生物創(chuàng)新題考核探秘

夏幫青

縱觀近年的高考題，出現(xiàn)了不少創(chuàng)新型試題。這類試題新穎別致，構(gòu)思巧妙，“起點高，落點也高”，要求學(xué)生在準(zhǔn)確、完整地解讀試題信息的基礎(chǔ)上，調(diào)動解決問題的知識，這些知識不僅僅是來自課堂習(xí)得的、已知的、固定的“確定性知識”，還包括考生根據(jù)題干中的材料信息與教材中的相關(guān)知識進行推理，進而生成具有試題特定要求的“書本之外的某一知識要點”。甚至有的題型往往以實驗事實推翻了某一結(jié)論性的論題，再引領(lǐng)性地設(shè)問作答。因此，創(chuàng)新題靠“題海”解決不了問題，它特別能反映被測試者的學(xué)科素養(yǎng)。這類試題極富思考性和挑戰(zhàn)性，同時解法更靈活，考查更全面，思維更廣闊，給人耳目一新的感覺。教師只有多方著力，尋求轉(zhuǎn)化與突破，方能“會當(dāng)凌絕頂，一覽眾山小”。為此本文就這類創(chuàng)新型試題進行透視剖析，探索解決問題的規(guī)律與方法。

命題與解題是既對立、又統(tǒng)一的，從命題和解題2個不同的角度來剖析生物創(chuàng)新題，可以幫助學(xué)生準(zhǔn)確把握命題者的命題意圖，提高審題的目標(biāo)意識，快速形成解題思路。從創(chuàng)新題中關(guān)鍵條件給出形式分析，可得出以下幾種有效的解題策略。

1 命題者“拆橋”，解題者“搭橋”

生物創(chuàng)新題有許多是取材于生理過程、實驗步驟等，命題者在編制這類題時，常常把其中某一步（或幾步）關(guān)鍵步驟模糊化，好像是拆了橋卻留下橋墩，要解題者根據(jù)題中所給出的新信息，用這些新信息搭起橋，走到彼岸。

【例1】 安哥拉兔的長毛和短毛是由一對基因控制的性狀。用純種安哥拉兔進行雜交實驗，產(chǎn)生大量的F1和F2個體，雜交親本及實驗結(jié)果見表1。

請回答：

（1） 安哥拉兔的控制長毛和短毛的基因位于

（常/X）染色體上。在 （雌/雄）兔中，長毛為顯性性狀。

（2） 用多只純種短毛雌兔與F2長毛雄兔雜交，子代性狀和比例為 。

（3） 安哥拉兔的長毛和短毛性狀既與 有關(guān)，又與 有關(guān)。

（4） 如果用A1和A2分別表示長毛基因和短毛基因，請畫出實驗二的遺傳圖解。

解析：本題以安哥拉兔的控制長毛和短毛這一相對性狀為切入點，題中給了雜交后F1和F2的表現(xiàn)型結(jié)果（這是命題者提供給解題者搭橋用的材料），沒有告訴第一代雜交親本、第二代雜交親本的基因型（被命題人拆斷了橋）。解答時，要用學(xué)過的知識和題中新給的信息來搭好這座橋，即由子二代的結(jié)果，推知第二代親本的基因型，再推出第一代。

（1） 假設(shè)控制安哥拉兔的長毛和短毛基因位于X染色體上，用A和a表示，則若親本基因型為XaY和XAXA，F(xiàn)1中雌、雄兔表現(xiàn)型應(yīng)一致，不合題意。若親本基因型為XAY和XaXa，F(xiàn)1的雌免基因型為XAXa，雄兔基因型為XaY，符合實驗一，F(xiàn)1的雌、雄個體交配，后代基因型為XAXa、XaXa、XAY、XaY且比例為1∶1∶1∶1，雄兔中長毛∶短毛=1∶1，雌兔中長毛∶短毛=1∶1，不符合實驗二的結(jié)果。假設(shè)控制安哥拉兔的長毛和短毛基因位于常染色體上，用A和a表示，則親本基因型為AA和aa，F(xiàn)1的雌兔和雄兔基因型均為Aa，基因的表達受性別影響，基因型為Aa的雄兔表現(xiàn)為長毛，基因型為Aa的雌兔表現(xiàn)為短毛。F1的雌、雄個體交配即Aa×Aa，后代基因型及其比例為AA∶Aa∶aa=1∶2∶1，F(xiàn)2雄兔中長毛∶短毛=3∶1，F(xiàn)2雌兔中長毛∶短毛=1∶3，符合實驗結(jié)果。

（2） 假設(shè)長毛對短毛為顯性性狀，則多只純種短毛雌兔基因型為aa，與F2中的長毛雄兔AA（1/3）、Aa（2/3）雜交，后代基因型為Aa（2/3）、aa（1/3），表現(xiàn)型對于雌兔全為短毛，對于雄兔既有長毛又有短毛，且比例為2∶1。同理，若短毛對長毛為顯性性狀，后代表現(xiàn)型與上述假設(shè)相同。

