構建邏輯鏈，解決高考生物試題中的關聯結構題

王媛

根據《深化新時代教育評價改革總體方案》的要求，高考生物試題發生了較大的變化。按SOLO分類理論，將學生的思維與表現分為前結構、單點結構、多點結構、關聯結構和抽象擴展結構五個層次。

關聯結構類試題，題目有兩個及以上知識點，通常是在復雜的綜合情境中展現信息間的相互關聯，要求學生能通過歸納、綜合、推理來建立知識網絡，分析考點解答問題。但目前，學生對于此類試題的解答存在以下問題：不理解題意、概念運用聯系錯誤、思路混亂、缺乏思路分析。本文旨在通過對2023年河北省、北京市部分高考生物試題的分析，探索以構建邏輯鏈的方法，幫助學生解答關聯結構類試題。

一、利用題干文字信息，構建邏輯鏈

仔細閱讀題干文字信息，找出有關聯的詞用箭頭連接，并在箭頭上標注條件和相關性（文中構建的邏輯鏈中，“+”表示前后之間的關系為正相關；“－”表示前后之間的關系為負相關）。以2023年河北高考生物試題第6題為例：

（2023年河北卷第6題，多選）哺乳動物的巨噬細胞吞噬、降解衰老的紅細胞，獲得的Fe2+通過膜上的鐵輸出蛋白（FPN）入血液，用于骨髓生成新的紅細胞。肝臟分泌的鐵調素可靶向降解FPN。炎癥可以促進鐵調素的合成。下列敘述不正確的是（）

A.由Fe參與構成的血紅蛋白具有運輸功能

B.衰老的紅細胞被吞噬需要膜蛋白的參與

C.去除鐵調素編碼基因，巨噬細胞會出現鐵積累

D.長期炎癥可能會減少紅細胞生成，進而導致貧血

（一）根據主要信息，構建邏輯主鏈

從題干的第一句話中找出有關聯的詞“巨噬細胞吞噬”“降解衰老紅細胞”“Fe2+”“FPN”“血液”“新的紅細胞”構建出主鏈（如圖1）。

（二）分析相關信息，補充支鏈

題干第二句中，與主鏈相關的詞語有“FPN”，通過“FPN”將主鏈的邏輯關系與支鏈中的“肝臟”“鐵調素”連接起來；再由“鐵調素”作為中間物質連接“炎癥”與主鏈的關系，在圖1的基礎上構建出完整的邏輯鏈，如圖2。

本題考查的內容包括細胞的物質運輸方式、細胞的衰老、血紅蛋白的組成、功能以及Fe2+、FPN、鐵調素與免疫、貧血之間的關系。對于A選項，只要知道血紅蛋白的組成元素有Fe，血紅蛋白能運輸O2就可以判斷A選項正確；衰老的細胞被吞噬涉及胞吞，在進行胞吞時，首先被吞的物質或結構要與膜上的蛋白質結合，然后引起這部分的膜內陷形成囊泡，因此B選項正確；這個邏輯鏈構建好后，就可以利用“巨噬細胞”“Fe2+”“鐵調素”這條邏輯鏈解答C選項，在去除鐵調素編碼基因后，鐵調素含量降低，對FPN的降解減少，Fe2+通過FPN進入血液，因此吞噬細胞中不會出現鐵的積累，C選項錯誤；利用有“炎癥”、“新的紅細胞”的這條邏輯鏈解答D選項，長期炎癥導致鐵調素的合成增多，進而對FPN的降解增多，使FPN減少，不利于Fe2+進入血液，因此新的紅細胞合成減少出現貧血，所以D選項正確。

