2022年廣東省普通高中學業水平選擇性考試第16,19,20題創新點分析及變式展示

廣東 朱叮叮 鐘佩英 余 躍

【真題展示1】(2022年，廣東省普通高中學業水平選擇性考試，第16題)遺傳病監測和預防對提高我國人口素質有重要意義。一對表現型正常的夫婦，生育了一個表現型正常的女兒和一個患鐮刀型細胞貧血癥的兒子(致病基因位于11號染色體上，由單對堿基突變引起)。為了解后代的發病風險，該家庭成員自愿進行了相應的基因檢測(圖1)。下列敘述錯誤的是

( )

A.女兒和父母基因檢測結果相同的概率是2/3

B.若父母生育第三胎，此孩攜帶該致病基因的概率是3/4

C.女兒將該致病基因傳遞給下一代的概率是1/2

D.該家庭的基因檢測信息應受到保護，避免基因歧視

【參考答案】C

【創新點說明】本題以遺傳病的診斷和遺傳咨詢為情境，考查學生對實驗結果的信息提取能力、遺傳問題分析能力和生命倫理觀念，對師生在復習備考上有很強的指導性，很好地體現了高考“立德樹人、服務選才、引導教學”的目的。考查內容符合新高考“四層”要求：(1)與直接給出個體基因型的傳統題目相比較，本題需要學生運用探針雜交等基礎知識，分析圖中實驗結果，這是對“必備知識”和科學文獻閱讀“關鍵能力”的考查；(2)D選項尊重個人基因隱私權，注重生命倫理觀念，是對“核心價值”的考查；(3)A、B、C選項的判斷需要學生具有基本的遺傳分析和推理能力，體現了對“科學思維”的考查。本題也貼合了新高考的考查要求，學生解題需要具備學科素養和必備知識，具有基礎性；需要學生綜合運用分離定律、DNA分子雜交等相關知識，具有綜合性；需要學生針對具體問題情境，解決遺傳咨詢相關問題，具有應用性；需要學生根據DNA雜交結果和在題干信息構成的復雜情境中分析出個體基因型，具有創新性。

【變式】α地中海貧血病是基因缺失導致的遺傳病，在我國華南和西南地區多見。正常人的一對常染色體上具有4個相關基因(A1、A1、A2、A2)；靜止型個體缺失了1個基因，表型和正常人一樣；標準型個體缺失了2個基因，表現為輕度貧血；典型患者缺失了3個基因，表現為中度或重度貧血；4個基因都缺失的個體在胚胎時期會流產。某夫妻均為靜止型，基因的分布情況如圖2，下列說法正確的是

( )

A.若不考慮遺傳變異，該夫妻后代可能的基因型和表型各有3種

B.若該夫妻生育了一個孩子，這個孩子表型正常的概率是1/4

C.若該夫妻生育出一個典型患者，則有一方配子可能發生了基因缺失

D.為減少新生兒α地中海貧血病，適婚男女應公開個人相關基因信息

【參考答案】C

【解題思路】在不考慮遺傳變異的前提下，甲產生的配子有兩種(A1A2和A1) ,各占一半；乙產生的配子有兩種(A1A2和A2)，各占一半。甲、乙配子隨機結合后，子代有4種基因型A1A1A2A2、A1A1A2、A1A2A2和A1A2，其中A1A1A2A2表型正常；A1A1A2和A1A2A2都為靜止型，表型正常；A1A2為標準型，表現為輕度貧血，子代有正常和輕度貧血2種表型，故A錯誤。靜止型和正常個體表型都正常，孩子表型正常的概率是3/4，故B錯誤。由題中信息可知，典型患者缺失了3個基因，而該夫妻后代一般最多缺失2個基因，出現缺失3個基因患者，說明可能是甲含A1的配子中缺失了A1基因，或者乙含A2的配子中缺失了A2基因，故C正確。公開基因信息侵犯個人基因隱私權，可能帶來基因歧視等不良后果，故D錯誤。

【變式說明】本題情境借鑒高考題的思路，來源于α地中海貧血病相關知識，題目設置上也借鑒高考題設計思路，注重貼合新高考要求。選項中基因隱私權體現了生命倫理觀念，題目具有一定難度，對于師生備考有積極意義，體現了新高考“立德樹人、服務選才、引導教學”的考查目的。考查內容符合“四層”要求，學生解答本題需要具有分離定律、遺傳變異和減數分裂等相關“必備知識”和閱讀理解、邏輯分析等“關鍵能力”，D選項要求學生具有正確的生命倫理價值觀，體現了“核心價值”，對于A、B、C三個選項的分析需要學生具有科學思維能力，體現“學科素養”。本題在考查要求上，不僅有基礎性，還有綜合性(需要學生將題干信息和多個知識點融會貫通)和應用性(利用知識、能力和素養解答典型患者產生的原因)，此外題目情境設置也具有創新性。

