“分子與細(xì)胞”高考大題解題分析及備考策略

田奇林

“分子與細(xì)胞”的知識考查歷來是高考試題命制的重點(diǎn)和復(fù)習(xí)中的難點(diǎn)，這部分內(nèi)容是考查學(xué)生理解能力、獲取信息能力、實(shí)驗(yàn)探究能力和綜合運(yùn)用能力的重要素材。從高考評卷的情況來看，這部分的失分現(xiàn)象比較明顯，為了幫助考生在復(fù)習(xí)中學(xué)會運(yùn)用正確的解答思維方法，避免不必要的失分，現(xiàn)以近年來的幾道典型的高考題為例，就考生在高考答題中出現(xiàn)的失誤歸因和規(guī)避答題失分的備考策略進(jìn)行探討，希望這對備考中的考生有所幫助。

一、分子與細(xì)胞類大題解答及失誤分析

【例1】（2013·江蘇卷·27）下圖為研究滲透作用的實(shí)驗(yàn)裝置，請回答下列問題：

（1）漏斗內(nèi)溶液（S1）和漏斗外溶液（S2）為兩種不同濃度的蔗糖溶液，漏斗內(nèi)外起始液面一致。滲透平衡時的液面差為△h，此時S1和S2濃度大小關(guān)系為 。

（2）圖中半透膜模擬的是成熟植物細(xì)胞中的 ，兩者在物質(zhì)透過功能上的差異是 。

（3）為進(jìn)一步探究兩種膜的特性，某興趣小組做了以下實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)材料：紫色洋蔥。

實(shí)驗(yàn)器具：如圖所示的滲透裝置（不含溶液），光學(xué)顯微鏡，載玻片，蓋玻片，鑷子，刀片，吸水紙，擦鏡紙，滴管，記號筆等。

實(shí)驗(yàn)試劑：蒸餾水，0.3 g/mL的蔗糖溶液和與其等滲的KNO3溶液。部分實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)果如下：

①選兩套滲透裝置，標(biāo)上代號X和Y。在兩個燒杯里均加入一定量的蒸餾水，分別在裝置X和Y的漏斗內(nèi)加入適量的蔗糖溶液和KNO3溶液，均調(diào)節(jié)漏斗內(nèi)外液面高度一致。滲透平衡時出現(xiàn)液面差的裝置有 （填代號）。

②選兩片潔凈的載玻片， ，在載玻片中央分別滴加 ，制作洋蔥鱗片葉外表皮臨時裝片并分別觀察裝片中細(xì)胞的初始狀態(tài)。

③觀察臨時裝片中浸潤在所提供的蔗糖溶液和KNO3溶液中的洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞發(fā)生的變化，兩者都能出現(xiàn)的現(xiàn)象是 。

（4）上述實(shí)驗(yàn)中最能體現(xiàn)兩種膜功能差異的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 。

【解題思路】本題綜合考查滲透裝置、植物細(xì)胞吸水和失水的條件、質(zhì)壁分離及復(fù)原實(shí)驗(yàn)的操作以及生物實(shí)驗(yàn)設(shè)計的對照原則等知識。

（1）兩側(cè)溶液的濃度并不相等，因?yàn)橐好娓叩囊粋?cè)形成的靜水壓，會阻止溶劑由低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)擴(kuò)散，故兩者濃度關(guān)系仍是S1>S2。

（2）圖中半透膜模擬成熟植物細(xì)胞的原生質(zhì)層，從功能上，半透膜只是利用孔徑大小控制物質(zhì)進(jìn)出；原生質(zhì)層是選擇透過性膜，可靠能量和載體控制物質(zhì)出入，具有生物活性，能夠完成逆濃度梯度的主動運(yùn)輸。

（3）①蔗糖分子不能通過半透膜，而KNO3能夠通過半透膜，滲透平衡時裝置X能出現(xiàn)液面差，裝置Y不能出現(xiàn)液面差。

②洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞為成熟植物細(xì)胞，能夠發(fā)生質(zhì)壁分離和質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象，選潔凈的載玻片分別編號，在載玻片中央分別滴加蒸餾水，制作臨時裝片后觀察洋蔥表皮細(xì)胞的初始狀態(tài)。

