識讀知識之間的關聯，發展理性判斷能力
——評析2018年全國理綜卷I第2題

湖南

2017年頒布的《普通高中生物學課程標準》，把科學思維能力作為生物學課程的重要培養目標，高考試題也時常以新穎情境對教材知識進行整合并賦予科學思維的成分。所以，教學中不能只是簡單地教授知識或簡單地運用教材上的知識直接釋讀生物學現象與問題，還應發展基于核心知識、基本觀點和試題情境的理性判斷能力。

一、高考題示例

【例1】（2018年，全國卷I，第2題）生物體內的DNA常與蛋白質結合,以DNA-蛋白質復合物的形式存在。下列相關敘述錯誤的是 （ ）

A.真核細胞染色體和染色質中都存在DNA-蛋白質復合物

B.真核細胞的核中有DNA-蛋白質復合物,而原核細胞的擬核中沒有

C.若復合物中的某蛋白參與DNA復制,則該蛋白可能是DNA聚合酶

D.若復合物中正在進行RNA的合成,則該復合物中含有RNA聚合酶

【解析】染色體和染色質的主要成分是DNA和蛋白質，A選項正確。原核細胞也需進行DNA復制與RNA合成，原核細胞在DNA分子復制和轉錄時，擬核中的DNA分子也分別跟DNA聚合酶和RNA聚合酶結合，故原核細胞的擬核中有DNA-蛋白質復合物，B選項錯誤。DNA聚合酶與DNA解旋酶在DNA復制時與DNA結合；RNA合成即轉錄時，DNA作為模板，RNA聚合酶與DNA結合，從試題情境可以判斷真核細胞的DNA復制與RNA合成時，DNA聚合酶和RNA聚合酶分別跟DNA結合，形成DNA-蛋白質復合物，C、D選項正確。

【答案】B

【點評】此題涉及的知識源于教材又高于教材，命題立意與技法巧妙。主要的命題立意并非只是考查對教材知識的識記，而是要求通過對新情境中生物大分子之間關聯性的識讀，考查理性判斷能力。C、D選項“真核細胞的DNA復制時，DNA聚合酶跟DNA結合，形成DNA-蛋白質復合物；真核細胞的RNA合成時，RNA聚合酶跟DNA結合，形成DNA-蛋白質復合物”的平行關系印證著B選項的正確與否，引導考生對“真核細胞的細胞核中與原核細胞的擬核中是否都有DNA-蛋白質復合物”進行判斷或猜測。

二、反思

此題可折射出部分老師教學中可能存在的疏失。具體如下：

1. 對知識目標的定位有缺失

主要表現為偏重知識結論的傳授，忽視了核心知識的構建是發展能力的途徑。例如部分教師教授人教版必修2教材第3章第4節《基因是有遺傳效應的DNA片段》這一內容時，只是關注基因概念的表述和基因的脫氧核苷酸序列代表遺傳信息這兩個知識結論，對基因概念的建成有所疏忽，對教材構建基因概念的四個資料分析與基因概念之間的關聯缺乏討論分析或提示。教材構建基因概念的四個資料與基因概念之間的關聯見下表。

課堂中應設置有效探討問題，引導學生在上述資料分析中有所體會并真正構建基因的概念。

2. 簡單地過度補充教材外的知識

部分教師教授真核細胞與原核細胞的區別時，補充“原核細胞擬核中的DNA是游離的，未與蛋白質結合形成染色體”與真核細胞有染色體進行對比。這一補充對學生判斷此題中原核細胞的擬核中是否有DNA-蛋白質復合物產生干擾。盡管高考試題常以教材外的知識作為試題情境，但這類試題不是以識記教材外的知識為考查目標，主要是立足教材核心知識考查閱讀理解、釋讀信息、探討分析和理性判斷等能力。所以，以識記為目標而簡單地補充教材外知識的必要性是不大的，對教材核心知識的拓展，應緊密結合教材進行滲透；或作為試題情境溝通教材內重要知識間的相互聯系，以便訓練學生識讀知識之間的關聯、掌握知識遷移技能，強化知識的建成和相應學科觀點的形成，進而發展理性判斷能力。

三、教學策略

除了在新授課中強化核心概念的構建外，教師應先讓學生獨立面對和解釋問題，然后點撥，以便引導學生走上發展理性判斷能力的學習軌道。

1. 訓練選擇性輸出知識實現知識鏈接、遷移

用情境試題考查對重點知識的識記、理解和運用，是高考的基本思路，解題的基本方法是知識鏈接。實現知識鏈接的關鍵是選擇性地輸出相關聯的知識，用教材中其他章節的知識作為情境，強化對某個考點的識記、理解，對相關聯的知識點進行綜合、勾連，是訓練選擇性輸出知識并實現知識遷移的必經之路。例如：

【例2】某個核基因由甲、乙兩條鏈構成，該基因在細胞的有絲分裂間期被復制，后期時甲鏈和乙鏈分布于______（“同一條”或“不同的”）染色體上，做出這一判斷的依據是______。

