核心知识之间的综合与迁移。试题以“转纤维素酶工程菌”的操作和应用为主线，在细胞的结构、细胞呼吸、基因的表达等主干知识网络的交汇点上设计问题。例如，第(1)小题考查基因工程工具酶的使用原理，第(3)小题考查基因表达和生物膜系统的分工与合作，第(5)小题考查细胞呼吸的场所和产物。此外，试题提供的两张示意图分别源自人教版高中生物学教材必修一《分子与细胞》“合成的分泌蛋白运输到细胞外的过程示意图”和高中生物学教材选修三《现代生物科技专题》“思考与探究”栏目，并做了适当修改，对考生的识图、析图能力，以及考生从文字和示意图中获取和运用信息及知识迁移应用的能力提出更高要求。另外，试题还借助示意图，重点考查了考生对实验原理、设计思想、方法和操作步骤的理解，以及对实验结果的正确解释分析和合理的推论。例如，第(2)小题考查实验设计中设置空白对照的用途。第(4)小题，要求考生通过试题提供的示意图，运用“对照”原则对菌株I、II、III、IV进行分析，得出纤维素酶基因、信号肽编码序列和A基因片段的作用分别是指导“工程菌”合成纤维素酶、分泌纤维素酶、将纤维素酶转移至细胞膜表面，从而判断只有导入了纤维素酶基因并能成功分泌的菌株III、IV才能在以纤维素为唯一C源培养基上存活。教师在教学中应突出生物学科属于科学课程的性质的学科特点，重视教材的使用，挖掘教材素材对学生进行获取信息等能力的培养。