以哺乳动物成熟红细胞为情境的命题研究

浙江

情境化命题是指将学科问题融入到学生熟悉的情境中，让学生通过提取、理解和分析情境中的相关信息，综合运用所学的知识和技能解决问题的命题方式。哺乳动物成熟红细胞的结构和功能比较特殊，与其相关的知识涉及面很广，因此以哺乳动物成熟红细胞为情境的命题特别受命题者的关注。

笔者通过对哺乳动物成熟红细胞为情境的相关命题进行研究，发现其对学生学科核心素养中科学思维、科学探究等素养的养成具有重要的反馈价值。现从教材、真题和典例三个方面进行分析，旨在对教师和学生的一轮复习提供参考。

一、寻踪教材，追本溯源

笔者以浙科版教材为例，寻找教材中以红细胞为情境的学科知识。

1.必修1第6页，无机盐是某些复杂化合物的重要组成成分，如Fe2+是血红蛋白的必要成分。

2.必修1第25页，观察多种多样的细胞。

3.必修1第41页，细胞中细胞核数量举例，在生物进化过程中，极少数真核细胞的核消失了，如哺乳动物血液中的红细胞。

4.必修1第54页，红细胞的吸水和失水。

5.必修1第116页，细胞分化：造血干细胞能分化成各种血细胞（红细胞、白细胞和血小板等）；第117页，细胞衰老：人血红细胞的寿命为 100～120d。

6.必修2第11页，人的ABO血型。

7.必修2第78页，基因突变：人类的镰刀形细胞贫血症。

8.必修3第15页，内环境与稳态：红细胞生活的环境。

二、再现真题，规律分析

表1 2015—2019年浙江高考选考卷中以红细胞为情境的试题分析

综上，可以看出几乎每一次浙江选考卷都涉及以红细胞为情境的试题。从题型上看，近几年主要以选择题形式呈现，分值上一般是2分。考查的内容主要集中在红细胞的结构、红细胞的吸水和失水等，主要考查学生的识记和理解能力、知识迁移能力，试题难度一般不大，难度的大小主要和考查的内容有关。

三、精编典例，高效突破

1.以红细胞来源、结构、功能、代谢、分化、衰老等相关内容为情境的命题

【例1】下列关于人体红细胞的叙述正确的是（ ）

A.Fe3+是人体红细胞中血红蛋白的必要成分

B.人体红细胞的细胞壁主要成分是纤维素

C.人的成熟红细胞无线粒体，因此不能进行细胞呼吸

D.葡萄糖进入人成熟的红细胞后，不能利用血红蛋白携带的氧气分解成CO2和水

【答案】D

【试题分析】Fe2+是血红蛋白的必要成分，A项错误；人体红细胞无细胞壁，B项错误；人的成熟红细胞无线粒体，不能进行需氧呼吸，但可以进行厌氧呼吸，C项错误；葡萄糖进入人的成熟红细胞后进行厌氧呼吸，产物是乳酸，D项正确。本题为容易题，考查细胞结构和功能以及细胞呼吸的相关内容，属于常考题型。

2.以红细胞的吸水和失水为情境的命题

【例2】不同浓度的NaCl溶液对家兔红细胞体积和数量的影响如图1所示，下列叙述错误的是 （ ）

图1

A.当NaCl溶液浓度小于A时，家兔红细胞将全部吸水胀破

B.正常红细胞的渗透压大于NaCl溶液浓度为B时的渗透压

C.当NaCl溶液浓度为C时，因显微镜下观察不到水分子进出细胞，细胞不能发生渗透作用

D.NaCl溶液浓度在A到C范围内对应的红细胞数量不同，说明不同的红细胞间存在差异

【答案】C

【试题分析】当NaCl溶液浓度为A时，红细胞体积达到最大，浓度再降低则家兔红细胞将全部吸水胀破，A项正确；NaCl溶液浓度为C时才是红细胞等渗溶液时的浓度，B项正确；渗透作用的发生需要膜和浓度差，该选项中因果关系有误，C项错误；NaCl溶液浓度在A到C范围内对应的红细胞数量不同，说明部分红细胞胀破，因此说明不同的红细胞间存在差异，D项正确。本题难度中等，考查家兔红细胞吸水和失水的相关内容，学生需要具有一定的识图能力，对渗透的内容有准确的理解才能答对本题。

