安徽 吴汝彬
传统一轮复习是按照章节梳理基础知识,是夯实基础、优化思维、提高能力的重要阶段,但形式单一,会使得学生解决问题的综合能力欠缺。在高中生物一轮复习的过程中,教师应注重引导学生把整个高中生物学中相同和相关知识点以“微专题”的形式进行归纳总结,并进行横向和纵向的比较,使知识网络整体化、系统化,进而提高复习效果。基于此,笔者通过实例归纳出同一或类似的知识点在不同模块章节中的分布和作用,阐述“归类法”在高中生物一轮复习中的应用。
1.钙的含量及分布
必修模块1中描述钙在人体干重细胞中所占百分比为4.67 %,属于大量元素,维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。事实上人体内的钙大多数以CaCO3的形式存在于骨骼和牙齿中,少数以钙离子的形式存在于各种软组织中,分为细胞内钙离子和细胞外钙离子。人体补钙时要兼顾补充优质的钙源和促进钙吸收的维生素D等,钙才能被人体更好的吸收。
2.钙离子的吸收及运输
必修模块1中描述物质跨膜运输的其他实例中有关物质跨膜运输特点的资料分析中的图形显示培养后水稻中钙离子浓度比初始浓度还高。事实上水稻细胞膜具选择透过性,对钙离子是主动吸收的,且对无机盐离子的吸收和对水的吸收是两个相对独立的过程。水稻在生长过程中对水的吸收量大于对钙离子的吸收量,从而致使一段时间后培养液中钙离子的浓度高于初始浓度。
3.钙离子的作用
必修模块1中描述哺乳动物的血液中必须含有一定量的钙离子,如果钙离子的含量太低,会出现抽搐等症状。事实上骨骼肌兴奋时钙离子起着中心作用,在肌肉细胞中钙离子浓度的变化可以调节骨骼肌的收缩和舒张。必修模块3中描述兴奋在神经元之间传递的过程中需要钙离子的参与。事实上当神经末梢有神经冲动传来时,可使突触前膜去极化,去极化达到一定水平时,引起突触前膜对钙离子的通透性增加,钙离子进入突触前膜,促进突触小泡与突触前膜融合,释放神经递质至突触间隙中,然后与突触后膜上的特异性受体结合,引发下一个神经元兴奋或抑制;选修模块1中描述大肠杆菌经钙离子处理而处于感受态。事实上是钙离子处理大肠杆菌使细胞的通透性增加,使细胞在缓冲溶液中处于一种容易从周围环境中吸收DNA分子的生理状态,即为感受态细胞。
1.酒精的浓度及作用
必修模块1中和必修模块2中均有利用酒精作为有机溶剂溶解浮色、色素等物质的实验操作。当然也有利用某物质不溶于酒精溶液的原理,如选修模块1中描述用冷却的体积分数为95 % 的酒精溶液粗提取DNA。必修模块1中描述解离液中95 %酒精的作用是迅速杀死细胞,固定细胞的分裂相;选修模块1中12 % 左右的酒精可以抑制微生物的生长,同时能使腐乳具有独特的香味。必修模块3、选修模块1和选修模块3中均提到了体积分数70 % 的酒精,利用的是70 % 的酒精在消毒时杀菌效果最好;综上可知高中生物教材中提到的几种不同浓度的酒精作用都不一样,即使浓度相同的酒精用途也可能不同。
2.酒精的产生及检测
必修模块1中描述酒精发酵可以产生酒精和二氧化碳。必修模块1和选修模块1中均描述在酸性条件下用橙色的重铬酸钾检测酒精的产生。事实上重铬酸钾溶液呈橙红
色,具有强氧化性,在酸性条件下,能迅速把酒精氧化成乙醛,同时自身被还原成灰绿色的硫酸铬,可以根据是否有灰绿色的出现判断是否有酒精的产生,具体反应式如下:
3.酒精在人体内的代谢途径及影响
