第二屆命題征集活動優(yōu)質(zhì)創(chuàng)新試題選登

(作者單位、姓名：江蘇蘇州實驗中學(xué)科技城校 王雨薇)

(作者單位、姓名：遼寧省大連市瓦房店市第八高級中學(xué) 徐秀云)

(作者單位、姓名：惠州市綜合高級中學(xué) 黃林軍)

【原創(chuàng)試題1】一部分人在食用含有α-半乳糖的肉類后，會引發(fā)過敏。α-半乳糖在異種器官移植中也會導(dǎo)致急性免疫排斥。不同于普通家豬，GalSafe轉(zhuǎn)基因豬的細胞表面不表達α-半乳糖。下列敘述正確的是 ( )

A.α-半乳糖先在核糖體上合成后運往細胞表面

B.過敏反應(yīng)屬于自身免疫病，特點是發(fā)作迅速、消退較快

C.將普通家豬肌細胞中α-半乳糖合成有關(guān)基因敲除可培育出GalSafe轉(zhuǎn)基因豬

D.器官移植過程中出現(xiàn)的免疫排斥主要是細胞免疫

【答案】D

【解析】核糖體是蛋白質(zhì)合成的場所，α-半乳糖是糖類，不在核糖體上合成，A錯誤。過敏反應(yīng)不屬于自身免疫病，B錯誤。將普通家豬受精卵中α-半乳糖合成有關(guān)基因敲除后培育才能獲得GalSafe轉(zhuǎn)基因豬，C錯誤。器官移植過程中出現(xiàn)的免疫排斥主要是細胞免疫，D正確。

創(chuàng)新點分析：命題背景源于科技新聞，真實可靠，聚焦學(xué)科科技前沿；以描述GalSafe轉(zhuǎn)基因豬這一陌生概念入手，考查審題能力及回歸教材的能力；題目考查了物質(zhì)合成場所、免疫學(xué)應(yīng)用、基因工程的應(yīng)用等，綜合性強，聚集學(xué)科核心素養(yǎng)。

試題亮點：情景材料新穎，設(shè)問注重基礎(chǔ)。

(作者單位、姓名：江蘇蘇州實驗中學(xué)科技城校 王雨薇)

【原創(chuàng)試題2】某二倍體植物，雌雄同株，兩性花。野生型(基因型為AABBcc)為高稈，通過誘變等技術(shù)獲得3個穩(wěn)定遺傳突變體矮稈(甲、乙和丙)。突變體之間相互雜交，F(xiàn)1均為矮稈。然后選其中一組雜交的F1(基因型為AaBbCc)作為親本，分別與3個突變體進行雜交，結(jié)果如表1所示。下列有關(guān)敘述錯誤的是( )

表1

A.突變體甲是由野生型高稈植株發(fā)生隱性突變形成的

B.雜交Ⅰ與Ⅱ子代的高稈植株基因型相同的概率為1/2

C.突變體丙再通過誘變等技術(shù)處理可能再得到高稈植株

D.雜交Ⅲ的子代矮稈植株自交后代都會出現(xiàn)性狀分離

【答案】D

【解析】本題以多對基因的雜交實驗為切入點，考查基因的自由組合定律和基因突變的相關(guān)知識?？疾殚喿x理解能力、獲取信息的能力和綜合運用能力等，考查生命觀念和科學(xué)思維等學(xué)科核心素養(yǎng)。分析題意可知，同時含有A和B基因，并且cc基因純合時，該植物表現(xiàn)為高稈。甲、乙和丙是通過誘變等技術(shù)獲得的穩(wěn)定遺傳的突變體，根據(jù)野生型的基因型可推測出，有7種基因型的突變體符合穩(wěn)定遺傳的特點，可能是顯性突變，如AABBCC，也可能是隱性突變，如aaBBcc。分析雜交Ⅰ可知，其子代高稈與矮稈的比例接近1∶3，說明甲的基因型中有兩對基因是隱性純合的，另一對基因顯性純合，由于子代表型中有高稈植株，而 F1的基因型為AaBbCc，所以甲一定含有cc，故甲的基因型可能是AAbbcc或aaBBcc，所以突變體甲是由野生型高稈植株發(fā)生隱性突變形成的，A正確。由A項分析已知甲的基因型可能是AAbbcc或aaBBcc，所以雜交Ⅰ的子代高稈植株的基因型有AABbcc和AaBbcc兩種；雜交Ⅱ的子代高稈與矮稈的比例接近1∶7，這是(1∶1)3的變式，所以屬于測交實驗，乙的基因型應(yīng)為隱性純合子aabbcc，雜交Ⅱ的子代高稈植株的基因型為AaBbcc，所以雜交Ⅰ與Ⅱ子代的高稈植株基因型相同的概率為1/2，B正確。由于基因突變具有不定向性，所以高稈植株可以突變成矮稈植株，矮稈植株也可能再突變成高稈植株，C正確。由A、B兩項分析可知，丙的基因型可能有4種，分別是AABBCC、AAbbCC、aaBBCC和aabbCC，F(xiàn)1(AaBbCc)和丙雜交，由于F1能產(chǎn)生8種配子，所以子代矮稈植株有8種基因型，若丙的基因型為AABBCC，則子代矮稈植株中含有CC的個體自交后代都不會出現(xiàn)性狀分離，如AABBCC、AaBBCC、AABbCC和AaBbCC；而子代中含有Cc的個體自交后代都會出現(xiàn)性狀分離，如AABbCc、AaBbCc、AABBCc和AaBBCc，D錯誤。

