構(gòu)建邏輯鏈，解決高考生物試題中的關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)題

王媛

根據(jù)《深化新時(shí)代教育評(píng)價(jià)改革總體方案》的要求，高考生物試題發(fā)生了較大的變化。按SOLO分類理論，將學(xué)生的思維與表現(xiàn)分為前結(jié)構(gòu)、單點(diǎn)結(jié)構(gòu)、多點(diǎn)結(jié)構(gòu)、關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)和抽象擴(kuò)展結(jié)構(gòu)五個(gè)層次。

關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)類試題，題目有兩個(gè)及以上知識(shí)點(diǎn)，通常是在復(fù)雜的綜合情境中展現(xiàn)信息間的相互關(guān)聯(lián)，要求學(xué)生能通過歸納、綜合、推理來建立知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，分析考點(diǎn)解答問題。但目前，學(xué)生對(duì)于此類試題的解答存在以下問題：不理解題意、概念運(yùn)用聯(lián)系錯(cuò)誤、思路混亂、缺乏思路分析。本文旨在通過對(duì)2023年河北省、北京市部分高考生物試題的分析，探索以構(gòu)建邏輯鏈的方法，幫助學(xué)生解答關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)類試題。

一、利用題干文字信息，構(gòu)建邏輯鏈

仔細(xì)閱讀題干文字信息，找出有關(guān)聯(lián)的詞用箭頭連接，并在箭頭上標(biāo)注條件和相關(guān)性（文中構(gòu)建的邏輯鏈中，“+”表示前后之間的關(guān)系為正相關(guān)；“－”表示前后之間的關(guān)系為負(fù)相關(guān)）。以2023年河北高考生物試題第6題為例：

（2023年河北卷第6題，多選）哺乳動(dòng)物的巨噬細(xì)胞吞噬、降解衰老的紅細(xì)胞，獲得的Fe2+通過膜上的鐵輸出蛋白（FPN）入血液，用于骨髓生成新的紅細(xì)胞。肝臟分泌的鐵調(diào)素可靶向降解FPN。炎癥可以促進(jìn)鐵調(diào)素的合成。下列敘述不正確的是（）

A.由Fe參與構(gòu)成的血紅蛋白具有運(yùn)輸功能

B.衰老的紅細(xì)胞被吞噬需要膜蛋白的參與

C.去除鐵調(diào)素編碼基因，巨噬細(xì)胞會(huì)出現(xiàn)鐵積累

D.長(zhǎng)期炎癥可能會(huì)減少紅細(xì)胞生成，進(jìn)而導(dǎo)致貧血

（一）根據(jù)主要信息，構(gòu)建邏輯主鏈

從題干的第一句話中找出有關(guān)聯(lián)的詞“巨噬細(xì)胞吞噬”“降解衰老紅細(xì)胞”“Fe2+”“FPN”“血液”“新的紅細(xì)胞”構(gòu)建出主鏈（如圖1）。

（二）分析相關(guān)信息，補(bǔ)充支鏈

題干第二句中，與主鏈相關(guān)的詞語有“FPN”，通過“FPN”將主鏈的邏輯關(guān)系與支鏈中的“肝臟”“鐵調(diào)素”連接起來；再由“鐵調(diào)素”作為中間物質(zhì)連接“炎癥”與主鏈的關(guān)系，在圖1的基礎(chǔ)上構(gòu)建出完整的邏輯鏈，如圖2。

