论高考生物信息试题的发展趋势_基因合成论文

高考生物学信息题命题趋势探讨,本文主要内容关键词为:生物学论文,命题论文,趋势论文,信息论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。

一、生物学信息题

“生物学信息题”也叫“生物学资料题”,指给以一段文字信息,或背景资料,创造一种语境,以此来考查学生对信息资源的关键性提取、有效整合、快速迁移,并最终解决实际问题的能力。这类试题的测试目标符合《20l0年浙江省普通高考理综考试说明》能力要求中的第(三)条:获取与处理信息的能力。

此外,高考知识内容要求掌握的程度中的Ⅱ水平,即“理解所列知识与相关知识之间的联系和区别,并能在较复杂的情景中综合运用其进行分析、判断、推理和评价”,这里“较复杂的情景”主要出现的形式即为信息资料类。

二、生物学信息题在高考命题中的趋势

生物信息题既适用于选择题中,也适用于非选择题上,因此越来越成为高考“新宠”。如下表所列,可略见一斑:

三、信息题中涉及的信息或资料来源(即命题热点)探析

1.来自于大学教材或专业书籍

主要涉及的是一些经典的生物学实验。这类信息表面上看起来难度很大,有时还会出现一些从未接触过的新名词或新图片。学生开始阅读时会因产生畏惧心理而觉得难以落笔答题。

例1:(2009年浙江理综)对某动物细胞进行荧光标记实验,如右上示意图所示,其基本过程:①用某种荧光染料标记该动物细胞,细胞表面出现荧光斑点。②用激光束照射该细胞表面的某一区域,该区域荧光淬灭(消失)。③停止激光束照射一段时间后,该区域的荧光逐渐恢复,即又出现了斑点。

上述实验不能说明的是

A.细胞膜具有流动性

B.荧光染料能与细胞膜组成成分结合

C.根据荧光恢复的速率可推算出物质跨膜运输的速率

D.根据荧光恢复的速率可推算出膜中蛋白质或脂质的流动速率

解析:本题以细胞膜具有一定流动性的经典实验作为信息载体出现。荧光染料标记本身是不会运动的,依据题中信息:当激光破坏部分区域的荧光标记后,一段时间后荧光又恢复,可以推测出是膜物质运动后的结果,即蛋白质或磷脂分子的流动使荧光标记又分散开来,从而填补了刚才被破坏的区域。但是荧光恢复速率与物质跨膜运输的速率没有明确的数量关系,因此不能推算膜中蛋白质或脂质的流动速率。答案:C。

例2:(2009年江苏卷)下图为某种真菌线粒体中蛋白质的生物合成示意图,请据图回答下列问题。

(1)已知溴化乙啶、氯霉素分别抑制图中过程③、④,将该真菌分别接种到含溴化乙啶、氯霉素的培养基上培养,发现线粒体中RNA聚合酶均保持很高活性。由此可推测该RNA聚合酶由________中的基因指导合成。

(2)用α-鹅膏蕈碱处理细胞后发现,细胞质基质中RNA含量显著减少,那么推测α-鹅膏蕈碱抑制的过程是________(填序号),线粒体功能______(填“会”或“不会”)受到影响。

解析:本题是一道典型的信息题,以图、文为资料背景,综合考查基因表达的相关知识的迁移能力。这道题乍一看,学生会觉得很难,首先是这张蛋白质的生物合成示意图比浙科版教材中的图看起来要复杂得多,其次是文字信息也不易看懂,出现了好多新名词。我们可以先分析图示:图中的①过程表示转录,②过程表示翻译,③、④过程表示线粒体DNA的表达。再分析题干提供的文字资料:已知溴化乙啶、氯霉素分别抑制过程③、④,即线粒体DNA的表达,但是将该真菌分别接种到含溴化乙啶、氯霉素的培养基上培养,线粒体中RNA聚合酶仍保持活性,说明RNA聚合酶不是线粒体DNA控制合成的,而是细胞核中的基因控制合成的。再用α-鹅膏蕈碱处理细胞后,基质中RNA含量显著减少,即抑制了过程①,则线粒体会由于前体蛋白不能及时合成,所以其功能也会受到影响。答案:(1)核DNA(细胞核) (2)①、会

