廣東 劉建峰 王聯(lián)新
課本圖解在高考全國卷中的命題特征與備考建議
廣東 劉建峰 王聯(lián)新
高中教材中有大量的圖解,這些圖解在很大程度上提升了相關(guān)知識的趣味性和可讀性,分析對應(yīng)的相關(guān)知識點也不難發(fā)現(xiàn)大多都是一些重難點內(nèi)容。針對重點知識設(shè)置圖解是為了突出其重要性;而對于難點內(nèi)容設(shè)置圖解則是為了換一種更加直觀、更加易于接受的表達形式,也是對文字形式的補充?;诖?,課本圖解或變式在高考命題中受到垂青就很正常了。下面列舉近幾年全國卷中對課本圖解知識進行重點考查的一些典型例子。
1.(2015·全國卷Ⅰ)關(guān)于細胞膜結(jié)構(gòu)和功能的敘述,錯誤的是 ( )
A.脂質(zhì)和蛋白質(zhì)是組成細胞膜的主要物質(zhì)
B.當細胞衰老時,其細胞膜的通透性會發(fā)生改變
C.甘油是極性分子,所以不能以自由擴散的方式通過細胞膜
D.細胞產(chǎn)生的激素與靶細胞膜上相應(yīng)受體的結(jié)合可實現(xiàn)細胞間的信息傳遞
2.(2014·全國卷Ⅱ)關(guān)于細胞的敘述,錯誤的是 ( )
A.植物細胞的胞間連絲具有物質(zhì)運輸?shù)淖饔?/p>
B.動物細胞間的黏著性與細胞膜上的糖蛋白有關(guān)
C.ATP水解釋放的能量可用于細胞內(nèi)的吸能反應(yīng)
D.哺乳動物的細胞可以合成蔗糖,也可以合成乳糖
上面的兩道試題,第1題的C選項考查了必修1問題探討(第70頁)的圖解,該圖解明確指出,氧氣、二氧化碳、氮氣、苯、水、甘油、乙醇等物質(zhì)是可以直接跨磷脂雙分子層的,其中氧氣、二氧化碳、氮氣、苯屬于非極性分子,水、甘油、乙醇屬于極性分子,通過該圖不難看出,不能以分子極性作為判斷能否以自由擴散的方式通過細胞膜的唯一依據(jù)。結(jié)合該選項和圖解,可以做如“乙醇是極性分子,所以不能以自由擴散的方式通過細胞膜”等變式訓練。第1題的D選項和第2題的A選項則是對必修1圖3-2(細胞間信息交流的方式舉例)的考查,變式訓練可以結(jié)合其余圖示進行命題,如“相鄰細胞通過直接接觸,將一個細胞的信息傳遞給另一個細胞”或“完成受精作用涉及精子傳遞信息給卵細胞”等。
另外,第1題的題干直接明確了命題意圖是考查“細胞膜的結(jié)構(gòu)與功能”,復習時,結(jié)合該題的考查方向,可以聯(lián)系細胞膜的結(jié)構(gòu)特性、細胞膜的三大功能、癌細胞膜的變化、突觸前膜的神經(jīng)遞質(zhì)分泌與突觸后膜受體的結(jié)合、細胞膜功能的復雜程度與膜蛋白種類和數(shù)量的相關(guān)性等進行系統(tǒng)的分析和訓練。第2題的考查范圍擴大到了細胞層面,但最終答案落在了D選項,說明命題的意圖有兩個:第一,考查學生是否掌握了糖類的存在特點,變式訓練可以結(jié)合必修1圖2-11(幾種二糖的組成示意圖)設(shè)計為“哺乳動物的細胞可以利用葡萄糖和半乳糖合成乳糖”或“甘蔗細胞可以利用果糖和葡萄糖合成蔗糖”“小麥胚芽中的麥芽糖是由兩分子葡萄糖脫水縮合形成的”等。第二,如果學生基礎(chǔ)扎實,則可以依次利用細胞間的信息交流,癌變細胞膜表面糖蛋白減少造成易于轉(zhuǎn)移,ATP的合成、水解與放能反應(yīng)、吸能反應(yīng)的聯(lián)系等知識點的判斷,最終作出正確選擇。
