李建芝 盧曉華

(北京師范大學附屬中學)

《普通高中生物學課程標準》把“注重與現(xiàn)實生活的聯(lián)系”作為生物學課程的四大基本理念之一。真實社會生產(chǎn)和生活實踐情境的問題,能夠為學生提供學以致用、創(chuàng)造性思考的環(huán)境,促進學生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)和發(fā)展。以下為筆者編制的源于生產(chǎn)生活實際的原創(chuàng)題。

例1：梅毒是由梅毒螺旋體(TP)感染人體所引起的一種性傳播疾病。檢測梅毒抗體對于明確診斷和規(guī)范治療具有重要意義。梅毒抗體有兩大類:抗體1(心磷脂抗體),TP破壞機體組織,使之釋放心磷脂(心磷脂是主要存在于動物細胞線粒體內膜上的一種磷脂),體內產(chǎn)生心磷脂抗體;抗體2(TP47抗體),TP47蛋白是TP體內含量高、特異性強的抗原,受到TP侵染,體內可產(chǎn)生TP47抗體。以下說法錯誤的是

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A.若抗體1為陽性,抗體2為陰性,則可能患有自身免疫性疾病但并未感染梅毒

B.艾滋病患者合并梅毒可出現(xiàn)兩種抗體均為陰性

C.抗體1可保護人體抵抗TP的侵染

D.兩種檢測抗體的方法都可以利用抗原-抗體特異性結合的原理

參考答案：C

試題分析：免疫學是選擇性必修1學習的重點和難點,學生存在一些認識誤區(qū),如認為抗體都是針對外來抗原的、抗體都具有保護作用等。受一條新聞“美媒:美國梅毒感染率比去年增長26%,總病例數(shù)創(chuàng)1948年以來新高”(環(huán)球網(wǎng),2022年9月21日)的啟發(fā),筆者查閱文獻,命制了本題。旨在糾正學生的錯誤認知,引導學生關注社會熱點,樹立健康生活的理念。

A選項考查了自身免疫病的特點:自身產(chǎn)生的抗體攻擊自身細胞,此時抗體不再起到保護作用。近年來出現(xiàn)了許多梅毒患者合并HIV(人類免疫缺陷病毒)感染的病例,梅毒螺旋體(TP)的感染與HIV感染具有相互促進、彼此協(xié)同的關系。梅毒患者的生殖器潰瘍是HIV感染人體的良好突破口,HIV感染使免疫受損也導致人體抵御梅毒感染的能力下降。因此B選項將兩種疾病放在一起分析并不突兀,突破點是艾滋病導致免疫功能低下,可能無法產(chǎn)生相應的TP抗體。C選項考查學生理解信息的能力,解題關鍵是讀懂兩類抗體的區(qū)別:心磷脂抗體缺乏特異性,僅是細胞受損傷的一個標志(通俗地說相當于是個“疤”),在免疫系統(tǒng)疾病患者中也可能存在;TP抗體是專門針對TP的,具有特異性和保護作用。

本題作為我校高二上學期期末試題,從作答情況看,錯誤率高達60%,A、B、C項均有誤選,試題具有一定的難度和較好的區(qū)分度。

例2：中國是青梅的起源地,栽種史至少有3 000多年。目前發(fā)酵型青梅果醋的生產(chǎn)主要采用堿中和青梅汁之后再進行酒精發(fā)酵、醋酸發(fā)酵的方法,然而這種生產(chǎn)工藝會損失青梅的功能性成分。因此,在保證其營養(yǎng)成分不損失的條件下,篩選能夠耐受青梅高酸環(huán)境的醋酸菌是提高發(fā)酵青梅果醋品質的關鍵?；卮鹨韵聠栴}。

(1)食醋生產(chǎn)的三個主要過程:一是原料中淀粉的分解,即糖化作用(水解);二是酒精發(fā)酵,即________(填微生物名稱)將糖轉化成乙醇;三是醋酸發(fā)酵,即醋酸菌將乙醇轉化成乙酸,該微生物的代謝類型是________。

(2)①菌種篩選及發(fā)酵生產(chǎn)涉及三種培養(yǎng)基:

