由2015年江蘇省高考生物學卷談生物學教學中的知識理解誤區

趙 姬

(江蘇省昆山中學 215300)

在2015年江蘇省高考生物學卷的評卷過程中，發現有部分試題，考生的得分率比較低。究其原因，可能與教師自身在認知上出現偏差有關，在教學過程中知識講授不當；也可能有些是學生對知識的理解有誤，進行錯誤的知識遷移造成的。即教師在教和學生在學的過程中都存在有以下誤區。

1 核糖體是蛋白質合成的唯一場所

例題 1 (第26題)下圖為真核細胞結構及細胞內物質轉運的示意圖。請回答下列問題：

(1)圖中雙層膜包被的細胞器有________(填序號)。

(2)若該細胞為人的漿細胞，細胞內抗體蛋白的合成場所有________(填序號),合成后通過________運輸到________(填序號)中進一步加工。

(3)新轉錄產生的mRNA經一系列加工后穿過細胞核上的________轉運到細胞質中,該結構對轉運的物質具有________性。

(4)若合成的蛋白質為丙酮酸脫氫酶，推測該酶將被轉運到________(填序號)發揮作用。

參考答案：(1)④⑤ (2)①② 囊泡 ③ (3)核孔 選擇性 (4)④。

評析：第2小題中，關于“細胞內抗體蛋白的合成場所”，參考答案是“①(核糖體)和②(內質網)”，但是絕大多數考生只回答了“核糖體”。原因在于，平時的教學中，教師更多地向學生強調，蛋白質的合成場所是核糖體，內質網和高爾基體是對核糖體合成好的肽鏈進行加工和運輸，致使學生錯誤地認為“核糖體是蛋白質合成的唯一場所”。實際上，題中的“抗體蛋白”是分泌蛋白中的一種。而關于分泌蛋白的合成，翟中和等主編的《細胞生物學》是這樣解釋的：“蛋白質首先在細胞質基質游離核糖體上起始合成，當多肽鏈延伸至80個左右氨基酸殘基時，N端的內質網信號序列暴露出核糖體并與信號識別顆粒(SRP)結合，導致肽鏈延伸暫時停止”[1]。書中同時還提到，直至信號識別顆粒與內質網膜上的SRP受體結合，這種結合的相互作用被GTP與SRP和SRP受體(DP)的結合所強化。核糖體/新生肽與內質網膜的移位子結合，信號識別顆粒脫離了信號序列和核糖體，返回細胞質基質中重復使用，肽鏈又開始延伸。以環化構象存在的信號肽與移位子組分結合并使孔道打開，信號肽穿入內質網膜并引導肽鏈以袢環的形式進入內質網腔中。與此同時，腔面上的信號肽酶切除信號肽并快速使之降解，肽鏈繼續延伸，直至完成整個多肽鏈的合成，蛋白質進入腔內并折疊，核糖體釋放，移位子關閉。由此可以看出，分泌蛋白的合成不只是在核糖體上完成，也需要內質網的參與。從圖示中也可以看出，核糖體上的肽鏈進入內質網腔中，先要不斷地進行延伸和合成，而后才進行折疊和加工。在人教版《分子與細胞》也提及內質網是可以參與蛋白質合成的[2]：“內質網是由膜連接而成的網狀結構，是細胞內蛋白質合成和加工，以及脂質合成的‘車間’”。

因此，核糖體并非是蛋白質合成的唯一場所，分泌蛋白的合成還需要內質網的參與。

2 除紅細胞外，其他細胞吸收葡萄糖都是主動運輸

例題2 (第6題)圖示來自同一人體的4種細胞，下列敘述正確的是

A. 因為來自同一人體，所以各細胞中的 DNA 含量相同

B. 因為各細胞中攜帶的基因不同，所以形態、功能不同

C. 雖然各細胞大小不同，但細胞中含量最多的化合物相同

D. 雖然各細胞的生理功能不同，但吸收葡萄糖的方式相同

參考答案：C。

評析：D選項中涉及不同細胞吸收葡萄糖的方式。關于這個問題，人教版教材只提到紅細胞吸收葡萄糖是協助擴散。所以，有些教師錯誤地理解為“只有紅細胞吸收葡萄糖是協助擴散，其他細胞吸收葡萄糖都是主動運輸”，并將其教授給學生。那么，其他細胞吸收葡萄糖真的都是主動運輸嗎？翟中和等主編的《細胞生物學》是這樣解釋的：“絕大多數哺乳動物細胞都是利用血糖作為細胞的主要能源。人類基因組編碼十多種葡萄糖轉運蛋白(GLUT)，它們具有高度同源的氨基酸序列。對GLUT 1的深入研究發現，多肽跨膜部分主要由疏水性氨基酸殘基組成，這些氨基酸殘基被認為可形成載體蛋白內部朝內和朝外的葡萄糖結合位點，從而通過構象改變完成葡萄糖的協助擴散。轉運方向取決于葡萄糖的濃度梯度，如果胞外葡萄糖濃度高于胞內，則葡萄糖向胞內轉運，反之則向胞外轉運[1]。”也就是說在哺乳動物體內，多數細胞轉運葡萄糖是通過GLUT 1的協助擴散完成的。同時書中還提到，小腸上皮細胞和腎小管上皮細胞吸收葡萄糖或氨基酸等有機物是一種協同轉運(主動運輸中的一種)，這個過程不需要ATP直接供能，其動力來自于Na+協同運輸中的離子梯度。具體情況是，Na+與葡萄糖分別與載體蛋白的不同位點結合，借助電位梯度的力量使Na+與葡萄糖相伴進入了膜內側。即順濃度梯度每進入細胞中2個Na+就可以逆濃度梯度帶進1個葡萄糖分子。一般認為，小腸上皮細胞吸收葡萄糖、果糖、甘露糖、半乳糖以及各種氨基酸，就是通過這種逆濃度梯度的途徑進行運輸的。

