安徽 吴孝良
明确实验考查方向 提高一轮复习效率
安徽 吴孝良
生物学是一门实验科学,实验题在高考生物试题中占有举足轻重的地位,所谓得实验者得生物是也。近两年全国卷实验题的考查比较全面,既考查实验与探究能力,也考查理解能力、获取信息能力和综合运用能力。通过以下例题分析,力争为实验复习找到一条清晰的思路,提高一轮复习效率。
【例题1】(2015年·四川卷·8)进食可刺激胃腺细胞分泌胃液,胃液中含有胃酸及胃蛋白酶,有利于消化。
(1)胃酸可以杀灭进入胃内的细菌,这属于机体的________免疫;胃蛋白酶仅对食物中的蛋白质成分有消化作用,这体现了酶的______性。
(2)哺乳动物进食时,食物尚未进入胃内就可引起胃液分泌,称为头期胃液分泌。该过程受神经调节和神经—体液调节的共同调控,如图所示。
①胃泌素通过________运输到达胃腺细胞,促进胃液分泌。若胃酸分泌过多,又可抑制胃泌素的分泌,这种调节方式叫做________。
②促进胃腺细胞分泌胃液的信号物质除胃泌素外还有________。
(3)为探究两种调节机制对头期胃液分泌的影响,有人用同一只狗连续进行了以下实验:
步骤 实验操作 4小时胃液分泌量1 假饲 +++++++++2 切除胃窦,再假饲 +3假饲,并注射一定量的胃泌素(控制胃泌素的注射剂量,使胃液分泌量与步骤1相当)+++++++++4 只注射与步骤3相同剂量的胃泌素,但不假饲 ++++
(假饲是让狗吃肉,但吞下的肉从食道上的人工瘘口掉出,不进入胃;“+”数量表示胃液分泌量)
①步骤2中胃液的分泌是________调节的结果。
②步骤3的目的是_____________________________。
③步骤4是为了确定在________调节作用下的胃液分泌量。
④重复上述实验均得到相同结果,表明在头期胃液分泌的两种调节机制中, ________的作用效应更大;二者共同作用效应_______(大于/小于/等于)各自单独作用效应之和。
【解析】本题主要通过神经—体液调节的相关知识点,考查实验与探究能力和理解能力。(1)胃酸杀灭进入胃内的细菌,属于机体的非特异性免疫,胃蛋白酶只对食物中的蛋白质成分有催化作用,体现酶的专一性。(2)胃泌素通过体液(主要是血液)运输到达胃腺细胞,促进胃液分泌,若胃酸分泌过多,又可抑制胃泌素的分泌,这种调节方式叫作(负)反馈调节;促进胃腺细胞分泌胃液的信号物质除胃泌素外,还有神经元细胞分泌的神经递质。(3)步骤2切除胃窦后,胃液的分泌仅是神经调节的结果;步骤4中仅注射胃泌素,是为了确定在体液调节作用下的胃液分泌量;重复上述实验均得到相同结果,表明在头期胃液分泌的两种调节机制中,神经—体液的作用效应更大,二者共同作用效应大于各自单独作用效应之和。
【答案】(1)非特异性 专一 (2)①体液 反馈调节 ②神经递质 (3)①神经 ②确定在假饲条件下胃泌素的分泌量 ③神经—体液 ④神经—体液调节 大于
该题是侧重于知识点考查的实验题,每题的填空项较多,分值较小;专业术语答题较多,主要考查知识点的识记,也有一些逻辑推理,需要考生从题中所给信息做出判断,准确作答。
【例题2】(2016年·全国卷Ⅰ·32)已知果蝇的灰体和黄体受一对等位基因控制,但这对相对性状的显隐性关系和该等位基因所在的染色体是未知的。同学甲用一只灰体雌蝇与一只黄体雄蝇杂交,子代中♀灰体∶♀黄体∶♂灰体∶♂黄体为1∶1∶1∶1。同学乙用两种不同的杂交实验都证实了控制黄体的基因位于X染色体上,并表现为隐性。请根据上述结果,回答下列问题:
(1)仅根据同学甲的实验,能不能证明控制黄体的基因位于X染色体上,并表现为隐性?
