新加坡A水平生物學(xué)考試中遺傳學(xué)試題的分析

李 濤 趙浩斌

(華中師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院 武漢 430079)

新加坡學(xué)生在完成了兩年初級學(xué)院或三年高級中學(xué)課程之后，可參加由新加坡和英國劍橋大學(xué)聯(lián)辦的劍橋普通教育證書高級水平(A-Level)考試進(jìn)入大學(xué)。隨著生命科學(xué)研究的不斷深入和發(fā)展，遺傳學(xué)領(lǐng)域的知識更新速度極快，內(nèi)容日趨增加[1]。通過對新加坡A水平生物學(xué)考試中遺傳學(xué)知識點(diǎn)的分析，了解歸納其考查的內(nèi)容和特點(diǎn)，以期為我國高考評價改革提供借鑒。

1 試題分析

新加坡A水平生物學(xué)課程包括高級副修層次H1(Higher 1)和高級主修層次H2(Higher 2)。本文選取2003年～2016年的H2層次真題進(jìn)行分析研究。H2層次考試分為試卷1(Paper 1)、試卷2(Paper 2)和試卷3(Paper 3)三個部分，下面將分別對三部分遺傳學(xué)知識點(diǎn)的變化趨勢及特點(diǎn)進(jìn)行分析。

根據(jù)美國首席教育官員委員會(CCSSO)課程調(diào)查規(guī)范(SEC)的分類標(biāo)準(zhǔn)對試卷知識點(diǎn)進(jìn)行分類，將生物學(xué)科分為九大類。其中，遺傳學(xué)大類包含孟德爾遺傳學(xué)、現(xiàn)代遺傳學(xué)、遺傳疾病、生物技術(shù)、人類遺傳學(xué)、轉(zhuǎn)錄/翻譯、突變、減數(shù)分裂、DNA復(fù)制和其他10個主題。

1.1 試卷1遺傳學(xué)知識點(diǎn)的分析 試卷1由40道選擇題組成。將試卷1的全部選擇題進(jìn)行歸類，計算出遺傳學(xué)知識點(diǎn)數(shù)量占所有知識點(diǎn)數(shù)量的比重，可知，2003年～2006年遺傳學(xué)知識所占比重不足20%，且較穩(wěn)定。從2007年開始，遺傳學(xué)知識的比重迅速上升，甚至超過50%；之后，逐漸趨于平穩(wěn)，在50%左右波動。

在試卷1遺傳學(xué)知識的具體考點(diǎn)中，主要集中于遺傳信息的表達(dá)、孟德爾遺傳定律、基因突變、遺傳疾病、基因工程技術(shù)這幾方面。例如，在比重最高的2011年(57.5%)，考查了DNA的結(jié)構(gòu)和復(fù)制，轉(zhuǎn)錄、翻譯過程以及操縱子，真核生物和原核生物的基因組，癌癥與基因突變，孟德爾遺傳定律和遺傳性疾病，基因工程的相關(guān)技術(shù)等。另外，新加坡A水平考試中遺傳學(xué)知識考查很深入，有些知識是我國在大學(xué)才會涉及的。

例1 (2015年試卷1第14題)關(guān)于基因調(diào)控以下說法正確的是( )

A. 色氨酸操縱子調(diào)控基因的轉(zhuǎn)錄不取決于色氨酸的可利用性

B. 乳糖阻遏蛋白直接結(jié)合在乳糖操縱子的操縱基因上

C. 不關(guān)聯(lián)色氨酸阻遏蛋白不會結(jié)合到色氨酸操縱子的基因上

D. 乳糖阻遏蛋白能阻止RNA聚合酶開始啟動轉(zhuǎn)錄

1.2 試卷2遺傳學(xué)知識點(diǎn)的分析 試卷2是主觀題部分，與我國的填空式問答題型不同的是，其采用的是直接問答題的形式。利用與試卷1同樣的方法將試卷2中的A部分(Section A)和B部分(Section B)的遺傳學(xué)知識點(diǎn)進(jìn)行分類整理發(fā)現(xiàn)，遺傳學(xué)知識在主觀題中占的比重較高，平均值為30.4%；在2007年最高，為44.4%，但2016年僅為18.2%。其變化趨勢波動較大。

試卷2在考查的具體內(nèi)容方面，與試卷1一致。但試卷2考查得更加具體、深入，題目主要結(jié)合遺傳學(xué)領(lǐng)域的前沿知識以及與人類健康緊密相關(guān)的問題進(jìn)行設(shè)計，如遺傳性疾病的發(fā)生機(jī)制、預(yù)防以及治療措施等。另外，試卷2的每道大題都包含幾個小問題，既可以對一個知識點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)考查，也可以將幾類相關(guān)知識整合進(jìn)行綜合考查。