【真題展示2】(2022年，廣東省普通高中學業水平選擇性考試，第19題)《詩經》以“蠶月條桑”描繪了古人種桑養蠶的勞動畫面，《天工開物》中“今寒家有將早雄配晚雌者，幻出嘉種”，表明我國勞動人民早已擁有利用雜交手段培育蠶種的智慧，現代生物技術應用于蠶桑的遺傳育種，更為這歷史悠久的產業增添了新的活力。回答下列問題：

(1)自然條件下蠶采食桑葉時，桑葉會合成蛋白醇抑制劑以抵御蠶的采食，蠶則分泌更多的蛋白酶以拮抗抑制劑的作用。桑與蠶相互作用并不斷演化的過程稱為________________。

(2)家蠶的虎斑對非虎斑、黃繭對白繭、敏感對抗軟化病為顯性，三對性狀均受常染色體上的單基因控制且獨立遺傳。現有上述三對基因均雜合的親本雜交，F1中虎斑、白繭、抗軟化病的家蠶比例是________；若上述雜交親本有8對，每只雌蠶平均產卵400枚，理論上可獲得________只虎斑、白繭、抗軟化病的純合家蠶，用于留種。

(3)研究小組了解到：①雄蠶產絲量高于雌蠶；②家蠶的性別決定為ZW型；③卵殼的黑色(B)和白色(b)由常染色體上的一對基因控制；④黑殼卵經射線照射后攜帶B基因的染色體片段可轉移到其他染色體上且能正常表達。為達到基于卵殼顏色實現持續分離雌雄，滿足大規模生產對雄蠶需求的目的，該小組設計了一個誘變育種的方案。圖3為方案實施流程及得到的部分結果。

統計多組實驗結果后，發現大多數組別家蠶的性別比例與Ⅰ組相近，有兩組(Ⅱ、Ⅲ)的性別比例非常特殊。綜合以上信息進行分析：

①Ⅰ組所得雌蠶的B基因位于________染色體上。

②將Ⅱ組所得雌蠶與白殼卵雄蠶(bb)雜交，子代中雌蠶的基因型是________(如存在基因缺失，亦用b表示)。這種雜交模式可持續應用于生產實踐中，其優勢是可在卵期通過卵殼顏色篩選即可達到分離雌雄的目的。

③盡管Ⅲ組所得黑殼卵全部發育成雄蠶，但其后代仍無法實現持續分離雌雄，不能滿足生產需求，請簡要說明理由。

【參考答案】(1)共同進化

(2)3/64 50

(3)①常 ②bbZWB③Ⅲ組雄蠶的B基因位于Z染色體，雜交后代性別與卵殼顏色沒有直接對應關系，無法通過卵殼顏色分離雌雄。(合理即可)

【創新點說明】試題將現代生物技術與傳統文化蠶桑養殖有機結合，考查了對共同進化的理解以及應用遺傳規律、伴性遺傳、誘變育種等核心知識來解決生產實踐問題的能力，相比于往年的遺傳試題，該題考查的知識點廣，難度不高，注重知識的基礎性和綜合性，緊密聯系生活生產實際。新穎的情境創設展現了中華民族博大精深的農耕文化，滲透文化自信和勞動意識，試題充分體現了進化與適應觀、科學思維、科學探究和社會責任的學科核心素養。

【變式】唐朝詩人王建在《汴路水驛》中寫到“蛙鳴蒲葉下，魚入稻花中。”這句唐詩見證了我國稻田養魚的悠久歷史。稻田養魚，即利用稻田水面養魚，既可獲得魚產品，又可利用魚吃掉稻田中的害蟲和雜草，排泄糞肥，翻動泥土促進肥料分解，為水稻生長創造良好條件。近些年來，人們在稻田養魚的基礎上，創造了多種養殖模式，實現了稻、魚、鴨、蟹立體養殖，取得了顯著的經濟效益，探索出一條現代農業發展之路。回答下列問題：

(1)稻田群落中每種生物都占據著相對穩定的________，有利于不同生物充分利用環境資源，這是群落中物種之間及生物與環境間___________________的結果。