創(chuàng)新點分析：本題涉及的是三對等位基因控制的相對性狀，與基因突變的知識相結(jié)合考查基因自由組合定律的應(yīng)用，相比兩對等位基因控制的相對性狀，難度有所增加。需要獲取的解題信息不僅來源于題干，還有表格中的數(shù)據(jù)，學(xué)生需要與已有知識的體系建立起合理的聯(lián)系，進行遷移應(yīng)用，并且能夠利用題干中的信息進行演繹推理，再次應(yīng)用于新的情境中。本題著重考查了學(xué)生獲取信息的能力、實驗數(shù)據(jù)分析處理能力以及邏輯思維能力等。

試題亮點：選項設(shè)計有所創(chuàng)新。

(作者單位、姓名：遼寧省大連市瓦房店市第八高級中學(xué) 徐秀云)

【原創(chuàng)試題3】試題原稿：

茶菊因芳香的氣味、優(yōu)雅的外觀、清爽的口感、獨特的保健和機理調(diào)節(jié)作用而具有較高的觀賞和經(jīng)濟價值。實驗室研究茶菊的耐鹽性，如圖CK是空白對照、T1～T5是在相同濃度(150 mmol/L)NaCl脅迫下使用不同濃度(分別是0、50、100、200、300 mg/L)的黃腐酸(簡稱FA)處理的結(jié)果?；卮鹨韵聠栴}：

圖1

圖2

圖3

(1)據(jù)圖分析，通過對比________兩組可知在NaCl脅迫下茶菊幼苗發(fā)生的變化是________以及植株生長量減少，茶菊的凈光合速率________(填“升高”“下降”或“不變”)。

(2)FA是能調(diào)節(jié)植物多種生理過程的一種腐植酸類有機化合物，植物生長發(fā)育的調(diào)控，是由________________共同完成的。

(3)該實驗結(jié)果說明：一定濃度的FA處理可以提高鹽脅迫下茶菊株高生長量和葉片葉綠素含量以及減少葉片脯氨酸含量的積累，從而____________________。其中以濃度為________處理效果最佳。

(4)為進一步研究FA對茶菊的耐鹽性的影響，擬擴大鹽濃度范圍開展實驗，請寫出實驗設(shè)計的思路：________________________。

返改建議：

1.簡化題干，將3個圖轉(zhuǎn)化為一個表；

2.第(1)問里面的邏輯關(guān)系沒有理順，生長量是“果”而不是“因”，所以不能說生長量減少，導(dǎo)致植物凈光合速率下降。T1組脯氨酸含量上升是植物因?qū)Ω邼舛塞}脅迫的一種保護機制，對于植物是有益的。但是第(3)問脯氨酸含量的減少反而緩解了鹽脅迫，從科學(xué)上說不通，尚需其他證據(jù)支撐(也有可能是別的機制緩解了鹽脅迫之后才導(dǎo)致植物不需要太高的脯氨酸，所以含量才會下降)。建議斟酌。

優(yōu)化后試題：

茶菊因芳香的氣味、優(yōu)雅的外觀、清爽的口感、獨特的保健和機理調(diào)節(jié)作用而具有較高的觀賞和經(jīng)濟價值，但實際生產(chǎn)中常常遇到鹽脅迫的問題，因此某實驗室對茶菊的耐鹽性進行了研究，結(jié)果如表2所示，其中CK是空白對照組、T1～T5是在相同濃度(150 mmol/L)NaCl脅迫下使用不同濃度(分別是0、50、100、200、300 mg/L)的黃腐酸(簡稱FA)處理。回答以下問題：

表2

(1)據(jù)表分析，通過對比________兩組可知在NaCl脅迫下茶菊幼苗發(fā)生的變化是________以及植株生長量減少，說明NaCl脅迫下茶菊的凈光合速率________(填“升高”“下降”或“不變”)。

(2)略。(與原稿一致)

(3)實驗結(jié)果說明，一定濃度的FA處理增強茶菊抗鹽性的機制是____________________________。其中以濃度為________的FA處理效果最佳。

(4)略。(與原稿一致)

