強化科學思維，重視科學探究

田奇林 劉江洲

高考命題的基本原則為以下幾點：優化考試內容，著力提高試題質量，提升《考試大綱》的科學性和公平性；依據高校人才選拔要求和國家課程標準，科學設計考試內容，增強基礎性、綜合性、應用性和創新性；提前謀篇布局，體現素養導向，做好與新課程標準理念的銜接，在高考考核目標中適當體現核心素養的要求，梳理“必備知識、關鍵能力、學科素養、核心價值”的層次與關系。重視弘揚優秀的傳統文化，強化育人的積極導向，關注學科特點和核心素養的綜合，提升學科素養，實現育人價值。重視形成生命觀點、承擔社會責任，尤其是高度重視強化科學思維和重視科學探究（強化思維框架）的命題理念。現就相關核心概念在2018年高考理科綜合生物試題全國卷命題方向及相應的應對策略做一探討。

NO.1 何謂生命

核心概念1：細胞

【具體內容】細胞的分子組成、細胞結構與功能、生命系統的層次（細胞構成生物體）；細胞的生活需要物質與能量、細胞的分裂、分化、衰老與凋亡。

【命題方向】這部分內容涉及的知識點較多，一般是對多個章節內容的綜合考查，往往以選擇題的形式呈現，綜合考查與生命活動密切相關的物質的元素組成、結構、分布和鑒定及這些物質與細胞結構或細胞代謝之間的關系；利用神經遞質、激素、抗體等考查細胞膜的識別功能，利用物質的跨膜運輸考查細胞膜的運輸功能，借助光合作用和呼吸作用考查葉綠體與線粒體的結構與功能，以及利用遺傳信息的表達考查細胞核核膜與核孔的運輸功能；以生物學最新成果與人類健康密切相關的熱點問題，結合細胞分裂與基因的表達考查細胞的分化，結合細胞的分子組成、結構、代謝及免疫考查細胞的癌變、衰老與凋亡。

【例1】生物體復雜的結構和生命活動的奧秘，歸根結底是物質的存在形式和運動變化。下列關于細胞內化合物的說法正確的是（ ）

A.細胞膜上的糖類可與蛋白質結合，不與脂質結合

B.細胞中的脂質均由內質網合成

C.生物大分子及其單體都是以碳鏈作為基本骨架

D.DNA可以儲存遺傳信息，而RNA不能儲存

【答案】C

【解析】在細胞膜的表面，有一層由細胞膜上的蛋白質與糖類結合形成的糖蛋白，細胞膜表面還有糖類和脂質分子結合成的糖脂。內質網是脂質合成的“車間”，細胞內的脂質除細胞本身制造外，還可以從外界吸收。碳元素參與生物體內有機化合物的組成，生物體內的生物大分子都是以碳鏈為骨架的，每一個單體都是以若干個相連的碳原子構成的碳鏈為基本骨架，由許多單體連接成多聚體。核酸是遺傳信息的攜帶者，DNA通過轉錄形成RNA，遺傳信息流向RNA，RNA就攜帶并儲存遺傳信息。

【啟示】這部分內容較為基礎，涉及的知識點較多，是細胞代謝、遺傳變異與生命活動調節的基礎，試題難度較小，多以信息題和綜合分析選擇題的形式呈現，結合學科內其他知識點進行試題命制。高考試題側重考查以下幾個方面：有機物分子的成分、結構、功能及相互關系，有機物的檢測和實驗探究，結合動植物細胞的亞顯微結構模式圖及代謝知識考查細胞器及細胞膜的結構與功能。

【例2】K+對生物體內多種酶具有活化作用，而Na+濃度過高會破壞酶的結構。因此，正常情況下，抗鹽生物細胞中能保持一個高的K+/Na+比值。下列相關敘述不正確的是（ ）

A.細胞對離子的吸收過程不一定消耗能量

B.膜蛋白對K+和Na+的轉運體現了細胞膜選擇透過性的功能

C.K+的高積累量保證了細胞正常生命活動的需要

D.細胞內K+和Na+積累量的差異取決于其遺傳特性

【答案】B

【解析】細胞吸收離子的方式有協助擴散、主動運輸等，協助擴散不消耗能量。細胞膜的功能有將細胞與外界環境分隔開、控制物質出入細胞、進行細胞間的信息交流，控制物質出入細胞這一功能體現了選擇透過性，選擇透過性是細胞膜的功能特性而不是功能。K+對生物體內多種酶具有活化作用，K+的高積累量是細胞正常生命活動的需要。不同生物細胞內K+和Na+積累量的差異是由遺傳物質決定的，取決于其遺傳特性。

【啟示】近年高考試題的選擇題已不是簡單知識的再現，而是要求考生能夠在試題所給予的相對簡單的情境中識別和使用相關知識。試題一般會提供相對簡單的試題情境，重點考查考生的生命觀點、科學思維和科學探究能力等。

