浅谈生物信息题解题策略与技巧

1浅谈生物信息题解题策略与技巧阳羡高级中学屠菊芬胡振杰21420708.10生物科考试说明对学生的能力要求，其中之一就是“获取信息的能力”。即要求学生会鉴别、选择试题中给出的相关生物学信息，结合所学知识解决相关的生物学问题，并且关注具有重大意义的生物学新进展。根据这一要求拟定的试题，常常会在题中给考生一个新的问题情境，使考生在新问题情境中应用他们所学到的生物学知识或原理来解决这一问题。这类题目能更多地体现出生物高考“既遵循大纲，又不拘泥于大纲”的指导思想，着重考查考生对生物学知识深入理解和灵活运用的情况。在近几年的高考题中，材料信息题频频出现，成为高考题中一道靓丽的风景。那么，材料信息题究竟有怎样的特点?考生在解答这类题时有哪些策略和技巧呢？一、材料信息题的特点（1）题材新，知识活创设情景的题材一般取材较新,富有时代气息,材料信息主要来自科技、社会、环保等热点问题，涉及一些学科或社会热点知识。考生必须对新情景进行认真的分析、归纳，通过检索旧知识，吸纳新知识，探索出试题设置的实际问题与中学基础知识的相似点，从而将所学知识迁移到新情景中去。（2）起点高，落点低信息题的命题多取材于重大的生物学成果或经典的生物学实验，也有可能是大学知识的选摘，富有时代气息。这些材料都是考生所不熟悉的，即材料的“起点高”。但是，不管是多么新颖的材料，其解决问题的知识，始终在我们的课本中，即落点低”。比如癌症、艾滋病、毒品、兴奋剂等素材，其知识落点一般是我们高中课本中的“癌症的发病机理、癌细胞的特征”等等；艾滋病材料的知识落点一般为病毒的特征、艾滋病的发病机理以及免疫方面的知识；可持续发展一般与课本中的生态系统的结构、稳态、调节等知识点联系；而生物高科技材料则一般与“DNA分子结构、遗传和变异、生殖方式”等知识点联系。一般情况下，新颖的材料只为了引出需要考查的具体知识。（3）即时学，即时用正因为信息题创设的情景新，所问的问题课本中并没有涉及，在这种情况下，问题的答案2一般会隐藏在材料之中，这就要求考生现学现用，迅速捕捉信息并且利用信息。这正是检测考生自学能力及分析解决问题能力的绝妙之处。如果考生真正读懂了信息，答案就在面前。二、材料信息题的解题策略与技巧试题中给出的信息大致可以分为文字信息(陈述)和图表信息(数据、表格、图形)两大类。1、文字信息的处理遇到文字信息题，一般按照如下步骤来解题：阅读资料，剖析、理解信息、提炼信息发现规律、运用规律联想迁移、规范语言叙述，组织答案。（1）阅读资料认真阅读题干，有序性地多角度读取信息，注意抓住关键词句，把握题干给出的新信息，理解题干创设新情境中的新知识，获得材料中的表层信息，挖掘其中的隐含信息，找到解题的突破口。（2）剖析理解信息信息题中的材料，并不都是解题所需要的有用信息。我们需要根据题干和设问来筛选材料，找出干扰信息、有用信息、关键信息，进行取舍。对有用的信息充分挖掘，剖析资料中蕴含的基本原理、规律，从多个角度分析课本知识与资料中相关知识之间的联系。而在考试中相当多的考生将注意力过分集中在过去从未见过的新知识上，而忽略了课本基础知识。（3）提炼信息发现规律把前两步得到的有益信息和关键信息，在已有的基础知识上展开联想，用抽象思维法对联想的结果进行修正、补充和检验，进一步运用经处理和转换过的新信息，解决试题中的实际问题。把材料信息和课本知识进行联系，找到解题的突破口。（4）运用规律联想迁移一般情况下，材料信息题中的问题需要考生用课本中的知识来进行回答。但是，也可能有一些提问，我们无法从课本中找到答案，或不能与课本知识进行联系。