2017年新课标全国卷Ⅰ开放性实验题之我见

安徽 陈玉洁

2017年新课标全国卷Ⅰ开放性实验题之我见

安徽 陈玉洁

2017年高考落下帷幕，围绕着高考题的讨论非常激烈，通过对高考题的分析，可以了解高考的命题方向，对以后的复习有一定的指导意义。继2016年新课标全国卷Ⅰ第32题考查遗传有关的开放性实验题之后，2017年新课标全国卷Ⅰ第29题也是一个开放性实验题。开放性实验题不但能考查考生实验设计能力，还能考查考生的创新思维、创新能力和生物学科素养。下面以2017年新课标全国卷Ⅰ第29题为例，结合笔者的教学经验，谈谈如何正确快速解答开放性实验题，原题如下：

【试题】根据遗传物质的化学组成，可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒两种类型，有些病毒对人类健康会造成很大危害。通常，一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。

假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换，请利用放射性同位素标记的方法，以体外培养的宿主细胞等为材料，设计实验以确定一种新病毒的类型，简要写出（1）实验思路，（2）预期实验结果及结论即可。（要求：实验包含可相互印证的甲、乙两个组）

【答案】（1）思路

甲组：将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。

乙组：将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。

（2）结果及结论：

若甲组收集的病毒有放射性，乙组无，即为RNA病毒；反之为DNA病毒。

【如何审题】

本题要求考生在审题时首先抓住七个关键词：①遗传物质的化学组成；②病毒；③放射性同位素标记的方法；④体外培养；⑤宿主细胞；⑥可相互印证；⑦甲、乙两个组。再把这些关键词与题目的目的“确定一种新病毒的类型”联系起来，即通过两组病毒的培养实验，用同位素标记的方法，确定其为RNA病毒还是DNA病毒。最后结合教材中对比实验的设计方法，用准确的语言概括出实验的思路和结论。

【详细解题思路】

考生解答本题首先需联系教材中的两个基础知识：① DNA和RNA的区别。两者都含有C、H、O、N、P五种元素，所以不能用元素去区分它们，但两者的含氮碱基不同，DNA 特有的含氮碱基是T, RNA特有的含氮碱基是U,所以通常用含有放射性同位素的T或U去区分它们； ②如何培养病毒。病毒为非细胞结构生物，它只有一种核酸（DNA或RNA），它的繁殖必需依赖于宿主细胞。病毒（以噬菌体为例）侵染寄主细胞时，首先把它的遗传物质DNA或RNA注入寄主细胞内，蛋白质外壳留在寄主细胞外，然后以它的遗传物质DNA或RNA为模板，利用寄主细胞的原料、酶、场所进行复制、转录和翻译，合成出构建自身结构的原料——核酸（DNA或RNA）和蛋白质，最后核酸（DNA或RNA）和蛋白质再组装成子代病毒，从寄主细胞中释放出来，从而得到大量的子代病毒。

然后，考生解答本题还需要知道一种科学研究的方法——同位素标记法，为了检测病毒含有DNA还是RNA，先用放射性同位素3H分别标记碱基U和T，再分别用含放射性标记的U或T的培养基去培养宿主细胞，得到分别含有放射性标记的U或T的宿主细胞，最后让病毒分别去侵染含放射性标记U或T的宿主细胞，从而得到两组病毒，再检测两组病毒的放射性，进而确定其遗传物质是DNA还是RNA。

再次，本题题干括号中提示，本实验包含可相互印证的甲、乙两个组，考生根据这一个重要信息可以知道，本实验应该为对比实验，对比实验没有对照组，甲、乙两个组都是实验组，教材中“探究酵母菌的呼吸方式”和“噬菌体侵染细菌的实验”就是非常经典的对比实验。考生答题时，可以仿照教材中这类实验的思路来设计本实验。当然，考生“模仿”的前提是已经掌握了教材中对比实验一般思路和方法，知道怎么控制自变量和因变量，知道观察指标怎么检测。

最后，考生综合分析上述的信息， 用科学的语言表述出来，思路要清晰，表达要准确，这就要求考生具有较好学科素养和语言表达能力。因为本题是完全开放的实验题，不同于一般的实验目的、原理、步骤、结果和结论的填空式考查，相互之间有提示，考生至少可以部分得分。所以，有的考生面对本题可能会无从下手，这就是本题难度大、区分度大的原因。这既与考生自身的基础的有关，也与备考中针对性的训练较少有关。

【试题启示】

本题为开放性的实验设计题，考查的内容源于教材又高于教材，本题综合考查了考生的理解能力、知识迁移能力、综合运用能力和语言组织能力，新颖度高，难度较大。又加上该题位于非选择题第一题，如果考生该题没思路，不仅仅本题10分全部丢掉，也会对考生后续答题有一定的影响。所以本题有较高区分度，能体现生物学科的选拔功能。

建议在复习备考中，考生不仅要重视教材中的基础知识的复习，还要重视教材中的科学研究方法和实验的复习，不能亲自动手做的实验一定要弄清楚实验的原理、过程、方法、结果和结论等；能动手做的实验，一定要利用学校的条件或者自己创造条件亲自动手做一遍。通过做实验的过程中，学生对实验过程细节的把握会更加准确，学生的实验设计、分析和总结能力也能得到提升，学生的生物学科素养得到培养。只有扎实掌握了教材中的内容，才能活学活用，以教材中“不变”的知识应“万变”的题目。在充分利用教材的同时，学生还要多动手做实验、多动笔写填空题和开放性试题，不断矫正自己的理解和思维的偏差，逐步提高自己的审题和答题能力。

总之，要想在高考中做好开放性的实验题，掌握教材中的基础知识是前提，掌握教材中的基本实验方法和技能是关键。

安徽省阜阳市第三中学）