3.以镰刀形细胞贫血症为情境的命题

【例3】下列关于镰刀形细胞贫血症的叙述正确的是（ ）

A.患者可以通过补铁来缓解症状

B.患病的根本原因是发生基因突变，该病可通过显微镜直接观察来诊断

C.可通过检测是否存在致病基因来判断新生儿是否患此病

D.患者经骨髓移植治疗好该病后，其后代可能不携带该病的致病基因

【答案】B

【试题分析】镰刀形细胞贫血症不是由缺铁引起的，因此不能通过补铁来缓解症状，A项错误；患病的根本原因是控制血红蛋白合成的基因发生突变，可通过观察红细胞的形态（是否呈镰刀形）来对该病进行诊断，B项正确；该病是常染色体隐性遗传病，携带者含有致病基因但不患病，C项错误；患者为隐性纯合子，治疗好该病后生殖细胞中的遗传物质不变，后代必定携带该病的致病基因，D项错误。本题难度中等，以镰刀形细胞贫血症为情境考查学生对基因突变、遗传病的检测治疗等相关内容的掌握程度。

4.以红细胞相关的研究成果为情境的命题

【例4】HIV通过细胞表面的CD4识别T细胞（如图2），如果给AIDS患者注射大量用CD4修饰过的红细胞（如图3），也会被HIV所识别入侵。但HIV在红细胞内无法完成复制增殖，最后随红细胞的死亡而被清除，该方法目前已经在小鼠体内获得阶段性成果。下列叙述错误的是 （ ）

图2

图3

A.T细胞与红细胞共同来源于骨髓造血干细胞

B.人体免疫细胞包括巨噬细胞、B淋巴细胞、T淋巴细胞和红细胞等

C.人类成熟的红细胞之所以能成为“细胞陷阱”，从结构角度来看是因为其不具备核糖体和细胞核等结构，无法提供HIV增殖的条件

D.衰老的红细胞成为抗原，由人类的免疫系统清除

【答案】B

【试题分析】T细胞与红细胞共同来源于骨髓造血干细胞，A项正确；红细胞不属于人体免疫细胞，B项错误；人类成熟的红细胞之所以能成为“细胞陷阱”，从结构角度来看，原因是其不具备核糖体和细胞核等结构，无法提供HIV增殖的条件，C项正确；衰老的红细胞会被人类的免疫系统清除，D项正确。学生要解决这类信息题，需要快速从题干中提取信息，将新的情境和素材转化成已学的相关生物学原理和知识，本题考查学生知识迁移能力。

5.以血型为情境的命题

以血型为情境的命题经常结合遗传学和免疫学相关知识进行考查，因此难度一般较大。ABO血型的遗传涉及复等位基因，学生可通过相关问题的解决进一步加强对遗传学概念、原理、遗传平衡规律等内容的理解和应用。

【例5】输血时，ABO血型和Rh血型都要检验，两种血型独立遗传。据调查，人群中A型血的概率为0.45，B型血的概率为0.13，O型血的概率为0.36。人类Rh血型有Rh+和Rh-两种，分别由常染色体上的一对等位基因R和r控制。人群中血型为Rh+的人出现的比例为96%。血型为Rh+的人有Rh抗原，血型为Rh-的人无Rh抗原。血型为Rh+的胎儿的Rh抗原进入血型为Rh-母亲体内，使母亲产生Rh抗体，随后抗体进入胎儿体内则会引起胎儿血液凝集和溶血现象。下列叙述错误的是 （ ）

A.人群中IA的基因频率是0.3

B.ABO血型的遗传符合基因的自由组合定律

C.人群中两个Rh+血型的个体结婚，生出一个Rh-血型孩子的概率为1/36

D.血型为Rh-的母亲怀了两胎血型都为Rh+，则第二胎的血液凝集和溶血程度比第一胎严重

【答案】B

【试题分析】设IA、IB、i的基因频率分别为p、q、m，根据遗传平衡规律，（p+q+m）2=1，A型血的概率=0.45=p2+2pm，B型血的概率=0.13=q2+2qm，O型血的概率=0.36=m2，可得出p=0.3，即IA的基因频率为0.3，A项正确；由于该复等位基因位于一对同源染色体上，因此ABO血型遗传符合基因分离定律，不符合基因的自由组合定律，B项错误；RR和Rr的基因型频率为0.96，则rr=0.04，根据遗传平衡规律 r=0.2，R=0.8，RR=16/25，Rr=8/25，人群中Rr为1/3，rr=1/3×1/3×1/4=1/36，C项正确；血型为Rh-的母亲在怀第二胎时相当于二次免疫，D项正确。

四、小结与建议

情境化命题以核心知识和内容为基础，以方法要素结合逻辑关系为主线，通过与学生的生活经验、社会实践活动有机结合来控制试题难度，从而用合适的题型来考查、评价学生的学科核心素养。在高中生物学科中红细胞涉及的知识面很广，因此可以作为重要的命题情境。对以哺乳动物成熟红细胞为情境的相关命题研究可以更好地指导教师和学生进行有效的复习，并为其他重点或热点情境的微专题复习方式提供参考。