【答案】(1)CK和T1(2分) 葉綠素含量降低、脯氨酸含量升高(2分，答對一點得1分) 下降(2分)

(2)基因表達調(diào)控、激素調(diào)節(jié)和環(huán)境因素調(diào)節(jié)(2分)

(3)增加了脯氨酸的積累量和減少了鹽脅迫對葉綠素的破壞，以減緩鹽脅迫對茶菊凈光合作用的影響(2分，答對一點得1分) 200 mg/L(2分，沒有單位“mg/L”不得分)

(4)取大小相同、長勢良好的茶菊幼苗若干平均分組(1分，答到選材相同即可得1分)，分別加入等量系列梯度濃度的NaCl進行培養(yǎng)(1分，準確描述自變量得1分)，使用等量一定濃度的FA處理(1分)，在相同且適宜的條件下培養(yǎng)一段時間，檢測茶菊幼苗的葉綠素含量、脯氨酸含量和植株生長量(1分，準確描述因變量得1分)。(4分)

【解析】本試題立足于考查學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)，檢測學(xué)生植物生長發(fā)育的必備知識、實驗設(shè)計與探究的關(guān)鍵能力、在新的情境中的遷移運用能力、分析和解決實際問題的能力。第(1)小題通過分析實驗對照組和實驗組的設(shè)置，做出合理的推測，考查學(xué)生理解能力，難度一般。第(2)小題來源于新人教版教材選擇性必修1第108頁“植物生長發(fā)育的調(diào)控，是由基因表達調(diào)控、激素調(diào)節(jié)和環(huán)境因素調(diào)節(jié)共同完成的。”要求學(xué)生從根本上理解植物的生長發(fā)育過程，并簡單遷移，難度較小。第(3)小題考查學(xué)生獲取圖表信息并進行推理分析，對綜合分析能力要求較高，難度較大。第(4)小題在原有材料的基礎(chǔ)上再設(shè)計另外一個實驗并且書寫實驗思路，要求學(xué)生準確分析實驗的自變量和因變量，使用準確的語言將實驗思路寫清楚，容易遺漏“使用等量一定濃度的FA處理”，有一定的難度。試題命制初稿完成后筆者讓已畢業(yè)的幾名學(xué)生進行了試答，整體過程流暢，平均用時為11分鐘，第(1)(2)小題較為簡單，可很快得到正確答案；第(3)小題原設(shè)計三個空，后簡化成兩個空，使答題指向性更加明確；第(4)小題實驗思路的書寫，經(jīng)過訓(xùn)練的學(xué)生可以準確找出實驗的自變量和因變量，再加以對無關(guān)變量的描述，即可得到規(guī)范的答案。綜合分析本道題難度中等，有較好的區(qū)分度。

創(chuàng)新點分析：題干材料創(chuàng)新，以一篇科研論文作為素材設(shè)置問題情境，確保實驗探究設(shè)計和數(shù)據(jù)分析科學(xué)；設(shè)問角度創(chuàng)新，訓(xùn)練學(xué)生獲取題干和表格信息進行綜合分析的能力以及進行創(chuàng)新實驗設(shè)計；考查維度創(chuàng)新，考查的必備知識包括植物生長發(fā)育的調(diào)節(jié)、細胞代謝；考查的關(guān)鍵能力有理解能力、獲取信息的能力、實驗與探究能力等；考查的科學(xué)思維有分析與綜合、批斷性思維等。

(作者單位、姓名：惠州市綜合高級中學(xué) 黃林軍)

【原創(chuàng)試題4】泡菜酸香脆爽，受到人們喜愛。小明在家學(xué)做四川泡菜，在初嘗失敗的基礎(chǔ)上，查閱相關(guān)資料(圖4)，反思調(diào)整，最終獲得了成功。請據(jù)此回答以下問題。

圖4

(1)小明第一次做泡菜時煮沸的泡菜鹽水還未放涼就倒進已裝好干凈蔬菜的壇中，此舉不當之處在于________，請你根據(jù)泡菜的發(fā)酵原理提出簡單有效的補救措施______________。

(2)正常發(fā)酵的初期，小明時常聽到泡菜壇發(fā)出“叮當”的脆響，并看到氣泡從壇沿的水槽中溢出，可用呼吸作用反應(yīng)式____________________來解釋該現(xiàn)象。由圖4可知，除乳酸菌外，其他微生物在密封發(fā)酵2天后均大幅度減少的主要原因是_______________________________。

(3)為了驗證泡菜發(fā)酵過程中乳酸菌的數(shù)量變化，可用________法對泡菜發(fā)酵液進行活菌計數(shù)，若需得到10-1稀釋度，可取泡菜發(fā)酵液25 mL加入________mL的無菌鹽水即可。