(2)請從生態系統的角度分析稻田養魚的優勢：___________________(答兩點即可)。

(3)請你設計實驗驗證某地區稻田養魚有助于水稻增產，且養草魚比養鯽魚對水稻增產更明顯。要求簡要寫出實驗思路和預期結果。

【參考答案】(1)生態位 共同進化

(2)養魚能除蟲除草，使能量流向對人類有益的方向；養魚增加了該生態系統中食物鏈的復雜性，從而增加了該生態系統的穩定性；魚翻動泥土促進了分解者分解有機物，也促進了水稻根系發育，有利于生產者和分解者生長繁殖(其他答案合理也可適當給分，任答兩點即可)

(3)實驗思路：選取該地區三塊大小、地形等環境條件相似的水稻田分別種上同種長勢相似的水稻苗，并標記為甲、乙、丙。甲田不養魚，乙、丙田插秧相同時間后分別放養多條等量的小草魚和小鯽魚，其他條件相同，水稻收成后分別測其產量。

預期結果：乙田水稻產量比丙田高，甲田產量最低。

【解題思路】(1)稻田群落中每種生物都占據著相對穩定的生態位，有利于不同生物充分利用環境資源，這是群落中物種之間及生物與環境間共同進化的結果。(2)從生態系統的角度分析稻田養魚的優勢有：養魚能除蟲除草，使能量流向對人類有益的方向；養魚增加了該生態系統中食物鏈的復雜性，從而增加了該生態系統穩定性；魚翻動泥土促進了分解者分解有機物，也促進了水稻根系發育，有利于生產者和分解者生長繁殖。(3)為驗證某地區稻田養魚有助于水稻增產，需設置不放魚的對照組，其他條件相同；為驗證養草魚比養鯽魚對水稻增產更明顯，需設置兩組，分別放養多條等量的小草魚和小鯽魚，其他條件相同。實驗思路及預期結果見答案。

【變式說明】題目以詩歌引入稻田養魚的農業生產實踐情境，考查了生態位、共同進化、生態系統及其穩定性等基礎知識；綜合考查了學生的理解能力、獲取信息能力、語言表達能力以及利用理論知識分析和設計實驗的能力；該題設問有層次，有較高的區分度，能體現學生學科核心素養層級。試題背景體現傳統的農耕文化和現代農業發展相結合，科學文化與生產勞動相融合，試題將進化與適應觀、科學思維、科學探究和社會責任的學科核心素養糅合成一體。

【真題展示3】(2022年，廣東省普通高中學業水平選擇性考試，第20題) 荔枝是廣東特色農產品,其產量和品質一直是果農關注的問題。荔枝園A采用常規管理,果農使用化肥、殺蟲劑和除草劑等進行管理,林下幾乎沒有植被,荔枝產量高；荔枝園B與荔枝園A面積相近,但不進行人工管理,林下植被豐富,荔枝產量低。研究者調查了這兩個荔枝園中的節肢動物種類、個體數量及其中害蟲、天敵的比例,結果如表1。

表1

回答下列問題：

(1)除了樣方法,研究者還利用一些昆蟲有___________________性,采用了燈光誘捕法進行取樣。

(2)與荔枝園A相比,荔枝園B的節肢動物物種豐富度___________________，可能的原因是林下豐富的植被為節肢動物提供了___________________，有利于其生存。

(3)與荔枝園B相比,荔枝園 A的害蟲和天敵的數量___________________,根據其管理方式分析,主要原因可能是___________________。

(4)使用除草劑清除荔枝園 A的雜草是為了避免雜草競爭土壤養分,但形成了單層群落結構,使節肢動物物種多樣性降低。試根據群落結構及種間關系原理,設計一個生態荔枝園簡單種植方案(要求:不用氮肥和除草劑、少用殺蟲劑,具有復層群落結構),并簡要說明設計依據。

【參考答案】(1)趨光

(2)較高 食物和棲息空間

(3)較少 殺蟲劑殺除害蟲同時也殺傷天敵

(4)種植方案：荔枝林下種植豆科草木植物形成復層群落結構。設計依據：豆科植物共生的根瘤菌固氮提高土壤氮含量，可不用氮肥；豆科植物覆蓋競爭排除雜草，可不用除草劑；豆科植物為節肢動物提供生存條件，天敵比例也會增加，可少用殺蟲劑。

