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找准参照物,新识即老友
——探究类试题初探

2017-12-13湖南李小强李红兵

教学考试(高考生物) 2017年5期
关键词:短尾参照物噬菌体

湖南 李小强 李红兵

找准参照物,新识即老友
——探究类试题初探

湖南 李小强 李红兵

某些探究分析类高考试题,虽然情境与立意新颖,但知识内容与方法源于教材,如果以教材所述生物学知识、原理、现象和平常建立起来的程序、模式等为参照物释读,即可化新识为旧友。

一、高考题示例

例1.(2017·全国新课标卷I,29)病毒可分为RNA病毒和DNA病毒两种类型,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)

【解析】确定新病毒的类型,其实就是要鉴定新病毒是含有DNA还是RNA,由于DNA和RNA元素组成相同且要求利用同位素标记法,也就是要鉴定新病毒是否含有DNA特有的成分——碱基T或RNA特有的成分——碱基U。由于病毒的DNA复制与RNA复制必须在宿主细胞中进行,只有标记宿主细胞中的碱基T或碱基U,才能使病毒的DNA或RNA在宿主细胞中复制时被标记,且每一组实验只能标记碱基T和碱基U中的一种。

【参考答案】(1)由于DNA和RNA元素组成相同,但其有各自的特有碱基,DNA特有碱基为T,RNA特有碱基为U,利用放射性同位素标记的碱性T和U分别培养宿主细胞,使宿主细胞分别含有放射性同位素的碱基T和碱基U,再利用病毒侵染宿主细胞,看子代病毒是否含有碱基T和碱基U。

(2)用放射性同位素32P标记碱基U、31P标记的碱基T培养宿主细胞,使宿主细胞含有32P标记的碱基U,再用病毒去侵染含32P标记碱基U的宿主细胞,看子代病毒是否含有碱基U,若子代病毒具有放射性则说明其遗传物质是RNA,若不含放射性,则其遗传物质是DNA。同理,用放射性同位素32P标记碱基T、31P标记的碱基U培养宿主细胞……

【启示】把教材中的噬菌体侵染细菌的实验作为参照物,噬菌体侵染细菌的实验中,用放射性同位素标记噬菌体的方法、观察与分析结果的方法与思路都可以借用。噬菌体侵染细菌的实验中,通过放射性同位素标记噬菌体成分DNA或蛋白质,利用了DNA和蛋白质是否含P、S元素的差异,虽然DNA和RNA元素组成相同,但DNA和RNA的碱基组成有差异,此处鉴定病毒类型,仍可以借鉴噬菌体侵染细菌实验中标记噬菌体和观察分析结果的思路。

实验思路是实验方法与过程设计的依据或解释,如果没有噬菌体侵染细菌实验这一参照物,解答此题可能会有遗漏,如漏答标记T或U的理由(DNA和RNA元素组成相同),实验过程的表述可能不够简明达意。有了噬菌体侵染细菌实验这一参照物,不仅能快捷找到解决问题的思路与主要途径,还会由于好似看别人做过实验而不陌生,应对高考题就有信心,就熟练快捷。

二、常见的参照物类型

1.概念类参照物

例2.(湖南师大附中2017届模拟题,缩编)如图为影响血糖调节的因素及激素发挥作用的过程(字母表示物质、数字代表结构和过程)。当血糖浓度升高时,机体进行神经调节涉及的反射弧是_______。

【解析】反射弧由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器构成。

【答案】感受器甲→④→下丘脑→⑤丙细胞

【点评】同类试题某校在相邻两周考试中出现,不少学生在第二次考试时,仍然把①、A、C、⑩和组织细胞写入所谓的反射弧中,发生画蛇添足错误的主要原因就是没有以反射弧组成这一概念为参照物。

2.生物学现象类参照物

例3.(郴州市2017届质监)某种家鼠的短尾类型相交,子代中总是出现2/3的短尾(T)和1/3的正常尾(t),短尾类型与正常尾类型相交,子代中短尾与正常尾各半。与此相关的叙述中,错误的是 ( )

A.短尾与正常尾这对相对性状的遗传遵循基因的分离定律

B.该种类的家鼠中的短尾均为杂合子

C.就短尾基因T的致死作用看,T基因是隐性致死基因

D.短尾类型相交时的性状分离比不是3∶1,原因是雌雄配子的结合不是随机的

【解析】短尾相交的性状分离比为2∶1,孟德尔一对相对性状遗传实验的相应分离比为3∶1,参照3∶1的性状分离比,可推测短尾类型相交产生的子代中少了1份短尾,即存在致死现象。T 基因同时控制致死与非致死相对性状,“T”基因存在于杂合子中不表现致死,是隐性致死基因。不同基因组成的雌雄配子的受精是随机的。

【答案】D

【点评】应把教材上孟德尔豌豆杂交实验和摩尔根果蝇杂交实验的性状分离比作为分析其他杂交实验性状分离比的参照物,9∶(3+3)∶1之类的自交分离比和1∶(1+1)∶1之类的测交比例,与9∶3∶3∶1和1∶1∶1∶1同源,是相同的遗传规律作用的结果,只是不同的等位基因存在相互影响时,表现型及比例有差异。

3.生物学过程类参照物

例4.(改编自江苏高考试题)初级精母细胞A在减数第一次分裂时,有一对同源染色体不发生分离;初级精母细胞B在减数第二次分裂时,有一个次级精母细胞的一条染色体的姐妹染色单体没有分开。减数分裂的其他过程正常,A、B可产生染色体数目不正常的配子。A与B减数分裂的最终结果应是____________________。

【解析】将异常减数分裂过程(见图)与正常减数分裂过程的染色体分配(图中右上途径)对照。

【答案】A产生全部不正常的配子,B产生一半不正常的配子

除以上三点外,某些经典高考试题也可以作为解题思路的参照。

三、构建参照体系

陌生的试题情境会影响答题的信心,把陌生的试题情境置于熟悉的程序或模式里,有助于消除陌生感找回自信,因为有模仿的对象而有助于迅速破题和找准解决问题的途径。程序与模式是最重要的参照体系,增强学习的整体观意识,对重要专题应强化程序或模式的构建,培养举一反三的能力。

1.构建解析遗传学试题的模式

复习到一定阶段时,回放一些经典的习题,总结解题的程序与模式,解析遗传学试题,可循以下程序与模式进行。

审题→亲本基因型的确定→配子种类及比例→受精方式及子代基因型种类及比例的分析→子代表现型种类及比例的分析→作答→反思获得体会。

掌握模式中各环节的基本方法,明了各环节的变化,从核心知识或普通招式中化出变招、变式,从整体掌握上把握遗传规律和解题思路及方法。

2.构建实验探究分析程序

实验资料分析型高考试题有共同的依据,即科学探究的原理、方法和基本程序,只是不同试题考查的侧重有差异。把不同试题涉及的材料选择、对照设置、进行实验(包括预处理与预备实验)、结果观测和预测分析等集拢,就能构建实验探究设计与分析的程序及模式,就能理解材料选择、对照设置、实验方法与步骤跟达成探究目标的关系,就能依据教材对新试题中的各个环节做出处理和分析判断。

做题应该是巩固和适度拓展教材上的知识,应是增长见识拓宽分析问题的视野,做习题时或考试后的检讨时,不以教材所述作为参照物进行类比,效果就要被大打折扣。

(聂登福对本文写作提出建议)

湖南省郴州市第五中学;湖南省郴州市第三中学)

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