“分子与细胞”高考大题解题分析及备考策略

田奇林

“分子与细胞”的知识考查历来是高考试题命制的重点和复习中的难点，这部分内容是考查学生理解能力、获取信息能力、实验探究能力和综合运用能力的重要素材。从高考评卷的情况来看，这部分的失分现象比较明显，为了帮助考生在复习中学会运用正确的解答思维方法，避免不必要的失分，现以近年来的几道典型的高考题为例，就考生在高考答题中出现的失误归因和规避答题失分的备考策略进行探讨，希望这对备考中的考生有所帮助。

一、分子与细胞类大题解答及失误分析

【例1】（2013·江苏卷·27）下图为研究渗透作用的实验装置，请回答下列问题：

（1）漏斗内溶液（S1）和漏斗外溶液（S2）为两种不同浓度的蔗糖溶液，漏斗内外起始液面一致。渗透平衡时的液面差为△h，此时S1和S2浓度大小关系为 。

（2）图中半透膜模拟的是成熟植物细胞中的 ，两者在物质透过功能上的差异是 。

（3）为进一步探究两种膜的特性，某兴趣小组做了以下实验。

实验材料：紫色洋葱。

实验器具：如图所示的渗透装置（不含溶液），光学显微镜，载玻片，盖玻片，镊子，刀片，吸水纸，擦镜纸，滴管，记号笔等。

实验试剂：蒸馏水，0.3 g/mL的蔗糖溶液和与其等渗的KNO3溶液。部分实验步骤和结果如下：

①选两套渗透装置，标上代号X和Y。在两个烧杯里均加入一定量的蒸馏水，分别在装置X和Y的漏斗内加入适量的蔗糖溶液和KNO3溶液，均调节漏斗内外液面高度一致。渗透平衡时出现液面差的装置有 （填代号）。

②选两片洁净的载玻片， ，在载玻片中央分别滴加 ，制作洋葱鳞片叶外表皮临时装片并分别观察装片中细胞的初始状态。

③观察临时装片中浸润在所提供的蔗糖溶液和KNO3溶液中的洋葱鱗片叶外表皮细胞发生的变化，两者都能出现的现象是 。

（4）上述实验中最能体现两种膜功能差异的实验现象是 。

【解题思路】本题综合考查渗透装置、植物细胞吸水和失水的条件、质壁分离及复原实验的操作以及生物实验设计的对照原则等知识。

（1）两侧溶液的浓度并不相等，因为液面高的一侧形成的静水压，会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散，故两者浓度关系仍是S1>S2。

（2）图中半透膜模拟成熟植物细胞的原生质层，从功能上，半透膜只是利用孔径大小控制物质进出；原生质层是选择透过性膜，可靠能量和载体控制物质出入，具有生物活性，能够完成逆浓度梯度的主动运输。

（3）①蔗糖分子不能通过半透膜，而KNO3能够通过半透膜，渗透平衡时装置X能出现液面差，装置Y不能出现液面差。

②洋葱鳞片叶表皮细胞为成熟植物细胞，能够发生质壁分离和质壁分离复原现象，选洁净的载玻片分别编号，在载玻片中央分别滴加蒸馏水，制作临时装片后观察洋葱表皮细胞的初始状态。

③蔗糖分子不能透过原生质层，蔗糖溶液中的细胞发生质壁分离后不会自动复原。较高浓度的KNO3溶液能够引起细胞失水发生质壁分离，因KNO3能被细胞主动吸收，造成细胞液浓度最终大于外界溶液的浓度而导致细胞吸水，从而发生质壁分离自动复原的现象。

【答案】（1）S1>S2 （2）原生质层 原生质层能主动转运有关物质而半透膜不能 （3）① X ②标号 蒸馏水 ③质壁分离 （4）KNO3 溶液中的细胞质壁分离后会自动复原

【失误归因】基础知识掌握不牢。没有掌握液面高的一侧形成的静水压，会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散，误认为两者浓度关系为S1=S2。没有弄清原生质层与半透膜的本质区别，不能解释两者在物质透过功能上存在差异的原因。可以看出，没有掌握渗透作用原理，不重视基础知识的疏理和拓展。

审题不认真。第（3）问第①小题要求用试题规定的代号X和Y回答，而部分同学没有用规定代号作答而失分。

不注意细节。试题（1）要求写出“原生质层”，有部分考生却答作“原生质”或“原生质体”。第（4）问要求回答实验现象的差异，而部分同学答成体现两种膜功能差异的实验原理。这反映了学生在学习过程中缺乏必要的规范化训练。

没有掌握实验设计的一般流程和实验原理。在解答第（3）问第②小题时，不知道要标号，不清楚制片时要在载玻片中央分别滴加蒸馏水。在解答第（3）问第③小题时没有弄清蔗糖溶液和KNO3溶液在跨膜运输过程中对质壁分离现象的异同。反映出考生缺乏实验操作技能训练和实验分析能力的培养。

