例析生物創(chuàng)新類試題

新課標(biāo)的生物考卷已經(jīng)不僅僅局限在基礎(chǔ)知識和基本技能的考查了，還要考查學(xué)生對所學(xué)知識靈活的應(yīng)用能力，創(chuàng)新類試題層出不窮，開放探究類試題就屬于這類試題，下面我們舉例說明此類試題的解法。

類型一 材料、信息開放型題

【例1】如圖1所示，為某生物科技工程操作流程模式圖，請據(jù)圖回答：

（1）如果此圖表示基因工程的操作流程圖，如A為質(zhì)粒，則C表示 如果D為受體細(xì)胞，則C→D的過程采用 法。A為質(zhì)粒，則B的獲取一般采取 等方法。

（2）在植物體細(xì)胞雜交過程中，A和B形成C，屬于植物 技術(shù)，形成的C稱為 ；從C→D需經(jīng)過分裂 過程才能形成新的植株D。

（3）若A為骨髓瘤細(xì)胞，B為B淋巴細(xì)胞，則C為 細(xì)胞，C細(xì)胞在無限增殖過程中，還能產(chǎn)生 項技術(shù)叫動物細(xì)胞融合技術(shù)。

（4）若此圖為試管牛的工廠化生產(chǎn)的技術(shù)流程圖，則A（精子）需 從C發(fā)育到D（胚胎）需經(jīng)歷卵裂 等階段，然后進(jìn)行，讓它在受體牛內(nèi)發(fā)育。

（5）若圖中字母代表生態(tài)系統(tǒng)的各成分，請在題圖上用“→“表示它們之間的關(guān)系。

解析：（1）若此圖表示基因工程操作流程，圖中A為質(zhì)粒，則B為目的基因，C為重組質(zhì)粒，D為受體細(xì)胞；（2）若此圖表示植物體細(xì)胞雜交過程，圖中A、B分別為兩種植物細(xì)胞，C為融合的原生質(zhì)體，D為新的雜種植物。A、B形成C的過程上，還要經(jīng)纖維素酶等處理，才能得到原生質(zhì)體。（3）若A為骨髓瘤細(xì)胞，B為淋巴細(xì)胞，則A、B形成C的過程為動物細(xì)胞融合；（4）A、B形成C是體外受精過程，B的獲得一般需先用促性腺激素處理后，從卵巢中采集卵母細(xì)胞，在體外進(jìn)行人工培養(yǎng)，然后與獲能的精子受精。

答案：（1）重組質(zhì)粒 導(dǎo)入 鳥槍法、逆轉(zhuǎn)錄法（2）細(xì)胞融合 融合的原生質(zhì)體（或雜種細(xì)胞） 分化（3）雜交瘤 特異性抗體（4）體外獲能 桑椹胚 囊胚 胚胎移植（5）如圖2所示

解法總結(jié)：就本題來說，在復(fù)習(xí)中，圍繞此圖，還可作其他發(fā)散聯(lián)想，如農(nóng)作物的雜交育種過程也可用此圖，若A、B為親本，則C為F1，D為F2或為要選育的后代；如果把該圖稍加修改，還可以用來考查內(nèi)環(huán)境與外界環(huán)境之間的關(guān)系等。

類型二 思維和方法開放型題

【例2】近年來在防治稻田蟲害方面進(jìn)行了多種嘗試，如①構(gòu)建稻—萍—魚生態(tài)系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，雖有危害水稻的病菌、害蟲和雜草，但魚的活動可起到除蟲、松土和增氧的作用，紅萍葉片內(nèi)的藍(lán)藻固氮可促進(jìn)紅萍和水稻生長；②培育轉(zhuǎn)Bt基因抗蟲水稻，減少蟲害。此外，一些水稻遭遇蟲害時會釋放某些物質(zhì)，引來天敵消滅害蟲，科學(xué)家稱之為稻田三重營養(yǎng)關(guān)系。

