高中生物基因工程習題的突破思路分析

摘 要：基因工程是高中生物教學中的重要構成部分，是高考的?？贾R點和重點.相關習題類型靈活多變，知識點復雜，在教學過程中，為了使學生識記相關概念，掌握不同題型的突破思路，拓展學生的思維能力，構建舉一反三的學習模式，提高學生的解題能力以及生物學習成績，高中生物教師應當從整體上把握該部分知識，建立起整體和部分的聯系，構建系統化的知識點和知識結構，結合自身工作經驗，優選并精講相關習題，使學生快速掌握不同習題的突破技巧.

關鍵詞：習題;基因工程;突破思路;高中生物

中圖分類號：G632 文獻標識碼：A 文章編號：1008-0333（2022）22-0140-03

高中生物基因工程涵蓋很多的知識點，一些基礎知識需要學生去牢固記憶，在運用的過程中注重把握和背誦，還有一部分知識則需要學生進行深入理解，在實際運用過程中進行掌握和舉一反三，從而為提高學生的解題能力和加深對課堂內容的理解做好鋪墊和鞏固.高中生物教師應注重引導學生做好不同類型習題突破思路的總結和分析，對不同類型的習題進行歸類和劃分，總結自己的解題技巧，掌握習題規律，使其在以后的解題中能夠靈活應對.

1 基因工程概念類習題的突破思路

基因工程類型習題的概念與遺傳學、生物化學、微生物學、分子生物學等諸多專業方面基礎知識相關，技術理論知識十分繁雜，概念繁雜，內容抽象，學生在理解和記憶起來有相當的困難.基礎類的習題主要考察學生對基因工程中相關概念和過程記憶的準確程度.該類習題難度并不大，大部分的內容都可以在教科書找到，只要學生在日常的學習中認真細致，緊跟教師的引導和講解，在課下腳踏實地及時進行復習和鞏固，切實打牢基礎知識，就能夠很好地掌握這一部分習題，構建起知識框架，在解題中也很容易就能夠得出正確答案了.

例1 基因工程中所用物質以及發揮的作用對應正確的是（）.

A.限制酶- 切斷DNA堿基對間的氫鍵

B. DNA連接酶-形成雙鏈DNA片段間的磷酸二酯鍵

C.鈣離子-攜帶目的基因進入受體細胞

D.基因探針-檢測目的基因是否翻譯成蛋白質

題目考查了基因工程的基本工具，屬于基礎習題，難度較小.突破該題的關鍵在于牢固掌握基礎知識，在瀏覽選項的過程中，能夠迅速調動起與之相關的技術概念和生物知識，找到易錯點，將腦海中的概念和給出的選項逐一進行仔細對比.限制酶的作用是識別相應的序列，并促使每一條鏈中特定位置的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷裂; DNA連接酶通過催化作用，促使雙鏈DNA片段間的磷酸二酯鍵形成;鈣離子用于增大細胞的通透性;基因探針是檢測目的基因是否導入了受體細胞.綜上可知只有B項正確.

2 基因工程過程類習題的突破思路

該類習題從整體上考察學生對不同基因工程過程的掌握情況.在解答過程中，不僅要關注整體，還要注重細節中的邏輯性和準確性，需找到不同基因工程相關環節的區別與聯系，對不同基因工程相關環節了然于心.尤其針對帶有圖像的習題，應先搞清楚圖像部分的內容，和頭腦中已存儲的知識建立起聯系，找到習題考察的重點，認真分析，不忽略細節.

例2 如圖1所示為運用基因工程生產胰島素的三種途徑，則由圖判斷以下說法不正確的是（）.

A.選取的質粒要帶有標記基因

B.受體細胞A一般選用受精卵，過程③會用到胚胎移植技術

C.受體細胞B通常選用卵細胞或受精卵，而不選用體細胞

D.⑥常用的方法是用鈣離子處理大腸桿菌，使其易于吸納重組質粒M

題目結合給出的圖考查了基因工程中質粒的特點、動物基因工程以及植物基因工程知識.突破該習題時應認真讀圖，結合所學判斷生產胰島素的具體途徑，而后通過聯想基因工程知識進行作答.根據基因工程中質粒的特點可知A項的敘述正確.動物基因工程中因受精卵比較大，而且具有較高的全能性，因此，往往用于導入重組的質粒，而后導入受孕母羊體內，B項正確;植物基因工程中的受體細胞為體細胞，經過脫分化、再分化等過程發育完整的植株，C項錯誤;基因工程中使用鈣離子處理細菌受體細胞，會增大細胞膜的通透性，使其方便吸收重組的質粒，D項正確.綜上只有C項的說法錯誤.3 基因工程原理類習題的突破思路

基因工程原理類習題對學生的分析以及理解能力要求較高.學生在做這一部分題時，通常會有畏難情緒，教師應引導學生反復梳理相關原理概念，幫助學生建立起掌握知識點的信心.同時，教師還可以有意識地向學生拓展一些新興前沿科技發現，由于基因工程相關的知識處于當前科學發現的前沿之一，該專題與科學研究熱點，發展趨勢和應用前景息息相關，教師可以在學生知識結構和水平基礎之上，引導他們對知識點層層分析和深入，遵循學生學習的認知特點，確保教學實施的有序性和邏輯性.在做題過程中要通過審題把握問題本質，不要被題干迷惑，明確其考查的知識點，結合所學找到解題突破口.

