以“諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎”為背景的原創(chuàng)選擇題的命制與分析

廖樂祥

了解科學(xué)、技術(shù)、社會的相互關(guān)系，關(guān)注和參加與生物科學(xué)技術(shù)有關(guān)的社會問題的討論和決策，是生物科學(xué)素養(yǎng)的重要組成部分，也是培養(yǎng)學(xué)生對自然和社會的責(zé)任感的重要途徑。教師應(yīng)該重視滲透科學(xué)、技術(shù)、社會相互關(guān)系的教育，通過具體事例幫助學(xué)生認(rèn)識生物科學(xué)與社會發(fā)展的緊密聯(lián)系。筆者以近幾年“諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎”為背景材料，命制了幾道試題。學(xué)生感覺新穎，激發(fā)了解題的興趣，并提高了自身的搜集和處理信息的能力、獲取新知識的能力、分析和解決實際問題的能力等，取得了令人滿意的效果。

【例1】 2012年10月8日，瑞典卡洛琳斯卡醫(yī)學(xué)院宣布，將今年的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎授予日本京都大學(xué)教授山中伸彌和英國發(fā)育生物學(xué)家劍橋大學(xué)博士約翰·戈登。山中教授從皮膚細(xì)胞等體細(xì)胞中培育出了“誘導(dǎo)多能干細(xì)胞”，即iPS細(xì)胞。iPS細(xì)胞能培養(yǎng)出各種細(xì)胞，因此山中教授的發(fā)明為再生醫(yī)療開辟了一條嶄新的道路。下列對此的相關(guān)敘述中，正確的一項是（ ）

A. iPS細(xì)胞的細(xì)胞周期與神經(jīng)細(xì)胞的細(xì)胞周期基本相同

B. 一般來說，分化了的細(xì)胞將一直保持分化后的狀態(tài)，直到死亡

C. iPS細(xì)胞培養(yǎng)出的各種細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上不同的根本原因是各種細(xì)胞中mRNA完全不同

D. iPS細(xì)胞或許同胚胎干細(xì)胞一樣，通過誘導(dǎo)分化，可以培育出人造組織器官，這體現(xiàn)了動物細(xì)胞的全能性

命題意圖：本題以“2012年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎”為背景材料，主要考查了細(xì)胞周期的概念、細(xì)胞分化、iPS細(xì)胞的用途等知識點。

解析：只有連續(xù)分裂的細(xì)胞才具有細(xì)胞周期，神經(jīng)細(xì)胞高度分化，不再分裂，沒有細(xì)胞周期。iPS細(xì)胞培養(yǎng)出的各種細(xì)胞在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上不同的根本原因是基因的選擇性表達(dá)，因此，各種細(xì)胞的mRNA不完全相同。細(xì)胞的全能性是指已經(jīng)分化的細(xì)胞，仍然具有發(fā)育成完整個體的潛能。iPS細(xì)胞或許同胚胎干細(xì)胞一樣，通過誘導(dǎo)分化，可以培育出人造組織器官，但沒有體現(xiàn)出動物細(xì)胞的全能性。

參考答案：B。

【例2】 2011年，美國科學(xué)家布魯斯·博伊特勒和生于盧森堡的法國籍科學(xué)家朱爾斯·霍夫曼發(fā)現(xiàn)，人體許多細(xì)胞中都有一種重要的蛋白質(zhì)，即“toll樣受體（TLR）”。這種蛋白質(zhì)可識別不同病原體，并在細(xì)菌入侵時快速激活先天免疫反應(yīng)，從而啟動第一道防線。加拿大科學(xué)家拉爾夫·斯坦曼則發(fā)現(xiàn)了免疫系統(tǒng)的樹突細(xì)胞，樹突細(xì)胞有著激活并調(diào)節(jié)適應(yīng)性免疫系統(tǒng)的本領(lǐng)：會激發(fā)T淋巴細(xì)胞，從而啟動適應(yīng)性免疫系統(tǒng)，引起一系列反應(yīng)，如制造出抗體和“殺手”細(xì)胞等“武器”，殺死被感染的細(xì)胞以及“入侵者”。下列對此的相關(guān)敘述中，正確的一項是（ ）

A. 人體的有些細(xì)胞中沒有toll樣受體，根本原因是該細(xì)胞中沒有相應(yīng)的基因

B. 體液中的殺菌物質(zhì)和吞噬細(xì)胞是保衛(wèi)人體的第二道防線，它是針對某一類特定的病原體

C. 體液免疫中也有T淋巴細(xì)胞的參與

D. 與抗體的合成和運輸直接有關(guān)的具膜細(xì)胞器是核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾其體

命題意圖：本題以“2011年度諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎“為背景材料，主要考查了基因的選擇性表達(dá)、抗體的合成與運輸以及免疫調(diào)節(jié)等知識點。