（3） 根據(jù)以上推斷，安哥拉兔的長毛和短毛性狀既受基因型的控制，又與體內(nèi)環(huán)境（性別）有關(guān)。安哥拉兔的長毛和短毛是從性遺傳，由于受到性激素的作用，“雜合子基因型在不同性別中的表現(xiàn)型是不同的”。

（4） 實驗二中F1雌、雄安哥拉兔的基因型均為A1A2，產(chǎn)生的配子為A1、A2，比例為1∶1，子代無論雌雄，安哥拉兔的基因型均為A1A1∶A1A2∶A2A2=1∶2∶1，F(xiàn)2雄兔中長毛∶短毛=3∶1，雌兔中長毛∶短毛=1∶3。

答案：（1） 常 雄

（2） 雌兔全為短毛，雄兔有長毛有短毛且比例為2∶1

（3） 基因型 性別（或體內(nèi)環(huán)境，答案合理即可）

（4） 如圖1所示

2 命題者“給劍”，解題者“斬麻”

從給予知識型的信息到給予方法型的新信息。創(chuàng)新題中給出的新信息大多是學(xué)生陌生的知識內(nèi)容。有的試題中給出的新信息除了一些新知識內(nèi)容外，也給出了某種思考方法、新的解題思路，要求解題者現(xiàn)場自學(xué)并快速掌握新方法的要點，進而解決新問題。突破方法是，先閱讀文字和圖表，然后，將概念抽象出來，以此為支點，構(gòu)建新知與未知的橋梁，從而解決新問題。

【例2】 （2014年江蘇省高考題改編）ClB測定法可用于測定果蠅染色體上的隱性突變，有一果蠅品系，其一種突變體的X染色體上存在ClB區(qū)段（用 XClB表示）。B基因表現(xiàn)顯性棒眼性狀；1基因的純合子在胚胎期死亡（XClBXClB與XClBY不能存活）；ClB存在時，X染色體間非姐妹染色單體不發(fā)生交換；正常果蠅X染色體無ClB區(qū)段（用X+表示）。

圖2是研究X射線對正常眼果蠅X染色體誘變示意圖，請回答下列問題：

（1） 圖中F1雌性果蠅基因型最多有 種，

（填“能”或“不能”）判斷雌性果蠅不同基因型的比例。

（2） 為了鑒定X染色體上正常眼基因是否發(fā)生隱性突變，需用正常眼雄果蠅與F1中 果蠅雜交，X染色體的誘變類型能在其雜交后代 果蠅中直接顯現(xiàn)出來，且能計算出隱性突變頻率，合理的解釋是 ；如果用正常眼雄果蠅與F1中 果蠅雜交，不能準(zhǔn)確計算出隱性突變頻率，合理的解釋是 。

（3） 控制果蠅灰身（D）和黑身（d）的一對等位基因位于常染色體上，基因型為DdXClB X+和Dd X+Y的一對親本雜交，其子代中灰身正常眼的個體所占比例為 。

解析：本題要從ClB測定法這個新概念出發(fā)，聯(lián)系已學(xué)知識推導(dǎo)解答。（1） 因誘變后，部分X+可能突變?yōu)殡[性基因X-，故圖中F1的雌果蠅基因型可能為X+X+、XClB X+、XClB X-、X+X-，共四種，因突變率不知，故不能確定不同基因型的比例。

（2） P：XCIBX+×X？Y→F1：雌性XCIBX？、X？X+；雄性X+Y、XCIBY（死亡）。F1中雌果蠅為正常眼X？X+和棒眼XCIBX？，正常眼雄果蠅的基因型為X+Y，由于ClB存在時，X染色體間非姐妹染色單體不發(fā)生交換，故XCIB X？不會交叉互換，X？X+可能會發(fā)生交叉互換。又由于雜交后代中雄果蠅X染色體來源于親代雌果蠅，Y染色體無對應(yīng)的等位基因，故隱性突變可以在子代雄性中顯性出來，所以選擇F1棒眼雌性XCIBX？與正常眼雄性X+Y交配，后代雄性將會出現(xiàn)三種情況：死亡（XCIBY），正常眼和隱性突變體?？梢愿鶕?jù)子代隱性突變個體在正常眼和突變體中所占的比例計算出該隱性突變的突變率；如果選擇F1雌性正常眼X？X+與正常眼雄性X+Y交配，則雌性X染色體有可能存在交叉互換，故不能準(zhǔn)確計算出隱性突變頻率。

（3） DdXClB X+和Dd X+Y雜交，后代灰身的比例為3/4，因為子代中基因型為XCIBY的個體死亡，故子代中正常眼的概率為2/3，可知子代灰身正常眼的概率為3/4×2/3=1/2。

答案：（1） 4 不能

（2） 棒眼雌性 雄性 雜交后代中雄果蠅 X 染色體來源于親代雌果蠅，且X染色體間未發(fā)生交換，Y染色體無對應(yīng)的等位基因 正常眼雌性 X 染色體間可能發(fā)生了交換

（3） 1/2

3 命題者“舉一”，解題者“反三”