粉絲社群內(nèi)部的沖突關(guān)系并非一日之間形成，它是長期以來經(jīng)過不斷了積累并由觸發(fā)性事件引發(fā)在導(dǎo)火索的作用下形成，緊接著通過粉絲群體中的意見領(lǐng)袖的動員活動下，群體活動中情緒很容易相互感染，產(chǎn)生群體極化行為并且隨著互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)在大眾中的廣泛應(yīng)用，粉絲群體的內(nèi)部爭端表現(xiàn)得更具有破壞性、攻擊性和侮辱性特征。為此，針對粉絲群體的沖突以及產(chǎn)生的社會影響，我們同樣要思考對粉絲社群的控制和引導(dǎo)，從而維護(hù)社會穩(wěn)定，保持社會機(jī)制的良性運(yùn)行。

例2 (2015年試卷2第4題)下圖展示了在10年或以上時間段內(nèi)，結(jié)腸中結(jié)腸癌的形成過程。APC和p53為抑癌基因，ras為原癌基因。

(1) 陳述兩種由環(huán)境因素導(dǎo)致的癌癥。

(2) 結(jié)合圖解釋為什么癌癥形成是一個多階段的過程。

(3) 描述細(xì)胞分裂控制點(diǎn)的異常是如何導(dǎo)致癌癥的。

(4) 概述抑癌基因在癌癥形成中的作用。

這道題的素材選擇了人們高度關(guān)注的癌癥，首先考查了影響癌癥發(fā)生的因素——環(huán)境因素；接下來通過結(jié)合圖示考查了癌癥形成過程的特點(diǎn)，以及與細(xì)胞分裂異常的關(guān)系；最后結(jié)合前面的知識，指出抑癌基因的功能?？梢姡嚲?設(shè)計的遺傳學(xué)題目能夠緊密結(jié)合社會關(guān)注的話題，將相關(guān)的知識聯(lián)系起來，幫助學(xué)生形成全面的知識網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

1.3 試卷3遺傳學(xué)知識點(diǎn)的分析 試卷3是三部分中考查遺傳學(xué)知識最集中的一部分，其分?jǐn)?shù)占生物學(xué)總分?jǐn)?shù)的31.7%。在試卷3的遺傳學(xué)知識點(diǎn)中，有關(guān)干細(xì)胞、基因疾病以及基因治療的題目最多，占30%；其次為基因技術(shù)，為20%；基因文庫和轉(zhuǎn)基因植物各占10%；限制酶、質(zhì)粒、基因指紋、蛋白質(zhì)工程以及人類基因組計劃所占的比重分別是8.57%、7.14%、5.71%、4.29%和4.29%。隨著分子生物學(xué)的加速發(fā)展，轉(zhuǎn)基因技術(shù)日漸成熟，利用分子生物學(xué)技術(shù)來治療遺傳性疾病更是已經(jīng)成為生物醫(yī)學(xué)的重點(diǎn)。

例3 (2014年試卷3第1題)科學(xué)家們正在不斷探索更好的技術(shù)來治療各種基因疾病，其中一種方法就是將健康的干細(xì)胞移植到患病的人體中。

(1) 說出一種能通過干細(xì)胞移植進(jìn)行治療的遺傳性疾病，并解釋原因。

(2) 一些遺傳性疾病不能通過干細(xì)胞來治療，因此科學(xué)家們試圖構(gòu)建能將正常的基因轉(zhuǎn)移到缺陷細(xì)胞中的載體，他們發(fā)現(xiàn)病毒類載體成功率最高。如圖展示了一種逆轉(zhuǎn)錄酶病毒——HIV病毒，它可以結(jié)合在肺支氣管細(xì)胞上。

①用字母R在圖上標(biāo)記能促使病毒結(jié)合在細(xì)胞上的特征；②結(jié)合關(guān)于逆轉(zhuǎn)錄酶病毒的知識，解釋感染宿主細(xì)胞的HIV載體上的插入基因(轉(zhuǎn)基因)是如何表達(dá)的；③HIV載體既可感染分裂細(xì)胞又可感染不分裂細(xì)胞，表明轉(zhuǎn)基因可以長期穩(wěn)定的表達(dá)，而且只引起輕微的免疫反應(yīng)。解釋為什么這種特性能允許逆轉(zhuǎn)錄酶病毒成為基因治療的有效載體。