【例3】生物都要經歷出生、生長、成熟、繁殖、衰老直至最后死亡的生命歷程，細胞也是一樣。下列對細胞生命歷程的相關敘述不正確的是（ ）

A.用X射線處理培養中的動物細胞，會因細胞膜的破壞加快細胞凋亡

B.細胞在癌變過程中，細胞膜上可能有甲胎蛋白和癌胚抗原等物質

C.部分高度分化的細胞依然具有細胞分裂能力，衰老的細胞內多種酶的活性降低

D.細胞分裂、分化、凋亡的過程都是細胞基因選擇性表達的結果

【答案】A

【解析】細胞凋亡受到嚴格的由遺傳機制決定的程序性調控，是一種自然的生理過程，用X射線處理細胞造成細胞膜的破壞屬于不利因素影響造成的細胞壞死。細胞在癌變的過程中，細胞膜的成分發生改變，有的產生甲胎蛋白（AFP）、癌胚抗原（CEA）等物質。部分高度分化的細胞可以進行細胞分裂，如記憶細胞在接受抗原刺激時，可以進行分裂、分化；細胞衰老的過程中，細胞內多種酶的活性降低，如黑色素細胞衰老，細胞中的酪氨酸酶活性降低，黑色素合成減少，所以老年人的頭發會變白。細胞分裂、細胞分化和細胞凋亡都是在基因控制下進行的，都有特異性組織蛋白的產生，都是基因選擇性表達的過程。

【啟示】細胞增殖、分化、凋亡、壞死和癌變之間既有區別也有聯系，高考通常會結合社會科技熱點和生命健康等具體的情境綜合考查考生對生物學概念的理解程度，體現生物學的生命觀點和理性思維等核心素養。筆者預測與有絲分裂、精子和卵細胞的形成過程有關的圖像仍將是2018年高考的重要考點，該部分知識以選擇題的形式考查的可能性較大。此外，2018年高考對細胞的分化、衰老、凋亡、癌變的考查將會以基本概念、基本原理為主，結合生物學最新成果及與人類健康密切相關的熱點問題，以選擇題的形式進行綜合考查。

NO.2 生命活動的基本原理

核心概念2：新陳代謝

【具體內容】新陳代謝的過程及其能量轉換與物質變化。

【命題方向】這部分內容是高考高頻考點，難度較大，賦分較高，主要以非選擇題的形式呈現。高考往往以選擇題的形式考查物質出入細胞的方式、ATP、光合作用的色素及滲透作用等知識；以選擇題或非選擇題的形式考查酶的本質、特性及其影響因素等相關知識；非選擇題中會以圖像圖表的形式考查光合作用與呼吸作用之間的關系及環境因素對光合作用和呼吸作用的影響，強調對考生實驗分析能力和實驗探究能力的考查。

【例4】某科研小組觀測不同光照條件下生長的瀘溪椪柑，結果見下表。請回答下列問題：

（1）在弱光下，椪柑通過__________和________來吸收更多的光能，以適應弱光環境。

（2）與強光相比，弱光下椪柑平均每片葉的氣孔總數________________________（填“多”或“少”）。

（3）測出各組真正的光合速率，每組均需再設置一組實驗，處理方法是________________。

（4）在中光照強度下，椪柑葉肉細胞的凈光合速率為4.17 μmol CO2·m-2·s-1時，該植物的生長情況是________________。

（5）將椪柑從中光照強度突然移至強光照強度的環境中，某種含碳化合物（C3或C5）減少，原因是________________________________。

【答案】（1）增加葉面積 提高葉綠素含量 （2）多 （3）對葉片進行遮光（黑暗狀態）處理，其他條件相同且適宜 （4）無法確定 （正常生長或負生長或維持原狀，答全給分） （5）當光照強度突然增強時，C3的合成速率不變，而消耗速率卻加快，導致C3化合物減少

【解析】（1）結合圖表分析，隨光照強度的減弱，葉色加深，平均葉面積增大。為適應弱光環境，椪柑通過增加葉面積和提高葉綠素含量來吸收更多的光能。（2）椪柑平均每片葉的氣孔總數=平均葉面積×氣孔密度，用表中數據可計算出弱光下椪柑平均每片葉的氣孔總數多于強光下的。（3）植物真正光合速率是凈光合速率與呼吸速率之和，表中給出的是凈光合速率，要測出各組真正的光合速率，還需在其他條件相同的前提下，對葉片進行遮光（黑暗狀態）處理，測出相應的呼吸速率。（4）整株植物的凈光合速率大于0才能正常生長，題干信息僅給出葉肉細胞的凈光合速率，不能分析出整株植物的凈光合速率情況，因此在中光照強度下該植物的生長情況不能確定。（5）將椪柑從中光照強度突然移至強光照強度的環境中，C3的合成速率不變，而消耗速率卻加快，導致C3化合物減少。

