馮貴秋

高中生物知識(shí)點(diǎn)繁瑣、零散，高考試題千變?nèi)f化，逐年加深。但是考綱、考點(diǎn)的變化并不大，即試題的考查點(diǎn)沒(méi)有變。教師怎樣才能透過(guò)試題找出考點(diǎn)，尋求答案呢？怎樣才能在教學(xué)中，融入高考試題的考查呢？下面通過(guò)2015年幾道基因工程高考試題的分析，嘗試讓生物試題“回歸”考點(diǎn)、“回歸”教材、“回歸”課堂。

【例1】 （2015年·四川卷·9）將蘇云金桿菌Bt蛋白的基因?qū)朊藁?xì)胞中，可獲得抗棉鈴蟲(chóng)的轉(zhuǎn)基因棉，其過(guò)程如圖1所示（注：農(nóng)桿菌中Ti質(zhì)拉上，只有T-DNA片段能轉(zhuǎn)移到植物細(xì)胞中）。

（1） 過(guò)程①需用同種 酶對(duì)含Bt基因的DNA和Ti質(zhì)粒進(jìn)行酶切。為將過(guò)程②獲得的含重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌篩選出來(lái)，應(yīng)使用 培養(yǎng)基。

（2） 過(guò)程③中將棉花細(xì)胞與農(nóng)桿菌混合后共同培養(yǎng)，旨在讓 進(jìn)入棉花細(xì)胞；除盡農(nóng)桿菌后，還須轉(zhuǎn)接到含卡那霉素的培養(yǎng)基上繼續(xù)培養(yǎng)，目的是 。

（3） 若過(guò)程④僅獲得大量的根，則應(yīng)在培養(yǎng)基中增加 以獲得芽；部分接種在無(wú)激素培養(yǎng)基上的芽也能長(zhǎng)根，原因是 。

（4） 檢驗(yàn)轉(zhuǎn)基因棉的抗蟲(chóng)性狀，常用方法是

。種植轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉能減少

的使用，以減輕環(huán)境污染。

解析：本題考查了“基因工程操作的基本步驟”。依據(jù)對(duì)圖形的分析，知道過(guò)程①就是構(gòu)建基因表達(dá)載體，得到重組Ti質(zhì)粒；過(guò)程②和③利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞——棉花細(xì)胞中。過(guò)程③、④和⑤其實(shí)是植物組織培養(yǎng)的過(guò)程，培育出轉(zhuǎn)基因抗蟲(chóng)棉。在構(gòu)建基因表達(dá)載體的過(guò)程中，通常使用同種限制性核酸內(nèi)切酶，對(duì)目的基因和質(zhì)粒進(jìn)行切割，以便形成相同的黏性末端；再使用DNA連接酶，將目的基因和載體相連。質(zhì)粒上的標(biāo)記基因的作用是便于篩選出含目的基因的受體細(xì)胞，用含相應(yīng)抗生素的選擇培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)，即可以達(dá)到篩選的目的。在植物組織培養(yǎng)中，生長(zhǎng)素用于誘導(dǎo)細(xì)胞的分裂和根的分化；細(xì)胞分裂素的主要作用是促進(jìn)組織細(xì)胞的分裂或從愈傷組織和器官上分化出不定芽。

參考答案：

（1） 限制 選擇

（2） T-DNA片段 篩選出含目的基因的受體細(xì)胞

（3） 細(xì)胞分裂素 部分細(xì)胞也能產(chǎn)生生長(zhǎng)素

（4） 接種害蟲(chóng) 農(nóng)藥

【例2】 （2015年·江蘇卷·32）胰島素A、B鏈分別表達(dá)法是生產(chǎn)胰島素的方法之一。圖2是該方法所用的基因表達(dá)載體，生產(chǎn)上可以利用大腸桿菌作為工程菌生產(chǎn)人胰島素。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1） 圖2基因表達(dá)載體中沒(méi)有標(biāo)注出來(lái)的基本結(jié)構(gòu)是 。

（2） 圖2中啟動(dòng)子是 酶識(shí)別和結(jié)合的部位，有了它才能啟動(dòng)目的基因的表達(dá)；氨芐青霉素抗性基因的作用是 。

（3） 構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)必需的工具酶有

。

（4） β-半乳糖苷酶與胰島素A鏈或B鏈融合表達(dá)，可將胰島素肽鏈上蛋白酶的切割位點(diǎn)隱藏在內(nèi)部，其意義在于 。

解析：本題重點(diǎn)考查了基因表達(dá)載體的構(gòu)建，這也是是基因工程操作的核心步驟，一個(gè)基因表達(dá)載體的組成包括目的基因、標(biāo)記基因、啟動(dòng)子、終止子、復(fù)制原點(diǎn)五個(gè)部分，圖中除標(biāo)注的以外還應(yīng)該有終止子；啟動(dòng)子的作用是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位，驅(qū)動(dòng)基因的轉(zhuǎn)錄出mRNA，最終獲得所需要的蛋白質(zhì)。氨芐青霉素抗性基因是標(biāo)記基因，其作用是篩選。