归纳之,有以下几个方面的资料较为常见:质膜模型的研究史、光合作用发展史、遗传物质发现史、植物激素发现史、遗传定律经典实验、动物生理学经典实验等等。主要以图、表、文字说明等多种形式组合后出现。

2.来自于医学领域或现代科技新成就

能充分展示生物学魅力,激发学生学习生物学的兴趣。

例3:(2009年安徽理综)2008年诺贝尔化学奖授予了“发现和发展了水母绿色荧光蛋白”的三位科学家。将绿色荧光蛋白基因的片段与目的基因连接起来组成一个融合基因,再将该融合基因转入真核生物细胞内,表达出的蛋白质就会带有绿色荧光。绿色荧光蛋白在该研究中的主要作用是

A.追踪目的基因在细胞内的复制过程

B.追踪目的基因插入到染色体上的位置

C.追踪目的基因编码的蛋白质在细胞内的分布

D.追踪目的基因编码的蛋白质的空间结构

解析:本题利用诺贝尔奖获得者的研究成果作为信息载体,考查基因工程的有关知识。依据题干内容提示,得出水母的绿色荧光蛋白基因是作为标记基因存在的,因此在受体细胞内表达后因为会出现绿色荧光,从而可以追踪目的基因编码的蛋白质在细胞内的分布。类似于同位素示踪技术。答案:C。

归纳之,有以下这些方面的内容较为常见:诺贝尔奖相关信息、干细胞技术、基因工程技术、组织培养技术等等。主要以图、表、文字说明包括数据等多种形式组合出现。

3.来自于农业生产、生活实践

比较符合学生感性认知,特别是农村学生,并且学以致用,在已有的生物学知识体系基础上,提高学生分析问题、解决问题的能力。但沿海发达地区高考中这类题目出现的概率不是很高。

例4:(2007年宁夏理综)同一品种的西瓜种植在非生物因素相同的两块土地上,但单位面积产量差别很大,为了探究两块土地上产量不同的原因,请根据所学知识提出一个值得研究的课题(要求写出课题的题目)。

解析:本题是以当地实际生产为信息来源进行了命题,开放性大,学生都能答上两句。如病虫害对西瓜产生影响的研究;合理施肥对西瓜产量影响的探究等等。

例5:(2009年全国卷Ⅱ)某种植玉米的农场,其收获的玉米子粒既作为鸡的饲料,也作为人的粮食,玉米的秸秆则加工成饲料喂牛,生产的牛和鸡供人食用。人、牛、鸡的粪便经过沼气池发酵产生的沼气作为能源,沼渣、沼液作为种植玉米的肥料。据此请绘制由鸡、牛、玉米和人组成的食物网。

解析:本题以当地某农场内养殖的几种常见生物及它们之间由食物引起的种间关系作为题干信息,感性知识为主,难度不大,当然题目有一定的开放性,但因为学生只要依据题中提供的信息就能绘制出相应的食物网。如上图所示。

归纳之,此种信息提供主要考查知识内容涉及有:动植物代谢、动植物(尤其是植物)育种、生态农业、环境保护等等。

4.来自于社会新闻、社会焦点和热点问题

符合高考考试说明能力要求中的第(四)条:“能理论联系实际,综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的一些生物学问题。”这类信息资源本身特点是富时代性、社会性、现实性。

例6:(2009年全国卷Ⅱ)为防止甲型H1N1病毒在人群中的传播,有人建议接种人流感疫苗,接种人流感疫苗能够预防甲型H1N1流感的条件之一是:甲型H1N1病毒和人流感病毒具有相同的

A.侵染部位B.致病机理

C.抗原决定簇D.传播途径

解析:本题以甲型H1N1流感这一热点问题作为信息资料,考查免疫学内容。用人工方法将疫苗或免疫效应物质输入到机体内,使机体通过人工自动免疫或人工被动免疫的方法获得预防某种传染病的能力称为免疫接种。如果让机体通过接种人流感疫苗达到预防甲型H1N1流感的目的,则这两种流感病毒应该具有相同的抗原决定簇(即主要组织相容性复合体MHC),这样才能获得能识别甲型H1N1流感病毒的记忆细胞。答案:C