【啟示】預計2018年高考仍然會借助圖形或實例，以選擇題的形式考查物質出入細胞的方式；以選擇題或非選擇題的形式考查溫度（或pH）對酶活性的影響；多以非選擇題形式，借助圖表考查影響光合作用的因素，試題實驗化或以實驗數據的形式提供素材仍將是命題的重點，重在考查考生的實驗探究能力、綜合分析能力；光合作用和細胞呼吸作用的過程、場所，其在生產實踐中的應用及兩者之間的聯系與綜合計算等仍然是高考考查的熱點。復習時，考生應加強對經典真題的研究，學會在開放性、真實性的問題情境中規范答題（規范書寫、按試題要求作答、遵循學科規范），確保答案的準確性、科學性、完整性和簡潔性，尤其要加強對析因類試題的訓練。

核心概念3：穩態調節

【具體內容】穩態是生命系統的基本特征，維持穩態是維持健康的基本條件，穩態通過調節實現。

【命題方向】這部分內容是高考必考點，試題難度較大，常以選擇題和非選擇題的形式呈現。高考往往會結合圖表以選擇題的形式考查植物激素合成、運輸和作用及相關實驗的分析；以曲線表格和實驗操作等新情境為背景，以非選擇題的形式考查學生的實驗設計能力、實驗分析能力及綜合運用能力；以選擇題的形式考查反射與反射弧的相關知識；聯系生活實際，以非選擇題的形式綜合考查興奮的傳導與傳遞及動物激素的調節，并重視對實驗的設計和實驗分析能力的考查；以選擇題的形式考查內環境、細胞與內環境的物質交換、內環境各組分間的相互關系和免疫過程；借助生活實際，以非選擇題的形式綜合考查免疫調節、血糖調節、體溫調節和水鹽平衡調節；承擔社會責任，關注艾滋病的流行與預防。

【例5】給正常家兔靜脈注射20%葡萄糖溶液10 ml，尿量在短時間內將顯著增多，其原因最可能是（ ）

A.腎小管中液體滲透壓增高

B.腎小管對水的重吸收速率增加

C.胰島素分泌增加

D.抗利尿激素分泌減少

【答案】A

【解析】給正常家兔靜脈注射20%葡萄糖溶液后會使血漿滲透壓升高，經過濾形成的腎小管中的液體滲透壓升高，導致腎小管對水的重吸收速率減小，尿量增加。血漿滲透壓升高會刺激下丘腦滲透壓感受器，進而會促進垂體釋放抗利尿激素，抗利尿激素的分泌會增多。血漿葡萄糖含量增多會引起機體分泌較多的胰島素，但是和尿量增加沒有直接關系。

【啟示】復習時，考生要關注涉及生物學的社會議題，參與討論并做出理性解釋，辨別迷信和偽科學；主動宣傳健康生活、關愛生命和保護環境等相關知識；結合本地資源開展科學實踐，嘗試解決現實生活中與生物學相關的問題。

【例6】某課題組為了研究赤霉素（GA3）和生長素（IAA）對植物生長的影響，切取菟絲子莖頂端2.5 cm長的部分（莖芽），置于培養液中無菌培養。實驗分為A、B兩組，分別培養至第1天和第8天，再用適宜濃度的激素處理30天，測量莖芽長度，結果如圖1。當加入某種藥物完全抑制莖芽細胞的DNA復制后，GA3誘導的莖芽伸長生長被抑制了54%。下列敘述不正確的是（ ）

A.用激素處理時，應用IAA處理莖芽尖端而不是加在培養液中，原因是在幼嫩組織中，生長素進行極性運輸

B.GA3和IAA對離體莖芽的伸長生長都表現出促進作用，B組中起這種作用最為顯著的處理是IAA+GA3

C.GA3單獨處理的兩組中，A組效果更為明顯的原因可能是離體時間短的莖芽中自身的IAA含量較高

D.從細胞角度分析，GA3只能通過促進細胞伸長影響莖芽的伸長生長

【答案】D

【解析】激素是細胞間進行信息傳遞的信息分子，由于在幼嫩組織中，生長素進行極性運輸，故應用IAA處理莖芽尖端而不是加在培養液中。分析圖1可知，與空白對照相比，GA3和IAA的離體莖芽生長較快，說明二者均能促進生長。分析圖中的B可知，與空白對照組相比，兩種激素聯合處理對莖芽伸長生長的促進作用是13.0，GA3單獨處理對莖芽伸長生長的促進作用是6.5，IAA單獨處理對莖芽伸長生長的促進作用是4.5，由此可以推測GA3和IAA在對莖芽伸長生長的作用上存在協同關系，兩種激素共同處理時，這種作用更為顯著。GA3單獨處理的兩組中，A組的效果更為明顯，原因可能是離體時間短的莖芽中自身的IAA含量較高。DNA分子的復制發生在細胞分裂過程中，當加入藥物完全抑制莖芽細胞的DNA復制后，GA3促進莖芽伸長生長的作用被抑制了54%，從細胞角度分析，說明赤霉素促進莖芽生長的方式是促進細胞伸長和細胞分裂。

