陳惠琴
[摘要]針對(duì)2020年高考全國(guó)I卷理科綜合生物試題進(jìn)行評(píng)析。其命題體現(xiàn)人文關(guān)懷,堅(jiān)持選拔,穩(wěn)步前行。試題總體優(yōu)化了基礎(chǔ)性、綜合性和應(yīng)用性,體現(xiàn)了一定的創(chuàng)新性,在助力考生增長(zhǎng)見識(shí)和知識(shí)的同時(shí),能較好地實(shí)現(xiàn)高考育人選材的功能。
[關(guān)鍵詞]2020年高考;全國(guó)I卷;生物試題;評(píng)析
[中圖分類號(hào)]G633.91
[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A
[文章編號(hào)] 1674-6058( 2020) 35-0075-03
因疫情影響及新舊高考平穩(wěn)過渡的需求,2020年高考全國(guó)I卷理科綜合生物試題的命題素材緊跟時(shí)代,貼近教材,注重基礎(chǔ),彰顯生物學(xué)學(xué)科特色,對(duì)生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究等生物學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的考查平實(shí)中透著靈活,突出對(duì)必備知識(shí)、關(guān)鍵能力、學(xué)科素養(yǎng)的考查。相比2016年至2019年高考全國(guó)I卷理科綜合生物試題,2020年高考全國(guó)I卷理科綜合生物試題的選擇題干擾性降低,非選擇題難度適中,但需考生準(zhǔn)確歸納和闡釋生命現(xiàn)象背后的生物學(xué)原理的題目數(shù)量增加,書寫量增大。本文就其中部分選擇題和簡(jiǎn)答題做如下評(píng)析。
【選擇題3】某研究人員以小鼠為材料進(jìn)行了與甲狀腺相關(guān)的實(shí)驗(yàn),下列敘述錯(cuò)誤的是( )。
A.切除小鼠垂體,會(huì)導(dǎo)致甲狀腺激素分泌不足,機(jī)體產(chǎn)熱減少
B.給切除垂體的幼年小鼠注射垂體提取液后,其耗氧量會(huì)增加
C.給成年小鼠注射甲狀腺激素后,其神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性會(huì)增強(qiáng)
D.給切除垂體的小鼠注射促甲狀腺激素釋放激素,其代謝可恢復(fù)正常
命題評(píng)析:本題通過設(shè)置4組加法實(shí)驗(yàn)和減法實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)4種不同情境,考查考生對(duì)脊椎動(dòng)物激素分泌的分級(jí)調(diào)節(jié)這一重要概念的理解和應(yīng)用。考生需要正確理解甲狀腺激素分泌的分級(jí)調(diào)節(jié)的物質(zhì)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ),包括下丘腦及其分泌的促甲狀腺激素釋放激素(TRH)、垂體及其分泌的促甲狀腺激素(TSH)、甲狀腺及其分泌的甲狀腺激素,以及甲狀腺激素的促進(jìn)分解代謝使機(jī)體產(chǎn)熱增加和提高神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性的功能。這些結(jié)構(gòu)與激素之間的關(guān)系構(gòu)成了一個(gè)循環(huán)調(diào)節(jié)的整體網(wǎng)絡(luò)。4個(gè)選項(xiàng)呈現(xiàn)了4種實(shí)驗(yàn)情境,分析思路如圖1所示。
通過圖1的分析可知,本題在考查對(duì)基本結(jié)構(gòu)和基本概念的理解的同時(shí),滲透了實(shí)驗(yàn)方法和科學(xué)思維的考查。
解題的關(guān)鍵是了解加法實(shí)驗(yàn)和減法實(shí)驗(yàn)以及其中的因果關(guān)系。正確作答必須分析清楚當(dāng)切除垂體、注射垂體提取液、注射促甲狀腺激素釋放激素、注射甲狀腺激素為“因”時(shí),“果”是什么。如D選項(xiàng),促甲狀腺激素釋放激素作用的靶器官是垂體,切除垂體后注射促甲狀腺激素釋放激素,因缺失靶器官而不能使促甲狀腺激素和甲狀腺激素增加,代謝難以恢復(fù),彼此的因果關(guān)系不對(duì)應(yīng)。
參考答案:D。
【選擇題5】已知果蠅的長(zhǎng)翅和截翅由一對(duì)等位基因控制。多只長(zhǎng)翅果蠅進(jìn)行單對(duì)交配(每個(gè)瓶中有1只雌果蠅和1只雄果蠅),子代果蠅中長(zhǎng)翅:截翅=3:1。據(jù)此無法判斷的是( )。
A.長(zhǎng)翅是顯性性狀還是隱性性狀