必修模块1中描述饮酒对人体健康有一定的影响。饮酒后,酒精主要经胃吸收,进入血液循环,绝大部分在肝脏内被代谢。进入肝脏的酒精,主要在肝细胞中被乙醇脱氢酶氧化为乙醛,再进一步被乙醛脱氢酶氧化为乙酸,最终被氧化为二氧化碳和水。因此,人的饮酒能力是有差异的,若乙醇脱氢酶和乙醛脱氢酶分泌正常的人机体分解酒精的能力强,酒量就大,这样的人适度饮酒有舒筋活血、消除疲劳、提兴奋、助消化等益处。若乙醛脱氢酶分泌慢而少的人,则因乙醛分解得慢而酒量小甚至引起“脸红”效应,因此,喝酒脸红的人是不能大量饮酒的,否则会出现恶心呕吐、头晕头痛,甚至酒精中毒等状况而损害健康。
与“颜色反应原理”类似知识点主要分布在必修模块1和选修模块1中,如还原糖+斐林试剂→砖红色沉淀;苏丹Ⅲ+脂肪→橘黄色;苏丹Ⅳ+脂肪→红色;蛋白质+双缩脲试剂→紫色;淀粉+碘液→蓝色;DNA+甲基绿→绿色;RNA+吡罗红→红色。台盼蓝鉴别细胞活性。健那绿染液使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色。橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与酒精发生化学反应,变成灰绿色。CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。染色体容易被碱性染料(如龙胆紫溶液、醋酸洋红液或改良的苯酚品红溶液)染成深色。DNA+二苯胺→蓝色,在盐酸酸化条件下,亚硝酸盐与对氨基苯磺酸发生重氮化反应后,与N-1-萘基乙胺盐酸盐结合形成玫瑰红色染料。细菌合成的脲酶可以将尿素分解成氨,氨会使培养基的碱性增强,使pH升高,从而使酚红指示剂变红。在伊红美蓝培养基上,大肠杆菌的代谢产物(有机酸)与伊红美蓝结合使菌落呈现黑色。刚果红可以与纤维素形成红色复合物等。
1.病毒的成分和结构
典型的代表是必修模块2中描述的T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒,由60 % 的蛋白质外壳和40 % 的DNA组成,且仅蛋白质中含有硫,磷几乎都存在于DNA分子中,因此,可以用放射性同位素标记法研究其侵染过程,其繁殖一般可分为五个阶段,即吸附→侵入→增殖(复制与生物合成)→成熟(装配)→裂解(释放)。
2.病毒的分类及遗传信息的传递
每一种病毒只含有一种核酸,不是DNA就是RNA,这也是病毒分类的依据之一。如常见的DNA病毒有乙肝病毒、T2噬菌体病毒、疱疹病毒、天花病毒等。常见的RNA病毒有艾滋病病毒、SARS病毒、狂犬病病毒、脊髓灰质炎病毒、埃博拉病毒、烟草花叶病毒等。不同病毒的遗传信息传递途径不甚相同,但都遵循中心法则(如图1)。
图1 中心法则图解
如必修模块2中描述的T2噬菌体(DNA病毒)遗传信息传递途径(如图2)。
图2 T2噬菌体遗传信息传递途径
必修模块3中描述的HIV(RNA病毒)遗传信息传递途径为RNA逆转录形成DNA,再转录、翻译形成蛋白质。还有的RNA病毒无逆转录酶直接可以进行RNA的自我复制和翻译形成蛋白质。
乙肝病毒虽然是DNA病毒,但其遗传信息传递比较特殊,DNA先转录成RNA,之后RNA又逆转录成DNA,再转录、翻译成蛋白质(如图3)。
图3 乙肝病毒的遗传信息传递途径
总之,在高中生物一轮复习的过程中,若只是简单地把知识过一遍,无法调动学生的学习激情,应适度引导学生对相同或类似知识点进行“归类”,这样既可以开拓学生的知识面,还可以提高学生的综合概述能力。同时引导学生关注近年热点生物学方面的发现和成果(如近几年诺贝尔生理学或医学奖中涉及的生物学知识、克隆猴进展、香港大学关于艾滋病疫苗的突破等),这样在一轮复习中才能充分发挥老师的引领作用,让学生参与其中,乐学、会学。