【啟示】預測2018年高考仍會趨向于對植物激素相關實驗設計、分析與應用進行考查，難度中等。備考時，考生要以教材實驗為依托，注重實驗分析；同時要理解生長素的作用，并識記其他植物激素的作用，重點關注多種植物激素在植物生長發育過程中的協同作用或拮抗作用，注重對知識的應用。《考試大綱》指出：運用所學知識和觀點，通過比較、分析和綜合等方法對某些生物學問題進行解釋、推理，做出合理的判斷或得出正確的結論?！犊荚嚧缶V》和《考試說明》規定的考試目標、范圍和考查的方向不是知識點的基本面貌特征，而是轉換了對文字圖表及數學模型的考查角度，弱化了對數學模型的直觀描述，重視對實驗數據模型、圖表和表現形式因果邏輯關系的推理。

【例7】在反射活動中，神經中樞既有興奮活動又有抑制活動，這是反射的協調功能所必需的。通常突觸前神經元微弱興奮，并不足以觸發突觸后神經元興奮或抑制。神經中樞抑制產生機制可分為如圖2所示三種模式。分析回答下列問題：

（1）模式1中，神經細胞①興奮，導致神經細胞②興奮，此時，可能引起神經細胞④的____________（填“Na+”“Cl-”或“K+”）通道打開而內流。神經遞質一般為小分子物質，通常通過胞吐方式釋放，其原因可能是__________________。

（2）模式2體現了神經調節中典型的__________________調節機制。

（3）模式3中：若⑤興奮會導致⑦興奮；若⑥興奮后⑤再興奮，⑦卻不產生興奮。分析其可能的機理是__________________。

【答案】（1） Cl- 突觸前神經元在短時間內釋放大量的遞質，確保突觸后神經元產生興奮或抑制

（2）（負）反饋 （3）⑥興奮后會抑制⑤釋放遞質（或⑥興奮后會促進⑤釋放抑制性遞質）

【解析】（1）模式1中，抑制性中間神經元釋放抑制性遞質作用于突觸后膜上的受體后，使突觸后膜上氯離子內流，從而加大神經細胞④的電位差，使神經細胞④更不容易興奮，達到抑制效果。要引起神經沖動需要一定量的神經遞質來進行刺激，大于某一值才可引起神經沖動，反之與未接受神經遞質一樣不產生神經沖動。而受體接受遞質后立即將遞質分解或轉運，如果不在同一時間內大量接觸遞質是不能引起神經沖動的，用胞吐的方式可一次性釋放大量的神經遞質，提高傳遞效率。（2）模式2中興奮性神經元釋放神經遞質使抑制性神經元興奮，釋放抑制性神經遞質，抑制性神經遞質反過來抑制興奮性神經元的活動，體現了神經調節的負反饋調節機制。（3）模式3中⑥興奮后⑤再興奮，⑥興奮后會抑制⑤釋放遞質，或⑥興奮后會促進⑤釋放抑制性遞質，因而⑦不能產生興奮。

【啟示】該部分知識年年必考，考查形式多種多樣，在選擇題和非選擇題均有出現，充分體現了該內容在高考中的核心地位。命題主要集中在以下幾個方面：人體的內環境與穩態常以人體健康以及與實際生產生活關系密切的熱點問題（如腎炎、肝炎等引起的內環境的變化等）為情境，以生活實例或圖表為載體，考查考生在新情境下分析、判斷和歸納問題的能力以及對相關概念內涵、外延的理解應用及分析的能力；免疫調節常以生活實例中的病例為載體，考查細胞免疫和體液免疫的過程及各種免疫細胞的作用，與生活實踐聯系緊密，主要考查考生運用生物學知識解決實際問題的能力；水鹽調節、體溫調節和血糖調節常結合生活實例，以圖表、實驗為主要形式綜合考查各種動物激素的功能、調節機制及相關的實驗設計、分析和評價，且往往將神經調節和免疫調節內容綜合在一起，主要考查考生的綜合運用能力。復習時，要崇尚并形成科學思維習慣：能夠運用歸納與概括、演繹與推理、模型與建模、批判性思維等方法探討生命現象及規律，審視或論證生物學社會議題。

核心概念4：生態系統

【具體內容】種群的動態變化、群落的演替、生態系統的運轉；生物離不開環境，并與環境相互作用，生物與環境組成生態系統。

【命題方向】這部分內容是高考必考點，試題難度適中，常以選擇題和非選擇題的形式呈現。試題往往以圖表的形式考查種群特征、種群數量變化、種群密度的調查方法、種間關系及群落演替等知識的理解和運用，重視對考生語言表達能力的考查；以食物鏈和食物網、生態農業、環境問題為背景側重考查生態系統的結構、物質循環、能量流動的特點及對生態系統穩定性的判斷，注重能量流動的相關計算，重視對能量流動圖解的分析。

【例8】運用生態學的相關原理，可以更好地服務于生產實踐。下列敘述不正確的是（ ）

A.可利用性引誘劑擾亂害蟲的交配，以減少對農作物的破壞

B.合理配置群落的空間結構，有利于提高生物群落整體對自然資源的充分利用

C.通過增加食物鏈提高人工生態系統的穩定性，以減少病蟲害

D.棲息地破碎化造成小種群，有利于維持生物多樣性

【答案】D

【解析】利用人工合成的性引誘劑擾亂害蟲的雌雄交配，使種群的繁殖力下降，從而減少害蟲對農作物的破壞。運用群落的空間結構原理合理配置群落的空間結構，可以充分利用空間和資源。生態系統中的成分越多，食物網越復雜，其自動調節能力就越強，抵抗力穩定性也就越高，所以人工生態系統可以通過合理增加食物鏈提高其穩定性，減少病蟲害。棲息地破碎化造成小種群，會減小個體間交配繁殖的機會，導致物種有滅絕的可能，生物多樣性減小。

