● 包头市教育教学研究中心 周兴盛
2021年高考全国乙卷的生物试题,基于高考评价体系进行设计,贯彻全国教育大会精神,注重发挥生物学科的育人功能。试题突出对生物学必备知识和关键能力的考查,体现了基础性、综合性、应用性、创新性的命题要求;试题立足学科本质,精心创设问题情境,延续近几年试题风格,以稳为主、稳中有进,加强了价值引领和文化渗透;试题关注学情变化,引导学生核心素养培养和发展;试题立足基础,回归教材和课堂,加强考教衔接,推进教育评价改革。
在人类历史的长河中,中华民族的祖先用劳动和智慧创造了光辉灿烂的文化,一直影响着我们今天的生活。继承和弘扬中华优秀传统文化,是凝聚中华民族力量的客观要求,是建设中国特色社会主义物质文明和精神文明的客观需要。
如第37题:工业上所说的发酵是指微生物在有氧或无氧条件下通过分解与合成代谢将某些原料物质转化为特定产品的过程。利用微生物发酵制作酱油在我国具有悠久的历史。某企业通过发酵制作酱油的流程示意图如下。
回答下列问题:
(1)米曲霉发酵过程中,加入大豆、小麦和麦麸可以为米曲霉的生长提供营养物质,大豆中的________可为米曲霉的生长提供氮源,小麦中的淀粉可为米曲霉的生长提供_______。
(2)米曲霉发酵过程的主要目的是使米曲霉充分生长繁殖,大量分泌制作酱油过程所需的酶类,这些酶中的_____、________能分别将发酵池中的蛋白质和脂肪分解成易于吸收、风味独特的成分,如将蛋白质分解为小分子的肽和______。米曲霉发酵过程需要提供营养物质、通入空气并搅拌,由此可以判断米曲霉属于__________(填 “自养厌氧”“异养厌氧”或“异养好氧”)微生物。
(3)在发酵池发酵阶段添加的乳酸菌属于_______ (填 “真核生物”或“原核生物”),添加的酵母菌在无氧条件下分解葡萄糖的产物是________。在该阶段抑制杂菌污染和繁殖是保证酱油质量的重要因素,据图分析该阶段中可以抑制杂菌生长的物质是_________。(答出1点即可)
本题以用微生物发酵制作酱油的流程为情境,考查了微生物发酵的过程、原理和影响因素,考查了学生的理解能力、实验探究能力、解决问题的能力。有利于弘扬我国的优秀传统文化,增强学生的民族自豪感。
人与自然和谐发展是人类社会实现可持续发展的前提和基础。为了保护我们的家园,我们必须遵循自然规律。
如第30题:在自然界中,竞争是一个非常普遍的现象。回答下列问题:
(1)竞争排斥原理是指在一个稳定的环境中,两个或两个以上受资源限制的,但具有相同资源利用方式的物种不能长期共存在一起。为了验证竞争排斥原理,某同学选用双小核草履虫和大草履虫为材料进行实验,选择动物所遵循的原则是____________。该实验中需要将两种草履虫放在资源____________ (填 “有限的”或“无限的”)环境中混合培养。当实验出现_______________________的结果时即可证实竞争排斥原理。
(2)研究发现,以同一棵树上的种子为食物的两种雀科鸟原来存在竞争关系,经进化后通过分别取食大小不同的种子而能长期共存。若仅从取食的角度分析,两种鸟除了因取食的种子大小不同而共存,还可因取食的___________(答出1点即可)不同而共存。
(3)根据上述实验和研究,关于生物种间竞争的结果可得出的结论是_______________。
本题通过实验的形式考查了物种间竞争的机制及生态位的相关知识及运用所学知识分析解决实际问题的能力,加深了学生对生物与生物、生物与环境、人与环境之间的密切关系的理解,有利于树立可持续发展理念。
勤劳是中华民族优秀的文化基因。生物学科的发展与劳动实践相辅相成、相互支持、紧密关联,生物学与劳动实践的内在联系,使高考生物在引导学生增强劳动意识、树立劳动观念等方面具有积极的作用。如本试卷中第3题和第29题。
3.植物在生长发育过程中,需要不断从环境中吸收水。下列有关植物体内水的叙述,错误的是( )
A.根系吸收的水有利于植物保持固有姿态
B.结合水是植物细胞结构的重要组成成分
C.细胞的有氧呼吸过程不消耗水但能产生水
D.自由水和结合水比值的改变会影响细胞的代谢活动
29.生活在干旱地区的一些植物 (如植物甲)具有特殊的CO2固定方式。这类植物晚上气孔打开吸收CO2,吸收的CO2通过生成苹果酸储存在液泡中;白天气孔关闭,液泡中储存的苹果酸脱羧释放的CO2可用于光合作用。回答下列问题:
(1)白天叶肉细胞产生ATP的场所有 __________________。光合作用所需的CO2来源于苹果酸脱羧和_______________释放的CO2。
(2)气孔白天关闭、晚上打开是这类植物适应干旱环境的一种方式,这种方式既能防止__________, 又能保证____________正常进行。
(3)若以pH作为检测指标,请设计实验来验证植物甲在干旱环境中存在这种特殊的CO2固定方式。(简要写出实验思路和预期结果)
本题结合植物的生理和对环境的适应设计情境,培养了学生运用作物的生长、发育、繁殖机理及根据其所处的环境科学发展农业的意识。
生物学是研究生物的结构、功能、发生和发展规律的科学,而研究人体生理活动的变化及其调节机制是生物学研究的重要内容。
如第31题:哺乳动物细胞之间的信息交流是其生命活动所必需的。请参照表中内容,围绕细胞间的信息交流完成下表,以体现激素和靶器官(或靶细胞)响应之间的对应关系。