对于这样的问题，我们应该运用已经掌握的规律展开联想，寻找隐藏在材料之中的答案，运用比较、归纳、推理等方法，创造性地解决问题。3（5）规范语言叙述，组织答案在需要进行叙述的题目中，尽量用课本中的语言来回答问题。特别是生物术语一定要用科学、严谨、规范的语言表述问题的答案。例1关于体温调节中枢，有人提出“下丘脑体温调节中枢起着调定点作用”的假说：调定点假说认为：恒温动物的体温调节类似恒温器的调节，它的调定点预设在某一数值(如37℃)，如果体温偏离这个数值，则通过反馈系统将信息送回下丘脑，下丘脑将这些信息与调定点比较，相应的调节散热机制或产热机制，维持体温的恒定。根据以上内容回答下列问题：①发烧这种病理状态被看成是下丘脑神经元受到某些因素(如细菌产生的毒素)的作用提高了调定点数值，在发病初期机体出现：皮肤血管_、立毛肌、骨骼肌等现象。请利用调定点学说解释发烧时体温调节的过程②当体温超过41℃时，体温调节中枢会失去调节能力，应及时采取辅助降温措施，请提出一种迅速有效的物理或化学降温措施③某些退烧药物可以使过热的体温下降，请根据体温调定点假说推测其作用可能是：【解析】本题提供的关于体温调定点假说的信息对学生来说是陌生的、全新的内容，这就要求同学们认真读取信息，将信息中的关键部分理解透彻，再结合所学的体温调节知识和自己的实际生活经验，解决新问题。通过题干中提供的假说内容可知：如果温度高于调定点，机体就要通过散热机制使体温降低，如果温度低于调定点，机体就要增加产热使体温升高，以此来维持正常的体温。按照假说，认为发烧是体温调定点的升高，那么原来正常的体温相对于调高了的调定点来说是低温，机体就要通过一系列的调节机制，增加产热，减少散热来维持此时所谓的“正常温度”（体温调定点所设的温度）。而低温、高温情况下机体如何调节以维持正常体温我们在必修三中已经学习过，是旧知识，也就是说我们在分析这个过程时己经是使用旧知识解决新问题的过程了。【参考答案】①收缩、收缩、收缩（由于调定点提高，高于正常体温，使得正常体温此时相当于低温刺激，冷觉感受器接受刺激，产生兴奋，通过一系列的兴奋传导和调节过程，使相应的器官发生反应，增加产热，减少散热，使体内温度达到相应的调定点）②以酒精4擦拭身体或以冰水冷却身体③使体温调节中枢(下丘脑)的调定点降低到正常水平。2、图表信息的处理图表信息题往往包括坐标图、柱状图、表格、数据等。坐标图一看横坐标，二看纵坐标，三看计量单位，四看曲线的起点、终点，五看曲线的变化，主要看曲线是上升、下降或水平线，以及上升的幅度即曲线的斜率，然后分析曲线为什么上升、下降、水平线，曲线的斜率为什么变化，这五看分析好了，题目问题就解决了例2下列是有关细胞分裂的问题：图3表示细胞分裂的不同时期与每条染色体DNA含量变化的关系；图4表示处于细胞分裂不同时期的细胞图像，请据图回答问题：（1）图3中AB段形成的原因是该过程发生于细胞周期的分裂期。图3中CD段形成的原因是（2）图4中细胞处于图3中的BC段，图4中细胞处于图3中的DE段。(3)就图4乙分析可知，该细胞含有条染色体。染色体数和DNA分子数之比为该细胞处于分裂期，细胞名称为，其产生的子细胞名称为【解析】有些同学一看到图3非常高兴，因为这个坐标图在学习有丝分裂的时候大家都画过，所以同学们看到图3时就只考虑有丝分裂而把减数分裂排除在外。实际上我们课堂上所画的图横坐标代表的是细胞分裂时期，而纵坐标表示的是细胞中DNA的含量，而此图的纵坐标表示的是每条染色体DNA的含量，二者的意义不同。