③蔗糖分子不能透過原生質(zhì)層，蔗糖溶液中的細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離后不會自動復(fù)原。較高濃度的KNO3溶液能夠引起細(xì)胞失水發(fā)生質(zhì)壁分離，因KNO3能被細(xì)胞主動吸收，造成細(xì)胞液濃度最終大于外界溶液的濃度而導(dǎo)致細(xì)胞吸水，從而發(fā)生質(zhì)壁分離自動復(fù)原的現(xiàn)象。

【答案】（1）S1>S2 （2）原生質(zhì)層 原生質(zhì)層能主動轉(zhuǎn)運(yùn)有關(guān)物質(zhì)而半透膜不能 （3）① X ②標(biāo)號 蒸餾水 ③質(zhì)壁分離 （4）KNO3 溶液中的細(xì)胞質(zhì)壁分離后會自動復(fù)原

【失誤歸因】基礎(chǔ)知識掌握不牢。沒有掌握液面高的一側(cè)形成的靜水壓，會阻止溶劑由低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)擴(kuò)散，誤認(rèn)為兩者濃度關(guān)系為S1=S2。沒有弄清原生質(zhì)層與半透膜的本質(zhì)區(qū)別，不能解釋兩者在物質(zhì)透過功能上存在差異的原因?？梢钥闯?，沒有掌握滲透作用原理，不重視基礎(chǔ)知識的疏理和拓展。

審題不認(rèn)真。第（3）問第①小題要求用試題規(guī)定的代號X和Y回答，而部分同學(xué)沒有用規(guī)定代號作答而失分。

不注意細(xì)節(jié)。試題（1）要求寫出“原生質(zhì)層”，有部分考生卻答作“原生質(zhì)”或“原生質(zhì)體”。第（4）問要求回答實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的差異，而部分同學(xué)答成體現(xiàn)兩種膜功能差異的實(shí)驗(yàn)原理。這反映了學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中缺乏必要的規(guī)范化訓(xùn)練。

沒有掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)計的一般流程和實(shí)驗(yàn)原理。在解答第（3）問第②小題時，不知道要標(biāo)號，不清楚制片時要在載玻片中央分別滴加蒸餾水。在解答第（3）問第③小題時沒有弄清蔗糖溶液和KNO3溶液在跨膜運(yùn)輸過程中對質(zhì)壁分離現(xiàn)象的異同。反映出考生缺乏實(shí)驗(yàn)操作技能訓(xùn)練和實(shí)驗(yàn)分析能力的培養(yǎng)。

【例2】（2012·新課標(biāo)卷·29）將玉米種子置于25℃、黑暗、水分適宜的條件下萌發(fā)，每天定時取相同數(shù)量的萌發(fā)種子，一半直接烘干稱重，另一半切取胚乳烘干稱重，計算每粒的平均干重，結(jié)果如圖所示，若只考慮種子萌發(fā)所需的營養(yǎng)物質(zhì)來源于胚乳，據(jù)圖回答下列問題。

（1）萌發(fā)過程中胚乳組織中的淀粉被水解成

，通過 作用為種子萌發(fā)提供能量。

（2）萌發(fā)過程中在 小時之間種子的呼吸速率最大，在該時間段內(nèi)每粒種子呼吸消耗的平均干重為 mg。

（3）萌發(fā)過程中胚乳的部分營養(yǎng)物質(zhì)轉(zhuǎn)化成幼苗的組成物質(zhì)，最大轉(zhuǎn)化速率為 mg·粒-1·d-1。

（4）若保持實(shí)驗(yàn)條件不變，120小時后萌發(fā)種子的干重變化趨勢是 ，原因是 。

【解題思路】（1）淀粉被分解成葡萄糖才能被細(xì)胞呼吸利用，為種子萌發(fā)提供能量。

（2）衡量種子的呼吸速率應(yīng)以種子的干重減少量作為指標(biāo)。由曲線可以看出，在72～96小時之間，單位時間內(nèi)種子干重減少的最多，該時間段（24小時）內(nèi)每粒種子呼吸消耗的平均干重為（204.2-177.7）=26.5 mg。