根據(jù)上述材料，請回答下列問題：

畫出稻—萍—魚生態(tài)系統(tǒng)的能量流動圖（不考慮與人的聯(lián)系）。

解析：本題涉及到的生物有：水稻、紅萍、病菌、害蟲、雜草、魚、藍(lán)藻，解答時要逐一考慮它們之間的關(guān)系；昆蟲由于繁殖速度較快，進(jìn)化也會相對較快，應(yīng)及時通過生物技術(shù)更新品種；繪制生態(tài)系統(tǒng)能量圖時要注意各營養(yǎng)級能量的來源和去向，以及能量流動的單向性。

答案：見3圖

解法總結(jié)：思維和方法開放型的試題，往往在同一問題中存在多種不同的解決問題的思路和方法，最終殊途同歸。要求學(xué)生根據(jù)題目所設(shè)條件和要求，尋找切合實(shí)際的解決問題的途徑，變單向思維為多向思維，從而培養(yǎng)學(xué)生思維的靈活性、流暢性和廣闊性。

類型三 答案和結(jié)論開放型題

【例3】地震前動物常出現(xiàn)異常行為，例如“麻蛇冬眠早出洞，魚兒驚惶水面跳”。科研人員一直致力于地震前兆與動物行為關(guān)系的研究，以期望能通過觀察動物的異常行為來預(yù)測地震的發(fā)生。已知與地震相關(guān)的因素有高磁、高電、強(qiáng)震和氣體（如H2S、SO2等）。請幫助科研人員做以下工作：

列出一個課題名稱：

提出相應(yīng)的因變量及測量指標(biāo)：

解析：本題的研究目的為“地震前兆與動物行為的關(guān)系”，且“已知與地震相關(guān)的因素有高磁、高電、強(qiáng)震和氣體（如H2S、SO2等）”，所以可以針對不同的因素來設(shè)置不同的研究課題。

答案：探究強(qiáng)震對冬眠蛇的影響觀測蛇出洞情況（探究高磁對冬眠蛇的影響，觀測蛇出洞情況；探究氣體對魚的活動的影響，觀測魚跳出水面的情況；探究強(qiáng)震對魚的活動的影響，觀測魚跳出水面的情況，合理即可）

解法總結(jié)：答案和結(jié)論開放型題的解題關(guān)鍵答案和結(jié)論開放型題在每年高考中都有考查，在解題時，一要注意從多角度考慮問題，盡量把問題思考全面；二要用準(zhǔn)確的語言敘述，要用生物學(xué)術(shù)語答題，要抓住答題的關(guān)鍵詞；三要切題，針對題干的“問”來答，切忌“離題”；四要“摳小分”，因為這類題不易得滿分，要盡量不在容易的地方失分。

【創(chuàng)新試題】

1. 某小組實(shí)驗設(shè)計如下：

（1）實(shí)驗課題：探究淀粉酶是否為蛋白質(zhì)

（2）實(shí)驗假設(shè)：如果淀粉酶是蛋白質(zhì)，那么用濃硝酸檢驗，會出現(xiàn)黃色反應(yīng)。（原理：濃硝酸與蛋白質(zhì)出現(xiàn)黃色反應(yīng)）

（3）選取工具和材料：淀粉酶液，雞清蛋白液，試管若干，吸管，蒸餾水，濃硝酸

（4）實(shí)驗步驟：①取等量的淀粉酶溶液、雞清蛋白液和蒸餾水，分別放入三支試管中，標(biāo)A、B、C。②向三試管中分別滴加等量的濃硝酸充分振蕩后靜置一段時間，觀察顏色變化并記錄下表中

（5）實(shí)驗預(yù)測：

（6）實(shí)驗結(jié)果：

（7）實(shí)驗結(jié)論：

答案：（5）實(shí)驗預(yù)測：如果A中顏色與B中一樣出現(xiàn)黃色與C不一樣，則A為蛋白質(zhì)。如果A中顏色與B中不一樣與C也不一樣，則A不是蛋白質(zhì)。如果A中顏色與B中一樣與C一樣，則A不是蛋白質(zhì)。通過反復(fù)實(shí)驗得到

（6）實(shí)驗結(jié)果：A中顏色與B中一樣，出現(xiàn)黃色反應(yīng)與C不一樣

（7）實(shí)驗結(jié)論：淀粉酶是蛋白質(zhì)類物質(zhì)

