对标高考 积累素材
——原创试题素材来源分享

2018-07-20 02:09:18广东黄奕珊
教学考试(高考生物) 2018年3期
关键词:鼠妇酯酶命制

广东 黄奕珊

笔者有幸参与了教学考试杂志社组织的原创团队几个阶段的活动,发现许多教师在进行原创试题研发过程中会由于素材有限而影响原创试题的命制。好的素材是成功命题的基础,因此结合高考试题的素材来源分析,将笔者常用的素材积累途径进行总结,以期对即将加入原创工作的同仁有所帮助。

1.高考试题素材分析

高考生物试题的素材一般源自教材(包括中学教材和大学教材)、命题专家的知识经验、生命科学史和科技论文等。其中科技论文作为素材在科学性、应用性、新颖性和公平性等方面都有一定的保障,因此受到高考命题专家的青睐,也备受模拟试题命制者的追捧。而高中一线教师往往受限制科技论文的获取途径等限制,使得他们对利用新素材命制原创试题敬而远之。

2.常见素材搜索途径和工具

2.1 素材搜索途径

随着互联网的发展,作为命制原创题素材的科技论文的来源不再仅限于万方、知网等数据库,还可以从多种网络媒体中找寻命制原创题的素材,以下是笔者经常使用的几种网络媒体。

2.1.1 爱学术

爱学术平台可通过论文题目或关键词搜索,找到各类期刊的学术论文(不包括硕士论文、博士论文),若通过手机客户端下载,每天可免费下载几篇PDF格式的论文,也可通过电脑客户端无限制下载图片版论文或者通过关注相应论文公众号进行PDF格式的论文下载。

2.1.2 知乎日报

知乎日报每天更新很多文章,包括权威的时事解读、有趣的生活建议,也有许多与生物相关的最新内容。

2.1.3 微信公众号

利用微信自媒体进行原创题素材搜集,能够保证试题的新颖度。以下为笔者使用较多的微信公众号。

果壳网:每天推送的内容不仅权威,而且经常进行辟谣。笔者的大部分生物资讯,首先是从该公众号获得的。

Nature自然科研:推送信息包含社会热点、《Nature》或其他著名杂志文章,如《自然-生物医学工程》《npj-计算材料学》等,相应的文章通过“阅读原文”还可以免费下载。

环球科学Scientific American:推送的内容大多与生命科学有关,也是最新科技前沿。

植物科学最前沿:定期更新植物学顶尖杂志及综合期刊上有关植物学的研究论文导读,并能获得相关论文下载链接。

遗传与疾病论坛:每天推送一例遗传病,内容包括对某例遗传病的“概述” “病因” “发病机制” “临床表现” “患者图片”“诊断”“检查”“预防”等。

以上是笔者在命制原创题时使用较多的公众号,另外还有一些其他的公众号,如有与微生物有关的“发酵工程”“肠菌康”等;与基因工程有关的“基因农业网”“基因组编辑”等;与生物学有关杂志创办的“生物学教学”“生物学通报”“生物学杂志”等,这些公众号都可以用来搜索素材用于试题命制。

2.2 常用工具

工欲善其事必先利其器,通过以上途径获得的信息很多且过于杂乱,因此需要利用合适的工具进行收藏、整理。笔者常用的工具是以下两个。

2.2.1 有道云笔记

有道云笔记不仅能随时记笔记、管理笔记和同步文件,而且还能随时收藏来自微信、知乎等网络媒体的文章或者网页。利用有道云笔记进行原创试题的命制,主要利用有道云笔记的收藏功能,但前提是需要将网络媒体与个人有道云笔记帐号进行绑定。

2.2.2 微信“搜一搜”