本題考查的內(nèi)容包括細(xì)胞的物質(zhì)運(yùn)輸方式、細(xì)胞的衰老、血紅蛋白的組成、功能以及Fe2+、FPN、鐵調(diào)素與免疫、貧血之間的關(guān)系。對(duì)于A選項(xiàng)，只要知道血紅蛋白的組成元素有Fe，血紅蛋白能運(yùn)輸O2就可以判斷A選項(xiàng)正確；衰老的細(xì)胞被吞噬涉及胞吞，在進(jìn)行胞吞時(shí)，首先被吞的物質(zhì)或結(jié)構(gòu)要與膜上的蛋白質(zhì)結(jié)合，然后引起這部分的膜內(nèi)陷形成囊泡，因此B選項(xiàng)正確；這個(gè)邏輯鏈構(gòu)建好后，就可以利用“巨噬細(xì)胞”“Fe2+”“鐵調(diào)素”這條邏輯鏈解答C選項(xiàng)，在去除鐵調(diào)素編碼基因后，鐵調(diào)素含量降低，對(duì)FPN的降解減少，F(xiàn)e2+通過FPN進(jìn)入血液，因此吞噬細(xì)胞中不會(huì)出現(xiàn)鐵的積累，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；利用有“炎癥”、“新的紅細(xì)胞”的這條邏輯鏈解答D選項(xiàng)，長(zhǎng)期炎癥導(dǎo)致鐵調(diào)素的合成增多，進(jìn)而對(duì)FPN的降解增多，使FPN減少，不利于Fe2+進(jìn)入血液，因此新的紅細(xì)胞合成減少出現(xiàn)貧血，所以D選項(xiàng)正確。

二、提取題中圖表信息，構(gòu)建邏輯鏈

有的試題已經(jīng)提供了關(guān)聯(lián)圖，但圖中的信息太多，可通過提取問題中的相關(guān)信息，構(gòu)建指向問題的邏輯鏈。以2023年北京卷第20題為例：

（2023年北京卷第20題節(jié)選）學(xué)習(xí)以下材料，回答下面問題。

調(diào)控植物細(xì)胞活性氧產(chǎn)生機(jī)制的新發(fā)現(xiàn)，能量代謝本質(zhì)上是一系列氧化還原反應(yīng)。在植物細(xì)胞中，線粒體和葉綠體是能量代謝的重要場(chǎng)所。葉綠體內(nèi)氧化還原穩(wěn)態(tài)的維持對(duì)葉綠體行使正常功能非常重要。在細(xì)胞的氧化還原反應(yīng)過程中會(huì)有活性氧產(chǎn)生，活性氧可以調(diào)控細(xì)胞代謝，并與細(xì)胞凋亡有關(guān)。我國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一個(gè)擬南芥突變體m（M基因突變?yōu)閙基因），在受到長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)光照時(shí)，植株會(huì)出現(xiàn)因細(xì)胞凋亡而引起的葉片黃斑等表型。M基因編碼葉綠體中催化脂肪酸合成的M酶。與野生型相比，突變體m中M酶活性下降，脂肪酸含量顯著降低。為探究M基因突變導(dǎo)致細(xì)胞凋亡的原因，研究人員以誘變劑處理突變體m，篩選不表現(xiàn)細(xì)胞凋亡，但仍保留m基因的突變株。通過對(duì)所獲一系列突變體的詳細(xì)解析，發(fā)現(xiàn)葉綠體中pMDH酶、線粒體中mMDH酶和線粒體內(nèi)膜復(fù)合物I（催化有氧呼吸第三階段的酶）等均參與細(xì)胞凋亡過程。由此揭示出一條活性氧產(chǎn)生的新途徑（如圖3）：A酸作為葉綠體中氧化還原平衡的調(diào)節(jié)物質(zhì)，從葉綠體經(jīng)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)進(jìn)入線粒體，在mMDH酶的作用下產(chǎn)生NADH（［H］）和B酸，NADH被氧化會(huì)產(chǎn)生活性氧?；钚匝醭^一定水平后引發(fā)細(xì)胞凋亡。

在上述研究中，科學(xué)家從擬南芥突變體m入手，揭示出在葉綠體和線粒體之間存在著一條A酸-B酸循環(huán)途徑。對(duì)A酸-B酸循環(huán)的進(jìn)一步研究，將為探索植物在不同環(huán)境脅迫下生長(zhǎng)的調(diào)控機(jī)制提供新的思路。

（2）結(jié)合文中圖示分析，M基因突變?yōu)閙后，植株在長(zhǎng)時(shí)間光照條件下出現(xiàn)細(xì)胞凋亡的原因是：_____，A酸轉(zhuǎn)運(yùn)到線粒體，最終導(dǎo)致產(chǎn)生過量活性氧并誘發(fā)細(xì)胞凋亡。

