摘要:教材實(shí)驗(yàn)是高考實(shí)驗(yàn)考查命題的重要依據(jù),分析高考對(duì)教材實(shí)驗(yàn)的考查方式主要有細(xì)化考查、整合考查、拓展考查和創(chuàng)新考查,了解了考查方式,有助于針對(duì)性地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)和高考復(fù)習(xí),從而提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>
關(guān)鍵詞:生物高考 教材實(shí)驗(yàn) 考查方式
中圖分類號(hào):G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
生物學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)性很強(qiáng)的學(xué)科,實(shí)驗(yàn)考核是高考生物試題的重點(diǎn)考查目標(biāo)之一。教材實(shí)驗(yàn)是高考實(shí)驗(yàn)考查命題的重要依據(jù),因此認(rèn)真分析高考對(duì)教材實(shí)驗(yàn)的考查方式,有助于針對(duì)性地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)和高考復(fù)習(xí),從而提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>
1、教材實(shí)驗(yàn)的細(xì)化考查
每個(gè)教材實(shí)驗(yàn)都會(huì)涉及到重要的實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)試劑、實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)步驟等,因此有的高考實(shí)驗(yàn)題就是對(duì)某個(gè)教材實(shí)驗(yàn)有關(guān)內(nèi)容進(jìn)行細(xì)化來考查。
【例1】(2012年廣東省高考試題)分析下表,可推測(cè)( )
A.甲溶液含有淀粉酶
B.乙溶液含有還原糖
C.混合溶液不含淀粉
D.混合溶液含有淀粉酶
點(diǎn)評(píng):本題就主要考查了“檢測(cè)生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì)”實(shí)驗(yàn)中涉及到的實(shí)驗(yàn)原理。
解析:雙縮脲試劑、碘液、斐林試劑分別檢測(cè)蛋白質(zhì)、淀粉和還原性糖。據(jù)表可以推測(cè),甲含有蛋白質(zhì),乙含有淀粉,甲和乙混合能夠產(chǎn)生還原性糖,證明甲中含有淀粉酶,將淀粉分解產(chǎn)生還原性糖。
答案:D。
【例2】(2012年江蘇省高考試題)下列關(guān)于“觀察洋蔥根尖分生組織細(xì)胞有絲分裂”的敘述,錯(cuò)誤的是( )
A.解離和壓片都有利于根尖分生區(qū)細(xì)胞分散
B.先用低倍鏡找到分生區(qū)細(xì)胞,再換用高倍鏡觀察
c.顯微鏡下絕大多數(shù)細(xì)胞中能觀察到染色體
D.探究有絲分裂日周期性可為實(shí)驗(yàn)取材時(shí)機(jī)提供依據(jù)
點(diǎn)評(píng):本題是對(duì)“觀察根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂”實(shí)驗(yàn)的步驟、顯微鏡的使用、材料的選取等進(jìn)行細(xì)化考查。
解析:解離是用藥液使組織中的細(xì)胞相互分離開,壓片使細(xì)胞分散開;低倍鏡視野寬,便于找到分生區(qū),而高倍鏡更容易看清染色體;由于細(xì)胞分裂間期時(shí)間長,觀察到的細(xì)胞大多為間期,而間期是觀察不到染色體;觀察細(xì)胞的有絲分裂,主要是觀察分裂期,由于分裂期時(shí)間短,因此了解有絲分裂日周期性,有利于選取合適時(shí)機(jī)取材觀察有絲分裂。
答案:C。
2、教材實(shí)驗(yàn)的整合考查
通過分析教材實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn),某些實(shí)驗(yàn)間往往存在一些相似之處,如實(shí)驗(yàn)材料的相似、實(shí)驗(yàn)試劑的相似、實(shí)驗(yàn)步驟的相似、實(shí)驗(yàn)原理的相似等,因此,有的高考實(shí)驗(yàn)題就是通過某個(gè)相似點(diǎn)串聯(lián)起幾個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行綜合考查。
【例3】(2012年北京市高考試題)高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中,在接種時(shí)不進(jìn)行嚴(yán)格無菌操作對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果影響最大的一項(xiàng)是( )
A.將少許干酵母加入到新鮮的葡萄汁中
B.將毛霉菌液接種在切成小塊的鮮豆腐上
c.將轉(zhuǎn)基因植物葉片接種到無菌培養(yǎng)基上