B.親代雌蠅是雜合子還是純合子
C.該等位基因位于常染色體還是X染色體上
D.該等位基因在雄蠅體細(xì)胞中是否成對(duì)存在
命題評(píng)析:本題以果蠅一對(duì)相對(duì)性狀雜交實(shí)驗(yàn)的結(jié)果創(chuàng)設(shè)情境,考查考生對(duì)基因分離定律和伴性遺傳的理解和應(yīng)用,考生需要分析判斷性狀的顯隱性、基因的位置以及推斷基因型等。解題思路:根據(jù)“親本均為長(zhǎng)翅,而后代長(zhǎng)翅和截翅的比例為3:1”可推知發(fā)生了性狀分離,根據(jù)比例可判斷長(zhǎng)翅為顯性性狀,截翅為隱性性狀,并且親代雌蠅為雜合子,故A、B正確,可先一并排除。對(duì)C選項(xiàng)的正確判斷是關(guān)鍵,分別假設(shè)兩種情況,演繹推理并寫出兩個(gè)遺傳圖解,則可判斷基因的位置情況。若長(zhǎng)翅基因記為A,截翅基因記為a,遺傳圖解如圖2所示。
分析比較兩種遺傳圖解可以發(fā)現(xiàn),兩種假設(shè)均成立,因而無法判斷該基因是位于常染色體還是X染色體上。如果要判斷,還需交代后代截翅果蠅的雄性比例。D選項(xiàng)具有強(qiáng)烈的干擾作用,若該等位基因位于常染色體上,該等位基因在雄蠅體細(xì)胞中成對(duì)存在;若該等位基因位于X染色體上,該等位基因在雄蠅體細(xì)胞中只有1個(gè),因此可判斷該等位基因在雄蠅體細(xì)胞中不一定成對(duì)存在。
這道題看似情境簡(jiǎn)單,實(shí)則需要考生熟練運(yùn)用“假說一演繹”法進(jìn)行分析判斷,突出對(duì)考生批判性思維這一高階思維的考查。
參考答案:C。
【非選擇題30】農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的一些栽培措施可以影響作物的生理活動(dòng),促進(jìn)作物的生長(zhǎng)發(fā)育,達(dá)到增加產(chǎn)量等目的?;卮鹣铝袉栴}:
(1)中耕是指作物生長(zhǎng)期中,在植株之間去除雜草并進(jìn)行松土的一項(xiàng)栽培措施,該栽培措施對(duì)作物的作用有____(答出2點(diǎn)即可)。
(2)農(nóng)田施肥的同時(shí),往往需要適當(dāng)澆水,此時(shí)澆水的原因是____(答出1點(diǎn)即可)。
(3)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)常采用間作(同一生長(zhǎng)期內(nèi),在同一塊農(nóng)田上間隔種植兩種作物)的方法提高農(nóng)田的光能利用率?,F(xiàn)有4種作物,在正常條件下生長(zhǎng)能達(dá)到的株高和光飽和點(diǎn)(光合速率達(dá)到最大時(shí)所需的光照強(qiáng)度)見下表。從提高光能利用率的角度考慮,最適合進(jìn)行間作的兩種作物是____,選擇這兩種作物的理由是_____ 。
命題評(píng)析:本題選取除草、施肥、澆水、間作等農(nóng)作物栽培措施為素材,從植物生理調(diào)節(jié)、生態(tài)因素影響等多個(gè)角度考查考生對(duì)這些栽培措施的生物學(xué)原理的分析和闡釋,引領(lǐng)考生領(lǐng)略中華農(nóng)耕文化的博大精深,增強(qiáng)科學(xué)的勞動(dòng)觀。解題思路如下表:
本題是跨植物生理學(xué)和生態(tài)學(xué)模塊的綜合性題目,從植物個(gè)體生長(zhǎng)發(fā)育的整體上進(jìn)行設(shè)問,很好地體現(xiàn)了對(duì)學(xué)生的生命觀念、勞動(dòng)觀念的檢測(cè)以及理解水平。在準(zhǔn)確審題、選擇合適的角度及有針對(duì)性地答題方面的要求是比較高的。第(1)小題要答兩方面,除草從生態(tài)因素角度,松土從植物生理學(xué)呼吸作用和吸收礦質(zhì)元素角度答題,不全面或角度不準(zhǔn)確將導(dǎo)致失分;第(2)小題要有機(jī)聯(lián)系根吸收水分和無機(jī)鹽的兩個(gè)過程及其關(guān)系進(jìn)行答題;第(3)小題突出考查考生的獲取信息能力,答題角度和闡述的生理過程的準(zhǔn)確度是獲取高分的關(guān)鍵。
參考答案:(1)減少雜草對(duì)水分、礦質(zhì)元素和光的競(jìng)爭(zhēng);增加土壤氧氣含量,促進(jìn)根系的呼吸作用;(2)肥料中的礦質(zhì)元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收;(3)A和C作物A作物的光飽和點(diǎn)高且長(zhǎng)得高,可利用上層光照進(jìn)行光合作用;C作物的光飽和點(diǎn)低且長(zhǎng)得矮.可利用下層的弱光進(jìn)行光合作用。