3.(2015·全國卷Ⅱ)下列過程中,不屬于胞吐作用的是( )
A.漿細胞分泌抗體到細胞外的過程
B.mRNA從細胞核到細胞質(zhì)的過程
C.分泌蛋白從胰腺的腺泡細胞到胞外的過程
D.突觸小泡中的神經(jīng)遞質(zhì)釋放到突觸間隙的過程
該題的C、D選項都考查到了課本圖解,其中C選項考查的是必修1資料分析(第48頁,如下圖),D選項則考查必修3圖2-4(神經(jīng)元之間通過突觸傳遞信息圖解)。胞吞胞吐的判斷,意在考查膜的結(jié)構(gòu)特性(具有一定的流動性),雖然可以結(jié)合課本圖解進行判斷,但是由于神經(jīng)遞質(zhì)的多樣性,容易造成因誤解只有大分子物質(zhì)才會通過胞吞胞吐跨膜,所以變式訓練可以結(jié)合該問題設(shè)計,如突觸小泡中的乙酰膽堿(腎上腺素、NO)釋放到突觸間隙的過程。
豚鼠胰腺腺泡細胞分泌物形成過程圖解
圖2-4 神經(jīng)元之間通過突觸傳遞信息圖解
當然,A、C、D三個選項都是從細胞內(nèi)到細胞外,而B選項則是從細胞核到細胞質(zhì),與題干信息“胞吐”不符,也是快速準確判斷的依據(jù)。
4.(2013·全國卷Ⅱ)關(guān)于葉綠素的敘述,錯誤的是 ( )
A.葉綠素a和葉綠素b都含有鎂元素
B.被葉綠素吸收的光可用于光合作用
C.葉綠素a和葉綠素b在紅光區(qū)的吸收峰值不同
D.植物呈現(xiàn)綠色是由于葉綠素能有效地吸收綠光
5.(2016·全國卷Ⅱ)關(guān)于高等植物葉綠體中色素的敘述,錯誤的是 ( )
A.葉綠體中的色素能夠溶解在有機溶劑乙醇中
B.構(gòu)成葉綠素的鎂可以由植物的根從土壤中吸收
C.通常,紅外光和紫外光可被葉綠體中的色素吸收用于光合作用
D.黑暗中生長的植物幼苗葉片呈黃色是由于葉綠素合成受阻引起的
上面的兩道題,均考查到了必修1圖5-10(葉綠素和類胡蘿卜素的吸收光譜),其中第4題的C選項屬于對該圖解的局部考查,變式訓練可以在“同”的方面考查,葉綠素a和葉綠素b的相似點如都主要吸收紅橙光和藍紫光;也可以結(jié)合類胡蘿卜素考查三者都主要吸收藍紫光。或在“異”的方面可以考查吸收峰值的不同,即主要吸收光的種類的不同。第5題的C選項則側(cè)重考查光合色素吸收光譜的范圍。需要注意的是,該圖解只是葉綠素a、葉綠素b和類胡蘿卜素的吸收光譜,這并不代表所有的光合色素的情況,變式訓練可以考查藍藻光合色素的吸收光譜等。
第4題的A選項則是對必修1思考與討論(第35頁)配圖的直接考查。課本上類似的結(jié)構(gòu)式圖解還有氨基酸、ATP、磷脂、核苷酸、生長素等,結(jié)合這些圖解可以考查構(gòu)成元素等知識。
6.(2013·全國卷Ⅱ)在生命科學發(fā)展過程中,證明DNA是遺傳物質(zhì)的實驗是 ( )
①孟德爾的豌豆雜交實驗 ②摩爾根的果蠅雜交實驗③肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗 ④T2噬菌體侵染大腸桿菌實驗⑤DNA的X光衍射實驗
A.①② B.②③
C.③④ D.④⑤
這道題是關(guān)于生物學史知識的考查,題干信息明確考查“遺傳物質(zhì)是什么”的實驗探究,課本涉及的內(nèi)容包括肺炎雙球菌的體內(nèi)轉(zhuǎn)化、體外純化因子轉(zhuǎn)化實驗、T2噬菌體侵染大腸桿菌的實驗。出于三個實驗的重要性,對應(yīng)了相關(guān)的圖解:必修2圖3-2、圖3-3、圖3-4。從難度上看,本題只是要求知道“證明DNA是遺傳物質(zhì)的實驗”有哪些即可。如果在此基礎(chǔ)上進行變式提升,可以考查是否采用了對比實驗法、放射性同位素標記法、每個實驗的結(jié)論、T2噬菌體侵染大腸桿菌的實驗中的分別培養(yǎng)、分別標記等內(nèi)容。