培養(yǎng)基A葡萄糖、酵母粉、無水碳酸鈣、瓊脂、3%乙醇培養(yǎng)基B葡萄糖、酵母粉、3%乙醇培養(yǎng)基C葡萄糖、酵母粉、6%乙醇

取腐爛一周的青梅若干,加入裝有培養(yǎng)基B的搖瓶中培養(yǎng)一段時間,稀釋后,用________法接種于培養(yǎng)基________上,選取________且生長良好的單菌落10株。將上述初篩的10株醋酸菌接種于培養(yǎng)基________中,結果如圖1。研究者選擇菌株J-27作為后續(xù)實驗的菌株,原因是________________。

圖1 不同醋酸菌發(fā)酵性能比較

②研究人員對J-27進行誘變處理,選取突變菌株J-2736,與兩種商業(yè)化的醋酸菌—滬釀1.01、AS1.41分別接種于青梅果酒中進行青梅果醋發(fā)酵,結果如圖2。

圖2 三種菌株青梅果醋發(fā)酵實驗

滬釀1.01和AS1.41發(fā)酵結束時青梅果醋發(fā)酵液中總酸含量為15 g·L-1左右,而兩者應用于糧食醋發(fā)酵時,發(fā)酵液總酸含量一般可以達到50 g·L-1左右。推測原因可能是________________。

圖示結果說明在青梅果醋發(fā)酵過程中,菌株J-2736 發(fā)酵性能優(yōu)于滬釀1.01和AS1.41。

(3)研究人員對J-2736的發(fā)酵條件進行了研究。

①初始乙醇含量對于青梅果醋發(fā)酵的影響如圖3。由結果可知________________。試分析造成這種現(xiàn)象的原因:__________________________。

圖3 初始乙醇含量對青梅果醋發(fā)酵的影響

②對不同初始乙醇含量和溫度的組合下青梅果醋的風味進行感官評價(包括氣味、口味等,以分數(shù)表示,分數(shù)越高表示感官越好),結果如圖4(同一條等高線上的分數(shù)相等,方框中為其數(shù)值)。

圖4 不同初始乙醇含量和溫度組合下的感官評價

在初始乙醇含量為6、評分為88時,溫度有________種可能。實驗結果表明:隨著溫度和初始乙醇含量的升高,評分結果為________。除乙醇含量和溫度組合外,還應測________組合下的感官評價。

參考答案：(1)酵母菌 異養(yǎng)需氧型 (2)①涂布 A 透明圈較大 C 乙醇轉化率、總酸含量均最高 ②青梅果醋發(fā)酵時pH較低,抑制了菌種活性 (3)①隨初始乙醇含量增加,總酸含量先增加,然后下降 乙醇含量過低,醋酸菌可利用的底物較少,產(chǎn)物乙酸的生成量較少;而乙醇含量過高則會抑制醋酸菌的生長和代謝,導致青梅果醋中總酸含量較低 ②2 先上升后下降 溫度和pH、pH和初始乙醇含量

試題分析：科技論文作為素材在科學性、應用性、新穎性和公平性等方面都有一定的保障,是命題素材的重要來源。本題改編自姬玉丹的論文(姬玉丹.青梅果醋優(yōu)良醋酸發(fā)酵菌種篩選及工藝優(yōu)化[D].江南大學,2022)。題干信息概括出對優(yōu)良菌種的要求——耐酸,為下面“三種菌株青梅果醋發(fā)酵實驗”埋下伏筆,同時彰顯了本土特色。

學生若忘記醋酸菌可將乙醇轉化為乙酸,將無法順利作答下面的問題。因此設置(1)幫助學生回顧有關知識。隨后兩個小問按照菌種選育、發(fā)酵條件測試這樣的邏輯順序排列。(2)的第一小問,主要考查微生物培養(yǎng)的相關內容。學生作答的錯誤有,只寫“透明圈”(沒有寫“較大”),寫“冒出氣泡”;對培養(yǎng)基B、C的功能區(qū)分不清(培養(yǎng)基B乙醇含量較低,是培養(yǎng)微生物時所用,培養(yǎng)基C乙醇含量較高,是發(fā)酵獲得產(chǎn)物時所用)。