江西 徐 清
高考題中有一類典型試題,圍繞著某個核心概念(暫稱“整合點”)展開,跨模塊、多角度、全方位綜合考查考生對這一核心概念的掌握情況。這類試題可稱為“整合教材類試題”。
“整合教材類試題”之所以可以認為是高考題中的一類典型試題,主要有以下兩個原因:(1)高考每年必考。分析近5年全國卷可以發現,這類題目每年都有出現。因為是跨模塊綜合,所以能對某個核心知識點從不同角度進行全方位的考查,體現了高考題的綜合性;同時,這也是高考題在題量有限的前提下,體現選拔功能和能力立意的必然要求;(2)是《考試大綱》中能力要求的具體體現。《考試大綱》中要求的“理解能力”中,要求考生能夠把握知識間的內在聯系,形成知識的網絡結構。“整合教材類試題”恰好做到了以一個“整合點”為核心,從不同的方位對知識點之間的內在聯系進行發掘,考查學生對知識網絡的構建情況,是《考試大綱》的具體體現,也是深受高考命題者青睞的一種典型題型。
“整合教材類試題”一般多為選擇題,偶爾為非選擇題。選擇題中,一般在題干中給出“整合點”,四個選項分別從不同的角度涉及跨模塊的知識內容,對分散在不同模塊中的與“整合點”有關的知識點進行全面覆蓋,深度發掘。這類試題綜合性強、思維跳躍性強、跨度大,難度中等。既可以很好地考查考生基本功的扎實程度,又可以考查考生的分析綜合能力。試題的“整合點”可以是一個基本概念(一種化合物或者細胞結構)、一個生理過程、一種實驗方法或一段課外材料等。下面結合具體實例加以說明。
【樣題1】(2014年,全國卷Ⅱ,第5題)關于核酸的敘述,錯誤的是 ( )
A.細胞核中發生的轉錄過程有RNA聚合酶的參與
B.植物細胞的線粒體和葉綠體中均可發生DNA的復制
C.雙鏈DNA分子中一條鏈上的磷酸和核糖是通過氫鍵連接的
D.用甲基綠和吡羅紅染色可觀察DNA和RNA在細胞中的分布
【答案】C
【說明】核酸是一種重要的生物大分子。本題以核酸為“整合點”,跨模塊整合教材,實現對核酸這一知識點的全方位、多角度考查。A選項涉及必修2“基因的表達”,B選項涉及必修2“DNA的復制”,C選項涉及必修2“DNA分子的結構”,D選項涉及必修1“觀察DNA和RNA在細胞中的分布的實驗”。這樣,四個選項涉及了核酸的分布、核酸的結構與功能等相關內容,基本覆蓋了教材必修部分核酸的大部分知識點(選修部分的知識點一般放在理綜卷第38題考查)。
【樣題2】(2016年,全國卷Ⅰ,第4題)下列與神經細胞有關的敘述,錯誤的是 ( )
A. ATP能在神經元線粒體的內膜上產生
B. 神經遞質在突觸間隙中的移動消耗ATP
C. 突觸后膜上受體蛋白的合成需要消耗ATP
D. 神經細胞興奮后恢復為靜息狀態消耗ATP
【答案】B
【說明】本題的背景是神經細胞,而四個選項均與ATP的知識有關,這樣把ATP放在一個具體的細胞中,使試題情境更加生動、形象。以神經細胞作為“整合點”,A選項涉及必修1“細胞呼吸”,B選項涉及必修3“突觸傳遞”,C選項涉及必修2“蛋白質的生物合成”,D選項涉及必修3“神經沖動的產生和傳導”。四個選項分別從ATP的產生、消耗、物質運輸、吸能反應(系統熵的減小,有序性增加)、神經細胞興奮的產生和傳導等 ,全面考查了ATP的基礎知識,充分體現了高考題對“整合教材”的高要求。
【樣題3】(2015年,全國卷Ⅱ,第3題)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.突觸小泡中神經遞質釋放到突觸間隙的過程
【答案】B
【說明】胞吐作用作為細胞膜跨膜運輸的方式之一,體現了細胞膜的流動性,與細胞分泌功能密切相關,很多生理現象都與之有關,因此是一個重要的生理過程。本題就以“胞吐作用”作為“整合點”,充分發掘分散在教材不同模塊中與胞吐作用有關的過程,整合教材,讓考生對與之相關的知識加以分析、鑒別。其中,A、C選項都涉及必修1“生物大分子進出細胞的方式”,B選項涉及必修2“基因的表達”,D選項涉及必修3“突觸傳遞”。