一条染色体DNA含量加倍表示该染色体复制后每条染色体含有两个姐妹染色单体，含有2个DNA分子(即BC段所示)，如果染色体不含有单体，则其DNA含量为1(DE段所示)；如果同学们不仔细看清楚横纵坐标代表的生物学意义，用固有的模式解决该题，就不能得出正确答案。由此可见，在图表题中弄清楚图表提供和隐含的每一个信息是至关重要的。参考答案(1)DNA复制(或染色体复制)着丝点分裂姐妹染色单体分开(2)乙、丙甲(3)4，1:2减Ⅰ后，初级卵母，次级卵母细胞和极体。5如果是柱状图，要明确柱状图的生物学意义；如果是表格，首先要弄清表格材料的描述对象或范围，看清表格的名称，看清表的第一列和第一行，认真分析表格中的文字、数据及其隐含的信息，根据题干和设问进行筛选，处理和转换信息，解决问题。例3图1表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时,测得的CO2释放量和O2吸收量的变化。下列相关叙述正确的是()A氧浓度为a时,细胞呼吸最弱。B氧气浓度为b时,无氧呼吸消耗C6H12O6的量是有氧呼吸的3倍。C氧浓度为C时，有氧呼吸强度与无氧呼吸强度相等。D氧气浓度为d时，该器官只进行有氧呼吸。【解析】这种数学坐标系中的柱形图题是近几年生物高考中的常见题型，是表述、补充、拓展和深化生物学知识的重要形式，它不仅能考查学生的观察、分析、比较、推理能力，更能考查学生信息转换能力。认真识别坐标、坐标图中横、纵坐标的含义，找出横、纵坐标之间的联系。把纵坐标上的数据进行方程式的计算就能将信息顺利转化。例4将动物致病菌的抗原基因导入马铃薯制成植物疫苗，饲喂转基因马铃薯可使动物获得免疫力。以下是与植物疫苗制备过程相关的图和表。6请根据以上图表回答下列问题。（1）在采用常规PCR方法扩增目的基因的过程中，使用的DNA聚合酶不同于一般生物体内的DNA聚合酶，其最主要的特点是。（2）PCR过程中退火（复性）温度必须根据引物的碱基数量和种类来设定。表1为根据模板设计的两对引物序列，图2为引物对与模板结合示意图。请判断哪一对引物可采用较高的退火温度？__________。（3）图1步骤③所用的DNA连接酶对所连接的DNA两端碱基序列是否有专一性要求？。（4）为将外源基因转入马铃薯，图1步骤⑥转基因所用的细菌B通常为（5）对符合设计要求的重组质粒T进行酶切，假设所用的酶均可将识别位点完全切开，7请根据图1中标示的酶切位点和表2所列的识别序列，对以下酶切结果作出判断。①采用EcoRⅠ和PstⅠ酶切，得到_________种DNA片断。②采用EcoRⅠ和SmaⅠ酶切，得到_________种DNA片断。【解析】此题信息量特别大，学生看懂所有信息所花的时间比较长，有相当一部分考生往往看到一半心里就犯怵，感觉题目肯定很难，结果就没耐心看题干直接就开始答题了，还有一些不肯轻易放弃的学生把题干中的图、表看了2、3遍，还是没有把握住真正有用、关键的信息。其实这个题看似庞大，如果把握住了关键的有用信息，还是能够一一解决的。EcoRⅠ酶、AluⅠ酶把目的基因切出了一个黏性末端和一个平末端,SmaⅠ酶、EcoRⅠ酶把制粒切出一个相同的粘性末端和一个平末端，把质粒切成了一长一短两个片段，丢失了一个短的片段，剩下的长片段与目的基因形成了一个重组质粒，在重组质粒中保存了EcoRⅠ酶的识别序列，SmaⅠ酶的识别序列已经被破坏，不存在了，而PstⅠ酶的特定序列在切割和拼接过程中保存完整，因此采用EcoRⅠ和PstⅠ酶切，得到2种DNA片断。采用EcoRⅠ和SmaⅠ酶切，只能得到1种DNA片断。（答案：（1）耐高温2）引物对B（3）否（4）农杆菌（5）①2②1）