谈生物材料分析题的解答

河南省 杨玉红

材料分析题首先是99年生物高考（广东卷）出现的新题型。该题型一般是通过几组文字、图表资料设置情境，让学生根据设问，去分析资料，发现可利用信息，并结合利用已有的生物学知识，分析回答题目所提出的问题。这种题目不仅问题情境是新的，而且问题的答案也可以是在课本上找不到，甚至是与课本知识不相一致的。因此，这类试题不仅有助于考查学生对知识的掌握情况，更有助于考查学生获取甄别信息的自学能力、分析问题和解决问题的思维能力以及语言组织表达能力，有助于引导教师重视对学生进行科学思维方式和科学探索精神的培养，引导学生重视对科学发展历程的认识。

      下面是一道笔者原创的材料分析题：

达尔文以自然选择学说为基础的进化论,从其诞生之日起,就受到来自非达尔文学派的质疑。经过争鸣，达尔文的进化论获得了发展。许多生物学家，特别是古生物学家、遗传学家和分子生物学家等就各自的领域的新发现，对生物进化论进行了新的探索。

关于获得性遗传问题是进化论上的争论问题之一。所谓获得性是指生物在个体发育过程中，因受生活条件改变的影响而发生的适应性变异。这种变异是属于环境所引起的表现型的定向变异。这种获得的性状能遗传给后代的观念称为获得性遗传。获得性遗传最先由拉马克提出，达尔文也曾同意和借助于这一观点。

    问题1：请依据“中心法则”对获得性遗传的观点作出否定。

    下面是科学家们发现的一个实例：

    [例1]当用一种酶把枯草杆菌的细胞壁去除后，在特定的生长条件下，它们可以继续繁殖，后代也是无壁的，并且这种状态可以稳定地遗传下去。只有把它们放在另外的一种生长条件下，细胞壁才会重新生长出来。

    问题2：请简要分析上例是否支持获得性遗传的观点。

    关于生物变异是否定向是进化论中引起争论的另一个问题之一。

    问题3：请用你所学过的有关变异的知识来支持达尔文的观点。

    下面是有关生物变异是否定向的实例。

    [例2]有人将大肠杆菌的乳糖缺陷型菌株放入只含有乳糖的细菌培养基中，这些细菌由于不能利用乳糖，停止了生长和繁殖。但过一段时间后，可以看到细菌活跃起来，重新开始生长和繁殖。但是，如果将乳糖缺陷型细菌放在不含任何糖类的培养基中，使细菌处于饥饿状态，却检测不到能够利用乳糖的个体。

    [例3]把许多果蝇养在一起，让它们可以自由交配。同时用一定剂量的杀虫剂DDT喷在一片玻璃片上，把玻璃片放在养果蝇的瓶子中。果蝇群体一代一代地繁殖，每代群体都用DDT处理，药剂的剂量逐渐增加，过了十多代以后，果蝇群体的抵抗力可以比原有果蝇品系增加几百倍，忍耐得住几百倍剂量的药剂。

    问题4：请简要分析以上材料是否支持达尔文的观点。

本题主要围绕“获得性能否遗传”和“变异是否定向”而展开。前者课本未涉及，题目中给出了获得性遗传的概念，是一种新的知识“信息”；后者是学生已学过的知识，根据达尔文进化学说，变异是不定向。题目涉及的知识主要包括：中心法则、达尔文学说、生物变异的有关知识。在能力要求上与上题相仿，但要求更高些，本题的阅读量较大，而且不仅要求学生阅读分析新材料，还要求学生能活学活用新的知识概念；要求学生综合运用所学知识。

    解题时可在粗读全题、了解全题概貌的基础上，再作细仔的阅读和分析。

解决定问题1首先要明白获得性遗传的概念。获得性遗传是由于环境条件改变所引起的表现型的定向变异。从中心法则可知，遗传信息是由核酸传递给蛋白质（性状）的，而不可能由蛋白质传递给核酸，尽管存在着逆转录的过程，但还没有发现逆翻译的例证。

    问题2是要通过具体的实例来分析所给材料是否支持获得性遗传的观点。[例1]的材料告诉我们枯草杆菌无壁的变异性状在特定条件下可遗传下去，也即新的性状在短时间内获得后可遗传下去，因而支持了获得性遗传的观点。

    问题3要求用所学过的有关变异的知识来支持达尔文变异是否定向的观点。达尔文认为变异是不定向的。从所学过的有关变异的知识来看主要包括：一是基因突变。基因突变是生物变异的主要来源，基因突变是不定向的；二是基因重组。基因重组也是生物变异的重要因素，生物体在减数分裂形成配子时，非同源染色体上的基因重组是随机的，不定向的。

    问题4要求分析所提供的二个实例是否支持变异不定向的观点。[例2]所提供的材料说明在有乳糖的环境中，出现了能够利用乳糖的大肠杆菌变异类型，在无乳糖的环境中，则没有这种变异类型产生，例中的变异是由环境引起的，属于定向变异，因此这一例不支持达尔文的观点。[例3]说明DDT使果蝇的抗药性增强，但由于每代果蝇都与DDT相接触，因则不能判断这抗药性是由于选择的结果，还是由于接触药剂后的定向变异。所以[例3]既不支持达尔文的观点，也不支持定向变异的观点。

    本题参考答案：

    问题1：叙述中心法则内容或公式。从中心法则可知：遗传信息是由核酸传递给蛋白质（性状）的，而不可能由蛋白质传递给核酸。

    问题2：[例1]中枯草杆菌无壁的变异性状在特定条件下可遗传下去，新性状在短时间内获得后可遗传下去，因而支持获得性遗传的观点。

    问题3：达尔文认为变异是不定向的。基因突变是生物变异的主要来源，基因突变是不定向的；基因重组也是变异的重要因素，生物体在减数分裂形成配子时，非同源染以体上的基因重组是随机的，不定向的。

    问题4：[例2]说明在有乳糖的环境中，出现了能够利用乳糖的大肠杆菌变异类型，在无乳糖的环境中，则没有这种变异类型产生，例中的变异是由环境引起的，属于定向变异，因此这一例不支持达尔文的观点。[例3]说明DDT使果蝇的抗药性增强，但不能说明是定向变异的结果还是定向选择的结果，因而既不支持达尔文的观点，也不支持定向变异的观点。

    该题提供了与教材知识不相一致的材料，需要学生运用课本知识但又不囿于课本知识，对材料作出分析。既考查了学生的基础知识和综合运用能力，也考查了学生的创新能力，对培养学生尊重客观事实和尊重科学的态度十分有益。当然，材料分析题所提供的材料内容可以是多样的，科学史上的经典实例，生物科学发展和研究中的最新成就等都可作为题目提供的材料。材料给出的形式也可以是多样的，既可以是文字，也可以是图表等。

   面对以能力测试为主导，注重考查学生综合能力的高考模式，材料分析题不失为一种好题型。

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