【創新點說明】本題素材選自曾贊安等人發表于《環境昆蟲學報》2008年第1期的文章(《不同管理方式下荔枝園節肢動物群落的調查》)。

(1)地方特色濃厚

本素材具有很強的廣東特色，也是實際生產中常見和亟待解決的問題。

(2)本題情境簡潔，難度適宜

本題選取適宜復雜度的實驗數據(原文數據如表2)，降低題目情境的難度，使題目情境既符合實驗事實，又能有效考查學生在真實情境中分析問題、解決問題的能力。

表2 不同荔枝園節肢動物各類群所占比例

(3)巧妙命制生態學開放性試題

恰到好處的生態學開放性試題的命制是比較有難度的。在原科研論文中，共有三組實驗，命題人在題干中只提供了兩組實驗數據，將另外一組實驗巧妙地演化為解決生產實踐問題的方案設計，這樣的方案設計題目可有效考查考生將所學生態學知識用于解決真實生產實踐問題的能力，這要求考生對課本中生態學知識有較深入的理解，同時也可引導考生對身邊常見的生物學現象的關注。

綜上，本題符合《中國高考評價體系》(以下簡稱《評價體系》)“四翼”中的基礎性、應用性和創新性，難度適宜，能夠較好地完成高考“服務選才”的任務。該試題情境源于身邊常見的生物學現象，關于方案設計的考查，需要考生利用所學生態學知識給出符合情境的答案，具有適度的發散性，這有利于引導教學——中學生物學課堂中應該關注身邊常見的生物學現象，并能夠準確描述、解釋身邊常見的生物學現象，靈活運用所學知識構建模型，對生產實踐中的問題提出合理的解決方案。

【變式】煙粉虱是至今為止唯一被冠以“超級害蟲”的農業害蟲，在采食多種植物后均可抵抗植物體中有毒物質的毒害作用，中國農業科學院研究團隊經過20年的研究，終于證明煙粉虱在進化過程中“竊取”了宿主植物的基因用以“解毒”。研究人員發現，煙粉虱通過一個特殊的水平基因轉移事件，獲得了源自于植物的酚糖丙二酰基轉移酶基因BtPMaT1。

(1)BtPMaT1基因的基本組成單位是___________________，該基因的表達包括___________________和___________________過程。

(2)煙粉虱“竊取”宿主植物的基因用以“解毒”的變異方式是___________________，此過程發生的遺傳學基礎是(答兩點即可)。

(3)煙粉虱在取食植物時會傳播大量的植物病毒導致農作物減產，植物病毒與植物的種間關系為。為了減少煙粉虱對番茄產量的影響，科學家構建了一種轉基因番茄品系，該轉基因番茄可以抑制BtPMaT1基因的表達而達到抗蟲的目的，請設計實驗驗證該轉基因番茄品系的抗蟲效果(簡要寫出實驗設計思路和預期結果及結論)。

【參考答案】(1)脫氧核苷酸 轉錄 翻譯

(2)基因重組 煙粉虱和植物的遺傳物質均為DNA；煙粉虱和植物基因表達都要經過轉錄和翻譯；煙粉虱和植物共用一套密碼子；基因是遺傳的功能單位(任答兩點即可)

(3)寄生 實驗設計思路：取生理狀況相似的煙粉虱若干，隨機均分為A、B兩組；讓A組采食轉基因番茄植株，B組采食非轉基因番茄植株；一段時間后，統計A、B兩組煙粉虱的存活率。預期結果及結論：A組煙粉虱存活率明顯低于B組，說明轉基因番茄品系有較好的抗蟲效果

【解題思路】BtPMaT1基因是有遺傳效應的DNA片段，基本組成單位是脫氧核苷酸。基因表達包括轉錄和翻譯兩個過程。水平基因轉移事件使得煙粉虱獲得了植物基因BtPMaT1，是跨物種的基因重組。基因重組得以實現的遺傳學基礎包括：煙粉虱和植物的遺傳物質均為DNA；煙粉虱和植物基因表達都要經過轉錄和翻譯；煙粉虱和植物共用一套密碼子；基因是遺傳的功能單位等。植物病毒與植物的關系為寄生；實驗設計思路和預期結果及結論見答案。

【變式說明】本題素材源于中國科學家關于煙粉虱防治的研究成果，相關研究成果發表于《細胞》。本題符合《評價體系》“四翼”中的基礎性、應用性和創新性。本題以水平基因轉移事件為情境，考查基因重組、基因的表達的重要概念，特別要求考生能運用基因工程的相關知識對基因重組的概念深入剖析，分析跨物種之間基因重組發生的遺傳學分子基礎，這就要求考生利用科學思維分析概念；實驗設計源于論文中的相關研究，考查學生設計實驗方案的能力，考查學生科學探究能力。