基于2017年諾貝爾獎對高三二輪復習原創題命制的研究

江蘇 吳勁松

2017年諾貝爾生理學或醫學獎授予三位美國科學家杰弗理?霍爾、邁克爾?羅斯巴什以及邁克爾?楊，以表彰他們對“發現控制晝夜節律的分子機制”的研究。生物學科是一門以實驗為基礎的學科，也是一門與科學、技術、社會和環境（STSE）等方面緊密聯系的自然學科。高考中涉及STSE的試題屢見不鮮，尤其是以最新的生物科技成果甚至是諾貝爾獎成果為背景的綜合性原創試題，試題的鮮明特點是源于教材且高于教材、知識性廣、綜合性強。筆者以2017年諾貝爾生理學或醫學獎為背景淺談高三二輪復習中原創題的命制，希望既可以提高學生在高三復習中的興趣、激發學生的理性思維，又可以幫助教師診斷教學效果、關注試題命制。

1.原創題示例及分析

人的多種生理生化過程都表現出一定的晝夜節律。研究表明，下丘腦SCN細胞中per基因表達與此生理過程有關，其表達產物的濃度呈周期性變化。該基因的表達與PER蛋白和TIM蛋白存在有關。PER與TIM形成PER-TIM蛋白復合物時，能與per基因上游的啟動子結合，從而使RNA聚合酶喪失了與per基因結合的能力（如圖1所示）。圖2表示圖1中permRNA翻譯出PER蛋白過程的部分示意圖，請回答下列問題：

圖1

圖2

（1）圖1中①過程表示的生理過程是________，形成的mRNA通過_______進入細胞質進行翻譯；據圖2可知，丙氨酸的密碼子為________。

（2）實驗表明，光可以調節動物體內TIM蛋白的穩定性；結合圖1推測PER-TIM蛋白復合物的濃度變化周期約為______h，PER蛋白的合成調節機制為________。

（3）PER蛋白由n個氨基酸組成，而指導其合成的mRNA的堿基數遠大于3n，主要原因是________________。

（4）長期營養不良會影響人體晝夜節律，并使睡眠質量降低。據圖2分析，可能的原因是體內氨基酸水平較低，部分tRNA由于沒有攜帶氨基酸而成為空載tRNA，___，從而影響人體晝夜節律。

【參考答案】（1）轉錄 核孔 GCA （2）12 （負）反饋調節 （3）真核生物mRNA兩端存在不翻譯的序列（4）空載tRNA進入核糖體導致PER蛋白合成終止

【評析】本題以2017年諾貝爾生理學或醫學獎為背景，考查基因的表達過程、負反饋等概念。題目新穎、設問由易到難、綜合性強并結合實際生活。

2.試題的命制過程

命制原創題對學生進行訓練能打破題海戰術，體現教育的公平性。在高三的復習中，教師應把握命題方向、摸準高考脈搏，編制一些熱點原創試題，對學生閱讀材料以及分析問題的能力進行全面訓練。以生物學最新科技發展為背景的原創題成為大型模擬題及高考題的熱點，筆者結合本案例說明命題過程。

2.1 試題素材的選擇與題目命制

大學教材和期刊文獻是原創題素材的重要來源，可以從中選擇與高中教材相關度較大的知識進一步分析其過程與原理，要求學生理解并分析出與高中相關聯的知識。但選取的素材不能有科學性錯誤、不能斷章取義；注意問題的基礎性與難度。題干需要簡化語言，減少學生的閱讀量。本題選取諾貝爾生理學或醫學獎中有關晝夜節律的題材作為背景材料，結合圖示說明人體晝夜節律的分子機制。然后圍繞素材和學生已有知識進行科學設問，第（1）小問直接考查轉錄、核孔、密碼子等核心概念，難度較小；第（2）小問考查學生的識圖能力與問題分析能力，意在考查學生對晝夜節律機制的理解；第（3）小問考查翻譯過程，源于教材又難于教材；第（4）小問引導學生利用所給信息，結合生物學基本知識解釋實際生活中的問題，體現了生物科學與生活相聯系的生物課程理念。

2.2 集體打磨試題

集體打磨是一道優質試題不可或缺的部分。個人的知識和思路有限，集合眾人的智慧對試題進行考量，進行適當的刪減與修改。具體內容有：①試題是否參考了《考試說明》和《課程標準》，有無偏題與怪題；②試題題干有無科學性錯誤，圖示是否恰當與科學，語言是否簡潔、明確；③題目的設定是否有梯度、是否與教材知識緊密相連；④預測試題的區分度與難度。

本題經過筆者的命制以后，交給了生物組的其他4位老師進行修改，其中修改最多的是題干，例如：由于在第（3）小問中設置了“推測PER-TIM蛋白復合物的濃度變化周期約為_______h”的問題，故在題干中添加了“其表達產物的濃度呈周期性變化”。本題中的示意圖花費了筆者大量的時間，通過Photoshop軟件進行反復修改，包括圖形所示過程、細胞核與蛋白質形狀、文字注解等。

2.3 試題審核

試題基本成型之后，邀請學校的資深教師試做一遍，對照《考試大綱》對試題的難度進行預測，并就試題的針對性、科學性等進行評判，并對試題的語言描述、文字及標答進行推敲，就學生可能出現的答案進行討論并給出參考答案。例如最后一小問，筆者給出的答案是“導致PER蛋白合成提前終止”，進行討論后給出的答案是“空載tRNA進入核糖體導致PER蛋白合成終止”。

3.命制總結

原創試題命題的實質就是選取合適的試題背景作為材料，并根據背景材料的內容設計合適的試題，避免學生對背誦知識進行簡單重現。科技論文甚至是重大科技成果不僅具有科學性、學術性、前沿性等特點，而且很容易引起學生的共鳴、激起學生的學習興趣。這樣命制的原創題保證了試題的公平性，體現了能力立意的特點，且所命試題效度高、質量好。