二、提取題中圖表信息，構建邏輯鏈

有的試題已經提供了關聯圖，但圖中的信息太多，可通過提取問題中的相關信息，構建指向問題的邏輯鏈。以2023年北京卷第20題為例：

（2023年北京卷第20題節選）學習以下材料，回答下面問題。

調控植物細胞活性氧產生機制的新發現，能量代謝本質上是一系列氧化還原反應。在植物細胞中，線粒體和葉綠體是能量代謝的重要場所。葉綠體內氧化還原穩態的維持對葉綠體行使正常功能非常重要。在細胞的氧化還原反應過程中會有活性氧產生，活性氧可以調控細胞代謝，并與細胞凋亡有關。我國科學家發現一個擬南芥突變體m（M基因突變為m基因），在受到長時間連續光照時，植株會出現因細胞凋亡而引起的葉片黃斑等表型。M基因編碼葉綠體中催化脂肪酸合成的M酶。與野生型相比，突變體m中M酶活性下降，脂肪酸含量顯著降低。為探究M基因突變導致細胞凋亡的原因，研究人員以誘變劑處理突變體m，篩選不表現細胞凋亡，但仍保留m基因的突變株。通過對所獲一系列突變體的詳細解析，發現葉綠體中pMDH酶、線粒體中mMDH酶和線粒體內膜復合物I（催化有氧呼吸第三階段的酶）等均參與細胞凋亡過程。由此揭示出一條活性氧產生的新途徑（如圖3）：A酸作為葉綠體中氧化還原平衡的調節物質，從葉綠體經細胞質基質進入線粒體，在mMDH酶的作用下產生NADH（［H］）和B酸，NADH被氧化會產生活性氧。活性氧超過一定水平后引發細胞凋亡。

在上述研究中，科學家從擬南芥突變體m入手，揭示出在葉綠體和線粒體之間存在著一條A酸-B酸循環途徑。對A酸-B酸循環的進一步研究，將為探索植物在不同環境脅迫下生長的調控機制提供新的思路。

（2）結合文中圖示分析，M基因突變為m后，植株在長時間光照條件下出現細胞凋亡的原因是：_____，A酸轉運到線粒體，最終導致產生過量活性氧并誘發細胞凋亡。

（4）本文拓展了高中教材中關于細胞器間協調配合的內容，請從細胞器間協作以維持穩態與平衡的角度加以概括說明___________。

（一）提取圖中主要信息，構建邏輯主鏈

解答（2）主要考慮m基因、“長時間光照”、“細胞凋亡”的關聯。根據題干“活性氧超過一定水平后引發細胞凋亡”，找出圖中與活性氧生成相關的物質“復合物I”“NADH”“B酸”“A酸”“mMDH”“pMDH”“M酶”，構建出邏輯主鏈。

（二）聯系問題，完善邏輯鏈

第（4）中要求“從細胞器間協作維持穩定與平衡的角度”答題，聯系題干中“A酸作為葉綠體氧化還原平衡的調節物質”完善A酸與B酸的邏輯關系，構建出完整的邏輯鏈，如圖4。

本題文字量大、圖中信息多，考查的知識包括線粒體、葉綠體的功能以及兩者之間的關系，活性氧與細胞代謝、細胞凋亡之間的聯系，另外還從細胞這個最基本的生命系統層次考查了結構功能觀和穩態平衡觀。涉及的酶和其他物質的種類較多、關系復雜，如果直接從文字中提取信息，很難理清這些物質的關系，而圖中又存在一些與答題無關的信息。因此把文字、圖和問題結合后，構建一個答題的邏輯鏈在一定程度上可以將試題分解，降低試題的難度。利用邏輯鏈中發生在葉綠體中的物質的關系即可回答（2），當M基因突變為m基因后，M酶活性降低，參與轉化為脂肪酸的NADH減少，同時長時間光照促進葉綠體產生了NADH，所以更多的NADH在pMDH的作用下將B酸轉化為A酸，A酸轉運到線粒體，最終誘發細胞凋亡；結合葉綠體、細胞質基質、線粒體中A酸和B酸之間的相互轉化即可回答（4），根據題中要求從細胞器協作的角度回答，找到聯系葉綠體和線粒體的物質A酸，利用邏輯鏈描述A酸的轉移途徑，即為在葉綠體中產生的A酸通過載體蛋白運輸到線粒體，在線粒體中轉化為B酸，又通過載體蛋白運輸回葉綠體，從而維持A酸-B酸穩定與平衡。