【啟示】試卷中生態學方面的試題向考生和社會傳達了在對待地球資源的問題上，人類不能只求索取，無原則地索取最終受到損失的還是人類自身，為了全人類的自身利益，人類要樹立可持續發展觀，要具有保護地球環境的使命感和責任感。

【例9】“稻花魚”是在水稻田中養殖的鯉魚，稻田里的雜草、害蟲褐飛虱等是魚的主要“糧食”，魚的糞便又成了稻田的肥料。水稻與魚的“稻魚共生系統” 實現了自我平衡。回答下列問題：

（l）稻田中，褐飛虱與魚的種間關系是_________，鯉魚是_________營養級，若褐飛虱與魚之間能通過彼此產生的化學物質等來避敵或捕食，這說明信息能夠_______________，以維持生態系統的穩定。

（2）流入褐飛虱的總能量遠小于水稻固定的總能量，是因為水稻固定的總能量除流向褐飛虱外，還有流向分解者的和未被利用的，以及___________________________、___________________________。

（3）在生態系統中，氮元素可在__________________與無機環境之間不斷循環，但還需要往稻田中不斷地施加氮肥，原因是__________________。

【答案】（1）捕食 第二和第三 調節生物的種間關系 （2）自身呼吸作用散失 流向第二營養級的其他生物（兩空可以顛倒順序） （3）生物群落 稻田土壤中氮的含量往往不足以使作物高產，及稻田中的農產品不斷地輸出使一部分氮元素不能返回農田

【解析】（1）魚以雜草、褐飛虱等為食物，說明褐飛虱與魚是捕食關系，魚是第二和第三營養級；生態系統的信息傳遞能夠調節生物的種間關系，以維持生態系統的穩定。（2）輸入某一營養級的能量，一部分在該營養級生物的呼吸作用中以熱能的形式散失了，一部分流向下一營養級的生物，另有部分流向分解者和未被利用。（3）稻田是人工生態系統，是以提高農作物的產量和效益，使能量更多地流向人類，滿足人類的需要為目的的。稻田土壤中氮的含量往往不足以使作物高產，加之農產品源源不斷地自農田生態系統輸出，其中的氮元素并不能都歸還土壤，所以需要施加氮肥。

【啟示】近5年高考新課標全國卷對本專題的考查難度不大，考點主要為：種群的特征及種群密度的調查方法；群落的結構和演替類型；生態系統的結構、物質循環和能量流動的特點；生態系統穩定性的類型和高低的判斷等。高考中多以曲線或表格為載體考查種群密度和年齡結構等，結合實例考查群落結構和演替時，注重對語言表達能力的考查。此外，題目常借助簡潔的文字材料或者結合具體的食物鏈、食物網考查生態系統的結構及三大功能，非選擇題的填空內容注重對教材中的相關科學名詞及結論性語句進行考查。

核心概念5：遺傳變異

【具體內容】減數分裂，遺傳與變異，生殖與發育；與環境相互作用是直接原因。

【命題方向】這部分內容是高考必考點，試題難度大，賦分較高，以選擇題和非選擇題的形式呈現。試題往往以選擇題的形式考查遺傳物質發現的科學史及相關實驗，核酸的元素組成、結構與功能，基因的表達及基因對性狀的控制等，重視考查實驗的設計和實驗的分析能力；以非選擇題的形式考查基因型和表現型的推斷、實驗思路的設計與分析及簡單概率計算；以非選擇題的形式結合細胞分裂等知識考查分離定律、自由組合定律及遺傳的本質；以非選擇題的形式借助新情境，結合基因與性狀之間關系考查遺傳的基本規律及生物變異知識。

【例10】兔子具有黃色、白色和黑色三種毛色?；騇1（黃色）、M2（白色）、M3（黑色）的顯隱性關系為M1對M2、M3顯性，M2對M3顯性，且黃色基因純合致死。下列有關敘述不正確的是（ ）

A.黃色兔子一定是雜合子，黑色兔子一定是純合子

B.兩只黃色兔子交配，子代中黃色兔子概率為2/3

C.多年前兔子的毛色基因可能是由M1突變為M2或M3

D.兩只兔子雜交的子代可能有三種毛色

【答案】C

【解析】黃色基因純合致死，黃色兔子的基因型是M1M2或M1M3，都是雜合子；黑色兔子的基因型是M3 M3，一定是純合子。兩只黃色兔子交配產生的子代，不會有基因型為M1 M1的個體，所以子代中黃色兔子概率為2/3。因為黃色基因純合致死，所以多年前兔子的毛色基因可能是M2M2或M3M3的個體，因此C項是錯誤的?；蛐蚆1M3的個體與基因型M2M3的個體雜交，后代的基因型可能有M1M2 、M1M3 、M2M3 、M3M3，毛色可能有三種。