【樣題4】(2016年,全國卷Ⅲ,第2題)在前人進行的下列研究中,采用的核心技術相同(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
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
【答案】B
【說明】同位素標記技術作為一種重要的實驗技術,在生物學研究中被廣泛應用,在高中生物學教材中也有多處涉及放射性同位素的應用。這些內容分散出現在不同模塊的教材中,本題以這一技術為“整合點”,考查考生對這一技術在高中實驗中應用的整體掌握情況。高中生物教材中涉及的同位素標記類型包括以下幾類:
1.標記某元素,追蹤其轉移過程
如必修1模塊:在光合作用中,分別用18O和14C標記H2
18O和14CO2,以追蹤18O和14C的轉移途徑。
2.標記特征元素,探究化合物的作用
如必修2模塊:T2噬菌體侵染細菌實驗:
(1)32P——DNA,證明DNA是遺傳物質。
(2)35S ——蛋白質,證明蛋白質外殼未進入細菌體內,推測蛋白質不是遺傳物質。
3.標記特征化合物,探究詳細生理過程
(1)如必修1模塊:用3H標記亮氨酸,探究分泌蛋白的合成、加工、運輸過程。
(2)如必修2模塊:用15N標記DNA,證明DNA的半保留復制特點。
【樣題5】(2014年,全國卷Ⅰ,第29題節選)回答下列問題:
(2)用光學顯微鏡觀察細胞,可以看到細胞核。細胞核的功能可概括為___________________________________________________________ 。
【答案】(2)細胞核是細胞內遺傳物質儲存、復制和轉錄的主要場所,是細胞代謝和遺傳的控制中心
【說明】“整合教材類試題”一般以選擇題形式呈現,因為四個選項可以從不同角度,對分散在不同模塊中的相關知識點進行整合。在非選擇題中,偶爾也會通過巧妙設問,要求考生在分析問題時,跨模塊整合思考。這類試題對考生思維能力要求較高,考生往往能考慮到某一模塊的知識,但是很難做到全面地思考。人教版教材必修1第54頁的原文中,對細胞核功能的敘述是細胞核是遺傳信息庫(即遺傳物質儲存的場所),是細胞代謝和遺傳的控制中心,而本題答案中補充的“復制和轉錄的主要場所”,即是將此部分內容與必修2教材中關于基因表達相關知識的整合。
【樣題6】(2017年,全國卷Ⅰ,第29題)根據遺傳物質的化學組成,可將病毒分為RNA病毒和DNA病毒兩種類型。有些病毒對人類健康會造成很大危害。通常,一種新病毒出現后需要確定該病毒的類型。
假設在宿主細胞內不發生堿基之間的相互轉換。請利用放射性同位素標記的方法,以體外培養的宿主細胞等為材料,設計實驗以確定一種新病毒的類型。簡要寫出(1)實驗思路,(2)預期實驗結果及結論即可。(要求:實驗包含可相互印證的甲、乙兩個組)
【答案】(1)思路
甲組:將宿主細胞培養在含有放射性標記尿嘧啶的培養基中,之后接種新病毒。培養一段時間后收集病毒并檢測其放射性。
乙組:將宿主細胞培養在含有放射性標記胸腺嘧啶的培養基中,之后接種新病毒。培養一段時間后收集病毒病并檢測其放射性。
(2)結果及結論
若甲組收集的病毒有放射性,乙組無,即為RNA病毒;反之為DNA病毒。
【說明】實驗設計能力是一種高層次的能力,不僅考查考生對知識、技能、實驗方法的全面掌握和靈活運用情況,還對組織文字能力,邏輯思維能力以及思維的嚴密性都有很高的要求。本題以病毒的種類為“整合點”,涉及必修1“核酸的化學組成”“病毒的種類”“對比實驗方法”以及必修2“噬菌體侵染細菌的實驗”“病毒的培養方法”和“同位素標記法”等知識和實驗技能。要求考生先拆解,然后逐個突破;再綜合,整合運用。
針對“整合教材類試題”跨模塊綜合的特點,在平時的復習教學中,重視對課本基礎知識的復習是其中最基礎,也是最關鍵的一個環節。教師應引導考生精讀教材、研讀教材。必要時,可以自編復習講義,將分散在教材不同模塊中的相關內容集中整合在一起,溫故知新,達到對知識網絡的構建和認識的升華。另外,還要引導考生自主地對重要的基本概念、生理過程和實驗技術進行歸類、總結,再配合配套習題的訓練,提高學生整合教材、靈活運用知識的能力。