答案：

（1） 終止子

（2） RNA聚合 作為標(biāo)記基因，將含有重組質(zhì)粒的大腸桿菌篩選出來(lái)

（3） 限制酶和DNA連接酶

（4） 防止胰島素的 A、B 鏈被菌體內(nèi)蛋白酶降解

【例3】 圖3是將某細(xì)菌的基因A導(dǎo)入大腸桿菌內(nèi)，制備“工程菌”的示意圖。據(jù)圖回答：

（1） 獲得A有兩條途徑：一是以A的mRNA為模板，在 酶的催化下，合成互補(bǔ)的單鏈DNA，然后在 的作用下合成雙鏈DNA，從而獲得所需基因；二是根據(jù)目標(biāo)蛋白質(zhì)的 序列，推測(cè)出相應(yīng)的mRNA序列，然后按照堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，推測(cè)其DNA的 序列，再通過(guò)化學(xué)方法合成所需基因。

（2） 利用PCR技術(shù)擴(kuò)增DNA時(shí)，需要在反應(yīng)體系中添加的有機(jī)物質(zhì)有 、 、4種脫氧核糖核苷三磷酸和耐熱性的DNA聚合酶，擴(kuò)增過(guò)程可以在PCR擴(kuò)增儀中完成。

（3） 由A和載體B拼接形成的C通常稱為

。

（4） 在基因工程中，常用Ca2+處理D，其目的是

。

解析：本題的考查點(diǎn)主要是獲取目的基因的方法之一——逆轉(zhuǎn)錄的方法。在逆轉(zhuǎn)錄酶的催化下，以基因A產(chǎn)生的mRNA為模板可以獲得與mRNA互補(bǔ)的單鏈DNA，以該單鏈DNA為模板，在DNA聚合酶的作用下可合成雙鏈DNA；根據(jù)目標(biāo)蛋白質(zhì)的氨基酸序列，利用密碼表可推測(cè)出相應(yīng)的mRNA序列，然后根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則可推測(cè)出其DNA中的脫氧核苷酸序列，再通過(guò)化學(xué)方法合成所需基因。PCR技術(shù)的條件：引物、模板、原料、能量、酶等。目的基因和運(yùn)載體相連構(gòu)成基因表達(dá)載體，即重組DNA分子。用Ca2+處理細(xì)菌細(xì)胞，使之成為感受態(tài)細(xì)胞，容易吸收周?chē)h(huán)境中的DNA分子，進(jìn)而使重組質(zhì)粒導(dǎo)入細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)。

參考答案：

（1） 逆轉(zhuǎn)錄 DNA聚合酶 氨基酸 脫氧核苷酸（其他合理答案也給分）

（2） 引物 模板DNA

（3） 重組DNA

（4） 提高受體細(xì)胞的轉(zhuǎn)化率

基因工程相關(guān)試題的考查幾乎年年都有，而且考生都覺(jué)得有一定難度。但任何試題都源自書(shū)本，又都可以指導(dǎo)教學(xué)，教師在平時(shí)的課堂中注重基本知識(shí)點(diǎn)的掌握和靈活應(yīng)用，做好下面幾個(gè)“回歸”，一定可以達(dá)到事半功倍的效果。

1 教學(xué)內(nèi)容的回歸

人教版《選修3·現(xiàn)代生物科技專(zhuān)題》專(zhuān)題1“基因工程”共4小節(jié)的內(nèi)容，分別是DNA重組技術(shù)的基本工具、基因工程的基本操作程序、基因工程的應(yīng)用和蛋白質(zhì)工程的崛起。不難看出前兩節(jié)的內(nèi)容是重點(diǎn)，所以試題通常是從應(yīng)用出發(fā)，來(lái)考查基本工具和基本的操作步驟。因此對(duì)于教材內(nèi)容要非常熟悉，三種工具——限制性核酸內(nèi)切酶、運(yùn)載體（質(zhì)粒）、DNA連接酶；四個(gè)步驟——① 目的基因的獲?。虎?基因表達(dá)載體的構(gòu)建；③ 將目的基因?qū)胧荏w細(xì)胞；④ 目的基因的檢測(cè)與鑒定。試題中常提供圖形，解題時(shí)，學(xué)生通常理清這四個(gè)步驟，再圍繞某一特定的步驟展開(kāi)。如怎樣獲取目的基因，怎樣構(gòu)建基因表達(dá)載體，怎樣導(dǎo)入不同類(lèi)型的細(xì)胞，怎樣檢測(cè)……平時(shí)的教學(xué)應(yīng)該圍繞這些考點(diǎn)進(jìn)行。