本題中出現(xiàn)的①孟德爾的豌豆雜交實驗和②摩爾根的果蠅雜交實驗在必修2也都有對應(yīng)圖解(圖1-5和圖2-10),作為遺傳部分的重點知識內(nèi)容,命題中常??疾榧僬f-演繹法,考查學生的演繹推理這一理性思維能力。⑤DNA的X光衍射實驗(必修2圖3-9),則是沃森和克里克提出DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的重要依據(jù)。
7.(2013·全國卷Ⅱ)關(guān)于DNA和RNA的敘述,正確的是( )
A.DNA有氫鍵,RNA沒有氫鍵
B.一種病毒同時含有DNA和RNA
C.原核細胞中既有DNA,也有RNA
D.葉綠體、線粒體和核糖體都含有DNA
8.(2013·全國卷Ⅰ)關(guān)于蛋白質(zhì)生物合成的敘述,正確的是 ( )
A.一種tRNA可以攜帶多種氨基酸
B.DNA聚合酶是在細胞核內(nèi)合成的
本文所有采集數(shù)據(jù)均來源于HRO觀測站,大口徑天線系統(tǒng)在B1頻段增益約為78dB,采集時長為10s,數(shù)據(jù)比特位數(shù)為14,軟件接收機碼環(huán)階數(shù)為2,碼環(huán)相關(guān)間隔設(shè)置為0.2碼片.
C.反密碼子是位于mRNA上相鄰的3個堿基
D.線粒體中的DNA能控制某些蛋白質(zhì)的合成
上述兩道題均與必修2圖4-5(tRNA的結(jié)構(gòu)示意圖)有關(guān)。第7題的A選項從圖中的堿基配對信息可知核苷酸鏈內(nèi)部也可以因發(fā)生堿基互補配對現(xiàn)象而存在氫鍵;第8題的C選項則直接考查圖中的反密碼子這一信息。事實上,結(jié)合該圖解還可以考查羥基端(3’)是識別結(jié)合氨基酸的部位,tRNA上的堿基數(shù)不是3個等。
圖4-5 tRNA的結(jié)構(gòu)示意圖
需要特別注意的是,在必修2基因指導蛋白質(zhì)合成這一節(jié)中,還有幾個重要的圖解也會成為命題的熱點,如圖4-4以DNA為模板轉(zhuǎn)錄RNA的圖解、圖4-6蛋白質(zhì)合成示意圖、圖4-3 3種RNA示意圖以及第67頁的多聚核糖體圖解等。
9.(2014·全國卷Ⅱ)關(guān)于正常情況下組織液生成與回流的敘述,錯誤的是 ( )
A.生成與回流的組織液中氧氣的含量相等
B.組織液不斷生成與回流,并保持動態(tài)平衡
C.血漿中的有些物質(zhì)經(jīng)毛細血管動脈端進入組織液
D.組織液中的有些物質(zhì)經(jīng)毛細血管靜脈端進入血液
本題是關(guān)于必修3圖1-3細胞直接與內(nèi)環(huán)境進行物質(zhì)交換的考查。C、D兩個選項通過圖解可以得到明確的判斷,為了調(diào)整題目的難度,試題并沒有具體到哪些物質(zhì)。所以變式訓練可以圍繞這個問題展開,如血漿中的氧氣、氨基酸等物質(zhì)經(jīng)毛細血管動脈端進入組織液;組織液中的二氧化碳、尿素等物質(zhì)經(jīng)毛細血管靜脈端進入血液。當然,考慮到課本圖解未標示出血流方向,所以不建議把毛細血管的動脈端、靜脈端進行變式考查。
