基于学术期刊素材的一道原创试题命制及说明

安徽

由于近年来高考试题的素材越来越新颖，为了让学生更好地得分，笔者开展了高三生物模考原创试题命制的行动研究。笔者认为好的命题一定是联系真实情境，让学生在情境中表现自己的真实水平的，且情境越真实越能反映学生的核心素养水平。命制试题的情境素材可源于学术期刊、科学研究的过程和成果、科技与社会的联系、现实生活等。笔者以学术期刊之一的Plant Cell上的一篇论文为素材编制了一道高三模考原创试题，并对试题进行了解析，又从素材来源、素材分析、体现学科核心素养的命题立意三个方面进行了命题说明。

1.原创试题及解析展示

【试题】2018年3月Plant Cell上发表了我国科学家的一篇论文，揭示了一种新型植物激素——磺肽素（PSK），及其调控番茄对灰葡萄孢菌的防御应答机制，如图1所示。请据图回答下列问题：

图1

（1）磺肽素（PSK）被认为是植物激素，原因是________________________________。

（2）与翻译过程相比，PSK基因转录过程特有的碱基配对方式为____________。磺肽素的前体是在__________ 合成的，经内质网和高尔基体加工后运出细胞，此时_______（填“能”或“不能”）作为信息分子调节生命活动。

（3）当PSK与PSK受体结合后，会引发钙离子通道蛋白打开。由图可知，钙离子通过___________ 方式进入细胞，与钙调蛋白结合，导致钙调蛋白的________发生改变而活化，进而激活吲哚丙酮酸脱羧酶。若活化的钙调蛋白能使PSK受体的活性变得更强，则这种调节方式属于_________ 。

（4）吲哚乙酸除图1中的功能外，还有调节植物生长的作用，此调节作用具有_________ 的特点。

【答案】（1）它是由植物体内产生，能从产生部位运送到作用部位，对植物的生长发育有显著影响的微量有机物 （2）T/A （或“T//A”或“T—A”） 核糖体 不能 （3）协助扩散（或被动运输） 空间结构 （正）反馈调节 （4）两重性

【解析】本题涉及植物激素的概念、中心法则、基因指导蛋白质的合成、碱基互补配对原则、分泌蛋白的合成与分泌、物质跨膜运输的方式、蛋白质的结构、反馈调节、生长素的作用等知识，考查内容跨度大，涵盖了人教版必修1、2、3三本教材的相关内容，重点考查学生识图、解图和获取信息的能力，以及综合运用相关知识进行分析、判断和推理的能力。（1）从图1中可以得知磺肽素（PSK）的前体pPSK是在细胞内由基因指导合成的一种分泌蛋白，它在细胞外进一步加工成熟，并与相应的细胞膜上的某种蛋白受体（PSK受体）结合发挥调节作用，故磺肽素（PSK）符合植物激素概念的三个要点，即它是植物自身合成的、从合成部位运输到作用部位的、对植物生命活动有调节作用的有机物。（2）转录和翻译是中心法则的两个重要生理过程，转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，翻译是以mRNA为模板合成具有一定氨基酸序列的多肽链的过程。两个过程都发生了碱基互补配对。转录过程的碱基互补配对发生在DNA和RNA之间，而翻译过程的碱基互补配对则发生在密码子与反密码子之间，转录的模板为DNA，DNA的特有碱基为T，故转录过程中出现的特有碱基互补配对为T—A；磺肽素（PSK）的前体是一种分泌蛋白，故它的合成场所为附着在内质网上的核糖体；仔细识图又会发现成熟的磺肽素（PSK）与细胞膜上的PSK受体结合，启动了钙离子通道，引发了细胞内的一系列生理过程，故成熟的磺肽素（PSK）才具备信息调控功能，刚出细胞的磺肽素（PSK）前体是不能作为信息分子调节生命活动的。（3）钙离子涌入细胞是从高浓度流向低浓度且有载体蛋白参与才能实现，不需要ATP，故运输方式为协助扩散；钙调蛋白由于结合了钙离子，会导致蛋白质的空间结构发生变化，进而激活了吲哚丙酮酸脱羧酶；若活化的钙调蛋白能使PSK受体的活性变得更强，则表示促进，这种调节方式属于（正）反馈调节。（4）生长素的化学本质是吲哚乙酸，它在调节植物生长方面的作用具有两重性。

2.命题说明

2.1 素材题干来源

本题素材为2018年3月发表于Plant Cell上的论文“A Plant Phytosulfokine Peptide Initiates Auxin-Dependent Immunity through Cytosolic Ca2+Signaling in Tomato”（可粗译为《植物磺肽素通过番茄细胞质Ca2+信号激活生长素依赖性免疫》），经过对素材的翻译、梳理和加工，特别是对图示的加工处理，笔者将素材中的英文图解转化为高三学生可读懂的语言、文字等，并形成题干，让题干及图示信息尽可能的新颖、真实、科学、恰当，且有一定的信息量和适当的复杂度。

2.2 素材分析

在真实情境的素材中会提及或隐含着相关的生物学概念，由此引发“头脑风暴”，激活命题者思维。笔者从素材中，获取与《普通高等学校招生全国统一考试大纲》中相符、适宜考查核心素养的内容信息，找出与核心素养考查相关联的概念，进行命题、磨题及合理设问，规划命题蓝图。具体分析如下：

第一步，找出相关概念。阅读本素材，笔者首先会想到植物激素、激素调节、免疫调节等概念；第二步，发现隐含概念。笔者进一步获取素材中的图片信息，发现了隐含的一些概念，如基因控制蛋白质的合成，分泌蛋白的合成与分泌，中心法则，DNA的复制、转录、翻译，生长素的化学本质，生长素的作用等；第三步，挖掘可迁移的概念。笔者根据前两步整理出的概念还可迁移出下列概念：其他植物激素、生长素的发现、动物体内的激素、内环境稳态、免疫活性物质、神经调节等；第四步，构建概念图。将头脑中由这一素材联想到的众多概念构建成概念图（如图2），再以概念图为线索，寻找学科核心素养的考查点，进行合理设问，初步完成原创题的命制。

图2 试题的相关概念图

2.3 命题立意

教师命制的试题应体现对学科核心素养的考查，并着眼于学生的核心素养的发展、培养与评价。基于试题情境的设问要有清晰的层次和严谨的逻辑，指向核心素养的不同水平。本题题干及四个小题的设问考查的核心素养表现及其水平如表1所示：

表1 试题考查的核心素养表现及其水平

该题被作为马鞍山市2019年高三模考理综测试卷第30题，经近9 000名学生测试，获得如下数据（如表2）：

表2 试题得分等情况分析

从阅卷数据分析来看，令我们意外的是第（1）小题考查植物激素的概念，其难度系数为0.19，区分度也不高，只有0.26，反映出学生不能领悟植物激素的内涵，对植物激素概念的三个要点理解不到位，再加上文字较长，不容易表述完整；而第（2）（3）（4）难度系数在正常范围内，且都有较好的区分度，说明这道原创试题命制能够较好地反映学生的学科核心素养水平。