(2)请用同学甲得到的子代果蝇为材料设计两个不同的实验,这两个实验都能独立证明同学乙的结论。(要求:每个实验只用一个杂交组合,并指出支持同学乙结论的预期实验结果)
【解析】如果黄色为显性性状,其基因位于常染色体上,同学甲的实验中子代也能获得♀灰体∶♀黄体∶♂灰体∶♂黄体的比例为1∶1∶1∶1。在同学甲的实验推测中可知,控制黄体的基因不可能既是位于X染色体上又为显性,位于X染色体上的仅是灰体为显性性状,只能选择灰体做父本,两种杂交方式为♀黄体×♂灰体和♀灰体×♂灰体。
【答案】(1)不能 (2)实验1:杂交组合:♀黄体×♂灰体 预期结果:子一代所有的雌性都表现为灰体,雄性都表现为黄体。实验2:杂交组合:♀灰体×♂灰体 预期结果:子一代中所有的雌性都表现为灰体,雄性中一半表现为灰体,另一半表现为黄体。
2016年的这道高考题引起争议,题型是2006年左右的高考卷必考题型。那时的实验设计题较为复杂,重点考查实验设计步骤,而非实验设计思路。前者回答需要具体的步骤,且操作过程的描述更加具体,兼考查实验的科学性、严谨性和可重复性等实验理论知识;实验思路是步骤设计的概括,概括性地描述实验设计原理或过程,书写较为简洁,主要考查科学性,能判断考生的逻辑思维。被称为标杆式的实验考查方式,在2017年再一次出现,可以看出这种题型考查是科学的。除了考查实验与探究能力、理解能力和语言表述能力,更考查了学生的学科核心素养等。
高考除了考查知识点,更重要的是借助知识点考查能力,对于实验题,最重要的是实验与探究能力,还包括理解能力、获取信息能力和综合运用能力。2017年新课标全国卷Ⅰ的实验题目具有鲜明的特点,旗帜鲜明地强调能力立意的考查。
【例题3】(2017年·全国卷Ⅰ·2)下列关于细胞结构与成分的叙述,错误的是 ( )
A.细胞膜的完整性可用台盼蓝染色法进行检测
B.检测氨基酸的含量可用双缩脲试剂进行显色
C.若要观察处于细胞分裂中期的染色体可用醋酸洋红液染色
D.斐林试剂是含有Cu2+的碱性溶液,可被葡萄糖还原成砖红色
【解析】双缩脲试剂用于检测蛋白质,因蛋白质、多肽等分子中含有肽键,遇双缩脲试剂呈紫色反应,氨基酸中不含有肽键,不能用于检测氨基酸。本题考查教材中实验的基础知识,侧重于理解和识记能力的考查。
【答案】B
在一轮复习中一定要打好基础,熟悉教材中的每个实验,实验目的、原理、材料和用具、步骤、注意事项、结果结论与分析,以及实验设计原则、方法和过程等各个方面。此类基础实验题,侧重于知识点的识记和理解方面的考查。本题需要识记双缩脲试剂用来检测蛋白质或者多肽的原理是蛋白质或多肽中含有与双缩脲结构相似的肽键,在碱性环境中与铜离子反应,结合呈紫色。如果学生不知道这一原理,对其他选项有些模糊,就会造成错选。
【例题4】(2017年·全国卷Ⅰ·3)通常,叶片中叶绿素含量下降可作为其衰老的检测指标。为研究激素对叶片衰老的影响,将某植物离体叶片分组,并分别置于蒸馏水、细胞分裂素(CTK)、脱落酸(ABA)、CTK+ABA溶液中,再将各组置于光下。一段时间内叶片中叶绿素含量变化趋势如图所示,据图判断,下列叙述错误的是 ( )
A.细胞分裂素能延缓该植物离体叶片的衰老
B.本实验中CTK对该植物离体叶片的作用可被ABA削弱
C.可推测ABA组叶绿体中NADPH合成速率大于CTK组
D.可推测施用ABA能加速秋天银杏树的叶由绿变黄的过程
【解析】由图可知:CTK处理后,叶绿素含量下降缓慢,叶片延缓衰老;CTK和ABA共同处理比单独用CTK处理时叶绿素含量下降更显著,CTK对该植物离体叶片延缓衰老等作用被削弱;ABA组比空白对照组叶绿素的相对含量降低更快,ABA能够加速叶片衰老等,A、B、D项正确。ABA组与CTK组相比,叶绿素含量下降更明显,ABA组光反应速率更低,产生NADPH速率更小。
【答案】C
在实验复习中,除了对基础实验的理解和识记,还需要提高获取信息能力。通过一定量的练习,着重从获取信息的方面训练,提高解答此类题目的能力。
