2005.8《中学生物教学》第8期互动稿(原始版)

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对一道高考题的互动分析
[题目]（2005年山东等省理综xx第3小题）细胞贫血症的病因是血红蛋白基因碱基序列发生了变化。检测这种碱基序列发生了变化必须使用的酶是：（C）
    A．解旋酶     　B．DNA连接酶     　C．限制性内切酶      　D．RNA聚合酶
考查内容有争议
山东省东营市河口区一中（257200）   王彬选项B、D很容易排除，但对A、C争议很大，被许多老师视其为偏题，怪题。据了解，有不少平时学习好的学生选了A,而学习一般甚至较差的考生却选择了C。
1  许多人选A  对于选A的考生,可能基于这样思考:既然是检测突变的部位,就很自然想到用该基因的探针,进行碱基互补配对杂交而检测之，但是分子杂交的前提必须是单链DNA,自然想到用解旋酶处理。A为什么不对呢？解开DNA双链结构不一定要用解旋酶。在高温或者用强碱溶液处理也可以得到单链DNA,所以,可以排除解旋酶，但相关知识在中学教材中没有涉及。
需要注意的是，一定要先用限制酶将DNA切割成很多片段。为什么通过其他方法把DNA处理成单链，然后将此单链(携带突变基因一条链信息)和探针杂交检测突变部位就不行呢？因为题干有“必须使用的酶”这样的限定,且已经变性成单链的DNA很有可能常温下复性,也就是可能回折重新形成许多双链区,如果恰是突变部位及其临近区域和该单链其他区域结合成双链,那么必然影响探针与相应部位的结合,就无法准确检测到突变部位。
2 选C的理由  选C的考生可能考虑到解旋酶只是笼统的把DNA的双链解开，与检测基因的突变部位无关。而限制酶却对DNA特殊序列有高度专一性。由于突变部位是可以被某种内切酶识别或者无法识别,而导致被切开或者无法切开，这样切出的片段和原来长短不同,接下来可能通过某种方法(电泳)就能检测到突变部位，于是选C。但这些知识学生缺乏或很难想到！可能还有考生不是考虑到酶的专一性,而是这样思考:限制酶需要把原DNA切成很多片段,其中某个片段可能包含突变的目的基因,然后再用某种方法处理成单链,{zh1}再和探针杂交,根据放射性(或荧光)出现部位而检测出突变部位。
3 其他思考  还有人认为:这个题只是考查了限制酶的专一性,而限制酶本身就是切割DNA的,那么突变部位肯定与相应的限制酶有关，没有必要考虑得那么复杂。可是进一步追问:接下来怎么检测呢?是检测突变部位，还是具体碱基变化?如果是{dy}种情况,按上面的解释，也就不需要探针。如果是第二种,不少老师这样认为:不赞同用限制酶直接识别、检测碱基序列的观点，限制酶主要还是用于获取目的基因。在那么短的时间里考生也不可能有过多的思考，稀里糊涂的也可能做对，难道这是考试所希望得到的结果?
