基于2017年诺贝尔奖对高三二轮复习原创题命制的研究

江苏 吴劲松

2017年诺贝尔生理学或医学奖授予三位美国科学家杰弗理•霍尔、迈克尔•罗斯巴什以及迈克尔•杨，以表彰他们对“发现控制昼夜节律的分子机制”的研究。生物学科是一门以实验为基础的学科，也是一门与科学、技术、社会和环境（STSE）等方面紧密联系的自然学科。高考中涉及STSE的试题屡见不鲜，尤其是以最新的生物科技成果甚至是诺贝尔奖成果为背景的综合性原创试题，试题的鲜明特点是源于教材且高于教材、知识性广、综合性强。笔者以2017年诺贝尔生理学或医学奖为背景浅谈高三二轮复习中原创题的命制，希望既可以提高学生在高三复习中的兴趣、激发学生的理性思维，又可以帮助教师诊断教学效果、关注试题命制。

1.原创题示例及分析

人的多种生理生化过程都表现出一定的昼夜节律。研究表明，下丘脑SCN细胞中per基因表达与此生理过程有关，其表达产物的浓度呈周期性变化。该基因的表达与PER蛋白和TIM蛋白存在有关。PER与TIM形成PER-TIM蛋白复合物时，能与per基因上游的启动子结合，从而使RNA聚合酶丧失了与per基因结合的能力（如图1所示）。图2表示图1中permRNA翻译出PER蛋白过程的部分示意图，请回答下列问题：

图1

图2

（1）图1中①过程表示的生理过程是________，形成的mRNA通过_______进入细胞质进行翻译；据图2可知，丙氨酸的密码子为________。

（2）实验表明，光可以调节动物体内TIM蛋白的稳定性；结合图1推测PER-TIM蛋白复合物的浓度变化周期约为______h，PER蛋白的合成调节机制为________。

（3）PER蛋白由n个氨基酸组成，而指导其合成的mRNA的碱基数远大于3n，主要原因是________________。

（4）长期营养不良会影响人体昼夜节律，并使睡眠质量降低。据图2分析，可能的原因是体内氨基酸水平较低，部分tRNA由于没有携带氨基酸而成为空载tRNA，___，从而影响人体昼夜节律。

【参考答案】（1）转录 核孔 GCA （2）12 （负）反馈调节 （3）真核生物mRNA两端存在不翻译的序列（4）空载tRNA进入核糖体导致PER蛋白合成终止

【评析】本题以2017年诺贝尔生理学或医学奖为背景，考查基因的表达过程、负反馈等概念。题目新颖、设问由易到难、综合性强并结合实际生活。

2.试题的命制过程

命制原创题对学生进行训练能打破题海战术，体现教育的公平性。在高三的复习中，教师应把握命题方向、摸准高考脉搏，编制一些热点原创试题，对学生阅读材料以及分析问题的能力进行全面训练。以生物学最新科技发展为背景的原创题成为大型模拟题及高考题的热点，笔者结合本案例说明命题过程。

2.1 试题素材的选择与题目命制

大学教材和期刊文献是原创题素材的重要来源，可以从中选择与高中教材相关度较大的知识进一步分析其过程与原理，要求学生理解并分析出与高中相关联的知识。但选取的素材不能有科学性错误、不能断章取义；注意问题的基础性与难度。题干需要简化语言，减少学生的阅读量。本题选取诺贝尔生理学或医学奖中有关昼夜节律的题材作为背景材料，结合图示说明人体昼夜节律的分子机制。然后围绕素材和学生已有知识进行科学设问，第（1）小问直接考查转录、核孔、密码子等核心概念，难度较小；第（2）小问考查学生的识图能力与问题分析能力，意在考查学生对昼夜节律机制的理解；第（3）小问考查翻译过程，源于教材又难于教材；第（4）小问引导学生利用所给信息，结合生物学基本知识解释实际生活中的问题，体现了生物科学与生活相联系的生物课程理念。

2.2 集体打磨试题

集体打磨是一道优质试题不可或缺的部分。个人的知识和思路有限，集合众人的智慧对试题进行考量，进行适当的删减与修改。具体内容有：①试题是否参考了《考试说明》和《课程标准》，有无偏题与怪题；②试题题干有无科学性错误，图示是否恰当与科学，语言是否简洁、明确；③题目的设定是否有梯度、是否与教材知识紧密相连；④预测试题的区分度与难度。

本题经过笔者的命制以后，交给了生物组的其他4位老师进行修改，其中修改最多的是题干，例如：由于在第（3）小问中设置了“推测PER-TIM蛋白复合物的浓度变化周期约为_______h”的问题，故在题干中添加了“其表达产物的浓度呈周期性变化”。本题中的示意图花费了笔者大量的时间，通过Photoshop软件进行反复修改，包括图形所示过程、细胞核与蛋白质形状、文字注解等。

2.3 试题审核

试题基本成型之后，邀请学校的资深教师试做一遍，对照《考试大纲》对试题的难度进行预测，并就试题的针对性、科学性等进行评判，并对试题的语言描述、文字及标答进行推敲，就学生可能出现的答案进行讨论并给出参考答案。例如最后一小问，笔者给出的答案是“导致PER蛋白合成提前终止”，进行讨论后给出的答案是“空载tRNA进入核糖体导致PER蛋白合成终止”。

3.命制总结

原创试题命题的实质就是选取合适的试题背景作为材料，并根据背景材料的内容设计合适的试题，避免学生对背诵知识进行简单重现。科技论文甚至是重大科技成果不仅具有科学性、学术性、前沿性等特点，而且很容易引起学生的共鸣、激起学生的学习兴趣。这样命制的原创题保证了试题的公平性，体现了能力立意的特点，且所命试题效度高、质量好。