2018年高考理综生物学试题中对批判性思维的考查

张新红

(广东省佛山市超盈实验中学 佛山 528200)

批判性思维是科学思维的重要组成成分，批判性思维能力的培养也成为高中生物学教学中培养学生生物学科核心素养的重要内容。高考作为高中生物学学习效果评价的重要环节，对能力的考查不断有新的跨越，更加注重学生批判性思维的考查。主要包括澄清能力、推理论证能力、评价能力、确认假说的能力和自我调节运用决策能力的考查。以下笔者结合2018年新课标I卷的部分试题来阐述如何考查学生的批判性思维中的这几种能力。

1 澄清能力

澄清能力是指能运用所学过的生物学知识，对某些生物学现象或问题的解释、观点等进行比较分析，然后作出合理的判断或得出正确的结论。

例题1 (2018年新课标I卷第4题)已知药物X对细胞增殖有促进作用，药物D可抑制X的作用。某同学将同一瓶小鼠皮肤细胞平均分成甲、乙、丙三组，分别置于培养液中培养，培养过程中进行不同处理(其中甲组未加药物)，每隔一段时间测定各组细胞数，结果如图所示，据图分析，下列相关叙述不合理的是(C)

A. 乙组加入了药物X后再进行培养

B. 丙组先加入药物X，培养一段时间后加入药物D，继续培养

C. 乙组先加入药物D，培养一段时间后加入药物X，继续培养

D. 若药物X为蛋白质，则药物D可能改变了药物X的空间结构

解析： 本题题干中提供了某同学为证明药物X对细胞增殖有促进作用的部分实验设计思路，实验的结果以曲线图的形式呈现出来，结合以上信息，要求学生对4个选项进行分析、比较得出本实验设计中的自变量的处理方法。考查学生对实验设计中实验变量的处理的理解和澄清能力。

根据图示中的曲线可看出，乙、丙两组的细胞增殖速度都大于甲组，所以两组均应该先加入药物X，而丙组后半段的细胞增殖速度低于乙组，说明丙组培养一段时间后又加入了药物D。

2 推理论证能力

推理论证能力是指能根据已知的生物学知识、事实、条件等，通过逻辑和论证，得出正确结论或作出正确判断的能力。

例题2 (2018年新课标I卷第3题)下列有关植物根系吸收利用营养物质元素的叙述，错误的是(A)

B. 农田适时松土有利于农作物根细胞对矿质元素的吸收

C. 土壤微生物降解植物秸秆产生的无机离子可被根系吸收

D. 给玉米施肥过多，会因根系水分外流引起“烧苗”现象

解析： 本题考查学生根据已知的生物学知识，通过一步一步逻辑推理论证，得出正确结论的能力。生物学中的理论和概念的运用，常把概念或理论和实际的事例结合起来通过复合三段论推理加以印证(复合三段论是指由两个或两个以上的三段论构成的特殊的三段论，其中前一个三段论的结论构成后一个三段论的前提)。

以B、 D项为例，分别根据细胞代谢、渗透作用的相关知识进行逻辑推理，推理论证过程如下： B项： 植物根细胞有氧呼吸耗氧并产生ATP；农田适时松土可根部细胞的含氧量；所以，农田适时松土可促进根部ATP的产生。根细胞吸收矿质元素属于主动运输，需要ATP；所以，农田适时松土有利于农作物根细胞对矿质元素的吸收。D项： 玉米施肥过多；外界环境溶液浓度过高，细胞发生渗透失水；所以，玉米施肥过多，根细胞发生渗透失水。植物细胞失水过多而收缩，会发生萎蔫(即“烧苗”现象)；所以，玉米施肥过多，会因根系水分外流引起“烧苗”现象。

3 评价能力

评价能力是指根据生物学中确定的原则或标准对方法或方案的可行性、可信性进行分析，发现其缺陷并作出判断的能力。

例题3 (2018年新课标I卷第32题第1小问)果蝇体细胞有4对染色体，其中2、 3、 4号为常染色体，已知控制长翅/残翅性状的基因位于2号染色体上，控制灰体/黑檀体性状的基因位于3号染色体上，某小组用一只无眼灰体长翅雌果蝇与一只有眼灰体长翅雄果蝇杂交，杂交子代的表现型及其比例如下：

眼性别灰体长翅∶灰体残翅∶黑檀体长翅∶黑檀体残翅1/2有眼1/2雌9∶3∶3∶11/2雄9∶3∶3∶11/2无眼1/2雌9∶3∶3∶11/2雄9∶3∶3∶1

回答下列问题：

(1) 根据杂交结果，(填“能”或“不能”)判断控制果蝇有眼/无眼性状的基因是位于X染色体上还是常染色体上。若控制有眼/无眼性状位于X染色体上，根据上述亲本杂交组合和杂交结果判断，显性性状是，判断依据是。

解析： 本题第(1)小题考查学生运用所学的知识分析实验方案可行性的能力。用1只无眼灰体长翅雌果蝇与1只有眼灰体长翅雄果蝇杂交，杂交子代的表现型及其比例如表格所示。由此实验方案及实验结果分析，子代有眼中雌∶雄=1∶1，子代无眼中雌∶雄=1∶1。从表现型上看无性别上的差异，所以是不能判断控制果蝇有眼/无眼性状的基因是位于X染色体上还是常染色体上，同时子代中有眼∶无眼=1∶1，也无法判断这一对相对性状的显隐性。

由以上分析，可看出在题干给定的信息条件下，该方案是存在缺陷的，由该实验方案的设计是不能达到实验目的(判断果蝇有眼/无眼性状的显隐性和该等位基因的位置)。参考答案： (1)不能 无眼 只有当无眼为显性时，子代雌雄个体中才都会出现有眼与无眼性状的分离。