【試題來源】2016年郴州市期末試題

【解析】基因（DNA）的復制具有半保留復制的特點，在間期復制1次后，親代DNA的甲、乙鏈由2個子代DNA各自保留，2個子代DNA在前期與中期時位于同一條染色體的2條染色單體上，后期時染色單體分離，甲、乙鏈位于2條染色體上。

【答案】不同的 基因在間期復制后，甲乙兩條鏈分別位于姐妹染色單體上，后期時姐妹染色單體分離，甲、乙鏈位于2條染色體上

【點評】不同的試題可能有共同的知識背景，例2的主要知識背景是DNA半保留復制這一特點，練習過例2，建立DNA半保留復制與細胞分裂中染色體行為的聯系，DNA半保留復制這一特點就可以快速地從知識體系中輸出，被用來建立DNA復制與噬菌體復制的聯系并解析高考題［如2016年全國卷I第29題（3）］。

2. 從教材中挖掘培養理性判斷能力的內容

【例3】關于直接影響基因表達的因素的舉例，下列敘述不準確的是 （ ）

A.細胞所處的空間和時間

B.影響蛋白質活性的抑制劑

C.其他基因表達過程中的產物如RNA、蛋白質等

D.脫氧核苷酸上的原子或化學基團被其他原子或化學基團替換

【試題來源】結合2018年郴州市期末試題，根據人教版教材78頁“知識遷移”題的思路原創

【解析】細胞所處空間即細胞周圍的化學物質等直接影響細胞的基因表達，如先形成的組織細胞、器官產生的誘導物會誘導后續的細胞分化、器官形成；在生殖發育過程中，不少基因在不同的時間和空間會表達，可以說明時間和空間不一定是影響某些基因表達的因素，A錯誤。轉錄與翻譯過程有蛋白質參與，影響蛋白質活性的激活劑或抑制劑能直接影響基因表達，B正確。某些小分子RNA能夠與mRNA通過堿基互補結合，干擾翻譯過程，C正確。脫氧核苷酸上的原子或化學基團被其他原子或化學基團替換，會干擾堿基互補配對，甚至使基因關閉，D正確。

【答案】A

【點評】以知識遷移為途徑，構建參與基因表達的生物大分子之間的關聯（D選項把基因表達與細胞衰老的假說聯系起來），使學生認識到參與基因表達的生物大分子之間及跟其他因素之間的相互影響，引導學生形成“復雜生理生化過程的各個環節存在各種各樣的影響因素或調節方式”這一觀點。由于涉及教材外知識，此題有助于訓練理性判斷能力。

四、變式訓練

【例4】（改編）下列關于真核細胞中轉錄的敘述，錯誤的是 （ ）

A. tRNA、rRNA和mRNA都從DNA轉錄而來

B.同一細胞中兩種RNA的合成有可能同時發生

C.細胞中的RNA合成過程不會在細胞核外發生

D.某種物質可插入DNA分子兩條鏈的堿基對之間，該物質對癌細胞的增殖可能有抑制作用

【試題來源】2017年全國卷Ⅲ第1題，2016年全國卷Ⅱ第2題

【解析】轉錄是以DNA的一條鏈為模板，以核糖核苷酸為原料，合成RNA（包括tRNA、rRNA和mRNA）的過程，A正確；不同的RNA由不同的基因轉錄而來，所以同一細胞中兩種RNA的合成有可能同時發生，B正確；細胞中的RNA合成過程主要在細胞核內發生，在線粒體和葉綠體中也能進行轉錄，合成RNA，C錯誤；插入DNA分子兩條鏈的堿基對之間的物質，可能影響解旋酶與RNA聚合酶對DNA的識別和發揮作用而阻礙DNA解旋，細胞中的DNA復制和RNA轉錄發生障礙，可將細胞周期阻斷在分裂間期，D正確。

【答案】C

【點評】人教版必修2教材第63頁對轉錄的表述是“RNA是在細胞核中，以DNA的一條鏈為模板合成的”，研讀過此題后，教學時不妨明確指出轉錄合成的RNA包括tRNA、rRNA和mRNA；此題A選項對判斷C選項的正誤有提示，可將判斷C選項的思維目標指向“既然RNA是以DNA為模板合成的，細胞核外有沒有DNA？細胞核外的DNA能否作為合成RNA的模板？”在高三教學中，絕大多數教師會補充線粒體與葉綠體自主合成蛋白質的知識，在考場上先鎖定C選項是常用應試技巧。

至于B、D選項，絕大多數教師是不會當作知識點教給學生的?？忌鷮、D選項的判斷，要么以判斷C選項為重點忽略B、D，要么以常識為依據憑感覺判斷（插入DNA分子兩條鏈的堿基對之間的物質，改變了DNA的結構，可能會影響DNA解旋酶和RNA聚合酶等對DNA的識別和發揮催化作用，因為酶具有專一性）。

由于師生知識面和思維視角的差異性，許多教師可以充分、準確判斷的問題，許多學生只能憑感覺判斷。高三教學應注重核心知識的掌握與主要觀點的建成，可以適度拓展知識，但不必一味拓展知識。高考命題存在隱性考查教材知識的現象，如對例4 D選項的判斷涉及酶的專一性，可培養學生憑感覺判斷的能力：通過訓練學生識讀知識間的關聯，發展理性判斷能力來實現。