廣東 劉建峰 余景耀
關(guān)于生物教學(xué)中理性思維的培養(yǎng)
廣東 劉建峰 余景耀
理性思維是建立在證據(jù)和邏輯推理基礎(chǔ)上的思維,它是有明確的思維方向,有充分的思維依據(jù),能對(duì)事物或問(wèn)題進(jìn)行觀察、比較、分析、綜合、抽象與概括的一種思維。理性思維的類型有:比較與分類、分析與綜合、歸納與演繹、抽象與概括、模型與建模、批判性思維等。
比較是人們根據(jù)一定的認(rèn)識(shí)和實(shí)踐目的,把某一事物與其他事物的屬性和特征加以比較,以確定事物之間的共同點(diǎn)和差異點(diǎn)的思維方法;分類是根據(jù)對(duì)象的共同點(diǎn)和差異性,把對(duì)象分為不同種類的邏輯思維方法。比較是分類的基礎(chǔ),只有比較對(duì)象的共同點(diǎn)和差異性,才能進(jìn)行科學(xué)的分類。分類分為“分”和“類”,“分”的依據(jù)是對(duì)象的不同點(diǎn),“類”的依據(jù)是對(duì)象的相同點(diǎn),分類體現(xiàn)了客觀事物的共性與個(gè)性的差異。在教學(xué)中,針對(duì)重要知識(shí)內(nèi)容中的兩個(gè)或多個(gè)元素進(jìn)行比較和分類,有利于學(xué)生更好地認(rèn)識(shí)其本質(zhì)特點(diǎn)。以免疫細(xì)胞的比較與分類為例:
分類依據(jù)1:比較不同免疫細(xì)胞對(duì)抗原的識(shí)別能力
分類結(jié)果:
①無(wú)識(shí)別能力:漿細(xì)胞(效應(yīng)B細(xì)胞);
②有識(shí)別能力但無(wú)特異性:吞噬細(xì)胞;
③有特異性識(shí)別能力:T細(xì)胞,B細(xì)胞,記憶T細(xì)胞,效應(yīng)T細(xì)胞,記憶B細(xì)胞。
分類依據(jù)2:比較免疫細(xì)胞的產(chǎn)生是否需要抗原的刺激
分類結(jié)果:
①需要抗原的刺激:記憶細(xì)胞,效應(yīng)細(xì)胞;
②不需要抗原的刺激:吞噬細(xì)胞,T細(xì)胞,B細(xì)胞。
分析是把研究對(duì)象的整體分解為部分或局部,對(duì)部分或局部分別進(jìn)行研究的思維方法;綜合與分析相反,是從整體上去認(rèn)識(shí)和把握研究對(duì)象的思維方法。分析是綜合的基礎(chǔ),綜合是分析的發(fā)展,分析之后要進(jìn)行綜合,綜合之后要進(jìn)行分析,二者相互依存、相互滲透甚至相互轉(zhuǎn)化。自然科學(xué)中的任何活動(dòng)都離不開(kāi)分析,無(wú)論是觀察與實(shí)驗(yàn)、比較與分類,還是歸納與演繹都離不開(kāi)分析,分析是最基本的科學(xué)方法。在分析的基礎(chǔ)上進(jìn)一步綜合,是思維的延續(xù)和發(fā)展。概念的形成就是分析與綜合的結(jié)果。以綠色植物光合作用的分析與綜合為例:
分析角度1:物質(zhì)變化
光反應(yīng)階段:水的光解(生成還原氫和氧氣),ATP的合成;
暗反應(yīng)階段:CO2的固定,三碳化合物的還原。
分析角度2:能量變化
光反應(yīng)階段:光能轉(zhuǎn)化為活躍的化學(xué)能;
暗反應(yīng)階段:活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的化學(xué)能。
綜合1:光能轉(zhuǎn)化為ATP和NADPH中活躍的化學(xué)能;活躍的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為碳水化合物中穩(wěn)定的化學(xué)能。
分析角度3:反應(yīng)條件
光反應(yīng)階段:光照,光合色素,光反應(yīng)有關(guān)的酶系統(tǒng);
暗反應(yīng)階段:暗反應(yīng)有關(guān)的酶系統(tǒng)。
分析角度4:反應(yīng)場(chǎng)所
光反應(yīng)階段:類囊體薄膜;
暗反應(yīng)階段:葉綠體基質(zhì)。
綜合2:吸收光能,在葉綠體中完成光合作用。
綜合:(綜合1+綜合2)光合作用是指綠色植物通過(guò)葉綠體,利用光能,把二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存著能量的有機(jī)物,并且釋放出氧的過(guò)程。
歸納就是在個(gè)別中發(fā)現(xiàn)一般的推理形式和思維方式;演繹就是在一般中發(fā)現(xiàn)個(gè)別的推理形式和思維方式。歸納與演繹的實(shí)質(zhì)表明,它們是兩個(gè)對(duì)立的方面,是兩個(gè)方向相反的認(rèn)識(shí)方法,它們既是對(duì)立的又是統(tǒng)一的。人們對(duì)事物的認(rèn)識(shí)往往從個(gè)別開(kāi)始,然后擴(kuò)展到一般,再?gòu)囊话氵M(jìn)一步認(rèn)識(shí)個(gè)別。一些概念的形成就是歸納的結(jié)果,對(duì)這些概念進(jìn)行檢驗(yàn)和運(yùn)用體現(xiàn)了演繹的思維方法。
