充分利用典型試題中的疑問培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力

楊玲 李勇 劉明泉

培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力雖然有許多條途徑，但是充分利用典型試題中出現的疑問卻是一條非常好的途徑。下面用一個具體實例加以說明。

一、發(fā)現典型試題中可利用的疑問

從做題、講題、學生作業(yè)、學生提問、教師交流、生物學刊物、網絡等發(fā)現典型試題中可利用的疑問，如2012年安徽生物高考題第29題：為探究酵母菌的細胞呼吸，將酵母菌破碎并進行差速離心處理，得到細胞質基質和線粒體，與酵母菌分別裝入A-F試管中，加入不同的物質，進行了如下實驗（見下表）

幾乎所有的人都認為A不能產生酒精是因為有氧氣。從中發(fā)現的疑問為：（1）A為什么不能產生酒精？（2）B若改為加入氧氣，能不能產生酒精？

二、查找資料

由于此問題屬于細胞呼吸問題，所以確定查找的資料為：生物化學、微生物學、人體及動物生理學、植物生理學等大學課本和生物學教學、中學生物學教學、生物學通報等與中學生物教學有關的刊物，從中搜集和此有關的知識。此外，還可以通過查找網絡、請教相關的專家，得到所需的有關知識。

1.糖酵解的調節(jié)酶與效應物

糖酵解的調節(jié)酶是磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶，兩酶所催化的反應為不可逆反應。當將植物組織從無氧轉到有氧條件下，三羧酸循環(huán)和生物氧化順利進行，就會產生較多的檸檬酸和ATP。由于ATP和檸檬酸是糖酵解的負效應物，所以較多的ATP和檸檬酸會抑制磷酸果糖激酶和丙酮酸激酶的活性，使糖酵解減慢；反之，糖酵解則加快。由此可見，通過調節(jié)細胞內檸檬酸、ATP、ADP和Pi的水平，從而控制糖酵解的速度。

2.NADH+H+和丙酮酸對呼吸方式的調節(jié)

當氧缺乏時，體內的NADH+H+和丙酮酸的濃度增高，NADH+H+自然使丙酮酸或乙醛還原成乳酸或乙醇并生成NAD+，以維持糖酵解的進行。當氧充足時，NADH+H+進入線粒體脫氫氧化，脫下的2H+通過電子傳遞體系氧化成H2O，從而使NADH+H+的濃度降低；此外，由于丙酮酸進入線粒體濃度也降低，糖酵解自然被抑制。

3.人成熟的紅細胞進行無氧呼吸和氧無關

紅細胞攜帶的O2是溶解于血漿中O2的70倍。由于紅細胞中缺乏線粒體，通過無氧呼吸產生ATP 提供能量，所以紅細胞結合和攜帶O2的過程并不消耗O2。

4.氧對厭氧菌有害與超氧化物歧化酶（SOD）有關

厭氧菌（如乳酸菌）因不能合成SOD，所以根本無法使超氧陰離子自由基歧化成過氧化氫，因此，在有氧存在時，細胞內形成的超氧陰離子自由基就使自身受到毒害。 兼性厭氧菌和好氧生物都存在SOD，所以氧對這些生物無害。

三、設問、引導、分析及解決問題

通過一系列精心設問，引導學生深入思考、分析、解決問題，從而達到培養(yǎng)學生分析問題與解決問題的能力。例如：

問：乳酸菌只進行無氧呼吸，其無氧呼吸是否和氧氣有關？若有，有何關系？氧是否對乳酸菌有害？

答：有；有氧時，無氧呼吸被抑制；是。

問：酵母菌是兼性厭氧菌，其無氧呼吸是否和氧氣有關？若有，有何關系？氧是否對酵母菌有害？

答：有；有氧時，無氧呼吸被抑制；否。

問：人的紅細胞只進行無氧呼吸，其無氧呼吸是否和氧氣有關？幼稚時，更像乳酸菌還是酵母菌？

答：否；更像酵母菌。

問：無氧呼吸的場所是細胞質基質。酵母菌的細胞質基質更像真核細胞（如人的紅細胞）的細胞質基質，還是原核細胞（如乳酸菌）的細胞質基質？理由是？

答：更像真核細胞（如人紅細胞）的細胞質基質；真核細胞之間細胞質基質更相近。

問：根據有氧呼吸的過程，有氧時，丙酮酸、還原劑氫進入線粒體產生CO2和H2O，酵母菌不產生酒精；而有氧、無線粒體時，你認為A 不能產生酒精的原因最可能是？

答：缺少丙酮酸和還原劑氫。

問：為什么不是氧？

答：氧對酵母菌無害。

問：B若改為加入氧氣，能不能產生酒精？

答：能。

通過上述的一系列問題分析思考并結合教師的引導，學生就可以得出如下的結論：①氧抑制無氧呼吸是因為氧對厭氧菌有害；②氧對酵母菌無害，氧抑制無氧呼吸是因為有氧時，NADH+H+和丙酮酸進入線粒體，使細胞質基質中NADH+H+和丙酮酸的濃度過低；③若沒有線粒體，酵母菌細胞質基質無論是有氧還是無氧，照常形成乙醇；所以A 不能形成乙醇的原因不是有氧，而是NADH+H+和丙酮酸的濃度低。

【作者簡介：劉明泉（1961.02-），1983年7月山東師范大學生物系本科畢業(yè)后參加工作，中學正高級教師（教授級） 職業(yè)：中學生物教師.】

（作者單位：1.山東省淄博第七中學；2.山東省淄博市臨淄中學）