圖1-3 細胞直接與內(nèi)環(huán)境進行物質(zhì)交換
另外,三種主要的細胞外液之間的轉(zhuǎn)化,以及體內(nèi)細胞內(nèi)液和細胞外液之間的轉(zhuǎn)化圖解也值得關(guān)注,尤其是圖解中的體內(nèi)細胞是組織細胞,容易使學生產(chǎn)生組織液和細胞內(nèi)液才存在相互轉(zhuǎn)化的局限性判斷錯誤。
10.(2013·全國卷Ⅰ)示意圖甲、乙、丙、丁為某實驗動物感染HIV后的情況:
下列敘述錯誤的是 ( )
A.從圖甲可以看出,HIV感染過程中存在逆轉(zhuǎn)錄現(xiàn)象
B.從圖乙可以看出,HIV侵入后機體能產(chǎn)生體液免疫
C.從圖丙可以看出,HIV可能對實驗藥物a敏感
D.從圖丁可以看出,HIV對實驗藥物b敏感
本題主要是對必修3第36頁資料分析圖解進行拆分考查。其中圖丙是對T細胞數(shù)量變化曲線的考查,加入實驗藥物a后引起曲線的變化,說明藥物a對HIV有明顯的抑制作用,才使HIV的寄主細胞T細胞數(shù)量回升;而圖丁中實驗藥物b的加入未引起HIV濃度的任何變化,說明HIV對實驗藥物b不敏感。至于圖甲、圖乙及對應(yīng)的A、B兩個選項,只是結(jié)合課本相關(guān)圖解做的補充分析,起干擾作用,并不是本題考查的要點。
第36頁資料分析圖解
類似的曲線圖課本上還有很多,如光照強度對光合作用速率影響的曲線、溫度或pH對酶活性影響的曲線、生長素濃度對植物生長影響的曲線、種群增長的“S”型曲線、生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性變化曲線等。只有做好相關(guān)圖解的點、線分析,做好曲線的局部分析,做好因變量相同而自變量不同、因變量不同而自變量相同的點的比較,才能從根本上解決相關(guān)問題。
11.(2016·全國卷Ⅱ)乙酰膽堿可作為興奮性神經(jīng)遞質(zhì),其合成與釋放見示意圖。據(jù)圖回答問題:
(1)圖中A-C表示乙酰膽堿,在其合成時,能循環(huán)利用的物質(zhì)是_______(填“A”“C”或“E”)。除乙酰膽堿外,生物體內(nèi)的多巴胺和一氧化氮________(填“能”或“不能”)作為神經(jīng)遞質(zhì)。
(2)當興奮傳到神經(jīng)末梢時,圖中突觸小泡內(nèi)的A-C通過________這一跨膜運輸方式釋放到________,再到達突觸后膜。
(3)若由于某種原因使D酶失活,則突觸后神經(jīng)元會表現(xiàn)為持續(xù)________。
本題圖解取材于必修3圖2-3突觸的亞顯微結(jié)構(gòu)示意圖和圖2-4神經(jīng)元之間通過突觸傳遞信息圖解。神經(jīng)調(diào)節(jié)作為重要考點,很有必要結(jié)合本題圖解情景進行變式訓練,如突觸的組成;神經(jīng)遞質(zhì)釋放到突觸間隙組織液中;神經(jīng)遞質(zhì)引起下一個神經(jīng)元的興奮或抑制;線粒體的功能;突觸處傳遞時發(fā)生的由電信號到化學信號到電信號的轉(zhuǎn)變等。
圖2-3 突觸的亞顯微結(jié)構(gòu)示意圖
12.(2016·全國卷Ⅲ)為了探究生長素的作用,將去尖端的玉米胚芽鞘切段隨機分成兩組,實驗組胚芽鞘上端一側(cè)放置含有適宜濃度IAA的瓊脂塊,對照組胚芽鞘上端同側(cè)放置不含IAA的瓊脂塊,兩組胚芽鞘下段的瓊脂塊均不含IAA。兩組胚芽鞘在同樣條件下,在黑暗中放置一段時間后,對照組胚芽鞘無彎曲生長,實驗組胚芽鞘發(fā)生彎曲生長,如圖所述。根據(jù)實驗結(jié)果判斷,下列敘述正確的是 ( )