【啟示】利用基因分離定律和自由組合定律判斷顯隱性、推斷基因型和表現型、計算概率，基因分離定律的實質及其拓展在相關實驗結果分析上的運用，胚子致死、致死基因等引起的特殊分離比相關分析，基因定位的雜交實驗方案設計與分析，伴性遺傳的特點及相關基因型、表現型的推導和相關概率的計算是高考命題的重點。

【例11】某二倍體植物（染色體數是2n）是嚴格自花傳粉的植物，花頂生是野生型，花腋生是突變型。某研究小組就花位置性狀的顯隱性關系和控制花位置基因在染色體上的定位，進行了以下實驗。請分析回答（不考慮交叉互換）：

（1）在甲地的種群中，該植物出現一株花腋生突變。讓該植株自交，若后代__________________，則說明該突變型為純合體。

（2）在乙地的種群中，該植物也出現了一株花腋生突變且和甲地的花腋生突變同為隱性突變。將甲、乙兩地的花腋生突變型植株進行雜交，子一代表現型為花頂生植株，產生該結果的原因是__________________；若子二代中表現型及比例為花頂生植株∶花腋生植株=1∶1時，則說明___________________________。

（3）現有由一對隱性突變基因控制的花腋生突變植株和該種植物缺體（2n-1）系，請設計實驗方案確定該突變基因所處的位置，并闡明實驗的結果與結論。

【答案】（1）不發生性狀分離（全為花腋生植株）

（2）兩地的花腋生突變由不同的等位基因控制 控制花腋生突變的2對等位基因位于同一對同源染色體上 （3）實驗方案：讓該隱性突變植株與該種植物缺體（2n-1）系中的全部缺體分別雜交，留種并單獨種植 實驗的結果與結論：如果“與某種缺體雜交子代的花頂生植株∶花腋生植株=1∶1”，則說明花腋生突變基因定位于該缺體所缺少的染色體上。

【解析】純合子自交后代性狀不分離，讓該突變株自交，若后代全為花腋生植株，不發生性狀分離，則說明該突變型為純合體。（2）已知甲、乙兩地的突變均為隱性突變，將甲、乙兩地的花腋生突變型植株進行雜交，子一代表現型為花頂生植株，說明兩地的花腋生突變由不同的等位基因控制，子一代為雙雜合的個體，這兩對等位基因與染色體的位置關系有兩種可能：一是位于兩對同源染色體上，此種情況下若子一代自交，子二代中表現型及比例為“花頂生植株∶花腋生植株=9∶7”；二是位于一對同源染色體上，此種情況下若子一代自交，子二代中表現型及比例為“花頂生植株∶花腋生植株=1∶1”。（3）該嚴格自花傳粉的二倍體植物有2n條染色體，該種植物缺體（2n-1）系有n種，花腋生由一對隱性突變基因控制，該基因所在染色體的缺體與突變株雜交，后代表現型是花頂生植株∶花腋生植株= 1∶1；若突變株與其他缺體雜交，后代全為花頂生植株。

【啟示】高考試題選填空大幅減少，致使長空（要求回答原因、目的、實驗操作思路、實驗設計方案、理由、預期實驗結果及結論等）大大增加，提高了素養要求容量。此類試題重視從已學過的實驗原理、方法和操作步驟出發，考查考生設計實驗或對實驗方案做補充的實驗探究能力；倡導和捍衛簡約性原則，以實驗設計思路替代完整的生物學實驗方案，既適當減少了文字的表達量，強化了對考生歸納概括能力的考查，又彰顯了生物學科與教育測量學的本色，必然成為今后高考的命題方向。2018年遺傳試題的設問角度發生變化。前幾年往往通過現象提出問題，由現象到本質（難度較高），強調假說演繹。2018年的遺傳試題，重視由已知基因（本質）推測子代，強調演繹推理（就是從一般性的前提出發，通過推導即“演繹”，得出具體陳述或個別結論的過程。強調從一般到特殊的推理，是前提蘊含結論的推理，是前提和結論之間具有必然聯系的推理，也是前提與結論之間具有充分條件或充分必要條件聯系的必然性推理），推理難度相對變小。因此，考生一定要高度關注諸如假說演繹、演繹推理和類比推理等科學方法的研究和復習。備考時必須做到：密切關注近年來《考試大綱》的變化（考試內容和考試要求）；主動表達，提高語言表達能力；抓落實，重視開放性試題、原因類試題和實驗探究類試題（實驗目的、實驗的設計思路、實驗方案、實驗原理、實驗結果與預期等）的答題訓練；養成由宏觀到微觀、再由微觀到宏觀的思維習慣。

NO.3 生命發展的根由

核心概念6：生物進化

【具體內容】生物的多樣性與適應性是進化的結果，生命現象發生的根本原因是進化。

【命題方向】這部分內容是高考的?？键c，試題難度適中，主要以選擇題的形式呈現。高考常常在選擇題或非選擇題中以“育種”或“雜交實驗”為情境，結合遺傳規律考查三大可遺傳的變異；在選擇題中以某個特定種群的某些性狀為情境，圍繞現代生物進化理論的基本觀點結合遺傳規律考查基因頻率的計算。