例7:(2009年山东理综)利用泥浆生物反应器处理污染土壤,原理是将污染土壤用水调成泥浆状,同时加入部分营养物质和菌种等,在有氧条件下剧烈搅拌,使污染物快速分解,由此推知,该反应器

A.能够实现物质循环

B.主要处理有机污染

C.可看作一个小型生态系统

D.存在能量输入、传递、转化和散失

解析:本题通过对某种环境污染处理器——泥浆生物反应器原理的介绍,考查学生利用生物知识来解决社会生活中的生物学问题。依据题干信息,泥浆生物反应器中需要加入营养物质,说明该菌种的同化作用类型是异养型,因此可推断出该反应器主要处理的是有机污染。答案:B。

归纳之,此类信息提供的主要内容有:食品营养方面(劣质奶粉、三聚氰胺、苏丹红、瘦肉精);传染性疾病方面(艾滋病、疯牛病、禽流感、甲型H1N1流感);国内国际要点新闻类(低碳生活、环境问题、地震或火山喷发等灾难性事件)等等。

5.来自于纯理论设计

以教材中已有知识为背景,通过挖掘其深层含义,抽茧剥丝,设计梯度问题,缓缓推进,让学生思维不断深入。特别是遗传学专题较易出现。此类信息富有逻辑推理性,思维要求较高。考查学生对概念、现象、事实的本质理解和有关知识的迁移。此类信息出现范畴很宽广,所有题型均适合考查。

例8:(2009年广东理科基础)黄曲霉毒素是毒性极强的致癌物质,有关研究发现,它能引起细胞中的核糖体不断从内质网上脱落下来,这一结果直接导致

A.核仁被破坏B.染色体被破坏

C.细胞膜被破坏D.蛋白质合成受到影响

例9:(2009年浙江理综)破伤风梭状芽孢杆菌侵入了人体深部的组织细胞并大量繁殖,下列关于细菌的细胞呼吸类型和消灭该菌首先要通过的免疫途径的叙述,正确的是

A.无氧呼吸和体液免疫

B.无氧呼吸和细胞免疫

C.有氧呼吸和体液免疫

D.有氧呼吸和细胞免疫

解析:以上两个选择题均以纯文字描述作为信息来源,考查生物体中出现的某种现象。黄曲霉毒素的极强毒性是通过细胞中的核糖体不断从内质网上脱落达到,本题需要思考的问题很自然地转移到“内质网上的核糖体的功能”的研究,而这一点教材中有专门介绍:与外输蛋白密切相关,细胞膜蛋白因不能及时更新而使细胞膜遭到破坏;因为游离的核糖体没有遭到破坏。所以D选项说法不对。破伤风梭状芽孢杆菌能侵入人体深部的组织,我们可以从“深部组织”得出杆菌生活的是无氧环境,从而确认细菌的细胞呼吸类型为无氧呼吸(或厌氧呼吸);再细看题干信息——并大量繁殖,这说明该杆菌已经侵入细胞,所以必须借助细胞免疫的过程使靶细胞裂解。答案:例8,C;例9,B。

例10:(2009年安徽理综)某种野生植物有紫花和白花两种表现型,已知紫花形成的生物化学途径是:A和a、B和b是分别位于两对染色体上的等位基因,A对a、B对b为显性。基因型不同的两白花植株杂交,紫花:白花=1:1.若将紫花植株自交,所得植株中紫花:白花=9:7。请回答:

(1)从紫花形成的途径可知,紫花性状是由____________对基因控制。

(2)根据紫花植株自交的结果,可以推测紫花植株的基因型是____________,其自交所得中,白花植株纯合体的基因型是____________。

(3)推测两亲本白花的杂交组合(基因型)是____________或____________。

(4)紫花形成的生物化学途径中,若中间产物是红色(形成红花),那么基因型为AaBb的植株自交,子一代植株的表现型及比例为:____________。

解析:本题围绕遗传定律这一核心概念,对它的内涵和外延内容设计了一系列小问题,综合考查基因对性状的控制、基因自由组合定律的应用等知识点。这些小问题的解决是前后呈递、一环扣一环的,即必须是搞清第(1)小问的基础上再来做第(2)小问,并以此类推。答案:(1)两对 (2)AaBb aabb、AAbb、aaBB (3)AAbb×aaBb Aabb×aaBB (4)紫色:红色:白色=9:3:4