2. 圖4中的圖一表示在一定的范圍內(nèi)縱坐標(biāo)變量隨橫坐標(biāo)變量的增加而不斷增加，超過某個值后，縱坐標(biāo)變量隨橫坐標(biāo)變量的增加而不斷減少。圖二表示在某范圍內(nèi)，縱坐標(biāo)變量隨橫坐標(biāo)變量的增加而不斷增加，超過某個值，縱坐標(biāo)變量隨橫坐標(biāo)變量的增加而趨于平緩。請結(jié)合所學(xué)知識，在下列橫線中填上坐標(biāo)名稱。

（1）圖一：如果橫坐標(biāo)為 ，則縱坐標(biāo)為 ；如果橫坐標(biāo)為

則縱坐標(biāo)為 ；如果橫坐標(biāo)為 ，則縱坐標(biāo)為

（2）圖二：如果橫坐標(biāo)為 則縱坐標(biāo)為 如果橫坐標(biāo)為

則縱坐標(biāo)為 如果橫坐標(biāo)為 則縱坐標(biāo)為

答案：（1）pH 酶的活性 溫度 酶的活性 生長素濃度 植物生長速率（時間—種群增長速率；葉齡—可再利用元素）（2）CO2濃度 光合作用強(qiáng)度 光照強(qiáng)度 光合作用強(qiáng)度 O2濃度 礦質(zhì)元素吸收速率（O2濃度—ATP產(chǎn)生速率；時間（自然狀態(tài)下）—種群數(shù)量；底物濃度—反應(yīng)速率，答案合理即可）

3. 卡那霉素是一種抗生素，它能抑制葉綠體中色素的形成。1987年科學(xué)家將具有卡那霉素抗性基因的質(zhì)粒注入在溫室中種植的黑麥花芽中，開花后的植株相互授粉，再將結(jié)出的種子放在具有卡那霉素（10 μg/mL），溫度、光照等適宜的條件下萌發(fā)，結(jié)果植株顯示綠色并正常生長發(fā)育。試回答相關(guān)問題：

（1）細(xì)菌細(xì)胞中的卡那霉素抗性基因產(chǎn)生的根本來源是，研究中黑麥產(chǎn)生卡那霉素抗性的方式屬于。

（2）如何證明卡那霉素抗性基因是否可以在黑麥細(xì)胞內(nèi)“借居”？（至少兩種）

答案：（1）基因突變 基因重組（2）方法一：設(shè)計對照實(shí)驗。用正常培育獲得的黑麥種子在與實(shí)驗組相同的條件下萌發(fā)，結(jié)果敏感的對照組植株出現(xiàn)白化現(xiàn)象，并不能進(jìn)一步生長發(fā)育。方法二：基因分析。對實(shí)驗獲得的綠色植株利用與卡那霉素抗性基因相應(yīng)的DNA控針進(jìn)行基因雜交，觀察在植株細(xì)胞中可否檢測到相關(guān)基因

4. 某中學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組參觀調(diào)查某生態(tài)農(nóng)場，并繪出該生態(tài)系統(tǒng)的簡單結(jié)構(gòu)模式圖（如圖5所示），請據(jù)圖分析回答：

（1）生態(tài)系統(tǒng)的主要功能是 這也是該農(nóng)場建造此生態(tài)系統(tǒng)所依據(jù)的主要生態(tài)學(xué)原理。該生態(tài)系統(tǒng)的最大優(yōu)點(diǎn)是

（2）在該生態(tài)系統(tǒng)中起決定作用的是

（3）該生態(tài)農(nóng)場是生態(tài)工程的典范，有人說由此得出結(jié)論，農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的食物鏈和營養(yǎng)級越多越好，你認(rèn)為該結(jié)論是否正確？說明你的理由。

答案：（1）物質(zhì)循環(huán) 能量流動 提高物質(zhì)和能量的利用效率，減少對環(huán)境的污染（2）林、果及農(nóng)作物（3）不正確。因為食物鏈多，各食物鏈中生物數(shù)量就難以達(dá)到一定的規(guī)模，影響經(jīng)濟(jì)效益；營養(yǎng)級越多，高層次營養(yǎng)級的生物獲得的能量很少，該營養(yǎng)級的生物數(shù)量也很少。

(作者單位：山東省棗莊市第二中學(xué)）

責(zé)任編校 李平安