朱志榮
摘?要:本文以2019年高考全國Ⅱ卷理科綜合生物試題為例,從基于生物學(xué)核心素養(yǎng)考查的角度研究試題的特點(diǎn)和總結(jié)蘊(yùn)含的規(guī)律,為高考復(fù)習(xí)提供一些借鑒和參考.
關(guān)鍵詞:高考;生物試題;學(xué)科素養(yǎng)
2019年高考全國Ⅱ卷理科綜合生物學(xué)試題,總體上緊緊圍繞“一核四層四翼”高考評(píng)價(jià)體系,貫徹全國教育大會(huì)精神,充分發(fā)揮生物學(xué)科育人功能,創(chuàng)新試題呈現(xiàn)方式,凸顯生物學(xué)科鮮明特色,聚焦科學(xué)探究;注重考查生物學(xué)的核心概念和關(guān)鍵能力,倡導(dǎo)創(chuàng)新精神,滲透科學(xué)素養(yǎng).生物學(xué)試題由6道選擇題、4道必修和2道二選一選修簡(jiǎn)答題組成,試題的風(fēng)格和難度保持相對(duì)穩(wěn)定.現(xiàn)就部分題目作如下評(píng)析.
例1?(2019年全國Ⅱ卷理綜第2題)馬鈴薯塊莖儲(chǔ)藏不當(dāng)會(huì)出現(xiàn)酸味,這種現(xiàn)象與馬鈴薯塊莖細(xì)胞的無氧呼吸有關(guān).下列敘述正確的是(?)
A.馬鈴薯塊莖細(xì)胞無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸和葡萄糖
B.馬鈴薯塊莖細(xì)胞無氧呼吸產(chǎn)生的乳酸是由丙酮酸轉(zhuǎn)化而來
C.馬鈴薯塊莖細(xì)胞無氧呼吸產(chǎn)生丙酮酸的過程不能生成ATP
D.馬鈴薯塊莖儲(chǔ)藏庫中氧氣濃度的升高會(huì)增加酸味的產(chǎn)生
命題評(píng)析?該題主要考查學(xué)生對(duì)無氧呼吸這一重要生理過程的理解.馬鈴薯塊莖細(xì)胞無氧呼吸的產(chǎn)物是乳酸,A項(xiàng)錯(cuò)誤;馬鈴薯塊莖細(xì)胞無氧呼吸第一階段產(chǎn)生丙酮酸,并在第二階段轉(zhuǎn)化為乳酸,B項(xiàng)正確;馬鈴薯塊莖細(xì)胞無氧呼吸第一階段產(chǎn)生丙酮酸和少量ATP,C項(xiàng)錯(cuò)誤;氧氣濃度的升高會(huì)抑制無氧呼吸,D項(xiàng)錯(cuò)誤.本題通過解釋“馬鈴薯塊莖儲(chǔ)藏不當(dāng)會(huì)出現(xiàn)酸味”引導(dǎo)考生關(guān)心生活、生產(chǎn)活動(dòng)中蘊(yùn)含的實(shí)際問題,體會(huì)課堂所學(xué)內(nèi)容的應(yīng)用價(jià)值,做到“學(xué)以致用”.體現(xiàn)了高考試題從“能力立意”向“素養(yǎng)立意”轉(zhuǎn)變.參考答案:B.
例2?(2019年全國Ⅱ卷理綜第3題)某種H+-ATPase是一種位于膜上的載體蛋白,具有ATP水解酶活性,能夠利用水解ATP釋放的能量逆濃度梯度跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)H+.①將某植物氣孔的保衛(wèi)細(xì)胞懸浮在一定pH的溶液中(假設(shè)細(xì)胞內(nèi)的pH高于細(xì)胞外),置于暗中一段時(shí)間后,溶液的pH不變.②再將含有保衛(wèi)細(xì)胞的該溶液分成兩組,一組照射藍(lán)光后溶液的pH明顯降低;另一組先在溶液中加入H+-ATPase的抑制劑(抑制ATP水解),再用藍(lán)光照射,溶液的pH不變.根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果,下列推測(cè)不合理的是(?)
