科研情境引领思维进阶 真实问题考查核心素养——2025年高考广东卷第19题分析

 

来源公众号：梧桐之生 作者：潘伟彬等

梧桐老师注：中学生物教学杂志互动平台近期陆续刊发了系列关于2025年广东卷高考试题评析的文章，作者主要是各地市教研员或华南师大的老师。本推文转载了对19题的评析供读者参考，侵权删。

科研情境引领思维进阶 真实问题考查核心素养——2025年高考广东卷第19题分析

华南师范大学生命科学学院  潘伟彬 梁秋雨 李伟华

该题通过创设陶赛特绵羊育种场的真实情境，以臀部隆起的特殊性状引发认知冲突，引导学生探究相同基因型因亲本来源不同而产生的性状差异。学生在解决这一结构不良问题的过程中，需要经历从现象到本质的分析推理，理解基因与性状的辩证关系。

1 原题呈现

19.在繁育陶赛特绵羊的过程中，发现一只臀部骨骼肌尤为发达、产肉量高（美臀）的个体。研究发现，这一性状由单基因（G/g）突变所导致，以常染色体显性方式遗传。此外，美臀性状仅在杂合子中，且G基因来源于父本时才会表现；母本来源的G基因可通过其雄性子代使下一代杂合子再次表现美臀性状。

回答下列问题：(1)育种人员将美臀公羊和野生型正常母羊杂交，子一代中美臀羊的理论比例为        ；选择子一代中的美臀羊进行杂交，子二代中美臀羊的理论比例为        。

(2)由于羊角具有一定的伤害性，育种人员尝试培育美臀无角羊。陶赛特绵羊另一条常染色体上R基因的隐性突变导致无角性状产生，如图1a进行杂交，P美臀有角羊应作为 ________（填“父本”或“母本”），便于从F1中选择亲本，若要实现F3中美臀无角个体比例最高，应在F2中选择亲本基因型为_______ 。

(3)研究发现，美臀性状由G基因及其附近基因（图1b）共同参与调控，其中D基因调控骨骼肌的发育，其高表达使羊产生美臀性状；M基因的表达则抑制D基因的表达。来自父本的G基因使D基因高表达，而来自母本、具有相同序列的G基因只促进M基因的表达，这种遗传现象属于 _________。GG基因型个体的体型正常，推测其原因是_______。

(4)在育种过程中，较难实现美臀无角性状稳定遗传，考虑到胚胎操作过程较烦琐，可采集并保存        ，用于美臀无角羊的人工繁育。

2 答案及解析

参考答案 (1) 1/2    1/4  (2) 父本；♂GGrr、♀ggrr (3) 表观遗传    母源G 基因使 M 基因高表达，从而抑制了父源 G 基因所致的 D 基因高表达(4) GGrr 基因型公羊精液

解析 (1) 美臀公羊 (杂合子 Gg, 父源 G 基因表达) 与野生型母羊 (gg) 杂交，子一代基因型为 Gg (父源 G) 与 gg 各占 1/2。因美臀性状仅在父源 G 基因杂合子中表达，故子一代美臀羊比例为 1/2。选择子一代美臀羊 (均为父源 Gg) 相互杂交，子二代基因型为 1/4 GG、1/2 Gg、1/4 gg。其中仅父源 G 基因杂合子 (Gg) 表现为美臀，而母源 Gg 及纯合子均不表现为美臀，故子二代美臀比例为 1/2×1/2=1/4。

(2) 结合图 1a, 因美臀性状只能由父本传递 G 基因表达，所以应将美臀有角羊作为父本。R 基因为常染色体隐性突变导致无角性状，若欲获得美臀无角羊，则需纯合隐性 rr 才能表现无角，因此 F₂父本应为纯合显性 GG, 提供父源 G 基因以表达美臀性状，母本为使子代为 Gg 杂合子，基因型应为 gg, 而亲本又需稳定提供 rr 基因型以表达无角性状，为此应选♂GGrr 和♀ggrr 作为 F₂亲本，以使 F₃中出现的 Gg rr (父源 G, 美臀无角) 个体比例最大。

(3) G 基因来源不同会调控不同基因表达，父源 G 促进 D 基因表达 (促进美臀形成), 母源 G 则促进 M 基因表达 (抑制 D 基因高表达), 即同一基因因来源不同而表达差异，属于表观遗传调控机制。由题意可知，同一 G 基因序列因亲本来源差异导致表达效应不同 (父源 G 促 D 基因高表达致美臀，母源 G 促 M 基因抑制 D 表达), 因而 GG 个体性状正常的原因在于：母源 G 基因持续促进 M 基因高表达，进而抑制父源 G 基因对 D 基因的激活效应，导致骨骼肌发育基因 D 无法高表达，故不呈现美臀性状。

(4) 为获得稳定的美臀无角性状个体，应保存能够稳定传递父源 G 基因和 r 基因的物质，其中 GGrr 基因型的公羊能够作为稳定提供父源 G 基因和 r 基因的供体，且操作上采集精液比胚胎处理更便捷高效，因此应采集和保存 GGrr 基因型公羊精液，用于人工繁殖。

3 试题特点分析与讨论

3.1 科学性与趣味性的有机统一

试题以“美臀羊”这一具有40余年研究历史的表观遗传学经典案例为情境素材，通过基因组印记现象（genomic imprinting）的呈现，构建了极具科学性与趣味性的问题情境。题目中“美臀性状仅在父源G基因杂合子中表达”的表述，准确反映了DNA甲基化/组蛋白修饰等表观遗传调控机制，同时配以图1b的分子机制示意图，实现了科学性与直观性的平衡。这种情境设计突破了传统遗传题情境与思维脱节的局限，既激发了学生的探究兴趣，又为其提供了充分的科学依据，体现了《普通高中生物学课程标准(2017年版2020年修订)》“围绕现实问题”的命题理念。

3.2 设问层级与思维进阶的高度契合

试题采用“基础一拓展一应用”的三阶设问模式：首先通过第(1)问考查学生对基因分离定律的理解，其中第2空涉及极性超显性（polar overdominance）遗传机制，要求学生从简单遗传规律中推导复杂现象；其次通过第(3)问引导学生构建表观遗传调控网络模型(图2)，培养其从分子层面解释生命现象的能力；最后第(4)问将现代育种技术融入问题情境，实现知识迁移与创新应用。这种问题设计既夯实了基础知识，又发展了高阶思维，形成了完整的认知闭环。

3.3 实践价值与学科本质的双重体现

试题通过3个维度落实核心素养导向：引导学生从“基因型—性状”关系中理解生命现象的复杂性（生命观念）；通过分析异常性状成因等开放性问题，培养批判性思维（科学思维）；将分子育种技术、冷冻精子库等现代生物技术融入试题，凸显学科实践价值（社会责任）。

综上，本题科研情境与科学问题的紧密衔接，不仅考查了学生知识掌握的程度，更关注运用知识解决实际问题的能力，充分体现了生物学“解释生命现象、解决真实问题”的学科本质。

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