例析国际生物学奥林匹克竞赛试题对核心素养的培养

马小明

(甘肃省临夏中学 731100)

1 问题的提出

2014年3月印发的《教育部关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》指出新的课程改革要“研究提出各学段学生发展核心素养体系，明确学生应具备的适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力”[1]。如何在教学和考试中真正实现学生核心素养的培养，成为广大教学工作者的研究热点。

本文以第25届国际生物学奥林匹克竞赛(IBO)试题(理论B-5)第36题为例[2]，分析IBO试题对学生能力考查方式及深度，以期对我国基于“核心素养”考查的试卷的编制有些许启示。

2 试题

图示为某家族一种罕见遗传病(常染色体显性遗传)的遗传图谱，决定该疾病的基因位置未知。一位遗传学家想知道该致病基因是否与人的5号染色体上一个遗传标记(微卫星标记)连锁。这种微卫星标记有两种突变型： 突变型1和突变型2，图示的家系图显示了该病的遗传(黑色表示该病患者)和每个人的微卫星标记(1或2)。

下列描述正确的是( )

A. 导致该疾病的基因很有可能位于5号染色体上

B. 如果一个人患有该疾病，他/她总是带有微卫星标记突变体1

C. 在第4代中，只有一个孩子能从他/她的父亲那里获得重组染色体

D. 从第3代和第4代，可以确认该致病基因和微卫星标记之间的重组率为3/16

3 试题解析

试题考查的核心是基因的自由组合定律，虽然题干指出该遗传病为单基因显性遗传病，但是为确定其位置，引进了5号染色体上的微卫星标记。这样根据该致病基因与微卫星标记是否符合基因自由组合定律就可以确定该致病基因是否位于5号染色体上。从第2代开始分析，如果该致病基因不在5号染色体上，那么第3代中有一半个体患病，且患病个体与微卫星标记(1和2)无关。但是，从图中可以发现，第3代中大多数患者从父亲那里继承了含有微卫星标记1的5号染色体。分析第4代也是如此，所以推测该致病基因就位于5号染色体上，且第2代男患者微卫星标记1和致病基因连锁。A选项正确。但也有特例，第3代的含微卫星标记1 2的男患者，他的出现就是减数分裂过程中发生同源染色体交叉互换的结果，同样第4代个体中也有这样的重组个体出现(微卫星标记2 2的正常男性个体)。根据第3代、第4代可以计算出致病基因与微卫星标记之间的重组率为1/8(计算方法后文阐述)，D项错。对于B、C选项，通过观察遗传图可以判断描述与图示不符，B和C项错。参考答案： A。

4 试题特点

4.2 模型转化，灵活运用已学知识 该题中的微卫星标记1和2，完全可以看作5号染色体上的一对等位基因(用b表示1，用B表示2)，这样的话该题遗传系谱图就转化为图1所示(致病基因用A表示，其等位基因用a表示)遗传系谱图，使其成为学习过程中的常见题型。然后根据自由组合定律分析A/a与B/b是否有连锁现象。

图1 对试题中遗传系谱图的转化

4.3 注重演绎推理能力考查 该题最简单的答题方法就是假设演绎，即直接假设致病基因在或不在5号染色体上，观察分析遗传系谱图，确定假设是否正确。例如，假设该致病基因不在5号染色体上，则第3代患者中含有其父微卫星1或2的比例接近1 ∶1，但根据遗传图，比例4 ∶1假设不成立，那么就是该致病基因在5号染色体上。然而，若该致病基因在5号染色体上，则有第2代患者存在致病基因和微卫星1连锁现象，为何会在第3代出现男性患者(微卫星12)？就可以运用同源染色体间的交叉互换去解释。层层假设、推理，注重理性思维的考查。

5 启示

高考试题的考查内容、考查形式，很大程度上指引着一线教师的教学内容和教学形式。新一轮课程改革将学生“核心素养”的提升确定为当代教育教学的目标，那么，如何以考试去带动或促进核心素养的培养成为关键。要想以评促教，编制科学、合理、针对性强的试卷成为首要问题： ①试题不要拘泥于教材，不要害怕“超纲”，在试题中加入一定量的科学前沿，包括新发现、新理论、新技术等，目的是促进学生在日常的学习中关注科学前沿，拓宽学生视野，进而促进学生社会责任感的提升；②以教材为依托，增加试题考查的深度，目前高考生物学部分依旧以基础概念、事实的考查为重点，导致在学生、教师中存在“生物学背得多就能得高分”“生物学是理科中的文科”等错误观点。增加试题考查深度，促使学生在基本的识记基础上深入思考，以促进学生科学思维发展；③实验题型要更加开放，不能仅仅是教材实验的翻版，不能仅仅让学生去“填空”，要让学生充分思考，让学生根据实验目的、提供的器具药材自己设计科学合理的方案，这样才能够真正提升学生的科学探究能力。