A.H+-ATPase位于保衛(wèi)細(xì)胞質(zhì)膜上,藍(lán)光能夠引起細(xì)胞內(nèi)的H+轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞外
B.藍(lán)光通過保衛(wèi)細(xì)胞質(zhì)膜上的H+-ATPase發(fā)揮作用導(dǎo)致H+逆濃度梯度跨膜運(yùn)輸
C.H+-ATPase逆濃度梯度跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)H+所需的能量可由藍(lán)光直接提供
D.溶液中的H+不能通過自由擴(kuò)散的方式透過細(xì)胞質(zhì)膜進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞
命題評(píng)析?由題中“某種H+-ATPase是一種位于膜上的載體蛋白,具有ATP水解酶活性,能夠利用水解ATP釋放的能量逆濃度梯度跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)H+”可知,H+-ATPase逆濃度梯度跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)H+所需的能量可由水解ATP釋放的能量提供.該題以真實(shí)的科學(xué)研究為背景,考查學(xué)生基于證據(jù)和邏輯進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)赝评?、思考、分析、推測(cè)的能力,對(duì)思維品質(zhì)提出了較高要求.參考答案:C.
例3?(2019年全國Ⅱ卷理綜第4題)當(dāng)人體失水過多時(shí),不會(huì)發(fā)生的生理變化是(?)
A.血漿滲透壓升高
B.產(chǎn)生渴感
C.血液中的抗利尿激素含量升高
D.腎小管對(duì)水的重吸收降低
命題評(píng)析?本題以“失水過多”為情境,考查了高等動(dòng)物和人體生命活動(dòng)調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)、基本原理以及神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)(激素調(diào)節(jié))的關(guān)聯(lián),要求學(xué)生能從簡(jiǎn)單情境中獲取有效信息并結(jié)合所學(xué)來分析作答.當(dāng)人體失水時(shí),細(xì)胞外液滲透壓升高,A項(xiàng)正確;細(xì)胞外液滲透壓升高作用于下丘腦滲透壓感受器,傳入大腦皮層渴覺中樞產(chǎn)生渴感,B項(xiàng)正確;同時(shí),下丘腦神經(jīng)分泌細(xì)胞合成和分泌抗利尿激素,并由垂體后葉釋放,通過體液運(yùn)輸作用于腎小管、集合管,增加腎小管、集合管對(duì)水的通透性,促進(jìn)腎小管、集合管對(duì)水的重吸收,C項(xiàng)正確.本題帶有濃厚的日常生活氣息,尤其是選項(xiàng)“B”的體驗(yàn)式設(shè)置,既引導(dǎo)學(xué)生基于穩(wěn)態(tài)與平衡觀認(rèn)識(shí)和分析生物學(xué)現(xiàn)象,也可以激發(fā)學(xué)生了解生命的熱情,增強(qiáng)關(guān)愛生命的責(zé)任意識(shí).
參考答案:D.
例4?(2019年全國Ⅱ卷理綜第5題)某種植物的羽裂葉和全緣葉是一對(duì)相對(duì)性狀.某同學(xué)用全緣葉植株(植株甲)進(jìn)行了下列四個(gè)實(shí)驗(yàn).
①植株甲進(jìn)行自花傳粉,子代出現(xiàn)性狀分離
②用植株甲給另一全緣葉植株授粉,子代均為全緣葉
③用植株甲給羽裂葉植株授粉,子代中全緣葉與羽裂葉的比例為1∶1
④用植株甲給另一全緣葉植株授粉,子代中全緣葉與羽裂葉的比例為3∶1
其中能夠判定植株甲為雜合子的實(shí)驗(yàn)是(?)
A.①或②?B.①或④
C.②或③?D.③或④
命題評(píng)析?本題考查學(xué)生對(duì)遺傳學(xué)概念的理解和遺傳規(guī)律的應(yīng)用,要求學(xué)生能領(lǐng)會(huì)遺傳學(xué)實(shí)驗(yàn)的完成過程,并以此為基礎(chǔ)進(jìn)行邏輯推理.判定某植株是否為雜合子,則將該植株進(jìn)行自花傳粉,若子代出現(xiàn)性狀分離則為雜合子,若子代未出現(xiàn)性狀分離則為純合子,①正確;用植株甲給另一全緣葉植株授粉,若另一全緣葉為顯性純合子,無論植株甲為顯性純合子還是雜合子,子代均為全緣葉,無法判定植株甲為雜合子,②錯(cuò)誤;用植株甲給羽裂葉植株授粉,若羽裂葉為雜合子,植株甲為隱性純合子,則也滿足子代中全緣葉與羽裂葉的比例為1∶1,③錯(cuò)誤;子代中全緣葉與羽裂葉的比例為3∶1,則親本雜合子自交,判定植株甲為雜合子,④正確.學(xué)生要能熟練把握分離定律的實(shí)質(zhì),熟悉典型的性狀分離比,才能進(jìn)行嚴(yán)密的推理,體現(xiàn)高考評(píng)價(jià)體系對(duì)基礎(chǔ)性的考查要求.參考答案:B.