許多生物創(chuàng)新題，就其解決過程中所用到的思維活動分析，主要是舉一反三（命題者給一個簡明的例子，解題者要用類似的規(guī)律解決一些更復(fù)雜的問題）、演繹擴展（命題者給一個概括性較強的規(guī)律，解題者將在具體情景中進行演繹擴展），實際上是一種有限的模仿創(chuàng)新過程。

【例3】 人類中存在一種染色體變異，如圖3 I2的一條異常染色體是由一條13號和一條21號染色體相互連接形成的（如圖4，細(xì)胞內(nèi)基因結(jié)構(gòu)和種類未變化，因此表現(xiàn)型正常），其減數(shù)分裂時異常染色體的聯(lián)會如圖5，配對的三條染色體中，任意兩條染色體分離時，第三條染色體隨機移向細(xì)胞一極。

（1） 若不考慮其他染色體，在減數(shù)分裂時，圖3 I2理論上產(chǎn)生的精子類型有 種，該夫婦生出正常染色體組成的孩子的概率為 ，表現(xiàn)型正常的孩子的概率為 。

（2） 參照Ⅱ4個體的染色體組成情況，在圖中畫出Ⅱ3號個體的染色體組成。

解析：本題考查了減數(shù)分裂中染色體的行為變化等知識，學(xué)生對此并不陌生。但本題給出了新的信息：“一條異常染色體是由一條13號和一條21號染色體相互連接形成的（如圖4，細(xì)胞內(nèi)基因結(jié)構(gòu)和種類未變化，因此表現(xiàn)型正常），減數(shù)分裂時異常染色體可以聯(lián)會，配對的三條染色體中，任意兩條染色體分離時，第三條染色體隨機移向細(xì)胞一極”。試題的解答必須基于該信息的舉一反三，這樣I2就會產(chǎn)生以下6種比例相等的配子：僅具有13號染色體、同時有異常染色體和21號染色體、僅具有異常染色體、同時有13號和21號染色體、僅具有21號染色體、同時有13號和異常染色體。只有具有13號和21號染色體的配子，才是染色體正常的配子，占1/6。因為異常染色體上同時含有13號和21號染色體上的所有基因，所以只含異常染色體的配子與同時含有13號和21號染色體正常配子結(jié)合后產(chǎn)生的后代表現(xiàn)正常。

（2） 由Ⅱ4個體的染色體多了一條21號染色體，推知Ⅱ3，13號三體多了一條13號染色體。其中一條是13號染色體和一條21號染色體相互連接形成。

答案：（1） 6 1/6 1/3

（2）

4 命題者“設(shè)景”，解題者“探幽”

從命題形式上看，命題者在試題中設(shè)置了一個全新的問題情景，讓解題者去分析、研究。從解題過程分析，有的試題實質(zhì)上只是要求解題者用已掌握的知識、規(guī)律，去解決新的問題。但是，更多的試題很難從已學(xué)知識入手去尋找解題思路，考生只有分析題給的新信息，從新信息中確定解題的思維起點。解答時要根據(jù)新信息所提示的思維起點，展開思維，確定思路。要注意的是，命題者雖把解題的思維起點在新信息中作了提示，但這種提示往往是隱性的，要靠解題者自己去破譯，破譯后還要靠自己靈活運用。

【例4】 核孔是具有選擇性的核質(zhì)交換通道，親核蛋白需通過核孔進入細(xì)胞核發(fā)揮功能。圖6為非洲爪蟾卵母細(xì)胞親核蛋白注射實驗，下列相關(guān)敘述正確的是（ ）

A. 親核蛋白進入細(xì)胞核由頭部決定

B. 親核蛋白進入細(xì)胞核不需要載體

C. 親核蛋白進入細(xì)胞核需要消耗能量

D. 親核蛋白進入細(xì)胞核的方式與葡萄糖進入紅細(xì)胞相同

解析：命題者通過親核蛋白進入細(xì)胞的一系列實驗過程與結(jié)果，設(shè)置了一個全新的問題情景。由于高中學(xué)生對物質(zhì)跨膜運輸方式這一知識非常熟悉，深知蛋白質(zhì)等大分子跨膜運輸?shù)姆绞綖榘袒虬?。而本題以實驗事實推翻了這一結(jié)論，很好地考查了學(xué)生的創(chuàng)新能力。由圖6可知，放射性尾部能夠從細(xì)胞質(zhì)通過核孔進入細(xì)胞核中，但放射性頭部卻不能從細(xì)胞質(zhì)通過核孔進入細(xì)胞核中，可見親核蛋白進入細(xì)胞核是由尾部決定的。頭部和尾部分開后，頭部分子量變小，結(jié)構(gòu)變小，反而不能進入細(xì)胞核。再由題干信息“核孔是具有選擇性的核質(zhì)交換通道”，可見核孔可以選擇性地轉(zhuǎn)運核內(nèi)外物質(zhì)，即親核蛋白進入細(xì)胞核是個主動運輸過程，需要載體和能量。

答案：C

命題與解題既對立又統(tǒng)一，命題者必定要給解題者以提示，但又不一定讓解題者輕松地獲得這種提示，明確了這一點，就可確定有效的解題策略，以積極的心態(tài)去面對超難信息遷移題。