【例12】雄性藍孔雀尾屏很大，使其逃避天敵的能力下降。但這一特性對雌孔雀具有吸引力，使大尾屏雄性個體的交配機會增加，并使該特性代代保留。下列敘述中正確的是（ ）

A.雄性藍孔雀尾屏很大，難以逃避天敵，屬于不利變異，成為淘汰的對象

B.孔雀進化的實質在于種群基因頻率的改變

C.雌孔雀對雄孔雀的選擇不影響基因頻率的改變

D.雌孔雀對雄孔雀的選擇屬于共同進化

【答案】B

【解析】生物的變異是不定向的，雄性藍孔雀尾屏很大，難以逃避天敵，屬于不利變異，變異的有害和有利是相對的，如大尾屏這一特性對雌孔雀具有吸引力，使大尾屏雄性個體的交配機會增加，并使該特性代代保留。種群是生物進化的基本單位，生物進化的實質在于種群基因頻率的改變。雄性藍孔雀的大尾屏對雌孔雀更具有吸引力，增大了交配機會，會影響種群基因頻率的改變。共同進化是指不同物種之間以及生物與無機環境之間相互影響，不斷進化和發展，因此，雌孔雀對雄孔雀的選擇不屬于共同進化。

【啟示】該部分內容主要考查生物進化的實質、現代生物進化理論的主要內容、物種形成過程，聯系遺傳的基本規律綜合考查基因頻率的計算。復習時，考生要在較好地理解生物學概念性知識的基礎上形成生命觀念，如系統觀（結構與功能、穩態與變化、物質與能量、信息與調控和生殖與發育等）、進化觀（遺傳與變異、進化與適應、統一與多樣等）、生態觀（生物與環境、群體與共存）等，并能夠用生命觀念認識生命世界、解釋生命現象，切忌死記硬背。

NO.4 改造生命的科學與技術

核心概念7：生物技術

【具體內容】微生物的培養、傳統發酵技術的應用、植物有效成分的提取方法。

【命題方向】這部分內容是高考的選考點，試題難度適中，以非選擇題的形式呈現。高考一般以生產生活實際為背景，重點考查微生物的培養、分離計數以及利用微生物的發酵來生產特定的產物和從生物材料中提取特定的成分等知識，強調與必修知識的融合。

【例13】有機化工原料氯苯不易降解，會污染環境，現欲從土壤中分離高效降解氯苯的微生物。回答下列問題：

（1）為了獲得能降解氯苯的微生物菌種，可在被氯苯污染的土壤中取樣，并應選用以_________為碳源的培養液進行選擇培養。除含有碳源外，培養液還應含有__________________、無機鹽和蒸餾水等。

（2）將獲得的3種待選微生物甲、乙、丙分別接種在1L 含20 mg氯苯的相同培養液中培養（培養液中其他營養物質充裕、條件適宜），觀測從實驗開始到微生物停止生長所用的時間，甲、乙、丙分別為33小時、15小時、46小時，則應選擇微生物_________（填“甲”“乙”或“丙”）作為菌種進行后續培養。若要測定培養液中選定菌種的菌體數，可選用_________法統計活菌數目，這種方法容易造成誤差，原因是_________。

（3）分離純化該菌種時，首先需要用_________對培養液進行梯度稀釋，進行梯度稀釋的理由是_________。

【答案】（1）氯苯 氮源 （2）乙 稀釋涂布平板 一個菌落可能來自兩個或多個細胞 （3）無菌水 培養液中該菌的濃度高，直接培養很難分離得到單菌落

【解析】在被氯苯污染的土壤中，可能含有能降解氯苯的微生物菌種；在以氯苯為碳源的培養液中，能降解氯苯的微生物可以生長繁殖，不能降解氯苯的微生物的生長受到抑制。培養微生物的培養基一般都含有水、碳源、氮源、無機鹽和水等。（2）在相同培養基中，從實驗開始到微生物停止生長所用的時間越短，微生物分解氯苯的能力越強，乙種微生物所需時間最短，分解氯苯的能力最強，所以選擇乙種微生物繼續培養。稀釋涂布平板法常用來統計樣品中活菌的數目，當樣品的稀釋度足夠高時，培養基表面生長的一個菌落，來源于樣品稀釋液中的一個活菌，通過統計平板上的菌落數，就能推測出樣品中大約含有的活菌數。但是當兩個或多個細胞連在一起時，平板上觀察到的只是一個菌落，所以用稀釋涂布平板法統計的菌落數往往比活菌的實際數目低。（3）分離純化菌種時，培養液中菌種的濃度高，直接培養很難分離得到單菌落，所以首先將菌液用無菌水進行一系列的梯度稀釋，然后將不同稀釋度的菌液分別涂布培養。在稀釋度足夠高的菌液中，聚集在一起的微生物將被分散成單個細胞，從而能在培養基表面形成單個的菌落。