【例2】（2012·新课标卷·29）将玉米种子置于25℃、黑暗、水分适宜的条件下萌发，每天定时取相同数量的萌发种子，一半直接烘干称重，另一半切取胚乳烘干称重，计算每粒的平均干重，结果如图所示，若只考虑种子萌发所需的营养物质来源于胚乳，据图回答下列问题。

（1）萌发过程中胚乳组织中的淀粉被水解成

，通过 作用为种子萌发提供能量。

（2）萌发过程中在 小时之间种子的呼吸速率最大，在该时间段内每粒种子呼吸消耗的平均干重为 mg。

（3）萌发过程中胚乳的部分营养物质转化成幼苗的组成物质，最大转化速率为 mg·粒-1·d-1。

（4）若保持实验条件不变，120小时后萌发种子的干重变化趋势是 ，原因是 。

【解题思路】（1）淀粉被分解成葡萄糖才能被细胞呼吸利用，为种子萌发提供能量。

（2）衡量种子的呼吸速率应以种子的干重减少量作为指标。由曲线可以看出，在72～96小时之间，单位时间内种子干重减少的最多，该时间段（24小时）内每粒种子呼吸消耗的平均干重为（204.2-177.7）=26.5 mg。

（3）子叶从胚乳中吸收营养物质，一部分转化为幼苗的组成物质，一部分用于呼吸作用，为生命活动提供能量，因此，呼吸作用所消耗的有机物量=胚乳减少的干重量-转化成幼苗的组成物质，转化速率 = （胚乳减少的量-种子干重减少的量）/单位时间。在72～96小时内，转化速率为（161.7-118.1） - （204.2-177.7） = 17.3 mg·粒-1·d-1，96～120小时内，转化速率为（118.1-91.1） - （177.7-172.7） = 22 mg·粒-1·d-1，最大转化速率为22 mg·粒-1·d-1。

（4）黑暗条件下，萌发种子只能进行细胞呼吸消耗有机物而不能进行光合作用，因而种子干重持续下降。

【答案】（1）葡萄糖 呼吸 （2）72～96 26.5 （3）22 （4）下降 幼苗呼吸作用消耗有机物，且不能进行光合作用。

【失误归因】审题不清，理解不到位。图中描述的是玉米种子的干重和胚乳的干重的变化，很多考生没有弄清这两种干重变化之间的内在联系，以及这两种变化与呼吸作用之间的关系，故无法解答第（2）小题和第（3）小题。有的考生没有留意第（3）小题设问的最大转化速率后面的单位，而错误地答成分数或百分比。第（4）小题的条件和设问是“若保持实验条件不变，120小时后萌发种子的干重变化趋势是”。不少考生没有注意到这个实验的黑暗条件而错误地认为此时还能够进行光合作用。第（4）小题要求回答变化趋势，即当用“下降、减少、降低”等，但却有的回答“先减少后增加、变化缓慢、平缓、趋于平缓、趋于稳定、变化速率增大、变化速率减小”等；第二空要求回答种子干重下降的原因时，很多考生答“当胚乳干重减少至0，胚乳的营养物质消耗完毕，种子可进行光合作用”；“营养物质基本上已消耗，不进行正常生命活动”；“来源于胚乳，胚乳干重减少了”；“萌发的种子进行光合作用合成有机物”；“时间越长，种子所需水分越多，当水分被烘干时，种子越轻”；“胚乳大量减少供应趋于平稳”；“胚乳消耗完了，没有营养物质；萌发的种子分化成幼苗”等，这些都是不对的。

【例3】（2013·新课标Ⅰ卷·29）某油料作物种子中脂肪含量为种子干重的70%。为探究该植物种子萌发过程中干重及脂肪的含量变化，某研究小组将种子置于温度、水分（蒸馏水）、通气等条件适宜的黑暗环境中培养，定期检查萌发种子（含幼苗）的脂肪含量和干重，结果表明：脂肪含量逐渐减少，到第11d时减少了90%，干重变化如图所示。回答下列问题：

（1）为了观察胚乳中的脂肪，常用 染液对种子胚乳切片染色，然后在显微镜下观察，可见 色的脂肪微粒。

（2）实验过程中，导致种子干重增加的主要元素是 （填“C”“N”或“O”）。

（3）实验第11d如果使萌发种子的干重（含幼苗）增加，必须提供的条件是 和 。

【解题思路】（1）根据实验检测生物组织中的脂肪可知，用苏丹Ⅲ（或苏丹Ⅳ）染液可以将细胞中的脂肪颗粒染成橘黄色（或红色）。

（2）脂肪的含氧原子相对较少，而糖的含氧原子相对较多。由图可推知，在种子萌发过程中脂肪先转化为糖，在由脂肪转化为糖的过程中造成O原子的含量增加，最后使得种子干重先增加。

（3）第11d时，种子已萌发成幼苗。如果要使萌发的种子干重增加，那么它的条件是萌发的种子要进行光合作用，且光合作用大于呼吸作用。影响光合作用的因素有光照、水、二氧化碳浓度、所需的矿质元素离子等。由于种子置于温度、水分（蒸馏水）、通气等条件适宜的黑暗环境中培养，因此必须另外提供光合作用所需的光照条件和矿质元素。