D.將土壤浸出液涂布在無菌的選擇培養(yǎng)基上
點(diǎn)評(píng):本題是對(duì)有關(guān)教材實(shí)驗(yàn)都有無菌操作這一相似之處進(jìn)行整合。
解析:將轉(zhuǎn)基因植物葉片接種到無菌培養(yǎng)基上,是實(shí)行植物組織培養(yǎng),必需嚴(yán)格的無菌操作,否則會(huì)失敗。
答案:C。
【例4】(2012年天津市高考試題)下列實(shí)驗(yàn)操作能達(dá)到預(yù)期結(jié)果的是( )
A.在“觀察根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂”實(shí)驗(yàn)中,統(tǒng)計(jì)每一時(shí)期細(xì)胞數(shù)占技術(shù)細(xì)胞總數(shù)的比例,能比較細(xì)胞周期各時(shí)期的時(shí)間長短
B.在“探究細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸?shù)年P(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,計(jì)算紫紅色區(qū)域的體積與整個(gè)瓊脂塊的體積之比,能反應(yīng)NaOH進(jìn)入瓊脂快的速率
C。在“探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量變化”實(shí)驗(yàn)中,培養(yǎng)起內(nèi)共三次取樣測(cè)定密度,即可準(zhǔn)確繪制酵母菌種群增長曲線
D.在“探究α-萘乙酸促進(jìn)插條生根的最適濃度”實(shí)驗(yàn)中,用高濃度的α-萘乙酸溶液浸泡插條基部一天后,觀察生根情況以確定最適濃度。
點(diǎn)評(píng):本題是對(duì)有關(guān)教材實(shí)驗(yàn)都需要測(cè)定有關(guān)數(shù)據(jù)這一相似之處進(jìn)行整合。
解析:某一時(shí)期細(xì)胞數(shù)占細(xì)胞總數(shù)的比例越高,在整個(gè)細(xì)胞周期中該時(shí)期所經(jīng)歷的時(shí)間越長;NaOH進(jìn)入瓊脂塊的速率是一定的,與紫紅色區(qū)域的體積/整個(gè)瓊脂塊的體積沒有關(guān)系;要準(zhǔn)確繪制出酵母菌種群增長曲線,應(yīng)在培養(yǎng)期的不同時(shí)間點(diǎn)內(nèi)多次取樣,并且每個(gè)時(shí)間點(diǎn)取樣要取多次,以求平均值;應(yīng)用不同濃度梯度組的α-萘乙酸溶液浸泡插條基部幾個(gè)小時(shí)至一天,觀察生根情況來確定最適濃度。
答案:A。
3、教材實(shí)驗(yàn)的拓展考查
由于知識(shí)的階段性或?qū)嶒?yàn)的目的性限制,有的教材實(shí)驗(yàn)往往只是為了說明某一原理或方法,因而沒作進(jìn)一步探討,因此有的高考實(shí)驗(yàn)題就對(duì)這些實(shí)驗(yàn)進(jìn)行挖掘和拓展,作延伸處理,延伸的內(nèi)容仍符合教材中給出的原理和方法,但必須是學(xué)生自己去“發(fā)現(xiàn)”才能解決的新問題,這些內(nèi)容似曾相識(shí),而目的要求已與課本實(shí)驗(yàn)大不相同,考查了學(xué)生對(duì)基本操作的掌握和對(duì)新實(shí)驗(yàn)的觀察遷移能力。
【例5】(2011年廣東省高考試題)中國的飲食講究“色香味”,顏色會(huì)影響消費(fèi)。小李同學(xué)擬研發(fā)“綠色”食用色素,他以生長很快的入侵植物水葫蘆為材料進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。
Ⅰ.提取葉綠素。
Ⅱ.探究pH對(duì)葉綠素穩(wěn)定性的影響。
取一些葉綠素粗產(chǎn)品,配成一定濃度的溶液,于室溫(約25%)下進(jìn)行實(shí)驗(yàn),方法和結(jié)果如表1。
根據(jù)所學(xué)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果,請(qǐng)回答:
(1)提取食用葉綠素的x應(yīng)該為___________,原因是___________。
(2)表中Y應(yīng)該為___________,原因是___________。
(3)若用作食品色素,天然葉綠素色素不適用于___________食品,否則___________。
(4)小李想了解葉綠素產(chǎn)品中是否含有其他色素,請(qǐng)你提供監(jiān)測(cè)方法并寫出主要步驟。
點(diǎn)評(píng):本題既考查了“綠葉中色素的提取和分離”實(shí)驗(yàn)的有關(guān)內(nèi)容,又對(duì)原實(shí)驗(yàn)進(jìn)行拓展,拓展的是:探究pH對(duì)葉綠素穩(wěn)定性的影響。
解析:(1)考慮綠葉中的色素能夠溶解在有機(jī)溶劑并應(yīng)考慮溶劑對(duì)人體的影響,所以,可以用對(duì)人無害的有機(jī)溶劑提取綠葉中的色素。考慮到色素為食用色素,最好選用對(duì)人體無害的食用酒精。
(2)表中Y應(yīng)該為8.0,原因是以1.0作為pH梯度進(jìn)行實(shí)驗(yàn),同時(shí)應(yīng)考慮堿性pH對(duì)葉綠素穩(wěn)定性的影響。