微信“搜一搜”可以搜索到微信自有内容,包括微信的聊天记录、朋友圈消息、微信公众号文章,还可以进行微信外搜索,比如搜索“转基因”,不仅可以看到“百度百科”的内容,还可以搜索到“知乎”的内容,甚至可以看到搜狐新闻、腾讯新闻等内容。利用微信“搜一搜”功能进行原创试题命制的优势主要在于通过公众号搜索的文章都是封闭在微信系统内的,除了作为合作方的“搜狗”能搜索到,其他公司是完全无法触及的,微信公众号更新速度很快,能及时抓住新闻热点,及时找到新颖的原创题素材,这样搜索出来的信息优于“百度”的搜索结果。

3.原创试题命制示例

笔者利用科技论文进行原创试题命制的基本思路:素材选取→问题设计→设问表达。其中素材选取过程需要在每天收集的论文素材中结合拟定的考点细目表中的考点进行“海选”,同时剔除冗余信息;问题设计过程需要结合考点细目表的能力设计和既定的思维层次展开;所设置问题的表达需要简约、严谨、不失科学性,且同时要结合学生的学情进行设定。以下是笔者命制的原创试题示例。

【例1】鼠妇是一种性别决定为ZW型的喜潮湿、阴暗环境的小动物。上世纪80年代发现,沃尔巴克氏体(一种细菌)偏爱雌性鼠妇,能使雌性的W染色体消失,只要是雌虫受感染,其产生的下一代必将带有沃尔巴克氏体,并能使雄性胚胎性反转成雌性。近期对雌性鼠妇基因组测序发现,未感染沃尔巴克氏体雌性鼠妇的染色体上含有沃尔巴克氏体部分DNA,类似最初丢失的W染色体控制鼠妇的性别。下列叙述正确的是 ( )

A.上世纪80年代发现的雌性鼠妇的性染色体组成都是ZW

B.沃尔巴克氏体与鼠妇是寄生关系,诱捕鼠妇需要用到热光灯

C.携带沃尔巴克氏体的鼠妇可以通过显微镜观察染色体的形态确定其性别

D.所有携带沃尔巴克氏体DNA的鼠妇都是雄性,这种变异属于基因重组

【素材来源】“果壳网”公众号在2016年12月29日推送的文章《你们细菌打架,关老子的性别P事?凭什么把我变成妹子了!》。

【命题思路】这篇文章内容涉及性染色体、进化、细菌等相关概念。基于拟定的考点细目表,本题主要考查伴性遗传、生物的变异,同时根据鼠妇本身的生活习性等信息,本材料又可涉及种间关系、土壤中小动物丰富度的统计等有关知识,基于本次试题的定位为高三二模,可以将本题考查的知识点进行综合,同时考查考生对知识的识记、理解和运用的能力。基于以上思考,经过多次打磨后形成上述试题。

【答案】B

【例2】2017年2月24日,马来西亚警方证实导致13日金正男死亡的不明液体是目前毒性最强的神经毒剂——VX毒剂。为生产VX的解药——丁酰酯酶,美国军方科学家利用现代生物技术获得重组丁酰酯酶。请回答:

(1)正常人体内,乙酰胆碱起作用后会被乙酰胆碱酯酶灭活,而VX进入人体后会迅速与乙酰胆碱酯酶结合,导致____________ (填结构)中乙酰胆碱大量堆积从而引起神经系统严重紊乱,最终致人死亡。科学家将与乙酰胆碱酯酶功能相同的丁酰酯酶的基因导入山羊体内获得能通过分泌乳汁产生该酶的转基因山羊。请描述如何处理目的基因_______。可用PCR技术扩增人丁酰酯酶基因,该技术包括3次温度处理,其中第2个温度处理的目的是___________________________。重组质粒除了启动子和目的基因外,还应包括________________和复制原点。该技术获得的转基因动物叫_________________________ 。

(2)为缩短生产时间,除了上述方法外,研究人员还将丁酰酯酶基因导入大肠杆菌中以期能在短时间内生产大量丁酰酯酶,结果发现,生产出来的丁酰酯酶没有生物活性,可能原因是_________________________________ 。此方法要先将大肠杆菌处理成_______________________ 细胞。