(4)小明的鄰居幾乎天天用泡菜佐餐，如果你是小明，請你向鄰居簡要說明泡菜不宜多吃的科學(xué)道理___________________________。

【答案】(15分，除說明外，每空2分)

(1)高溫會殺死蔬菜表面的乳酸菌 等泡菜水放涼后添加陳泡菜水(或乳酸菌)

乳酸菌等發(fā)酵使酸性物質(zhì)積累，且酵母菌等有氧呼吸消耗了氧氣，只有乳酸菌能耐受酸性且缺氧的發(fā)酵液環(huán)境(4分)

(3)稀釋涂布平板(1分) 225(1分)

(4)泡菜在腌制過程中會有亞硝酸鹽的產(chǎn)生，如果攝入過量可能會引發(fā)中毒，甚至誘發(fā)癌癥(3分，或答泡菜較咸，天天吃可能會加重腎臟的負擔，甚至可能引起高血壓也可，答案合理即可)

創(chuàng)新點分析：1.運用SOLO分類理論指導(dǎo)試題命制，體現(xiàn)由易到難不同層次的學(xué)科思維要求，著重考查多點結(jié)構(gòu)和關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)水平，能合理設(shè)置拓展抽象結(jié)構(gòu)水平的問題，使試題有較高的區(qū)分度(表3)。

表3

2.圍繞學(xué)科主干知識，描述某一相對陌生的現(xiàn)象，結(jié)合資料中的事實和證據(jù)，要求考生對所得相關(guān)結(jié)果，結(jié)合事實和證據(jù)進行綜合的推理和分析，能把已有知識運用或拓展到新情境中，并解決相關(guān)問題。如通過發(fā)酵初期泡菜壇發(fā)出“叮當”碰撞聲的奇特現(xiàn)象，創(chuàng)設(shè)問題情境，引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系有氧呼吸與無氧呼吸的反應(yīng)特點，結(jié)合氣壓的知識和氣體擴散的特點等物理知識，對泡菜壇中氣泡溢出的成因做出正確的推斷。又如學(xué)生需聯(lián)系不同微生物的新陳代謝特點、不同氧濃度對不同類型微生物的呼吸作用強度的影響、植物細胞滲透吸水和失水等知識，結(jié)合題目提供的曲線圖，才能正確推斷出自然發(fā)酵過程中優(yōu)勢微生物的動態(tài)變化成因。

3.為考查學(xué)生對泡菜發(fā)酵原理的理解，筆者尋找新的設(shè)問角度。問題設(shè)計同時體現(xiàn)基礎(chǔ)性、綜合性、應(yīng)用性，并注意理論聯(lián)系實際。如在已經(jīng)出現(xiàn)用高溫鹽水殺死蔬菜表面的菌種的失誤操作的情況下，啟發(fā)學(xué)生運用發(fā)酵的原理，分析問題，提出簡單有效的補救措施，創(chuàng)造性地解決問題，避免對食物的浪費，該問題從實踐中來，又回到實踐中去，需要學(xué)生對泡菜發(fā)酵的原理進行抽象分析并尋找規(guī)律，考驗學(xué)生思維的創(chuàng)造性、深刻性和靈活性。

4.題干創(chuàng)設(shè)勞動實踐中的真實問題情境，既考查知識和能力，又通過生活化的細節(jié)體現(xiàn)試題的育人功能和價值導(dǎo)向作用。例如以小明初次制作泡菜失敗，但不言放棄，吸取經(jīng)驗調(diào)整操作獲取成功的情境，滲透勞動教育、實踐精神和挫折教育；以遇到泡菜壇發(fā)出“叮當”聲的有趣現(xiàn)象，引發(fā)尋找資料并聯(lián)系所學(xué)解釋現(xiàn)象的情節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成科學(xué)的思維習(xí)慣；以泡菜自然發(fā)酵過程中優(yōu)勢微生物的動態(tài)變化曲線圖引導(dǎo)學(xué)生以動態(tài)變化的觀點和系統(tǒng)、整體的思維來綜合分析問題，避免學(xué)生僅停留在泡菜發(fā)酵只有乳酸菌進行無氧呼吸的單點結(jié)構(gòu)思維和片面認識；以泡菜雖開胃下飯但不宜多吃的理性分析引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成健康的飲食習(xí)慣。

5.設(shè)置開放性試題，明確作答要求，擺脫唯一答案。例如第(1)題的第二個空可用“加入陳泡菜水”或“加入乳酸菌粉”等不同的補救措施，但兩個措施其實都是圍繞著“泡菜主要靠乳酸菌進行乳酸發(fā)酵”的發(fā)酵原理來開展的；又如第(4)題的問題，只要說明泡菜不宜多吃的科學(xué)道理即可，答案合理且有理有據(jù)即可得分，用開放性的試題檢測學(xué)生的健康飲食觀，培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任。

試題亮點：試題考查了學(xué)生的綜合運用能力。