(3) 列舉3種人類基因組計劃對治療和控制基因疾病有益的方式。

這道題首先在題干提出治療遺傳性疾病的方式——干細(xì)胞移植；接下來讓學(xué)生舉出實(shí)例，并結(jié)合治療機(jī)理來考查干細(xì)胞的特征；在(2)問中，給出利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)來治療遺傳性疾病的方法，首先考查了HIV病毒載體的特點(diǎn)，接著讓學(xué)生解釋基因被轉(zhuǎn)入受體細(xì)胞后的表達(dá)過程，最后根據(jù)題中的已知信息，要求學(xué)生解釋逆轉(zhuǎn)錄病毒能夠成為高效載體的依據(jù)；在(3)問中，將治療和控制基因疾病與人類基因組計劃的相關(guān)內(nèi)容結(jié)合起來，不僅考查學(xué)生干細(xì)胞、轉(zhuǎn)基因技術(shù)以及人類基因組計劃之間的聯(lián)系，注重形成整體知識框架的能力，使學(xué)生意識到人類基因組計劃的重大意義所在，激發(fā)學(xué)生的社會責(zé)任感。

2 試題的特點(diǎn)及與我國的比較

2.1 與經(jīng)濟(jì)發(fā)展相適應(yīng) 新加坡在制定課程標(biāo)準(zhǔn)以及考試大綱時，能充分結(jié)合本國實(shí)際情況，使試題的考查目標(biāo)與相應(yīng)的教育目標(biāo)高度一致。目前，在我國人教版高中生物學(xué)教材中，遺傳學(xué)知識是必修2的重要組成部分，在高考中有著舉足輕重的地位。從多年高考試卷的分析來看，我國對學(xué)生在遺傳學(xué)知識的綜合分析能力方面有了越來越高的要求[2]。除此以外，為了促進(jìn)生物產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步發(fā)展，我國增加了對生物科學(xué)技術(shù)的重視，選修3內(nèi)容相對增加，這是我國為適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科技進(jìn)步做出的調(diào)整。

2.2 與社會生活相結(jié)合 新加坡A水平生物學(xué)考試素材豐富多樣，且其選取往往源于生活。通過對例題的分析，遺傳學(xué)試題注重通過問題情境將理論知識與實(shí)際生活聯(lián)系起來，使學(xué)生在平時的學(xué)習(xí)中關(guān)注遺傳學(xué)領(lǐng)域的熱點(diǎn)問題，在潛移默化中培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)意識和社會責(zé)任。自從2007年我國實(shí)行新課標(biāo)高考以來，試題與生活、生產(chǎn)實(shí)踐聯(lián)系比較緊密的內(nèi)容越來越受到重視[3]，遺傳學(xué)的主觀題由原來簡單的填空題逐漸向具有情境性的新型填空題過渡。但是，目前我國高考的遺傳學(xué)試題固定于孟德爾遺傳定律，結(jié)合新近素材來進(jìn)行考查的題目不多。

2.3 考核內(nèi)容全面深入 新加坡的生物學(xué)考試是單獨(dú)的一科，并且分為三部分來進(jìn)行測評，這就使得測試擁有足夠的題量將遺傳學(xué)知識盡可能詳盡地呈現(xiàn)出來，增大知識點(diǎn)覆蓋率。另外，通過多重設(shè)問、層層遞進(jìn)，一方面能增強(qiáng)學(xué)生建立遺傳學(xué)知識之間聯(lián)系以及形成全面知識體系的意識，另一方面體現(xiàn)出重視學(xué)生思維遷移和分析信息的能力。隨著我國對高考的不斷改革，以理性思維為核心、注重知識點(diǎn)內(nèi)在聯(lián)系的題目逐漸增加，對能力的考查也愈加重視[4]。相對于新加坡，我國遺傳學(xué)課程內(nèi)容較為簡單，高考試題注重對基礎(chǔ)知識的掌握情況進(jìn)行考查。

3 啟示

新加坡A水平生物學(xué)考試對遺傳學(xué)知識的考查在形式以及內(nèi)容方面都與我國高考存在明顯的不同，這是教育制度不同的體現(xiàn)。我國在不斷地深化教育制度和課程標(biāo)準(zhǔn)的改革，但不可否認(rèn)，其中仍存在一些不容忽視的弊端。因此，我們依然需要在很多方面不斷創(chuàng)新，使我國高考能向著選拔綜合性、具有生物學(xué)科核心素養(yǎng)人才的方向前進(jìn)。