另外，葡萄糖在同一細胞的不同部位，運輸方式也會有所不同。例如，小腸上皮細胞，在面對腸腔的絨毛面，通過主動運輸吸收葡萄糖；在細胞基底和側面部位，通過協助擴散將葡萄糖運輸到血管中。

3 葉綠素a和葉綠素b主要吸收藍紫光和紅光，所以兩者吸收峰波長相同

例題3 (第21題)為研究高光強對移栽幼苗光合色素的影響，某同學用乙醇提取葉綠體色素，用石油醚進行紙層析，圖示濾紙層析的結果(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ為色素條帶)。 下列敘述正確的是

A. 強光照導致了該植物葉綠素含量降低

B. 類胡蘿卜素含量增加有利于該植物抵御強光照

C. 色素Ⅲ、Ⅳ吸收光譜的吸收峰波長不同

D. 畫濾液線時，濾液在點樣線上只能畫一次

參考答案：A、B、C。

評析：解答C選項時，在色素Ⅲ(葉綠素a)和Ⅳ(葉綠素b)吸收光譜的吸收峰波長是否相同的問題上，考生常出現錯誤的理解。由于人教版《分子與細胞》中有這樣一句話：“葉綠素a和葉綠素b主要吸收藍紫光和紅光，胡蘿卜素和葉黃素主要吸收藍紫光[2]。”所以，多數學生錯誤地理解為葉綠素a和葉綠素b因都主要吸收藍紫光和紅光，故認為兩者的吸收峰波長相同。事實上，雖然葉綠素a和葉綠素b主要吸收藍紫光和紅光，但是吸收峰的波長還是有差異的。由出現在多種生物學教材中“葉綠素a和葉綠素b在乙醚溶液中的吸收光譜”圖(圖1)可以看出，兩者雖然吸收可見光的區域相同，但是吸收峰的波長并不完全相同。如在紅光區，葉綠素a吸收峰的波長是660 nm，葉綠素b吸收峰的波長是643 nm，并不完全一致。而且在蘇教版《分子與細胞》也明確指出，“實驗表明，葉綠素a和葉綠素b在藍光和紅光部分都有很高的吸收峰，但它們的吸收峰所處部位略有差別，這和它們的化學結構略微不同相對應[3]。”因為葉綠素a的分子式為C55H72O5N4Mg，而葉綠素b的分子式為C55H70O6N4Mg。

圖1 葉綠素a和葉綠素b在乙醚溶液中的吸收光譜

所以，雖然葉綠素a和葉綠素b吸收可見光的區域相同、吸收峰的數目相同，但是兩者的吸收峰波長并不相同，略有差異。

4 治療疾病時，多酶片因主要成分是蛋白質，不能口服

例題4 (第7題)下列關于酶的敘述，正確的是

A. 發燒時，食欲減退是因為唾液淀粉酶失去了活性

B. 口服多酶片中的胰蛋白酶可在小腸中發揮作用

C. 用果膠酶澄清果汁時，溫度越低澄清速度越快

D. 洗衣時，加少許白醋能增強加酶洗衣粉中酶的活性

參考答案：B。

評析：在解答B選項時，不少考生認為多酶片不能口服，從而作出了錯誤的選擇。究其原因，教師在講授糖尿病治療方法時，會強調胰島素不能口服，而是在餐前30min進行靜脈注射，直接讓胰島素進入血液中。原因在于，胰島素的化學本質是蛋白質，若進行口服，胰島素會被消化道中的蛋白酶消化水解而失去療效。因此，不少考生進行了錯誤的知識遷移，認為多酶片中的酶也會被消化道中的蛋白酶消化水解，所以也不能口服。其實不然，多酶片主要用于治療消化不良和食欲不振，成分有胰酶、胃蛋白酶以及蔗糖、滑石粉等輔料。所以，在治療時，是采用口服的方法使多酶片中的消化酶在消化道中逐步釋放，使胃蛋白酶、胰酶分別在胃和小腸中促進食物的消化。所以胃蛋白酶位于多酶片的外層，胰酶位于內層，兩種酶的外層分別有糖衣、腸溶衣的包衣片包裹。當多酶片進入胃中，最外層的糖衣水解，釋放出胃蛋白酶；當多酶片繼續進入小腸中，腸溶片也發生水解，釋放出內層的各種胰酶。另外，在一定條件下，消化道中的蛋白酶是不會對自身以及同一部位中的其他消化酶進行消化水解的。但是需要注意的是：用于治療消化不良癥的多酶片，是采用口服即吞服的方法服用，不能進行嚼服，否則也會失去療效。