【例题5】(2017年·全国卷Ⅰ·4)某同学将一定量的某种动物的提取液(A)注射到实验小鼠体内,注射后若干天,未见小鼠出现明显的异常表现。将小鼠分成两组,一组注射少量的A,小鼠很快发生了呼吸困难等症状;另一组注射生理盐水,未见小鼠有异常表现。对实验小鼠在第一次注射A后的表现,下列解释合理的是
( )
A.提取液中含有胰岛素,导致小鼠血糖浓度降低
B.提取液中含有乙酰胆碱,使小鼠骨骼肌活动减弱
C.提取液中含有过敏原,引起小鼠发生了过敏反应
D.提取液中含有呼吸抑制剂,可快速作用于小鼠呼吸系统
【解析】初次注射A未见异常表现,当再次注射少量A很快引起呼吸困难,另一组注射生理盐水未见异常,说明A物质是过敏原,再次进入机体可引起呼吸道痉挛等过敏反应症状。
【答案】C
本题难度不大,主要考查理解过敏反应、体液调节等知识,通过分析实验现象,综合运用知识解决自然界和社会生活中的一些问题的能力。实验的根本目的是解决现实生活中的一些问题,对综合运用能力的考查就是对考生解决问题能力的考查。
【例题6】(2017年·全国卷Ⅰ·29)根据遗传物质的化学组成,可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒两种类型,有些病毒对人类健康会造成很大危害,通常,一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换,请利用放射性同位素标记的方法,以体外培养的宿主细胞等为材料,设计实验以确定一种新病毒的类型,简要写出(1)实验思路,(2)预期实验结果及结论即可。(要求:实验包含可相互印证的甲、乙两个组)
【解析与参考答案】本题考查了DNA和RNA碱基组成上的差异、病毒的繁殖方式、放射性同位素标记等,要求考生具备较高的实验与探究能力、获取信息能力、综合运用能力和语言表达能力。(1)用同位素标记法设计实验,A组需要用含32P(放射性同位素)的胸腺嘧啶脱氧核苷酸标记宿主细胞;B组用含32P(放射性同位素)的尿嘧啶核糖核苷酸分别标记宿主细胞,再用该病毒侵染该细胞;一段时间后,病毒完成复制并使细胞裂解,收集病毒观察其放射性。(2)如果A组的病毒有放射性,B组没有放射性,则为DNA病毒;反之为RNA病毒。
从理解、逻辑推理、语言表述等多角度考查学生的综合能力,反映出的是学生的生物学科素养。学生答题水平分为三个层次,第一层,不理解题目表达的意思,该题无从入手,即使回答问题也是答非所问;第二层,理解题目要求,却组织不好语言,阅卷老师需要从作答的内容中酌情给分,往往不能得高分;第三层,既理解题目意思又能准确表达,综合能力强才能得高分。
在一轮复习过程中,很多老师和学生都不重视实验,在复习后期时遇到实验题又不适应,实验题一直让学生的分数很尴尬。原因有三,一是认为高考实验所占内容不多,对实验不做任何要求,或对“考纲”和“考试说明”几乎没有了解;二是分章节复习时认为实验简单,对实验目的、原理和设计步骤、依据等不能掌握,或者复习中由于时间等多方面因素,需要放弃一些内容时,往往选择放弃实验专题;三是认为实验专题中所涉及的知识都是复习过的内容,未系统复习实验,或者实验复习不得法,没有纵向和横向多角度复习实验,不能理解实验的目的和考查方式,以致实验题得分较低。
纵向复习,要求学生掌握教材中每一个实验设计基本原理,尤其是《考试大纲》和《考试说明》规定的将近20个必修部分实验和多个选修部分实验(主要是选修1);横向复习,将实验分类,如观察类、验证类、探究类、调查类等实验,再从设计原则、目的、原理、材料用具和实验步骤等比较异同点,从实验的基本理论入手进行横向比较复习。
从近两年的高考实验题可以看出,淡化实验过程的表达,注重实验科学素养,侧重于实验设计思路是主要的考查方向。2017年新课标全国卷Ⅰ全面的实验考查是一种从能力立意的实验考查思路的拓展,相信未来实验的考查将继续上述方式。
安徽省六安市霍邱县霍邱二中)