【啟示】生物技術實踐考查的是生物技術的下游技術，注重操作實踐，重視微生物培養和有效物質的提取，在知道怎么做的前提下，重點考查為什么這樣做。復習備考時，考生可通過關注不同知識點之間的銜接、相關專題之間的聯系、選修與必修內容的整合，嘗試構建更為完善的知識網絡體系，提升自己綜合分析問題的能力?？此坪唵蔚拇鸢福y以進行精確的概括和歸納，只有對對照實驗的本質有深刻和全面理解才能答出關鍵點。這種試題和答案的設計思路，既能很好地體現高考服務選拔的核心立場，又能有效地提升考生生物學素養。

核心概念8：生物科技

【具體內容】克服遠緣不親和障礙的技術手段，對早期胚胎和配子的操作，修復重建已經破壞的生態環境。

【命題方向】這部分內容是高考的選考點，試題難度適中，以非選擇題的形式呈現。高考一般會以生命科學新進展為背景材料重點考查基因工程（含PCR技術和蛋白質工程）和細胞工程相關知識，兼顧胚胎工程，強調三大工程之間、必修模塊知識（有絲分裂、細胞癌變、體液免疫）之間的綜合考查。

【例14】干擾素是動物或人體細胞受病毒感染后產生的一種糖蛋白，具有抗病毒、抑制腫瘤細胞及免疫調節等多種生物活性?；卮鹣铝袉栴}：

（1）利用基因工程生產干擾素的方法之一：利用_________酶將干擾素基因與牛乳腺蛋白基因的啟動子等調控組件連接在一起構建基因表達載體，采用_________的方法導入牛的受精卵細胞中，經胚胎早期培養至_________期，移植入母體內發育成熟。移植的胚胎在受體內存活的生理學基礎是_________。利用PCR技術擴增目的基因時，需要加入兩種引物，原因是__________________。

（2）利用細胞工程也能產生干擾素，其設計思路為：將相應的免疫細胞和瘤細胞利用電激、PEG、_________等誘導融合，再利用選擇培養基篩選出雜交瘤細胞，經細胞培養可獲得大量干擾素。由于干擾素在體外保存困難，可利用蛋白質工程對干擾素進行改造，基本途徑為：預期蛋白質功能→___________________________推測應有的氨基酸序列→找到對應的脫氧核苷酸序列。

【答案】（1）DNA連接 顯微注射 桑椹胚或囊胚 受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發生免疫排斥反應 DNA 聚合酶只能從3端延伸DNA 鏈，用兩種引物才能確保DNA兩條鏈同時被擴增 （2）滅活的病毒 設計預期的蛋白質結構

【解析】（1）用DNA連接酶將干擾素基因與牛乳腺蛋白基因的啟動子等調控組件連接在一起，構建基因表達載體，通過顯微注射等方法導入牛的受精卵中，經早期胚胎培養至桑椹胚或囊胚時期，再移植到受體母牛中發育成熟。受體對移入子宮的外來胚胎基本上不發生免疫排斥反應，這為胚胎在受體內的存活提供了可能。DNA的兩條鏈是反向平行的，DNA 聚合酶不能從頭開始合成DNA，而只能從3端延伸DNA 鏈，用兩種引物才能確保DNA兩條鏈同時被擴增。（2）誘導動物細胞融合的常用誘導因素有聚乙二醇（PEG）、滅活的病毒、電激等。天然蛋白質合成的過程是按照中心法則進行的，而蛋白質工程與之相反，它的基本途徑為：預期蛋白質功能→設計預期的蛋白質結構→推測應有的氨基酸序列→找到對應的脫氧核苷酸序列。

【啟示】現代生物科技考查的是生物技術的上游技術，注重核心素養，關注現代生物技術，重視原理、技術的整體認識，強調基因工程和細胞工程綜合能力的展示，強調綜合表達，摒棄死記硬背。

值得說明的是，在生物學史上經歷了描述性生物學階段、實驗生物學階段和分子生物學階段的發展，得到了前人留下的很多寶貴的生物學科學方法。科學方法是高考的重點，主要包括：科學研究方法（觀察法、實驗法、調查法和文獻法）和科學研究方式（演繹推理——一般到特殊、歸納推理——具體到抽象、類比推理和構建模型）。復習時，要牢固掌握這些方法的適用范圍和技術原理，高度重視這些科學方法，尤其是高度重視假說演繹、演繹推理與類比推理在解決遺傳學問題中的訓練，這是奪取高分的根本保證。

高考命題已實現由基于學科知識點命題向基于學科核心素養命題的轉變，注重考查考生的思維品質和關鍵能力，檢測考生是否能運用所學知識分析和解決問題，以及考查考生的語言表達能力、社會責任感等?？忌谡莆账鶎W知識與技能的同時，感悟知識的本質，積累思維和實踐的經驗，形成和發展核心素養?；诤诵乃仞B進行高考命題，充分體現了試題在立德樹人、導向教學和服務選拔的功能，這也是未來高考命題方向和原則，我們必須把握與遵循。