（3）子葉從胚乳中吸收營養(yǎng)物質(zhì)，一部分轉(zhuǎn)化為幼苗的組成物質(zhì)，一部分用于呼吸作用，為生命活動提供能量，因此，呼吸作用所消耗的有機(jī)物量=胚乳減少的干重量-轉(zhuǎn)化成幼苗的組成物質(zhì)，轉(zhuǎn)化速率 = （胚乳減少的量-種子干重減少的量）/單位時間。在72～96小時內(nèi)，轉(zhuǎn)化速率為（161.7-118.1） - （204.2-177.7） = 17.3 mg·粒-1·d-1，96～120小時內(nèi)，轉(zhuǎn)化速率為（118.1-91.1） - （177.7-172.7） = 22 mg·粒-1·d-1，最大轉(zhuǎn)化速率為22 mg·粒-1·d-1。

（4）黑暗條件下，萌發(fā)種子只能進(jìn)行細(xì)胞呼吸消耗有機(jī)物而不能進(jìn)行光合作用，因而種子干重持續(xù)下降。

【答案】（1）葡萄糖 呼吸 （2）72～96 26.5 （3）22 （4）下降 幼苗呼吸作用消耗有機(jī)物，且不能進(jìn)行光合作用。

【失誤歸因】審題不清，理解不到位。圖中描述的是玉米種子的干重和胚乳的干重的變化，很多考生沒有弄清這兩種干重變化之間的內(nèi)在聯(lián)系，以及這兩種變化與呼吸作用之間的關(guān)系，故無法解答第（2）小題和第（3）小題。有的考生沒有留意第（3）小題設(shè)問的最大轉(zhuǎn)化速率后面的單位，而錯誤地答成分?jǐn)?shù)或百分比。第（4）小題的條件和設(shè)問是“若保持實(shí)驗(yàn)條件不變，120小時后萌發(fā)種子的干重變化趨勢是”。不少考生沒有注意到這個實(shí)驗(yàn)的黑暗條件而錯誤地認(rèn)為此時還能夠進(jìn)行光合作用。第（4）小題要求回答變化趨勢，即當(dāng)用“下降、減少、降低”等，但卻有的回答“先減少后增加、變化緩慢、平緩、趨于平緩、趨于穩(wěn)定、變化速率增大、變化速率減小”等；第二空要求回答種子干重下降的原因時，很多考生答“當(dāng)胚乳干重減少至0，胚乳的營養(yǎng)物質(zhì)消耗完畢，種子可進(jìn)行光合作用”；“營養(yǎng)物質(zhì)基本上已消耗，不進(jìn)行正常生命活動”；“來源于胚乳，胚乳干重減少了”；“萌發(fā)的種子進(jìn)行光合作用合成有機(jī)物”；“時間越長，種子所需水分越多，當(dāng)水分被烘干時，種子越輕”；“胚乳大量減少供應(yīng)趨于平穩(wěn)”；“胚乳消耗完了，沒有營養(yǎng)物質(zhì)；萌發(fā)的種子分化成幼苗”等，這些都是不對的。

【例3】（2013·新課標(biāo)Ⅰ卷·29）某油料作物種子中脂肪含量為種子干重的70%。為探究該植物種子萌發(fā)過程中干重及脂肪的含量變化，某研究小組將種子置于溫度、水分（蒸餾水）、通氣等條件適宜的黑暗環(huán)境中培養(yǎng)，定期檢查萌發(fā)種子（含幼苗）的脂肪含量和干重，結(jié)果表明：脂肪含量逐漸減少，到第11d時減少了90%，干重變化如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：

（1）為了觀察胚乳中的脂肪，常用 染液對種子胚乳切片染色，然后在顯微鏡下觀察，可見 色的脂肪微粒。

（2）實(shí)驗(yàn)過程中，導(dǎo)致種子干重增加的主要元素是 （填“C”“N”或“O”）。

（3）實(shí)驗(yàn)第11d如果使萌發(fā)種子的干重（含幼苗）增加，必須提供的條件是 和 。

【解題思路】（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)檢測生物組織中的脂肪可知，用蘇丹Ⅲ（或蘇丹Ⅳ）染液可以將細(xì)胞中的脂肪顆粒染成橘黃色（或紅色）。