例3 為構建重組質粒pZHZ2，可利用限制酶E、F切割目的基因和質粒pZHZ1，后用相應的酶連接，據圖2判斷以下說法不正確的是（）.

A.基因工程的核心是構建重組DNA分子

B.質粒上存在RNA聚合酶結合的位點

C.重組質粒pZHZ2只能被限制酶G、H切開

D.質粒pZHZ1、pZHZ2復制時一定會用到DNA聚合酶

題目考查質粒、相關酶在基因工程中的作用機制，能很好地檢驗學生對質粒以及相關酶的理解深度.解答該習題應認真讀圖，對比質粒重組后的變化.根據所學可知A項的說法正確.因質粒的成分為DNA，在RNA聚合酶的作用下進行轉錄，因此，B的說法正確.由圖可知重組質粒中仍存在限制酶E、F的切割位點，因此，其也能被酶E、F切割，C項錯誤.質粒的本質為DNA，其復制時需應用到DNA聚合酶，D項正確.

4 基因工程綜合類習題的突破思路

基因工程綜合練習題的解題思路通常與題目內容直接相關，該類習題創設的情境一般較為新穎，往往與前沿科技相結合，教師在引導學生解答此類習題時，可以適當拓展有關科技前沿的新發現等，調動起學生的學習積極性，幫助學生構建起生物知識和實際生活的橋梁，讓學生理解生物知識在日常生活中所起到的巨大作用，從而增添學生的學習積極性.這類習題雖然形式新穎，但萬變不離其宗，考察的知識仍與基礎相關，因此，只要牢固掌握深入理解，并不難作答.解答該類習題應放平心態，不要急于動筆作答，因為有些答案就隱藏在題干之中，只要認真審題，搞清楚題干，就會對做題的思路帶來很大的突破.另外，教師還可以引導學生通過繪制相關草圖，輔助分析理解題意，幫助學生理清思路.

例4 如圖3所示為pBV220大腸桿菌溫控載體的結構，大小為3666bp（bp表示堿基對），其中PRPL、rrB、Ampr、ori分別為分別為啟動子、基因的終止轉錄信號、氨芐抗性基因、質粒復制起點，而EcoRI、HindⅢ為相關的限制性內切酶.

（1）基因工程的核心步驟為_____;

（2）由圖可知pBV220作為運載體具備的條件有_____、_____;

（3）該質?？杀籄、B、C三種限制性內切酶同時切割.單獨A切割得一條長鏈，單獨B切也得一條長鏈，A和C同時切割得2個500bp和1個2666bp片段，B和C同時切割得2個250bp和1個3166bp片段.若以A的切割位點為計算起點，則B的切割位點與A點最短長度為_____，C的兩個切割位點與A點的最短距離分別為_____、_____.

（4）PR和PL都是啟動子，pBV220載體構建過程中把兩個啟動子串聯在一起，形成了雙啟動子，雙啟動子的作用可能是_____.溫控基因CIts857編碼對溫度敏感的CIts蛋白，CIts在30℃時具有抑制啟動子的活性，在42℃時失活.促進工程菌目的基因表達的誘導溫度為_____.

題目考查基因工程的應用以及操作程序，具有一定難度.解答該習題需要仔細審題，將題意搞清楚，并結合所學知識進行分析.其中前兩問較為簡單，其中構建目的基因的表達載體為基因工程的核心步驟，pBV220作為運載體具備多個限制性內切酶的切割位點以及標記基因.問題（3）根據題意可知，該質粒含有A酶切割位點、B酶切割位點各一個，以及C酶切割位點兩個，且A和C酶以及B和C酶切點之間的長度分別為500bp、250bp，因此，以A的切割位點進行計算，B的切割位點與A點最短長度為500bp+250bp=750bp，C的兩個切割位點與A點的最短距離分別為500bp、1000bp.問題（4）雙啟動子的作用可能為保證目的基因能夠高水平表達.為保證工程菌目的基因表達就要CIts蛋白失活，則促進工程菌目的基因表達的誘導溫度為42℃.

參考文獻：

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[3] 侯勤堂.聚焦科學思維，打造基因工程專題復習新模式[J].教學考試，2019（15）：45-49.

[4] 陳金成.高中生物“基因工程”專題“合作—探究”式教學策略的構建與實踐研究[J].新課程（下），2018（09）：90.

[責任編輯：季春陽]

收稿日期：2022-05-05

作者簡介：萬旭峰（1978.6-），男，江蘇省常州人，本科，中學一級教師，從事高中生物教學研究.