综观以上分析看到,此题的确立意新颖,并未按照传统方式考查酶的特性，而是相当隐蔽地考查了限制酶与底物的对应关系，出人意料。只是,要准确把握此题意图,需要具备很高的知识能力水平。所以笔者认为，xx应该遵循考试大纲，不应该超出考试大纲要求。
能够考查创新思维
    河北省安新中学（071600）  杨永智该题涉及的知识点较多：基因突变的概念、镰刀型细胞贫血症病因、DNA探针、DNA结构与复制、RNA的合成、基因工程中的限制酶、酶的专一性等。解题的关键是什么？需要创造性地选择和确定。
1 审题：题目信息分析  该题要求学生对检测（具有验证、单纯检测之意）某基因碱基序列发生了变化（即不是发生变化的具体情况，也不是是否发生了变化）选择必须使用的酶。
2 析题：选项逐个判断   四个选项逐一分析如下：
A．解旋酶：解旋酶作用于DNA双螺旋碱基对间的氢键，使之断开，在DNA复制中起作用。基因检测中，被检DNA需要以单链形式与标记的DNA探针杂交。那么被检DNA需要形成单链的过程中是否需要解旋酶，而且解旋酶是该项“检测”必须的吗？难确定。
B．DNA连接酶：DNA连接酶是催化核苷酸之间共价键的形成的，题目中的“检测”不需要它。B可排除。
C．一种限制酶只能识别一种特定的核苷酸序列，并且能在特定的切点上切割DNA分子。那么利用与该遗传病相匹配的特定的限制酶能否切开被检DNA而应用于“检测”？难确定。
D．RNA聚合酶：该酶作用于转录时期，催化以DNA为模板的RNA的合成。对于检测某基因碱基序列没有用处。D可排除。
3 答案：综合比较选择  难确定的选项A和C分别是运用了两种不同的检测原理。哪个原理更切合题意？DNA探针的方法是利用了DNA分子杂交原理，解旋酶并不起“核心”的“检测”作用。而利用限制酶的高度专一性特点能够“检测”出“这种碱基序列发生了变化”。经过综合分析，排除A，选C。
4  考生情况分析（1）因定势思维，注意力在“探针”上，而选A；（2）轻松地联想到酶的专一性，选C；（3）能够分析全部选项，{zh1}在A、C两项中比较，但由于没有准确把握题目意向，因定势，选A；（4）能够冷静地分析全部选项，在A、C两项中比较辨别，结合题目要求创造性的完成了酶的专一性知识的迁移，选C。选错的同学或多或少地在审题、克服思维定势和知识辩析方面有缺陷。而第四类学生经过知识提取、综合和比较的探索性思考，{zh1}能够放弃A而选择C，说他们具有创造性。
5  讨论  该题以细胞性贫血症基因序列变化为出题背景，要求学生克服DNA探针方案的干扰，摒弃思维的保守，具有巨大的挑战性。至于具体使用了限制酶后，又怎么样把产生的长度不一的DNA片断区别开就不需要继续考虑了，或者学生相信那会有办法的。这是没有已知的前提下的选择，不就是创造性的大胆的科学猜测吗？我们的教育目标之一不就是希望学生能够利用所学知识创造性的解决新的问题吗？我们师生备考的综合的复习，不也常是表现为创造性的构建知识的内在联系吗？与复习阶段的{wy}区别就是这次出现在“{dy}考场”并由学生独立完成。
部分同行对该题提出了强烈批评，我不认可。我认为此题是今年理综生物部分最鲜活的题，是考查创造性思维的好题，是符合新课标时代背景的一次难能可贵的尝试。当然，新的探索难免有这样那样的不如意，学生反映难了，区分度方面可能也会有偏差。但出题人事先应该是早有预料的。
相关知识链接
广东省深圳中学（518001）  刘越RFLP即核酸限制性片段长度多态性（restriction fragment length polymorphism，RFLP）,可用来进行产前诊断。
1．诊断原理生物个体之间性状各异，人类也不例外，即使孪生双胞胎的外貌特征也有差异。据估计，人类DNA的平均异质性为每20071000个核苷酸对中有一个差别。限制性内切酶对遗传差异的分析提供了一个很有用的工具。当基因突变涉及限制性内切酶识别位点时，限制性内切酶可将DNA切成长度不同的片段，从而在人群中形成多种类型的DNA，故称为限制性片段长度多态性。由于突变而发生变化的限制性内切酶识别位点，称为多态位点。这些突变显然没有任何表型效应，但是形成的限制性片段（RF）以简单的共显性方式遗传，所以是很好的遗传标记。如果根据遗传方式能够证明某种严重的遗传疾病是跟某一RFLP连锁的，那么RFLP就可作为诊断遗传缺陷，或检出携带者的示踪标记。这样做，可在不需测定基因序列的情况下对致病基因进行产前诊断。