【非選擇題31】某研究人員用藥物W進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):給甲組大鼠注射藥物W,乙組大鼠注射等量生理鹽水,飼養(yǎng)一段時(shí)間后,測(cè)定兩組大鼠的相關(guān)生理指標(biāo)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:乙組大鼠無顯著變化;與乙組大鼠相比,甲組大鼠的血糖濃度升高,尿中葡萄糖含量增加,進(jìn)食量增加,體重下降?;卮鹣铝袉栴}:
(1)由上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果可推測(cè),藥物W破壞了胰腺中的_____ 細(xì)胞,使細(xì)胞失去功能,從而導(dǎo)致血糖濃度升高。
(2)由上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果還可推測(cè),甲組大鼠腎小管液中的葡萄糖含量增加,導(dǎo)致腎小管液的滲透壓比正常時(shí)的____,從而使該組大鼠的排尿量____ 。
(3)實(shí)驗(yàn)中測(cè)量到甲組大鼠體重下降,推測(cè)體重下降的原因是____。
(4)若上述推測(cè)都成立,那么該實(shí)驗(yàn)的研究意義是____ (答出1點(diǎn)即可)。
命題評(píng)析:本題用單一變量藥物W處理大鼠的對(duì)照實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)情境,要求考生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析、解釋,并對(duì)實(shí)驗(yàn)研究的意義進(jìn)行評(píng)價(jià),主要考查考生的實(shí)驗(yàn)與探究能力。
第(1)小題推理判斷:藥物W處理一血糖升高一胰島素分泌不足一胰島B細(xì)胞受損。
第(2)小題推理判斷:藥物W處理一腎小管液中葡萄糖含量增加,腎小管液滲透壓升高一尿糖增加,排尿量增大。另一條判斷路徑:甲組大鼠經(jīng)藥物W處理后出現(xiàn)的癥狀類似人的糖尿病癥狀,可推斷必然出現(xiàn)“三多一少”,可直接得出“排尿量增加”的正確答案。
第(3)小題分析藥物W處理后體重下降的原因,涉及對(duì)糖尿病的本質(zhì)特征的理解,大鼠糖尿病就是糖代謝病,大量葡萄糖經(jīng)尿液排出,不能有效利用葡萄糖。機(jī)體在高血糖時(shí)功能不足,導(dǎo)致機(jī)體內(nèi)其他非糖物質(zhì)(如脂肪、蛋白質(zhì)等)轉(zhuǎn)化為葡萄糖而被消耗,從而引起體重下降。
第(4)小題要求對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)研究的意義進(jìn)行評(píng)價(jià)。若結(jié)果分析都是成立的,這個(gè)藥物W便可以用于建立患糖尿病的大鼠模型,以利于人類對(duì)糖尿病的藥物研究。這一設(shè)問具有開放性和創(chuàng)新性。
參考答案:(1)胰島B;(2)高增加;(3)甲組大鼠胰島素缺乏,使機(jī)體不能充分利用葡萄糖來獲得能量,導(dǎo)致機(jī)體脂肪和蛋白質(zhì)的分解增加;(4)獲得了因胰島素缺乏而患糖尿病的動(dòng)物,這種動(dòng)物可以作為實(shí)驗(yàn)材料用于研發(fā)治療這類糖尿病的藥物。
【非選擇題37】(生物選修1:生物技術(shù)實(shí)踐)某種物質(zhì)S(-種含有C、H、N的有機(jī)物)難以降解,會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染,只有某些細(xì)菌能降解S。研究人員按照?qǐng)D3所示流程從淤泥中分離得到能高效降解S的細(xì)菌菌株。實(shí)驗(yàn)過程中需要甲、乙兩種培養(yǎng)基,甲的組分為無機(jī)鹽、水和S,乙的組分為無機(jī)鹽、水、S和Y。
回答下列問題:
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),盛有水或培養(yǎng)基的搖瓶通常采用的方法進(jìn)行滅菌。乙培養(yǎng)基中的Y物質(zhì)是____ 。甲、乙培養(yǎng)基均屬于 ____ 培養(yǎng)基。
(2)實(shí)驗(yàn)中初步估測(cè)搖瓶M中細(xì)菌細(xì)胞數(shù)為2x107個(gè)/mL,若要在每個(gè)平板上涂布100μL稀釋后的菌液,且保證每個(gè)平板上長(zhǎng)出的菌落數(shù)不超過200個(gè),則至少應(yīng)將搖瓶M中的菌液稀釋 ____ 倍。