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本题考查了激素的分泌、运输和功能,引导学生深入理解生命活动调节的重要性,倡导健康的生活理念。
《高中生物学课程标准》(2017版,2020修订)明确指出,模块内容聚焦大概念,精简容量,突出重点,让学生能够深刻理解和应用重要的生物学概念,发展生物学科素养,这也体现在今年的高考试题中。如上文提到的第31题,以表格形式呈现,考查分泌激素的腺体、运输激素的途径、激素的具体功能,这种问题设置形式切合学生的年龄特点,利于改善学生的作答感受和激发学生进行思考,为新课标、新教材的实施指明了方向,指引生物学科的日常教学,强化概念教学。
高考试题重在考查生物学的知识和观念,也就是要求学生把零碎的、单一的知识,按照一定的逻辑关系或生物学观念形成整体。能力是建立在整体的、系统的知识上的。本试卷中的试题都在考查高中生物学科的主干知识和学科观念。引导课堂教学回归课本、回归生物学的本质。
教材实验是培养学生实验探究能力的载体,试题将相关实验综合在一起,考查了学生基本的探究能力。
如第2题:选择合适的试剂有助于达到实验目的。下列关于生物学实验所用试剂的叙述,错误的是( )
A.鉴别细胞的死活时,台盼蓝能将代谢旺盛的动物细胞染成蓝色
B.观察根尖细胞有丝分裂中期的染色体,可用龙胆紫溶液使其着色
C.观察RNA在细胞中分布的实验中,盐酸处理可改变细胞膜的通透性
D.观察植物细胞吸水和失水时,可用蔗糖溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表皮
本题借助“观察DNA和RNA在细胞中的分布、植物细胞的吸水和失水、观察根尖分生组织细胞的有丝分裂、检测细胞的死活等实验”,考查了实验中选用试剂处理实验材料的重要性。从而考查了学生的理解能力、实验与探究能力以及解决问题的能力。
具备验证简单生物学事实的能力,能对实验现象和结果进行分析、解释,并能对收集到的数据进行处理等,是实验探究能力较高层次的要求。
如第5题:在格里菲思所做的肺炎双球菌转化实验中,无毒性的R型活细菌与被加热杀死的S型细菌混合后注射到小鼠体内,从小鼠体内分离出了有毒性的S型活细菌。某同学根据上述实验,结合现有生物学知识所做的下列推测中,不合理的是( )
A.与R型菌相比,S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关
B.S型菌的DNA能够进入R型菌细胞指导蛋白质的合成
C.加热杀死S型菌使其蛋白质功能丧失而DNA功能可能不受影响
D.将S型菌的DNA经DNA酶处理后与R型菌混合,可以得到S型菌
第30题(1):竞争排斥原理是指在一个稳定的环境中,两个或两个以上受资源限制的,但具有相同资源利用方式的物种不能长期共存在一起。为了验证竞争排斥原理,某同学选用双小核草履虫和大草履虫为材料进行实验,选择动物所遵循的原则是____________。该实验中需要将两种草履虫放在资源____________ (填 “有限的”或“无限的”)环境中混合培养。当实验出现_______________________的结果时即可证实竞争排斥原理。
以上试题主要考查了利用相关实验原理解决具体问题的实验分析能力。
具有对一些生物学问题进行初步探究的能力,包括运用观察、实验与调查、假说演绎、建立模型与系统分析等科学研究方法进行探究的能力,是实验探究更高层次的要求。如第29题最后一个问题“若以pH作为检测指标,请设计实验来验证植物甲在干旱环境中存在这种特殊的CO2固定方式。(简要写出实验思路和预期结果)”。要求学生以“pH作为检测指标”为条件,遵循对照原则、单因子变量原则、等量原则,简要写出实验思路和预期结果,培养了学生的科学思维、科学精神和科学品质。
利用遗传规律考查“假说—演绎”的科学研究方法是历年高考命题的重点和难点。今年通过遗传实例,主要考查了应用遗传系谱图解决实际问题。如32题(1)请用灰体纯合子雌果蝇和黄体雄果蝇为实验材料,设计杂交实验以获得黄体雌果蝇。(要求:用遗传图解表示杂交过程。)通过n对基因杂合的二倍体植株测交后代的表现型、基因型及其比例和基因的自由组合定律、伴性遗传,考查了学生的分析、判断、推理的科学思维。
如第6题:某种二倍体植物的n个不同性状由n对独立遗传的基因控制(杂合子表现显性性状)。已知植株A的n对基因均杂合。理论上,下列说法错误的是( )
A.植株A的测交子代中会出现2n种不同表现型的个体
B. n越大,植株A测交子代中不同表现型个体数目彼此之间的差异越大
C.植株A测交子代中n对基因均杂合的个体数和纯合子的个体数相等
D. n≥2时,植株A的测交子代中杂合子的个体数多于纯合子的个体数
第32题(2):若用黄体残翅雌果蝇与灰体长翅雄果蝇(XAYBB)作为亲本杂交得到F1,F1相互交配得F2,则F2中灰体长翅:灰体残翅:黄体长翅:黄体残翅=_______,F2中灰体长翅雌蝇出现的概率为__________。
综上,2021年生物高考命题是以中国高考评价体系中的“一层四核四翼”为导向,通过创设新情境,考查了学生的理解能力、实验探究能力、解决问题能力、创新能力,考查了知识与观念、科学思维、探究与创新、责任与担当的生物学学科素养,对中学生物学学科教学有积极的导向作用。