(3)從表中溶液顏色變化可知,葉綠素會(huì)由于酸性而被破壞,故用作食品色素,天然葉綠素色素不適用于pH小于6.0食品。(4)分離綠葉中的色素,可以通過層析法進(jìn)行分離;主要步驟:①制備濾紙條,②畫色素液細(xì)線,③用層析液分離色素,④觀察色素帶。
答案:(1)對(duì)人無害的有機(jī)溶劑(食用酒精)
葉綠素溶于有機(jī)溶劑和應(yīng)考慮溶劑對(duì)人體的影響
(2)8.0 實(shí)驗(yàn)中自變量的變化應(yīng)有規(guī)律和應(yīng)考慮堿性pH對(duì)葉綠素穩(wěn)定性的影響
(3)酸性 由于葉綠素被破壞造成食品失綠而影響品質(zhì)
(4)紙層析法,其主要步驟:①制備濾紙條;②畫色素液細(xì)線;③用層析液分離色素;④觀察色素帶
4、教材實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新考查
創(chuàng)新是一個(gè)民族的靈魂,創(chuàng)新精神和意識(shí)是公民科學(xué)素養(yǎng)構(gòu)成中重要的組成部分。提高每個(gè)高中學(xué)生的創(chuàng)新能力是實(shí)施《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)》的基本要求。因此,有的高考實(shí)驗(yàn)題充分利用教材實(shí)驗(yàn)的方法與技術(shù),有目的地滲透到新情境實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)中,注重對(duì)實(shí)驗(yàn)思想、方法手段、實(shí)驗(yàn)技巧以及實(shí)驗(yàn)探究等能力的考查。
【例6】(2012年福建高考試題)大菱鲆是我國重要的海水經(jīng)濟(jì)魚類。研究性學(xué)習(xí)小組嘗試對(duì)大菱鲆消化道中蛋白酶的活性進(jìn)行研究。
(1)查詢資料得知,18℃時(shí),在不同pH條件下大菱鲆消化道各部位蛋白酶活性如圖1。由圖可知,在各自最適pH下。三種蛋白酶催化效率最高的是___________
(2)資料表明大菱鲆人工養(yǎng)殖溫度常年在15~18℃之間。學(xué)習(xí)小組假設(shè):大菱鲆蛋白酶的最適溫度在15~18℃間。他們?cè)O(shè)置15℃、16℃、17℃、18℃的實(shí)驗(yàn)溫度,探究三種酶的最適溫度。
①探究實(shí)驗(yàn)中以干酪素為底物。干酪素化學(xué)本質(zhì)是_______,可用________試劑鑒定。
②胃蛋白酶實(shí)驗(yàn)組和幽門盲囊蛋白酶實(shí)驗(yàn)組的pH應(yīng)分別控制在__________。
③為了控制實(shí)驗(yàn)溫度,裝有酶底物的試管應(yīng)置于__________中以保持恒溫。單位時(shí)間內(nèi)_______可以表示蛋白酶催化效率的高低。
④實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2,據(jù)此能否確認(rèn)該假設(shè)成立?___________。理由是_________。
(3)研究還發(fā)現(xiàn)大菱鲆消化道淀粉酶和脂肪酶含量少、活性低。所以人工養(yǎng)殖投放的飼料成分中要注意降低__________的比例,以減少對(duì)海洋的污染。
點(diǎn)評(píng):本題創(chuàng)設(shè)了“大菱鲆消化道中蛋白酶的活性研究”的新情景,實(shí)際上是考查“探究影響酶活性的條件”的實(shí)驗(yàn)。
解析:(1)考查考生識(shí)圖能力,橫坐標(biāo)表示pH,縱坐標(biāo)表示酶活性,由圖可知在pH為8時(shí)幽門盲囊蛋白酶的活性最高,那么催化效率也最高。
(2)根據(jù)酶的專一性,干酪素可被大菱鲆蛋白酶催化分解可知干酪素是蛋白質(zhì),可用雙縮脲試劑鑒定。在研究溫度對(duì)酶活性的影響的實(shí)驗(yàn)中,為了使實(shí)驗(yàn)效果更佳明顯,pH應(yīng)調(diào)至最適pH,胃蛋白酶最適pH為2和幽門盲囊蛋白酶最適pH為8。為了方便和準(zhǔn)確的控制實(shí)驗(yàn)溫度,應(yīng)將試管置于水浴中。如果酶的活性高,即催化效率高,那么在單位時(shí)間內(nèi)消耗的底物量就多,且產(chǎn)物的生成量也多。在最適溫度之前酶的活性隨溫度提高逐步升高,超過最適溫度之后酶的活性隨溫度提高逐步下降,而圖中酶活性隨溫度提高逐步升高,酶活性峰值未出現(xiàn),所以不能判斷大菱鲆蛋白酶的最適溫度在15~18℃間。大菱鲆消化道淀粉酶和脂肪酶含量少、活性低,如果飼料中含有大量的淀粉和脂肪就不能沒分解,就會(huì)直接排放到海洋里,使得海洋里的有機(jī)質(zhì)增加,從而海洋的污染。
答案:(1)幽門盲囊蛋白酶 (2)①蛋白質(zhì)雙縮脲 ②2和8 ③水浴 底物消耗量(產(chǎn)物生成量) ④不能 據(jù)圖可知酶活性隨溫度提高逐步升高,酶活性峰值未出現(xiàn)(3)淀粉、脂肪
高考通過上述方式對(duì)教材實(shí)驗(yàn)的考查,充分體現(xiàn)了高考命題注重基礎(chǔ)知識(shí)的特點(diǎn),也真真體現(xiàn)了“源于教材,高于教材”的高考命題原則。