2 教學(xué)方法的回歸

現(xiàn)在的生物課堂不缺少先進(jìn)的教學(xué)方法，利用PPT、錄像、微課、實(shí)驗(yàn)等資源進(jìn)行多感官的刺激，可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，增加課堂的容量，提升教學(xué)的品位。但是有時(shí)最原始的方法恰恰是最實(shí)用的，在本節(jié)課的教學(xué)中，采用學(xué)生閱讀課本、教師講授、畫(huà)圖、板書(shū)等形式，也能收到意想不到的效果?；蚬こ痰膬?nèi)容屬于現(xiàn)代生物科技專(zhuān)題，學(xué)術(shù)性較強(qiáng)，專(zhuān)業(yè)術(shù)語(yǔ)較多，教師在課堂上必須要給學(xué)生記憶的時(shí)間。學(xué)生只有先將這些內(nèi)容記住，才能加以應(yīng)用。教師邊講授邊畫(huà)圖，比如限制酶識(shí)別序列的特點(diǎn)、黏性末端的書(shū)寫(xiě)方法、運(yùn)載體被切前后的變化，都可以動(dòng)態(tài)地表示出來(lái)，要比幻燈片放一下的效果好很多。

3 思維方式的回歸

筆者在教學(xué)中經(jīng)常會(huì)遇到一些記憶力很好的學(xué)生，讓他背書(shū)、復(fù)述教材內(nèi)容都沒(méi)問(wèn)題，但不會(huì)解題，不知道問(wèn)題和答案的對(duì)應(yīng)關(guān)系，即讀不懂題目，在考試時(shí)更是無(wú)從下手。針對(duì)這一現(xiàn)象，教師可以在課堂中注意思維訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方式，將知識(shí)點(diǎn)問(wèn)題化，將考點(diǎn)情境化，放在特定的題目中思考，如抗蟲(chóng)棉的培育過(guò)程、抗軟化番茄的培育等都是很好的實(shí)例。在“基因表達(dá)載體的構(gòu)建”這一環(huán)節(jié)的教學(xué)中，教師要多問(wèn)一些“為什么”，如為什么由這幾個(gè)部分組成，作用分別是什么；為什么要構(gòu)建，不構(gòu)建直接導(dǎo)入會(huì)怎么樣；不同來(lái)源的DNA分子為什么能相連……這樣才能訓(xùn)練學(xué)生的思維，真正理解基因工程的核心步驟。

4 情感態(tài)度的回歸

基因工程雖然屬于前沿科學(xué)，但轉(zhuǎn)基因生物制品已經(jīng)影響到人們生活的方方面面。學(xué)生在接受這部分知識(shí)時(shí)，是好奇的、渴望的、也有質(zhì)疑的、擔(dān)心的。教師要給學(xué)生一個(gè)明確的答復(fù)，基因工程是對(duì)人類(lèi)有利的，是能造福人類(lèi)的，科學(xué)技術(shù)是應(yīng)該為人類(lèi)服務(wù)的。正確對(duì)待轉(zhuǎn)基因技術(shù)的做法是堅(jiān)持正確的輿論導(dǎo)向，建立社會(huì)監(jiān)督和法制制度，給民眾自主選擇的權(quán)利，保證轉(zhuǎn)基因技術(shù)和產(chǎn)品的安全性。

5 應(yīng)試技巧的回歸

有的學(xué)生平時(shí)的作業(yè)中沒(méi)有問(wèn)題，時(shí)間充裕時(shí)能順利作答，但一到考場(chǎng)就出問(wèn)題。說(shuō)到底是應(yīng)試技巧的缺失，需要教師在課堂上的點(diǎn)石成金，包括審題能力的培養(yǎng)、關(guān)鍵字詞的圈化、考點(diǎn)的回顧與對(duì)應(yīng)、答題的規(guī)范等。基因工程的試題通常以圖形的形式考查，如果是操作流程，都可以對(duì)應(yīng)于4個(gè)操作步驟，在每個(gè)環(huán)節(jié)上再思考就容易了。規(guī)范答題也是得分的法寶，不能出現(xiàn)低級(jí)錯(cuò)誤，杜絕錯(cuò)別字，這些在課堂上都要回歸到位。