(3)为检验转基因山羊生产的重组丁酰酯酶的解毒能力,研究人员用皮肤接触过VX毒气的小型猪进行试验,结果发现,与对照组比较,重组丁酰酯酶解毒能力达到67 %,为使该酶活性提高到90 %以上,可以对其进行蛋白质工程改造,其基本途径:从预期丁酰酯酶的功能出发→设计预期的丁酰酯酶结构→推测应有的____________ 序列→找到相对应的____________ 序列。

【素材来源】“知识分子”公众号在2017年2月25日推送的文章《VX神经毒剂的解药——藏在转基因羊奶中》。

【命题思路】选修3试题的命制一直以来是原创的难点,这篇文章主要是对有机磷毒剂的解毒原理及生产进行了描述。文章所述内容具有时效性,不单纯是生物学问题,还涉及世界安全等,能够很好地发展学生的科学素养、人文精神、国际视野和社会责任感。本次试题定位是高二联考,基于学生的学情(刚刚学完必修3和选修3)确定本题主要考查神经调节、基因工程的基本原理及应用(包括目的基因的获取、PCR技术、基因表达载体的构建)、蛋白质工程等相关知识,旨在考查考生对知识的识记、理解能力,以及运用知识在新情景中迁移的能力和分析图片、文字表达能力。

【答案】(1)突触间隙(1分) 将人丁酰酯酶基因与山羊乳腺蛋白基因的启动子重组 使引物与模板链互补配对 终止子、标记基因 乳腺生物反应器(2)丁酰酯酶合成后需要内质网和高尔基体加工,而大肠杆菌没有这两种细胞器(答案合理即可) 感受态(3)氨基酸(1分) 脱氧核苷酸(1分)

【例3】古印加“神的粮食”——藜麦(自花受粉,异源四倍体)由两种无亲缘关系的二倍体作物经过几千年的进化和选择而来(图1)。请回答:

图2

(1) 据图1分析,藜麦基因组计划需测量_________ 条染色体,甲变成乙在自然界中可能是因为_________ 引起的。

(2)图2是CO2浓度对藜麦光合作用强度影响的曲线,藜麦若长期处于图中B点所处条件下,则其叶片面积会较大且植株较高,原因是__________________________________________________________________________。图中A点和A′点都在坐标横轴上,其含义分别是_________________________________________________________。随机摘取藜麦叶片,用无水乙醇提取叶绿素,为提高实验数据的可信度,合理的处理方法是_______________________ 。

(3)藜麦种子含有苦味的皂甙,需先用水浸泡才能食用,浸泡2小时后种子会发芽,推测可能与__________________(填激素)减少有关。

【素材来源】Nature自然科研在2017年2月19日推送的本周Nature论文推荐的封面故事《藜麦高质量参照基因组发布》。

【命题思路】文章主要是介绍藜麦及其基因组测序的研究进展,作为考查光合作用的试题背景,可以引导学生关注社会问题与生物学的联系等。作为市级三模统考,学生基本完成了全部的复习,同时考虑学生的心理状态,故设定本题考查人类基因组计划、多倍体形成、植物激素的作用、影响光合作用的环境因素、实验等有关知识,以及析图能力、文字表达能力,但试题难度整体不大。

【答案】(1)18(1分) (极度)低温(1分)(2)细胞分裂和细胞生长使叶面积变大,进而促进光合作用制造更多有机物,使植株增高(答案合理即可)光合作用强度等于呼吸作用强度、植物进行光合作用的最低CO2浓度 进行重复测量(1分)(3)脱落酸(1分)

当然,选对素材只是原创试题的第一阶段,后续试题的设问角度、语言表达等均需仔细打磨,最好的形式是组内教师共同交流打磨。若能兼顾到全国其他地区的学情,则试题的评价指标会与预期指标更接近,更加能体现命题者的思路,使命制的试题达到用途最大化。

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