【答案】（1）苏丹Ⅲ（或苏丹Ⅳ） 橘黄（或红） （2）O （3）光照 所需的矿质元素离子。

【失误归因】审题不清，理解能力欠缺。第（1）问考查考生对脂肪鉴定实验的识记能力，考生理应掌握运用苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ对脂肪的鉴定方法，但不少考生却答成“双缩尿”“甲基蓝”“碘”等。图中描述的是种子干重的增加，不少考生没有弄清干重增加的原因，而无法作答。第（3）问考查的是影响光合作用的因素，不少考生没读懂题干中已经排除CO2和水份这些因素，错误答作“CO2”和“水份”。书写错误，将“苏丹”写成“苏单”“苏胆”等；写不出“橘黄”中的“橘”字。

二、规避答题失分的备考策略

1.夯实基础，加强主干知识的学习。生物高考试题，主要来自生物学的核心内容，试题紧扣教材。复习时要依据考纲，围绕教材，将教材中的生物学基本事实、概念、规律、原理等知识进行归纳整理，在熟知主干知识的基础上构建完整的知识网络。复习时要养成正确书写基本概念、基本术语、学科名词的习惯。复习时：

（1）从局部到整体，建立完整的知识体系。如在复习酶的作用本质时，既要重视单个的知识，也要重视整体的理解。善于从比较过氧化氢在不同条件下的分解实验中完整地理解酶的本质和特性。

（2）注意共性和特异性的结合，理清易于混淆和容易弄错的概念。如复习时要深刻理解：所有的生物膜结构基本都是相同的；绝大多数细胞器都是具膜结构，但核糖体和中心体除外，表明核糖体和中心体比其他细胞器要低等；植物、细菌、真菌细胞壁的成分不同；叶绿体和大液泡并不是每个植物细胞都有；光合作用的场所不一定都是叶绿体；呼吸作用的场所不一定是线粒体等。

（3）理清单元知识的重点，强化核心概念的复习。如对代谢的复习要强化对物质的跨膜运输方式、酶的本质特性与探究性实验、细胞呼吸过程运用、外界因素对光合作用的影响、细胞呼吸和光合作用的综合运用及细胞代谢实验等核心概念的深入理解。

（4）注意知识的广度和深度之间的关系，依照考纲弄清哪些知识需要拓展深度。对具有良好知识结构的知识要拓展。如各种细胞器之间的分工协作、光合作用和呼吸作用的过程及影响因素与相互联系，具备良好的知识结构。

（5）注重知识内容复习的层次性和逻辑性，形成更加系统的知识体系。在复习光合作用和呼吸作用时要弄清：光合作用和呼吸作用的过程及其内部联系；影响因素及其实践中的应用；有关探究实验（包括如何测量）。如在探究酵母菌呼吸作用类型的实验中，就要形成如下表所示知识体系（下页）。

这个实验，如果将“酵母菌”替换为“发芽的种子”，实验过程也一样。只需将“发芽的种子”代替“酵母菌”就行，可见，触类可以旁通。

（6）回归教材，掌握核心概念的书写方法。在高考答卷中，有不少学生因为没能正确地记忆、理解这些基本知识，常常把一些基本概念、生物学基本术语写错或写成错别字，导致不必要的失分。因此在高考复习中必须重视教材，回归教材，掌握教材中的核心概念和主干知识。

2.图表信息历来是生物学高考的重要知识载体。图表信息题型着重于表格、图表、曲线的分析和绘制等能力的考查，其特点是情境新、灵活性强，通过图表创设新情景，以图表方式展示生理原理、过程、功能等。复习时必须重视获取和处理信息能力的培养。

3.重视解题技巧，用科学、规范的语言答题。做到审题迅速，获取信息正确，分析到位，书写语言严谨、规范。

4.加强实验，重视实践，培养能力。实验与探究能力是生物科学素养中的一个核心要素，也是高考的基本能力要求。复习过程中要始终以课本实验为基础，通过实践活动来增强自身的动手操作和实验探究能力；加强教材的经典实验和分组实验的学习，提高实验分析和实验设计能力；在创设的新情景中，再现实验过程，培养思维的严密性。此外，还将中学生物实验分类归纳，以启发实验设计思路，总结生物实验的技能和方法，提高自身实验探究能力。

高考试题具有典型性、示范性和深刻性，蘊含丰富的知识和技能，给师生留下了广阔的思维空间和探究空间。复习时我们既要增强正面示范意识，加强对历年高考真题中各类题型答题的范型拓展研究，借助解题模板，学会规范作答。又要比照解答各题型试题常见错误，分析教材习题的命制思想和历年高考真题的评卷细则，学会反思，强化解题技巧，总结解题规律，找准自己答题的缺陷和失分的原因，科学、真实地检测自己对基础知识的掌握程度和审题、解题能力，制订行之有效的增分策略。