例5?(2019年全國Ⅱ卷理綜第29題)某研究小組切取某種植物胚芽鞘的頂端,分成甲、乙兩組,按下圖所示的方法用瓊脂塊收集生長(zhǎng)素,再將含有生長(zhǎng)素的瓊脂塊置于去頂胚芽鞘切段的一側(cè),一段時(shí)間后,測(cè)量胚芽鞘切斷的彎曲程度(α角),測(cè)得數(shù)據(jù)如下表.據(jù)此回答問題.
(1)生長(zhǎng)素在胚芽鞘中的運(yùn)輸屬于極性運(yùn)輸,這種運(yùn)輸?shù)姆较蚴菑男螒B(tài)學(xué)上端到形態(tài)學(xué)下端.
(2)上圖中α角形成的原因是瓊脂塊中的生長(zhǎng)素進(jìn)入胚芽鞘切段的左側(cè),使胚芽鞘左側(cè)的生長(zhǎng)素濃度高于右側(cè),引起胚芽鞘左側(cè)生長(zhǎng)快于右側(cè),形成α角.
(3)據(jù)表可知乙組中左、右兩側(cè)的瓊脂塊所引起的α角基本相同,但小于甲瓊脂塊所引起的α角,原因是乙左右兩側(cè)瓊脂塊中的生長(zhǎng)素含量基本相同,但小于甲瓊脂塊中生長(zhǎng)素的含量.
命題評(píng)析?本題以植物胚芽鞘為材料,對(duì)生長(zhǎng)素發(fā)現(xiàn)過程中科研工作者的實(shí)驗(yàn)作進(jìn)一步延伸,主要考查學(xué)生依據(jù)生物學(xué)事實(shí)并關(guān)聯(lián)所學(xué)知識(shí)分析解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果的科學(xué)思維能力.(1)學(xué)生需要利用生長(zhǎng)素的產(chǎn)生、運(yùn)輸方式、生理作用等方面的知識(shí),針對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,進(jìn)行科學(xué)解釋.(2)生長(zhǎng)素的生理作用是促進(jìn)植物生長(zhǎng),將含有生長(zhǎng)素的瓊脂塊置于去頂胚芽鞘切段的左側(cè),則左側(cè)的生長(zhǎng)素濃度高于右側(cè),使得左側(cè)生長(zhǎng)速度快于右側(cè),形成α角.(3)生長(zhǎng)素的運(yùn)輸方式除了極性運(yùn)輸還有受外力作用下的的橫向運(yùn)輸,但是,生長(zhǎng)素?zé)o法透過云母片,故在單側(cè)光的作用下生長(zhǎng)素左右濃度依然一致,所以,左右偏斜角度一致.生長(zhǎng)素總量不變,被均分到兩側(cè),所以,乙組左右實(shí)驗(yàn)組偏斜程度均小于甲組.(2)、(3)題涉及歸因,要求學(xué)生對(duì)思維過程進(jìn)行完整敘述,這對(duì)思維精細(xì)度和語言表達(dá)提出了很高的要求.對(duì)中學(xué)生物學(xué)教學(xué)回歸學(xué)科本位、注重實(shí)驗(yàn)探究中科學(xué)思維的訓(xùn)練與科學(xué)方法的掌握具有積極導(dǎo)向作用.
例6?(2019年全國Ⅱ卷理綜第30題)環(huán)境中的內(nèi)分泌干擾物是與某種性激素分子結(jié)構(gòu)類似的物質(zhì),對(duì)小鼠的內(nèi)分泌功能會(huì)產(chǎn)生不良影響.回答下列問題.
(1)通常,機(jī)體內(nèi)性激素在血液中的濃度很低,與靶細(xì)胞受體結(jié)合并起作用后會(huì)滅活.
(2)與初級(jí)精母細(xì)胞相比,精細(xì)胞的染色體數(shù)目減半,原因是在減數(shù)分裂過程中染色體復(fù)制一次,而細(xì)胞連續(xù)分裂兩次.
(3)小鼠睪丸分泌的激素通過體液發(fā)揮調(diào)節(jié)作用.與神經(jīng)調(diào)節(jié)相比,體液調(diào)節(jié)的特點(diǎn)有激素等是通過體液運(yùn)輸?shù)?、作用時(shí)間比較長(zhǎng)、反應(yīng)速度較緩慢、作用范圍較廣泛(答出4點(diǎn)即可).