（2）脂肪的含氧原子相對較少，而糖的含氧原子相對較多。由圖可推知，在種子萌發(fā)過程中脂肪先轉(zhuǎn)化為糖，在由脂肪轉(zhuǎn)化為糖的過程中造成O原子的含量增加，最后使得種子干重先增加。

（3）第11d時，種子已萌發(fā)成幼苗。如果要使萌發(fā)的種子干重增加，那么它的條件是萌發(fā)的種子要進(jìn)行光合作用，且光合作用大于呼吸作用。影響光合作用的因素有光照、水、二氧化碳濃度、所需的礦質(zhì)元素離子等。由于種子置于溫度、水分（蒸餾水）、通氣等條件適宜的黑暗環(huán)境中培養(yǎng)，因此必須另外提供光合作用所需的光照條件和礦質(zhì)元素。

【答案】（1）蘇丹Ⅲ（或蘇丹Ⅳ） 橘黃（或紅） （2）O （3）光照 所需的礦質(zhì)元素離子。

【失誤歸因】審題不清，理解能力欠缺。第（1）問考查考生對脂肪鑒定實(shí)驗(yàn)的識記能力，考生理應(yīng)掌握運(yùn)用蘇丹Ⅲ或蘇丹Ⅳ對脂肪的鑒定方法，但不少考生卻答成“雙縮尿”“甲基藍(lán)”“碘”等。圖中描述的是種子干重的增加，不少考生沒有弄清干重增加的原因，而無法作答。第（3）問考查的是影響光合作用的因素，不少考生沒讀懂題干中已經(jīng)排除CO2和水份這些因素，錯誤答作“CO2”和“水份”。書寫錯誤，將“蘇丹”寫成“蘇單”“蘇膽”等；寫不出“橘黃”中的“橘”字。

二、規(guī)避答題失分的備考策略

1.夯實(shí)基礎(chǔ)，加強(qiáng)主干知識的學(xué)習(xí)。生物高考試題，主要來自生物學(xué)的核心內(nèi)容，試題緊扣教材。復(fù)習(xí)時要依據(jù)考綱，圍繞教材，將教材中的生物學(xué)基本事實(shí)、概念、規(guī)律、原理等知識進(jìn)行歸納整理，在熟知主干知識的基礎(chǔ)上構(gòu)建完整的知識網(wǎng)絡(luò)。復(fù)習(xí)時要養(yǎng)成正確書寫基本概念、基本術(shù)語、學(xué)科名詞的習(xí)慣。復(fù)習(xí)時：

（1）從局部到整體，建立完整的知識體系。如在復(fù)習(xí)酶的作用本質(zhì)時，既要重視單個的知識，也要重視整體的理解。善于從比較過氧化氫在不同條件下的分解實(shí)驗(yàn)中完整地理解酶的本質(zhì)和特性。

（2）注意共性和特異性的結(jié)合，理清易于混淆和容易弄錯的概念。如復(fù)習(xí)時要深刻理解：所有的生物膜結(jié)構(gòu)基本都是相同的；絕大多數(shù)細(xì)胞器都是具膜結(jié)構(gòu)，但核糖體和中心體除外，表明核糖體和中心體比其他細(xì)胞器要低等；植物、細(xì)菌、真菌細(xì)胞壁的成分不同；葉綠體和大液泡并不是每個植物細(xì)胞都有；光合作用的場所不一定都是葉綠體；呼吸作用的場所不一定是線粒體等。

（3）理清單元知識的重點(diǎn)，強(qiáng)化核心概念的復(fù)習(xí)。如對代謝的復(fù)習(xí)要強(qiáng)化對物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸方式、酶的本質(zhì)特性與探究性實(shí)驗(yàn)、細(xì)胞呼吸過程運(yùn)用、外界因素對光合作用的影響、細(xì)胞呼吸和光合作用的綜合運(yùn)用及細(xì)胞代謝實(shí)驗(yàn)等核心概念的深入理解。