三、結合題目圖文信息，構建邏輯鏈

對于含有實驗的試題來說，信息會出現在題干的文字和實驗的結果中。先找出題干文字中的信息構建邏輯主鏈，再分析實驗結果統計圖補充邏輯鏈。以2023年河北卷第9題為例：

（2023年河北卷第9題節選）采食減少是動物被感染后的適應性行為，可促進脂肪分解，產生β-羥基丁酸（BHB）為機體供能。研究者用流感病毒（IAV）感染小鼠，之后統計其采食量并測定血中葡萄糖和BHB水平，結果見圖5。測定BHB對體外培養的CD4+T細胞（一種輔助性T細胞）增殖及分泌干擾素-γ水平的影響，結果見圖6。已知干擾素-γ具有促免疫作用。

回答下列問題：

（4）小鼠感染期采食量下降有利于提高其免疫力。據圖分析，其機理為___。

（一）根據題干文字信息，構建邏輯主鏈

由題干可知與“采食減少”有關聯的信息包括“感染”“脂肪減少”“BHB”“供能”，根據這些信息構建邏輯主鏈，如圖7。

（二）結合實驗結果，補充完善邏輯鏈

分析實驗結果，在培養液中添加BHB后與未添加的相比，CD4+T細胞數、干擾素-γ分泌量增加。另外，由所學知識已知CD4+T細胞數量增加也可以促進免疫，補充邏輯鏈，如圖8。

本題為實驗探究題，考查的知識包括免疫調節、感染與脂肪分解、采食量之間的關系。同時考查學生的科學思維、實驗探究能力和生命觀念（適應觀）。題目的文字部分涉及答題的信息主要是感染引起采食量下降，為解答（4）題還需要將采食減少與免疫力之間的邏輯關系理清楚，因此需要結合實驗結果找到與免疫力有關的細胞CD4+T和物質干擾素-γ的變化，從而將小鼠感染與免疫力提高聯系起來。第（4）中條件為“小鼠感染采食減少”，結果是免疫力提高。利用構建好的邏輯鏈就能比較清晰地理清其中的機理為，小鼠感染后采食減少，產生的BHB含量增加，一方面促進了CD4+T細胞增多，另一方面干擾素-γ分泌量增加，在這兩個方面的共同作用下，機體的免疫力提高。

綜上所述，邏輯鏈的構建主要包括兩個步驟：構建主鏈、補充支鏈，在構建主鏈時關鍵要找出與問題相關的關鍵信息，理清信息的因果關系并明確前后信息的相關性；支鏈主要通過對實驗結果或問題中給出的條件進行分析，為答題對主鏈進行進一步的補充。通過構建邏輯鏈的方法可在一定程度上幫助學生解決答題思路混亂、概念運用聯系錯誤的問題。但邏輯鏈的構建需要長時間的訓練，這樣的訓練可能要分步進行。先指導學生補充教材中的概念圖，在高一的新課教學時利用人教版必修1“分子與細胞”章末“復習與提高”幫助學生初步構建邏輯鏈。如完成第1章的學習后，嘗試在概念圖“？”處填寫適當的連接詞；學習完第3章后指導學生將動物細胞的結構和功能概念圖補充完整；到第4章結束時，完成有關物質進出細胞概念圖的同時增加特點和舉例。經過新課學習時的訓練，到高三一輪復習時嘗試完成一個模塊的知識間邏輯關系的構建，然后引入新情境訓練邏輯鏈的構建，具體的方法還需要進一步探索。

（作者單位：云南省昆明市官渡區第一中學）

編輯：曾彥慧