基因工程的原理及技术是高中生物教学的重要组成部分，是当前生命科学研究的热点和前沿。从近几年的高考命题中可以看出，基因工程的考查是高考试卷的重要组成部分。学科发展前沿内容通常是生物工程试题命题情境的重要来源。

这一部分内容的考查在2019年新高考之前，往往在理综试卷中以选考题的形式出现，命题情景较为单调，试题难度较低，所以对命题人命题能力的要求不高，试题出现的问题不是很大。但新高考开始以后，这一部分作为科学前沿，尤其作为是诺贝尔奖和世界重大自然科学发现重点领域，作为命题情景更频繁的出现在高中各级考试试卷中。但是因为命题人对这部分的情景命题的研究刚刚进入起步阶段，知识储备和命题能力参差不齐，导致这一部分在高中考试中成为了命题问题频发的重灾区，给学生的学习和评价带来很多困扰，如果相应问题存在于市统考的高考模拟考试中，会给学生高考备考带来相当大的伤害。下面我们通过给山东各地市统考中基因工程相关命题进行分析和评价，来分析这当中存在的诸多较为明显问题，尤其是科学性问题。

2022年某市一模考试第25题分析

【25题正文】

定点诱变技术是近年来生物工程研究中发展迅速的一个领域。通过定点诱变可以在体外改造目的DNA分子，进而研究基因的表达以及蛋白质的结构与功能之间的关系。经典的大引物PCR定点诱变技术成为基于PCR的定点诱变技术中应用最普遍的方法，操作过程如图甲。研究者欲改造某基因并将其导入大肠杆菌的质粒中保存，该质粒含有氨青霉素抗性基因、LacZ基因及一些酶切位点，结构如图乙。回答下列问题：

（1）利用大引物PCR进行定点诱变需要进行两轮PCR（PCR1和PCR2），在PCR1中，至少需要_________个循环才能获得相应的大引物模板。在PCR2中，要获得带有诱变点的改良基因，引物应选用大引物两条链中的_________（填“①”或“②”）。

（2）为实现质粒和改良基因的高效连接，选用限制酶XmaⅠ而不选用限制酶SmaⅠ的原因是_________。为将改良基因构建在质粒上，还需要_________等酶。

（3）在构建改良基因表达载体时，有的质粒含有改良基因，有的质粒为空白质粒，将含上述组件的溶液加入到大肠杆菌菌液中，适宜温度下培养一段时间后，再将菌液涂布在含氨苄青霉素和_________的平板上。一段时间后，在培养基上出现白色和蓝色两种菌落，其中白色菌落含有重组质粒，判断的依据是_________。

【答案】

（1） 2 ②

（2） SmaI的酶切末端为平末端，无法与改良基因上的黏性末端连接 Bgl Ⅱ、DNA连接酶等

（3） β-半乳糖苷 构建改良基因组质粒时破坏了LacZ基因，含该质粒的大肠杆菌不能分解β-半乳糖苷产生蓝色物质，菌落为白色

考查内容及评析：

本题主要考察两个问题：一个是通过含有突变位点的引物，利用PCR技术扩增出含有突变位点的DNA分子，以实现定点突变；二是构建含改良基因的表达载体，并利用氨青霉素抗性基因、LacZ基因对受体细胞进行筛选。要求考生能理解基因工程的操作过程，并结合图解进行答题。总体来说，本题能相对较好实现对学生相应知识的考查，考查了学生的必备知识和生命意识、科学探究、社会责任等核心素养，在课程标准的框架下基本达成了对学生水平3学业质量的考查。

存在的问题及分析

一、明显的科学性错误：

题目中提到：“LacZ基因编码的酶能分解β-半乳糖苷，产生蓝色物质”，相关阐述是不准确的，在选择性必修三教材98页中对相关内容有准确描述：“LacZ基因编码的β-半乳糖苷酶能分解X-gal，产生蓝色物质”。半乳糖苷并不是一种具体的物质，表示的是一种含糖苷键的基团，X-gal的全称为5-溴-4-氯-3-吲哚 β-D-半乳糖苷。在试题中相关名词出现错误表述，会对学生带来学习和评价非常大的阻碍。

二、较为混乱的逻辑性错误：

问题（1）中提到“在PCR1中，至少需要_________个循环才能获得相应的大引物模板”大引物模板是什么，题目没有表述清楚，从答案中也无法判断，只能让学生猜测是能扩增出大引物的突变模板还是就是大引物本身。但是大引物为两个，①和②，二者的模板也不相同，如果大引物①用DNA母链直接第一轮就可以扩增获得，同时可作为模板第二轮扩增产生大引物②。所以本问题的叙述较为混乱，学生不但无法判断，而且只能去猜命题人的意图，并且还不一定能猜对，背离了考查的目的和要求，对学生的考查效果较差。

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