A.胚芽鞘b側(cè)的IAA含量與b′側(cè)的相等
B.胚芽鞘b側(cè)與胚芽鞘c側(cè)的IAA含量不同
C.胚芽鞘b′側(cè)細胞能運輸IAA而c′側(cè)細胞不能
D.瓊脂塊d′從a′中獲得的IAA量小于a′的輸出量
本題圖解取材于必修3圖3-4溫特的實驗示意圖,而關(guān)于下端瓊脂塊d和d′中生長素的判斷,則取材于必修3第46頁技能訓練的相關(guān)圖解。與生長素的發(fā)現(xiàn)有關(guān)的經(jīng)典實驗除了溫特實驗,還有達爾文實驗、詹森實驗、拜爾實驗,在課本上也都有實驗圖解,完全可以結(jié)合該題進行變式訓練,如實驗的結(jié)論、實驗的條件等。
圖3-4 溫特的實驗示意圖
第46頁技能訓練圖解
13.(2016·全國卷Ⅲ)在前人進行的下列研究中,采用的核心技術(shù)相同(或相似)的一組是 ( )
①證明光合作用所釋放的氧氣來自于水
②用紫外線等處理青霉菌選育高產(chǎn)青霉素菌株
③用T2噬菌體侵染大腸桿菌證明DNA是遺傳物質(zhì)
④用甲基綠和吡羅紅對細胞染色,觀察核酸的分布
A.①② B.①③
C.②④ D.③④
本題①對應(yīng)的圖解出現(xiàn)在必修1第106頁課后第6題。該圖不但可以考查同位素標記法,也可以考查對比實驗法。③相關(guān)圖解在第6題中已經(jīng)分析過,不贅述。④對應(yīng)的圖解出現(xiàn)在必修1第27頁《觀察DNA和RNA在細胞中的分布》實驗結(jié)果呈現(xiàn)部分。關(guān)于該圖解,常見的變式訓練是考查染色劑的種類以及為了保證染色效果的處理方法(用8%的鹽酸進行水解)。
第106頁課后6題配圖
通過對上面這些試題的分析不難看出,課本圖解在高考中考查的頻率較高,形式多樣,覆蓋知識面廣,在高考備考的過程中必須予以充分的重視。
對課本圖解的教學,筆者有以下幾點建議:
1.編制課本圖解知識目錄,結(jié)合目錄和圖解進行知識全解析。具體操作可以考慮把任務(wù)分解后布置給學生去完成,然后由老師收集印發(fā)用于教學。
2.強化相關(guān)高考原題的講、評、練和變式訓練??紤]到不同版本教材可能存在的差異,可以選擇近年全國卷和北京卷中的相關(guān)試題分章節(jié)進行原題重復訓練和慎重的變式訓練。由于高考試題在科學性和考向、難度等方面都有命題的示范作用,因此一定要結(jié)合考綱認真研讀高考試題,充分領(lǐng)會命題意圖,避免在進行變式訓練時出現(xiàn)偏差。
3.對已考圖解和未考圖解進行歸類。已考圖解雖然在近年重復出現(xiàn)考查的幾率較低,但不代表不會出現(xiàn),尤其是在其他高考卷中出現(xiàn)過的完全可能被再次引用;對于從未考過的圖解,也要一分為二地看待,是因為圖解形式和內(nèi)容不適于在高考命題中出現(xiàn),還是相關(guān)的知識點較為冷門或其他原因。只有歸類分析,才能在教學中合理使用。
4.對課本圖解進行缺失或增補訓練。由于高考命題考查課本圖解時一般采取考圖不見圖或改圖的形式,這就要求對課本圖解的認識必須深入而全面,采取缺失和增補訓練的方法能夠取得較為理想的效果。
(作者單位:廣東省汕頭市澄海蘇北中學,廣東省廣州市禺山中學)