命題評(píng)析?本題為考生提供“環(huán)境中的內(nèi)分泌干擾物與某種性激素的分子結(jié)構(gòu)非常類似,對(duì)小鼠的內(nèi)分泌功能產(chǎn)生不良影響”的新信息,考查激素作用特點(diǎn)、有性生殖細(xì)胞形成的減數(shù)分裂過程、神經(jīng)調(diào)節(jié)與體液調(diào)節(jié)的不同點(diǎn)等.該題特點(diǎn)之一是從考查“解題”到考查“解決問題”,把對(duì)學(xué)科關(guān)鍵能力的考查滲透到試題中,通過提供新知識(shí)、延伸教材原有知識(shí)、拓展信息等不同方式創(chuàng)設(shè)問題情境,在真實(shí)問題解決過程中體現(xiàn)出考生的能力.特點(diǎn)之二是具有清晰的育人導(dǎo)向和價(jià)值觀導(dǎo)向,讓立德樹人的根本任務(wù)落在實(shí)處,以環(huán)境中內(nèi)分泌干擾物對(duì)小鼠內(nèi)分泌功能影響的研究為切入點(diǎn),引導(dǎo)學(xué)生思考內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)不僅與自身激素分泌有關(guān),環(huán)境中的內(nèi)分泌干擾物也會(huì)通過類似激素的作用,改變動(dòng)物體的穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié),從而更好地反思人與自然的相互關(guān)系,樹立愛護(hù)環(huán)境、減少污染物排放的意識(shí).
例7?(2019年全國Ⅱ卷理綜第31題)回答下列與生態(tài)系統(tǒng)相關(guān)的問題.
(1)在森林生態(tài)系統(tǒng)中,生產(chǎn)者的能量來自于太陽能,生產(chǎn)者的能量可以直接流向初級(jí)消費(fèi)者、分解者(答出2點(diǎn)即可).
(2)通常,對(duì)于一個(gè)水生生態(tài)系統(tǒng)來說,可根據(jù)水體中含氧量的變化計(jì)算出生態(tài)系統(tǒng)中浮游植物的總初級(jí)生產(chǎn)量(生產(chǎn)者所制造的有機(jī)物總量).若要測(cè)定某一水生生態(tài)系統(tǒng)中浮游植物的總初級(jí)生產(chǎn)量,可在該水生生態(tài)系統(tǒng)中的某一水深處取水樣,將水樣分成三等份,一份直接測(cè)定O2含量(A);另兩份分別裝入不透光(甲)和透光(乙)的兩個(gè)玻璃瓶中,密閉后放回取樣處,若干小時(shí)后測(cè)定甲瓶中的O2含量(B)和乙瓶中的O2含量(C).據(jù)此回答下列問題.
在甲、乙瓶中生產(chǎn)者呼吸作用相同且瓶中只有生產(chǎn)者的條件下,本實(shí)驗(yàn)中C與A的差值表示這段時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)者凈光合作用的放氧量;C與B的差值表示這段時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)者光合作用的總放氧量;A與B的差值表示這段時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)者呼吸作用的耗氧量.
命題評(píng)析?本題圍繞生態(tài)系統(tǒng)能量問題進(jìn)行設(shè)計(jì),融合考查植物光合作用和呼吸作用,重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)的考查,綜合考查學(xué)生分析問題和解決問題的能力(1)生產(chǎn)者可通過光合作用固定太陽能,把光能轉(zhuǎn)化為有機(jī)物中穩(wěn)定的化學(xué)能,故生產(chǎn)者的能量來自于太陽能;(2)由題意知不透光瓶甲只能進(jìn)行呼吸作用,透光瓶乙可進(jìn)行光合作用和呼吸作用.在相同條件下培養(yǎng)一段時(shí)間,甲所測(cè)得的數(shù)據(jù)可知正常的呼吸耗氧量;乙瓶中含氧量的變化可確定凈光合速率. 第(2)題考查了利用黑白瓶測(cè)定水體中浮游植物的總初級(jí)生產(chǎn)量的方法,學(xué)生需要理解并運(yùn)用總光合速率、凈光合速率和細(xì)胞呼吸關(guān)系的知識(shí)解決實(shí)際問題;通過試題引導(dǎo)考生關(guān)心生活、生產(chǎn)活動(dòng)中蘊(yùn)含的實(shí)際問題,體會(huì)課堂所學(xué)內(nèi)容的應(yīng)用價(jià)值,做到“學(xué)以致用”.
例8?(2019年全國Ⅱ卷理綜第37題)物質(zhì)W是一種含氮有機(jī)物,會(huì)污染土壤.W在培養(yǎng)基中達(dá)到一定量時(shí)培養(yǎng)基表現(xiàn)為不透明.某研究小組欲從土壤中篩選出能降解W的細(xì)菌(目標(biāo)菌).回答下列問題.
(1)要從土壤中分離目標(biāo)菌,所用選擇培養(yǎng)基中的氮源應(yīng)該是W.