4 确认假说的能力

确认假说的能力是指能运用所学的生物学知识，通过分析和思考确认假说是否成立，或运用所学的生物学实验方面的知识，设计简单实验，确认假说是否正确合理。

例题4 (2018年新课标I卷第2题)生物体内DNA常与蛋白质结合，以DNA-蛋白质复合物的形式存在。下列相关叙述错误的是(B)

A. 真核细胞染色体和染色质中都存在DNA-蛋白质复合物

B. 真核细胞的核中有DNA-蛋白质复合物，而原核细胞的拟核中没有

C. 若复合物中的某蛋白参与DNA复制，则该蛋白可能是DNA聚合酶

D. 若复合物中正在进行RNA的合成，则复合物中含有RNA聚合酶

解析： 本题的C项和D项考查学生运用所学的知识，通过分析和思考确认假说是否成立的能力。通过分析可知，题干中提到的复合物由DNA和蛋白质组成，蛋白质可具有催化作用，若复合物中的该蛋白参与DNA复制，DNA复制需要DNA聚合酶，则该蛋白能是DNA聚合酶。若复合物中正在进行RNA的合成，RNA的合成需要RNA聚合酶，则复合物中含有RNA聚合酶，故C项和D项正确。

例题3中第(1)小题的第2小空主要考查学生确认假说的能力。若控制有眼/无眼性状位于X染色体上，用无眼雌果蝇与有眼雄果蝇杂交，则该亲本基因型杂交组合有三种情况(设该对等位基因用字母D和d表示)： 若有眼为显性(基因D)，①XdXd×XDY；若无眼为显性(基因D)，②XDXD×XdY；若无眼为显性(基因D)，③XDXd×XdY。情况①的子代雌果蝇全为有眼，雄果蝇全为无眼；情况②的子代雌雄果蝇全为无眼；情况③的子代雌果蝇有眼∶无眼=1∶1，子代雄果蝇有眼∶无眼=1∶1。

由以上对假说及结果的分析，可判断显性性状为无眼，判断的依据是，只有无眼为显性，子代雌雄个体中才会出现有眼和无眼的性状。

5 自我调节运用决策的能力

自我调节运用决策的能力是指监控自己的认知活动及获取结论，特别是监控用质疑、证实、确认或纠正自己的推理来分析和评价结论的能力。

例题5 (题干部分见例题3)

(2) 若控制有眼/无眼性状的基因位于常染色体上，请用上表中杂交子代果蝇为材料，设计一个杂交实验来确定无眼性状的显隐性(要求： 写出杂交组合和预期结果)。

(3) 若控制有眼/无眼性状的基因位于4号染色体上，用灰体长翅有眼纯合体和黑檀体残翅无眼纯合体果蝇杂交，F1相互交配后，F2中雌雄均有种表现型，其中黑檀体长翅无眼所占比例为3/64时，则说明无眼性状为(填“显性”或“隐性”)。

解析： 本题考查学生监控自己的认知活动及获取结论的能力。

本题第(2)小题根据题干提供的信息，若控制有眼/无眼性状的基因位于常染色体上(设该对等位基因用字母D和d表示)，则亲本的基因型组合为： Dd×dd，子代的基因型为Dd、 dd，表现型既有有眼也有无眼，但无法判断哪一性状为显性，哪一性状为隐性。

以此杂交子代果蝇为材料，如何设计一个杂交实验来确定无眼性状的显隐性，通过以上题干信息的分析，可设计杂交组合： ①基因型Dd雌雄交配；②基因型dd雌雄交配；③基因型Dd和基因型dd杂交，但此时发现，性状的显隐性未知，故只能从表现型入手，设计杂交组合： ①有眼雌雄交配；②无眼雌雄交配；③有眼与无眼交配；杂交组合③和亲本组合相同可排除，杂交组合①子代若出现只有有眼性状，则无眼为显性性状；若子代有眼∶无眼=3∶1，则有眼为显性性状。杂交组合②子代若出现只有无眼性状，则有眼为显性性状；若子代无眼∶有眼=3∶1，则无眼为显性性状。

第(3)小题根据题干提供的信息，控制长翅/残翅性状的基因位于2号染色体上(设该等位基因用字母A和a表示)，控制灰体/黑檀体性状的基因位于3号染色体上(设该等位基因用字母B和b表示)，控制有眼/无眼性状的基因位于4号染色体上，果蝇的2、3、4号染色体为常染色体，由表格中的信息推知，子代中灰体∶黑檀体=3∶1，长翅∶残翅=3∶1，所以控制灰体、黑檀体这一相对性状中灰体为显性，控制长翅、残翅这一相对性状中长翅为显性。用灰体长翅有眼纯合体和黑檀体残翅无眼纯合体果蝇杂交，F1(基因型为AaBbDd)相互交配，F2中雌雄的表现型8种(2×2×2=8)，其中黑檀体长翅无眼(Abb)所占比例为3/64，推知为3/64=3/4×1/4×1/4，故其中无眼占1/4，基因型为dd，所以无眼为隐性性状。参考答案： (2)后代中的有眼雌雄果蝇杂交，若杂交后代只有有眼性状，则有眼性状为隐性，无眼性状为显性；若后代中出现有眼和无眼性状，则有眼性状为显性，无眼性状为隐性。(或后代中的无眼雌雄果蝇杂交，若杂交后代只有无眼性状，则无眼性状为隐性，有眼性状为显性；若后代中出现有眼和无眼性状，则无眼性状为显性，有眼性状为隐性) (3)8 隐性。