（4）本文拓展了高中教材中關(guān)于細(xì)胞器間協(xié)調(diào)配合的內(nèi)容，請(qǐng)從細(xì)胞器間協(xié)作以維持穩(wěn)態(tài)與平衡的角度加以概括說明___________。

（一）提取圖中主要信息，構(gòu)建邏輯主鏈

解答（2）主要考慮m基因、“長(zhǎng)時(shí)間光照”、“細(xì)胞凋亡”的關(guān)聯(lián)。根據(jù)題干“活性氧超過一定水平后引發(fā)細(xì)胞凋亡”，找出圖中與活性氧生成相關(guān)的物質(zhì)“復(fù)合物I”“NADH”“B酸”“A酸”“mMDH”“pMDH”“M酶”，構(gòu)建出邏輯主鏈。

（二）聯(lián)系問題，完善邏輯鏈

第（4）中要求“從細(xì)胞器間協(xié)作維持穩(wěn)定與平衡的角度”答題，聯(lián)系題干中“A酸作為葉綠體氧化還原平衡的調(diào)節(jié)物質(zhì)”完善A酸與B酸的邏輯關(guān)系，構(gòu)建出完整的邏輯鏈，如圖4。

本題文字量大、圖中信息多，考查的知識(shí)包括線粒體、葉綠體的功能以及兩者之間的關(guān)系，活性氧與細(xì)胞代謝、細(xì)胞凋亡之間的聯(lián)系，另外還從細(xì)胞這個(gè)最基本的生命系統(tǒng)層次考查了結(jié)構(gòu)功能觀和穩(wěn)態(tài)平衡觀。涉及的酶和其他物質(zhì)的種類較多、關(guān)系復(fù)雜，如果直接從文字中提取信息，很難理清這些物質(zhì)的關(guān)系，而圖中又存在一些與答題無關(guān)的信息。因此把文字、圖和問題結(jié)合后，構(gòu)建一個(gè)答題的邏輯鏈在一定程度上可以將試題分解，降低試題的難度。利用邏輯鏈中發(fā)生在葉綠體中的物質(zhì)的關(guān)系即可回答（2），當(dāng)M基因突變?yōu)閙基因后，M酶活性降低，參與轉(zhuǎn)化為脂肪酸的NADH減少，同時(shí)長(zhǎng)時(shí)間光照促進(jìn)葉綠體產(chǎn)生了NADH，所以更多的NADH在pMDH的作用下將B酸轉(zhuǎn)化為A酸，A酸轉(zhuǎn)運(yùn)到線粒體，最終誘發(fā)細(xì)胞凋亡；結(jié)合葉綠體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體中A酸和B酸之間的相互轉(zhuǎn)化即可回答（4），根據(jù)題中要求從細(xì)胞器協(xié)作的角度回答，找到聯(lián)系葉綠體和線粒體的物質(zhì)A酸，利用邏輯鏈描述A酸的轉(zhuǎn)移途徑，即為在葉綠體中產(chǎn)生的A酸通過載體蛋白運(yùn)輸?shù)骄€粒體，在線粒體中轉(zhuǎn)化為B酸，又通過載體蛋白運(yùn)輸回葉綠體，從而維持A酸-B酸穩(wěn)定與平衡。

三、結(jié)合題目圖文信息，構(gòu)建邏輯鏈

對(duì)于含有實(shí)驗(yàn)的試題來說，信息會(huì)出現(xiàn)在題干的文字和實(shí)驗(yàn)的結(jié)果中。先找出題干文字中的信息構(gòu)建邏輯主鏈，再分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果統(tǒng)計(jì)圖補(bǔ)充邏輯鏈。以2023年河北卷第9題為例：

（2023年河北卷第9題節(jié)選）采食減少是動(dòng)物被感染后的適應(yīng)性行為，可促進(jìn)脂肪分解，產(chǎn)生β-羥基丁酸（BHB）為機(jī)體供能。研究者用流感病毒（IAV）感染小鼠，之后統(tǒng)計(jì)其采食量并測(cè)定血中葡萄糖和BHB水平，結(jié)果見圖5。測(cè)定BHB對(duì)體外培養(yǎng)的CD4+T細(xì)胞（一種輔助性T細(xì)胞）增殖及分泌干擾素-γ水平的影響，結(jié)果見圖6。已知干擾素-γ具有促免疫作用。

