《2026年直击高考高考真题汇编精选卷生物》

20. （11分）稻瘟病是一种真菌病害，水稻叶片某些内生放线菌对该致病菌有抑制作用。科研小组分离筛选出内生放线菌，并开展了相关研究。回答下列问题。
（1）采集有病斑的水稻叶片，经表面消毒、研磨处理，制备研磨液。此后，采用稀释涂布平板法（填方法）将研磨液接种于不同的选择培养基，分别置于不同温度下培养，目的是筛选出不同条件下的内生放线菌。
（2）经筛选获得一株内生放线菌，该菌株高效合成铁载体小分子，能辅助内生放线菌吸收铁离子。R基因是合成铁载体的关键基因之一。科研小组构建R基因敲除株，探究铁载体的功能。主要步骤如下：首先克隆R基因的上游片段R-U和下游片段R-D；然后构建重组质粒；最后利用重组质粒和内生放线菌DNA片段中同源区段可发生交换的原理，对目标基因进行敲除。如图1所示。
采用PCR技术鉴定R基因的敲除结果。PCR通过变性、复性和延伸三步，反复循环，可实现基因片段的扩增。R基因敲除过程中，可发生多种形式的同源区段交换，PCR检测结果如图2所示，其中R基因敲除株为菌落2（填序号），出现菌落④的可能原因是重组质粒和内生放线菌R基因组合在一起，形成了7000bp的DNA片段。
（3）内生放线菌和稻瘟病致病菌的生长均需要铁元素。科研小组推测该内生放线菌通过对铁离子的竞争性利用，从而抑制稻瘟病致病菌生长。设计实验验证该推测，简要写出实验思路。

答案： 20.(除标明外，每空1分)
(1)稀释涂布平板法　筛选出不同条件下的内生放线菌　
(2)扩增　2(2分)　重组质粒和内生放线菌R基因组合在一起，形成了7000bp的DNA片段(2分)　
(3)实验分三组进行，甲组是稻瘟病致病菌+含Fe培养基；乙组是内生放线菌+稻瘟病致病菌+含Fe培养基；丙组是R基因敲除放线菌+稻瘟病致病菌+含Fe培养基，在相同且适宜条件下培养一段时间，观察致病菌的生长情况或测致病菌体内的铁含量。（或设置两组实验：对照组用含低浓度铁培养基培养，实验组用含高浓度铁培养基培养，两组培养基均接种内生放线菌和稻瘟病致病菌，在相同且适宜的条件下培养一段时间，观察稻瘟病致病菌的生长情况或测致病菌体内的铁含量。其他答案合理即可）(4分)
微生物筛选、基因工程　
(1)研磨液里含有内生放线菌，可用稀释涂布平板法将研磨液接种于不同的选择培养基上进行筛选。经过一段时间培养后，在适宜的温度下，可以形成内生放线菌的菌落，从而分离纯化出内生放线菌。
(2)PCR的原理是体外DNA半保留复制，可实现基因片段的大量扩增。结合图1和图2可知，菌落①③PCR产物长度都是3000bp，正好是R基因的长度，说明R基因没有敲除成功。菌落②PCR产物长度是1000bp，说明敲除了R基因中间序列，保留了两端序列，R基因敲除成功。菌落④PCR产物长度是7000bp，正好是重组质粒（4000bp）和R基因（3000bp）的总和，说明重组质粒和内生放线菌R基因组合在一起，形成了7000bp的DNA片段。
(3)科研小组推测该内生放线菌通过竞争性利用铁离子，从而抑制稻瘟病致病菌生长，欲设计实验进行验证，可以设置3组实验，一组是稻瘟病致病菌+含Fe培养基，再分别将野生型内生放线菌和R基因敲除株与稻瘟病致病菌混合接种于含铁培养基上，野生型内生放线菌能吸收利用铁离子，R基因敲除株不能吸收利用铁离子，观察稻瘟病致病菌生长情况。预期结果是接种野生型内生放线菌的稻瘟病致病菌生长被抑制，仅含稻瘟病致病菌、接种R基因敲除株的稻瘟病致病菌生长没有被抑制。
考情速递　　　　　　联合实验考查基因工程
　　高考生物试题越来越注重情境化命题，通过真实情境的创设，引导考生运用生物学核心概念和科学思维解决实际问题。本题要求考生写出实验思路，需要考生具有较强的实验设计能力。基因工程具有广泛的应用前景，如农业育种、医疗健康、环境保护等领域。通过联合实验考查基因工程，可以引导考生关注生物技术的实际应用价值，培养考生的社会责任感和科学伦理意识。