（4）注意知識的廣度和深度之間的關(guān)系，依照考綱弄清哪些知識需要拓展深度。對具有良好知識結(jié)構(gòu)的知識要拓展。如各種細(xì)胞器之間的分工協(xié)作、光合作用和呼吸作用的過程及影響因素與相互聯(lián)系，具備良好的知識結(jié)構(gòu)。

（5）注重知識內(nèi)容復(fù)習(xí)的層次性和邏輯性，形成更加系統(tǒng)的知識體系。在復(fù)習(xí)光合作用和呼吸作用時要弄清：光合作用和呼吸作用的過程及其內(nèi)部聯(lián)系；影響因素及其實(shí)踐中的應(yīng)用；有關(guān)探究實(shí)驗(yàn)（包括如何測量）。如在探究酵母菌呼吸作用類型的實(shí)驗(yàn)中，就要形成如下表所示知識體系（下頁）。

這個實(shí)驗(yàn)，如果將“酵母菌”替換為“發(fā)芽的種子”，實(shí)驗(yàn)過程也一樣。只需將“發(fā)芽的種子”代替“酵母菌”就行，可見，觸類可以旁通。

（6）回歸教材，掌握核心概念的書寫方法。在高考答卷中，有不少學(xué)生因?yàn)闆]能正確地記憶、理解這些基本知識，常常把一些基本概念、生物學(xué)基本術(shù)語寫錯或?qū)懗慑e別字，導(dǎo)致不必要的失分。因此在高考復(fù)習(xí)中必須重視教材，回歸教材，掌握教材中的核心概念和主干知識。

2.圖表信息歷來是生物學(xué)高考的重要知識載體。圖表信息題型著重于表格、圖表、曲線的分析和繪制等能力的考查，其特點(diǎn)是情境新、靈活性強(qiáng)，通過圖表創(chuàng)設(shè)新情景，以圖表方式展示生理原理、過程、功能等。復(fù)習(xí)時必須重視獲取和處理信息能力的培養(yǎng)。

3.重視解題技巧，用科學(xué)、規(guī)范的語言答題。做到審題迅速，獲取信息正確，分析到位，書寫語言嚴(yán)謹(jǐn)、規(guī)范。

4.加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)，重視實(shí)踐，培養(yǎng)能力。實(shí)驗(yàn)與探究能力是生物科學(xué)素養(yǎng)中的一個核心要素，也是高考的基本能力要求。復(fù)習(xí)過程中要始終以課本實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，通過實(shí)踐活動來增強(qiáng)自身的動手操作和實(shí)驗(yàn)探究能力；加強(qiáng)教材的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)和分組實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，提高實(shí)驗(yàn)分析和實(shí)驗(yàn)設(shè)計能力；在創(chuàng)設(shè)的新情景中，再現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過程，培養(yǎng)思維的嚴(yán)密性。此外，還將中學(xué)生物實(shí)驗(yàn)分類歸納，以啟發(fā)實(shí)驗(yàn)設(shè)計思路，總結(jié)生物實(shí)驗(yàn)的技能和方法，提高自身實(shí)驗(yàn)探究能力。

高考試題具有典型性、示范性和深刻性，蘊(yùn)含豐富的知識和技能，給師生留下了廣闊的思維空間和探究空間。復(fù)習(xí)時我們既要增強(qiáng)正面示范意識，加強(qiáng)對歷年高考真題中各類題型答題的范型拓展研究，借助解題模板，學(xué)會規(guī)范作答。又要比照解答各題型試題常見錯誤，分析教材習(xí)題的命制思想和歷年高考真題的評卷細(xì)則，學(xué)會反思，強(qiáng)化解題技巧，總結(jié)解題規(guī)律，找準(zhǔn)自己答題的缺陷和失分的原因，科學(xué)、真實(shí)地檢測自己對基礎(chǔ)知識的掌握程度和審題、解題能力，制訂行之有效的增分策略。