(3)在步驟⑤的篩選過程中,發(fā)現(xiàn)當(dāng)培養(yǎng)基中的S超過某一濃度時(shí),某菌株對(duì)S的降解量反而下降,其原因可能是____ (答出1點(diǎn)即可)。
(4)若要測(cè)定淤泥中能降解S的細(xì)菌細(xì)胞數(shù),請(qǐng)寫出主要實(shí)驗(yàn)步驟:____。
(5)上述實(shí)驗(yàn)中,甲、乙兩種培養(yǎng)基所含有的組分雖然不同,但都能為細(xì)菌的生長(zhǎng)提供4類營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),即_____。
命題評(píng)析:以從淤泥中分離高效降解污染物的細(xì)菌菌株為素材創(chuàng)設(shè)情境,切合時(shí)代生態(tài)文明主題,考查微生物分離與培養(yǎng)原理、方法和操作步驟,主要考查考生的實(shí)驗(yàn)與探究能力。第(1)(2)(5)小題考查滅菌、選擇培養(yǎng)基的概念及微生物計(jì)數(shù)等基礎(chǔ)知識(shí)。從實(shí)驗(yàn)流程圖可知,甲為液體培養(yǎng)基,乙為固體培養(yǎng)基,因此判斷乙中Y物質(zhì)是瓊脂,兩種培養(yǎng)基除了S以外沒有額外提供碳源和氮源,只能允許特定的細(xì)菌即可利用S的細(xì)菌生長(zhǎng),具有篩選作用,故為選擇培養(yǎng)基。運(yùn)用稀釋涂布平板法進(jìn)行微生物計(jì)數(shù):1 mL=103μL,100 μL=0.1 mL,根據(jù)計(jì)數(shù)公式每克樣品中的菌株數(shù)=(c/v)M,則2x107= (200/0.1)M,則M=104。甲、乙培養(yǎng)基中都可以提供培養(yǎng)微生物所需的水、無機(jī)鹽、碳源和氮源,這也是利用降解S物質(zhì)的細(xì)菌能夠生存的基礎(chǔ)。
第(3)小題考查對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行分析、解釋,并對(duì)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的能力。S本身是一種污染物,雖然篩選出的菌落具有利用S的能力,但菌株生長(zhǎng)本身也會(huì)受到外界環(huán)境的影響,當(dāng)S濃度過高時(shí)也可能會(huì)抑制菌株的生長(zhǎng),從而導(dǎo)致對(duì)S的降解量下降。
第(4)小題要求完整地概述測(cè)定細(xì)菌細(xì)胞數(shù)的實(shí)驗(yàn)步驟,考查考生設(shè)計(jì)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的能力。關(guān)于菌株數(shù)量的測(cè)定通過稀釋涂布平板法,將淤泥放于無菌水中,取樣涂布在乙培養(yǎng)基上,培養(yǎng)一段時(shí)間后再計(jì)數(shù)。
參考答案:(1)高壓蒸汽滅菌瓊脂選擇;(2)104;(3)S的濃度超過某一值時(shí)會(huì)抑制菌株的生長(zhǎng);(4)取淤泥加入無菌水中,涂布(或稀釋涂布)到乙培養(yǎng)基上,培養(yǎng)后計(jì)數(shù);(5)水、碳源、氮源和無機(jī)鹽。
總體而言,2020年高考全國(guó)I卷理科綜合生物試題的命題體現(xiàn)人文關(guān)懷,堅(jiān)持選拔,穩(wěn)步前行。受疫情影響,本屆考生的復(fù)習(xí)備考較往年有較大變化,高考生物命題關(guān)注到了學(xué)情變化,試題背景多來自學(xué)生熟悉的教材,學(xué)生作答感到親切,展現(xiàn)良好的人文關(guān)懷。如非選擇題29題、32題主要取材于教材,分別考查細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能、遺傳與變異的基礎(chǔ)知識(shí),設(shè)問簡(jiǎn)潔,利于考生平穩(wěn)發(fā)揮;選擇題1考查新冠肺炎病毒的特點(diǎn)與傳染病的預(yù)防措施,聚焦生物科學(xué)知識(shí)在日常生活中的應(yīng)用;選擇題2、4、6也取材于教材,分別考查呼吸作用、實(shí)驗(yàn)取材、生態(tài)學(xué)的核心知識(shí)。試題信息量減少了,但作答書寫量有所增加,總體優(yōu)化了基礎(chǔ)性、綜合性和應(yīng)用性,體現(xiàn)了一定的創(chuàng)新性,在助力考生增長(zhǎng)見識(shí)和知識(shí)的同時(shí),能較好地實(shí)現(xiàn)高考育人選材的功能。
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(責(zé)任編輯黃春香)