(2)在從土壤中分離目標(biāo)菌的過程中,發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基上甲、乙兩種細(xì)菌都能生長(zhǎng)并形成菌落(如圖2所示).如果要得到目標(biāo)菌,應(yīng)該選擇乙菌落進(jìn)一步純化,選擇的依據(jù)是乙菌落周圍出現(xiàn)透明圈,說明乙菌能降解W.
(3)土壤中的某些微生物可以利用空氣中的氮?dú)庾鳛榈?若要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步確定甲、乙菌能否利用空氣中的氮?dú)庾鳛榈?,?qǐng)簡(jiǎn)要寫出實(shí)驗(yàn)思路、預(yù)期結(jié)果和結(jié)論,即將甲、乙菌分別接種在無氮源培養(yǎng)基上,若細(xì)菌能生長(zhǎng),則說明該細(xì)菌能利用空氣中的氮?dú)庾鳛榈?
(4)該小組將人工合成的一段DNA轉(zhuǎn)入大腸桿菌,使大腸桿菌產(chǎn)生能降解W的酶(酶E).為了比較酶E與天然酶降解W能力的差異,該小組擬進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn),請(qǐng)完善相關(guān)內(nèi)容.
①在含有一定濃度W的固體培養(yǎng)基上,A處滴加酶E的緩沖液,B處滴加含有相同濃度天然酶的緩沖液,C處滴加緩沖液,三處滴加量相同.
②一段時(shí)間后,測(cè)量透明圈的直徑.若C處沒有出現(xiàn)透明圈,說明緩沖液不能降解W;若A、B處形成的透明圈直徑大小相近,說明酶E與天然酶降解W的能力相近.
命題評(píng)析?本題以篩選降解有機(jī)污染物細(xì)菌的科學(xué)實(shí)踐為情境,引導(dǎo)學(xué)生將選修1所學(xué)的微生物代謝、培養(yǎng)、篩選等知識(shí)和技能應(yīng)用于實(shí)踐,激發(fā)勞動(dòng)熱情,又喚起學(xué)生創(chuàng)造美好生活的責(zé)任與擔(dān)當(dāng).(1)物質(zhì)W是一種含氮有機(jī)物,故W可作為選擇培養(yǎng)基中的氮源;(2)培養(yǎng)基上甲、乙兩種細(xì)菌都能生長(zhǎng)并形成菌落,若含有目標(biāo)菌則目標(biāo)菌會(huì)分解菌落出現(xiàn)透明圈,乙菌落周圍出現(xiàn)透明圈,說明乙菌能降解W .(3)若要確定甲、乙菌能否利用空氣中的氮?dú)庾鳛榈?,將甲、乙菌分別接種在無氮源培養(yǎng)基上,若細(xì)菌能生長(zhǎng),則說明該細(xì)菌能利用空氣中的氮?dú)庾鳛榈?(4)A處滴加酶E的緩沖液,B處滴加含有相同濃度天然酶的緩沖液,C處則需要設(shè)計(jì)空白實(shí)驗(yàn)組,滴加等量緩沖液;一段時(shí)間后,測(cè)量透明圈的直徑.若C處沒有出現(xiàn)透明圈,說明緩沖液不能降解W ;若A、B處形成的透明圈直徑大小相近,說明酶E與天然酶降解W的能力相近.對(duì)于考生來講,完成研究任務(wù)是其作答的核心工作,但是如果缺失了任務(wù)情境,研究任務(wù)也就沒有了根基.學(xué)生在完成從土壤中篩選出能降解W的細(xì)菌這一核心任務(wù)前,就要明確這一任務(wù)的根本目的是解決環(huán)境污染問題,因此,題目的情境能夠充分發(fā)揮其教育價(jià)值.(3)題要求學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),寫出實(shí)驗(yàn)思路,預(yù)期結(jié)果和結(jié)論.這反映出高考生物試題加強(qiáng)了對(duì)學(xué)生運(yùn)用生物學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題能力的考查.(4)題為那些真正走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室探究,而不是“紙上談兵”的學(xué)生提供展示的空間,引導(dǎo)中學(xué)積極開展實(shí)驗(yàn)教學(xué),推進(jìn)生物學(xué)科素養(yǎng)目標(biāo)的落實(shí).該題充分體現(xiàn)了高考生物試題堅(jiān)持學(xué)科素養(yǎng)導(dǎo)向,著意傳遞保護(hù)環(huán)境的社會(huì)責(zé)任意識(shí)與建設(shè)生態(tài)文明的使命擔(dān)當(dāng).
(收稿日期:2019-11-02)