2．诊断方法  大致过程为：用同位素标记探针与经过限制性内切酶酶切后的基因组DNA作核酸印杂交；在X光片上观察杂交带的数目和大小，分辨出DNA的RFLPS；{zh1}结合遗传规律，作出产前诊断。应用这种方法，美籍华裔科学家简悦威于1978年首次发现，人体β-珠蛋白基因如果用限制性内切酶Hpa酶切，镰状细胞贫血病患者（SS）、正常人（AA）、突变基因携带者（AS），三者会出现长度不同的DNA片段。正常人只出现7.6kb或7.0kb的DNA片段；SS个体则大多数是13.0kb；AS个体几乎全是13.0kb和7.6kb两条带。这种RFLPS表明，珠蛋白基因的Hpa13.0kbDNA片段，可作为镰状细胞贫血症的诊断标记物。 [参考刘祖洞，高等教育出版社，1991年4月版，《遗传学》（下册）179页等]

师生感想二则
Gagaguy（学生）：应该这么理解：镰刀型细胞贫血症的病因是基因突变，实质是发生的碱基序列的变化；另一方面，ＤＮＡ限制性内切酶的一个特性就是只能识别特定的碱基序列．因为镰刀型细胞贫血症患者的ＤＮＡ中相关ＤＮＡ序列发生了改变，所以能识别正常序列的内切酶不能再识别新的序列；或者某种内切酶不能识别正常的序列，却可以识别现在的序列。以此为依据就可以判断碱基序列是不是发生了改变．我觉着这才是出题者的意图：{dy}，考基因突变的相关知识；第二，考对限制性内切酶的理解水平。也就是说其意图并不在于某些具体操作过程。如果说“问题”，应该就出在题目的表述不清上。望指正。
山水相衣（教师）：初见此题很气愤，我的很多好学生都做错了，觉得是道“难题”，知识有超纲嫌疑。但经过几天回味，觉得出题人确实用心良苦，虽然区分度上会出现偏差，可就算没有这道题谁又能说高考是{jd1}公平的呢？几天来，我一直在关注老师们的讨论，收获很大，想起了许多大学学过的知识。教了多年高中，总要求学生要紧抠教材，但自己的知识确实退化了不少。教师的知识绝不能停留在教材范围，绝不能停留在高中水平。我猜想此题一定是大学老师出的，暂且不论对高中生物教学的指导作用多大，至少是大学老师对高中教师提了个醒，从一定角度讲是击中了部分高中生物教师教学的“软肋”吧，在这一点上得感谢命题者！
评价标准和考纲
内质网1 xx的标准  评价高考xx，首先需要从宏观上做思考。包括安全性，公正性，科学性，选拔性，导向性等方面。安全性、公正性和科学性是高考的生命线。没有安全、公正和相对科学的考试，将会带来社会的动荡。公正性要求其不因地区，性别，民族等而产生答题水平上的差异。科学性要求xx、答案和评卷过程等都符合科学，包括符合测量学要求。科学性也是保证公正性的前提。“高考”是“高等学校招生考试”的简称，选拔性正是体现其功能最重要的方面。高考命题的“三个有利于”原则，其中一条就是要有利于选拔合格的高校新生，要求将不同素质的考生区分开来，这就需要必要的区分度。对区分度而言，必须从选考的所有科目的整体看，也需要看单个学科的情况，包括每道题目。注重导向性是稳定中学教学，推进中学开展素质教育的重要举措。
2 考试大纲  可以肯定的是，本期《互动》涉及到的题目，因为其具有新颖性，克服了平时训练强度的差异，而有其独到的作用；若单从考试大纲本身看，肯定是没有超纲的。原因是，考试大纲只列出了知识和能力的条目。该题目涉及的知识和要求在考试大纲中都有。那么，为什么许多中学教师觉得它超纲了呢？原因很简单，“以本代纲”是目前中学存在的基本现象，教材成了教学大纲和考试大纲的代名词。目前全国大多数地区的中学都是以{wy}的人教社教材开展教学的。虽然考试大纲的要求应该高于教学大纲和教材，但是中学界认为只要超出了教材，就是超纲了。从这个意义上说，大纲因教材而“名存实亡”！
在新课程在部分地区已经实施将近一年的今天，在一标多本即将成为中学教育新模式的大背景下，适度脱离教材进行命题的可行性到底有多大？新课程下高考命题改革到底有多大空间供命题人员去尝试？这是值得思考的。
(本期互动参与者还有：文文,木子05,啄木鸟2004, waterblueboy,白兔,山之风,轩子,姜洪顺,沙漠狐,河西走廊,胡香荣,林子磊磊，静夜,一休，风之塔，Kx123,一叶知秋,洛北春,chosttk,启动子,木兰,高处不胜寒,小黑牛，种鳍鱼，况圣明，雨笛， yellow芳芳等)