解析：人體的有些細(xì)胞中沒有toll樣受體的原因是相應(yīng)基因沒有在這些細(xì)胞中表達(dá)。第一道與第二道防線人人生來就有，也不針對某一類特定的抗原體。核糖體沒有膜。

參考答案：C。

【例3】 2010年10月，英國科學(xué)家羅伯特·愛德華茲因為發(fā)明了迄今為止已幫助百萬不育夫婦生育兒女的體外受精技術(shù)，而獲得2010年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。1978年7月25日，英國的路易絲·布朗成為了第一個“試管嬰兒”，標(biāo)志著不孕不育治療方面的革命性進(jìn)展。下列有關(guān)的敘述中，正確的一項是（ ）

A. 體外受精前，要對精子進(jìn)行獲能處理。獲能就是指精子獲得能量

B. “試管嬰兒”受精場所在體外，體內(nèi)受精則在子宮中

C. 防止多精入卵的兩道屏障是頂體反應(yīng)與卵黃膜封閉作用

D. 精子與卵子在體外受精后，應(yīng)將受精卵移入發(fā)育培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)，以檢查受精狀況和受精卵的發(fā)育能力

命題意圖：本題以“2010年度諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎“為背景材料，主要考查了體內(nèi)受精、體外受精及早期胚胎培養(yǎng)等知識點。

解析：獲能是指精子獲得受精的能力。在自然條件下，受精是在雌性的輸卵管內(nèi)完成的。防止多精入卵的兩道屏障是透明帶反應(yīng)與卵黃膜封閉作用。

參考答案：D。

【例4】 2009年10月，瑞典卡羅琳醫(yī)學(xué)院諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎評審委員會10月5日宣布，3名美國科學(xué)家因為發(fā)現(xiàn)染色體端粒酶及其生物學(xué)功能而獲得了2009諾貝爾醫(yī)學(xué)獎。布萊克本和格雷德發(fā)現(xiàn)了端粒酶以及它是如何保護(hù)染色體的，而紹斯塔克和布萊克本的研究則揭開了端粒變短與衰老之間的關(guān)系，即如果染色體末端的端粒變短，細(xì)胞就會老化，端粒是影響細(xì)胞衰老的幾個不同因素之一。端粒的長度還與端粒酶的活性有關(guān)，端粒酶能以自身的RNA為模板合成端粒DNA，在精原細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞（如Hela細(xì)胞）中有較高的端粒酶活性，而正常體細(xì)胞中端粒酶的活性很低，呈抑制狀態(tài)。下列有關(guān)端粒及端粒酶的說法中，錯誤的一項是（ ）

A. 按照端粒學(xué)說，染色體的端粒有細(xì)胞分裂計數(shù)器的功能，能記憶細(xì)胞分裂的次數(shù)

B. 反轉(zhuǎn)錄時所需的原料中含有堿基U

C. 端粒酶從功能上看，是一種逆轉(zhuǎn)錄酶

D. 端粒和端粒酶的研究成果有望延緩衰老，控制癌癥等

命題意圖：本題以“2009年度諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎“為背景材料，主要考查了細(xì)胞衰老的原因——端粒學(xué)說等知識點。

解析：端粒DNA序列在每次細(xì)胞分裂后會縮短一截，因此染色體的端粒有細(xì)胞分裂計數(shù)器的功能，能記憶細(xì)胞分裂的次數(shù)。反轉(zhuǎn)錄時所需的原料是脫氧核苷酸，不含有堿基U。題干中有“端粒酶能以自身的RNA為模板合成端粒DNA”這樣的信息，由此可知端粒酶是一種逆轉(zhuǎn)錄酶。從“端粒是影響細(xì)胞衰老的幾個不同因素之一”以及“腫瘤細(xì)胞（如Hela細(xì)胞）中有較高的端粒酶活性”等信息中可得出：粒粒和端粒酶的研究成果有望延緩衰老，控制癌癥等。

參考答案：B。

上述選擇題的主要命制技術(shù)有：

（1） 起點高、落點低。起點高是指素材取直于“諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎”，落點低是指考查的是基本知識、基本原理。

（2） 題干應(yīng)圍繞一個主題展開，題意明確，用準(zhǔn)確、精煉的語言把已知條件和要解決的問題表述清楚。不要長篇大論，對于高中生過深，過難的信息不要呈現(xiàn)。如例2中就不能對toll樣受體（TLR）以及樹突細(xì)胞等做過多的補充說明。

（3） 備選項的設(shè)問指向明確，沒有歧義；選擇題各選項同質(zhì)性好，迷惑性強。如：例3中的A選項，先陳述一句正確的話——體外受精前，要對精子進(jìn)行獲能處理，然后再補充一句“陷阱類”的敘述——獲能就是指精子獲得能量，迷惑性大大增強。

（4） 編寫好的試題是否科學(xué)、規(guī)范，難度、效度、區(qū)分度是否符合要求，是否能達(dá)到測試目標(biāo)，需要進(jìn)一步查證、推敲，并進(jìn)行一定的測試。