回答下列問題：

（4）小鼠感染期采食量下降有利于提高其免疫力。據(jù)圖分析，其機(jī)理為___。

（一）根據(jù)題干文字信息，構(gòu)建邏輯主鏈

由題干可知與“采食減少”有關(guān)聯(lián)的信息包括“感染”“脂肪減少”“BHB”“供能”，根據(jù)這些信息構(gòu)建邏輯主鏈，如圖7。

（二）結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果，補(bǔ)充完善邏輯鏈

分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在培養(yǎng)液中添加BHB后與未添加的相比，CD4+T細(xì)胞數(shù)、干擾素-γ分泌量增加。另外，由所學(xué)知識(shí)已知CD4+T細(xì)胞數(shù)量增加也可以促進(jìn)免疫，補(bǔ)充邏輯鏈，如圖8。

本題為實(shí)驗(yàn)探究題，考查的知識(shí)包括免疫調(diào)節(jié)、感染與脂肪分解、采食量之間的關(guān)系。同時(shí)考查學(xué)生的科學(xué)思維、實(shí)驗(yàn)探究能力和生命觀念（適應(yīng)觀）。題目的文字部分涉及答題的信息主要是感染引起采食量下降，為解答（4）題還需要將采食減少與免疫力之間的邏輯關(guān)系理清楚，因此需要結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果找到與免疫力有關(guān)的細(xì)胞CD4+T和物質(zhì)干擾素-γ的變化，從而將小鼠感染與免疫力提高聯(lián)系起來。第（4）中條件為“小鼠感染采食減少”，結(jié)果是免疫力提高。利用構(gòu)建好的邏輯鏈就能比較清晰地理清其中的機(jī)理為，小鼠感染后采食減少，產(chǎn)生的BHB含量增加，一方面促進(jìn)了CD4+T細(xì)胞增多，另一方面干擾素-γ分泌量增加，在這兩個(gè)方面的共同作用下，機(jī)體的免疫力提高。

綜上所述，邏輯鏈的構(gòu)建主要包括兩個(gè)步驟：構(gòu)建主鏈、補(bǔ)充支鏈，在構(gòu)建主鏈時(shí)關(guān)鍵要找出與問題相關(guān)的關(guān)鍵信息，理清信息的因果關(guān)系并明確前后信息的相關(guān)性；支鏈主要通過對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果或問題中給出的條件進(jìn)行分析，為答題對(duì)主鏈進(jìn)行進(jìn)一步的補(bǔ)充。通過構(gòu)建邏輯鏈的方法可在一定程度上幫助學(xué)生解決答題思路混亂、概念運(yùn)用聯(lián)系錯(cuò)誤的問題。但邏輯鏈的構(gòu)建需要長(zhǎng)時(shí)間的訓(xùn)練，這樣的訓(xùn)練可能要分步進(jìn)行。先指導(dǎo)學(xué)生補(bǔ)充教材中的概念圖，在高一的新課教學(xué)時(shí)利用人教版必修1“分子與細(xì)胞”章末“復(fù)習(xí)與提高”幫助學(xué)生初步構(gòu)建邏輯鏈。如完成第1章的學(xué)習(xí)后，嘗試在概念圖“？”處填寫適當(dāng)?shù)倪B接詞；學(xué)習(xí)完第3章后指導(dǎo)學(xué)生將動(dòng)物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能概念圖補(bǔ)充完整；到第4章結(jié)束時(shí)，完成有關(guān)物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞概念圖的同時(shí)增加特點(diǎn)和舉例。經(jīng)過新課學(xué)習(xí)時(shí)的訓(xùn)練，到高三一輪復(fù)習(xí)時(shí)嘗試完成一個(gè)模塊的知識(shí)間邏輯關(guān)系的構(gòu)建，然后引入新情境訓(xùn)練邏輯鏈的構(gòu)建，具體的方法還需要進(jìn)一步探索。

（作者單位：云南省昆明市官渡區(qū)第一中學(xué)）

編輯：曾彥慧