四、生物学信息题惯用的解题策略

1.有效筛选相关信息

很多信息题文字量很大,涉及面也很广,这就需要学生有较强的阅读能力和关键语句的提炼能力。具体可用以下两种策略:

策略一,先确定好题目要考查的可能的知识点,再从已建构的知识体系出发,从给我们的信息资源中找到可以补充和完善已建构好的知识体系的内容,最后把无关的资源摒弃,从而简化信息内容。

例11:(2009年浙江理综)第31题,题干提供的信息:正常小鼠体内常染色体上的B基因编码胱硫醚?酌-裂解酶(G酶),体液中的H2S主要由G酶催化产生。为了研究G酶的功能,需要选育基因型为B-B- 的小鼠。通过将小鼠一条常染色体上的B基因去除,培育出一只基因型为B+B- 的雄性小鼠(B+ 表示具有B基因,B-表示去除了B基因,B+和B- 不是显隐性关系)。请回答:现提供正常小鼠和一只B+B-雄性小鼠,欲选育B-B-雌性小鼠。请用遗传图解表示选育过程。

解析:这个题提供的资料中最前面长长的两句话的内容是我们没有接触过的,即应该是游离于我们建构好的知识体系的,但是最后一句,即括号里的文字就比较贴近遗传知识体系内容,我们应该可以整合进去。再看看考核的问题,很显然这个题考查的知识点应定位在“遗传定律运用”上,而不是基因编码、酶或基因去除等内容上,这样就把文中其他信息暂时过滤掉,我们可以再重新阅读一遍括号中的文字信息,运用遗传定律很快就能得到本题答案。

策略二,从考查的问题入手,再去提供的信息资源中寻找“答案”。有点类似于英语考试中的阅读题的解答方式。

例12:(2009年全国卷Ⅱ)人体甲状旁腺分泌甲状旁腺素,当人体血钙浓度下降时,甲状旁腺素分泌增加,作用于骨和肾脏使血钙浓度上升。甲状腺C细胞分泌降钙素,当血钙浓度上升时,降钙素分泌增加,作用于骨等使血钙浓度下降。下列关于血钙的叙述,错误的是

A.血钙浓度降低可引起肌肉抽搐

B.甲状旁腺素和降钙素对血钙的调节表现为协同作用

C.人体血钙浓度在体液调节下处于动态平衡

D.食物中的钙可以通过消化道吸收进入血液

解析:本题考查的是两种激素间的作用关系,没有直接使用书上已有的一些激素,而是通过题中的信息给出一对书上没有的激素:甲状旁腺分泌甲状旁腺素和甲状腺C细胞分泌降钙素。从而考查学生对知识的应用能力。可以根据选项,结合已有知识和题目信息一起解决。选项A,是必修1学过的知识,即当血钙降低时,动物会出现抽搐现象(简单回忆即可)。选项B,必须用到题中信息,可以画个草图示意。显然这两种激素对血钙的浓度的作用效果是相反的,表现为拮抗作用。选项B说法错误。再看看选项C和D,依据已有知识很容易确认这两种说法是正确的。

2.强化文字组织能力

高考生物学信息题较高频率地出现在非选择题中,此时,要准确作答,除了会有效筛选资料外,还需要学生有较强的文字组织能力。包括书面文字表达能力和语言文字应用能力。书面文字表达能力在生物学方面更多涉及到生物学术语的准确运用,当然有时亦可以直接沿用信息中提供的名词,简单而且不会出错;而语言文字应用能力主要指能否有创意地表达运用,比如说词不达意时,能否改用生物图形或用表格来说明即是佐证。生物学高考题中的文字填写方面,总体书写内容不会很多,因此学生在填写时要求精确又精练。

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