例題1:圖1中左圖是神經(jīng)-肌肉接頭,其結(jié)構(gòu)和功能與突觸類似。當(dāng)興奮傳導(dǎo)至突觸小體時(shí),突觸間隙中的Ca2+通過(guò)突觸前膜上的Ca2+通道內(nèi)流,導(dǎo)致突觸小泡與突觸前膜融合,釋放神經(jīng)遞質(zhì)(如圖)。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

圖1
(1)傳出神經(jīng)末梢及其支配的肌肉在反射弧中稱為_(kāi)__________。
(2)神經(jīng)遞質(zhì)的釋放依賴于細(xì)胞膜具有________特點(diǎn),神經(jīng)遞質(zhì)盡管是小分子物質(zhì),但仍通過(guò)圖示方式釋放到突觸間隙,其意義在于________。
(3)乙酰膽堿屬于一種興奮性神經(jīng)遞質(zhì),當(dāng)乙酰膽堿與肌細(xì)胞膜上相應(yīng)受體結(jié)合后引起肌細(xì)胞收縮。α-銀環(huán)蛇毒能與乙酰膽堿受體結(jié)合,α-銀環(huán)蛇毒中毒時(shí),肌肉表現(xiàn)是_______。
(4)結(jié)合圖中信息解釋人體血鈣低時(shí),肌肉抽搐的原因_______。
(5)“肉毒毒素美容”已經(jīng)成為時(shí)下普遍接受的面部除皺方式。肉毒毒素是肉毒桿菌分泌的一種神經(jīng)毒素,能特異地與突觸前膜上Ca2+通道結(jié)合。結(jié)合圖解分析,“肉毒毒素美容”的原理:_______ _______。
參考答案:(1)效應(yīng)器
(2)一定流動(dòng)性 短時(shí)間內(nèi)使神經(jīng)遞質(zhì)大量釋放,從而有效實(shí)現(xiàn)神經(jīng)興奮地快速傳遞
(3)松弛(或不能收縮或舒張)
(4)血鈣降低導(dǎo)致突觸間隙(細(xì)胞外液)中鈣濃度低,Ca2+內(nèi)流減少,影響神經(jīng)遞質(zhì)的釋放
(5)肉毒毒素阻止Ca2+內(nèi)流,影響突觸前膜釋放乙酰膽堿,導(dǎo)致面部肌肉松弛
借助于通道蛋白的離子跨膜流動(dòng)的相關(guān)知識(shí),在神經(jīng)調(diào)節(jié)的教學(xué)內(nèi)容中側(cè)重于解釋K+外流、Na+內(nèi)流對(duì)靜息電位維持和恢復(fù)、動(dòng)作電位產(chǎn)生和消退的影響,而該題中的Ca2+內(nèi)流問(wèn)題并未涉及。但是,教材中與Ca2+有關(guān)的知識(shí)點(diǎn)較多,結(jié)合該題進(jìn)行及時(shí)歸納很有必要。
歸納①必修1.鈣離子的吸收與維生素D有關(guān),維生素D屬于固醇類物質(zhì)。
命題參考:鈣離子的吸收與固醇類物質(zhì)有關(guān)。
考點(diǎn):組成細(xì)胞的元素和化合物。
歸納②必修1.研磨提取光合色素時(shí)添加碳酸鈣可以保護(hù)葉綠素。
命題參考:研磨提取光合色素時(shí)添加氯化鈣溶液可以保護(hù)葉綠素。
考點(diǎn):綠葉中光合色素的提取和分離。
歸納③必修1.有絲分裂的后期,必修2.減數(shù)分裂第二次分裂的后期,著絲點(diǎn)的分裂與鈣離子有關(guān)。
命題參考:有絲分裂或減數(shù)分裂的第二次分裂后期,染色體著絲點(diǎn)的分裂與絲狀物的牽拉有關(guān)。
考點(diǎn):有絲分裂的過(guò)程特點(diǎn)。
歸納④必修1.血液中鈣離子濃度偏低時(shí),會(huì)引起肌肉抽搐;必修3.鈣離子通過(guò)突觸前膜的內(nèi)流可以促進(jìn)神經(jīng)遞質(zhì)的釋放。
歸納⑤選修3.鈣離子處理可以增大細(xì)菌的通透性,制備出感受態(tài)細(xì)胞,便于目的基因的導(dǎo)入。
命題參考:使用氯化鈣溶液處理受體細(xì)菌可提高其轉(zhuǎn)化率。
考點(diǎn):基因工程。
歸納后設(shè)計(jì)練習(xí):
練習(xí):下列關(guān)于鈣離子的相關(guān)描述,錯(cuò)誤的是 ( )
A. 鈣離子的吸收與固醇類物質(zhì)有關(guān)
B. 鈣離子通過(guò)突觸前膜的內(nèi)流可以促進(jìn)神經(jīng)遞質(zhì)的釋放
C. 血液中鈣離子濃度偏低時(shí),會(huì)引起肌無(wú)力
D. 提取光合色素研磨時(shí)添加碳酸鈣可以保護(hù)葉綠素
參考答案:C
生物學(xué)核心素養(yǎng)的生命觀念中,從分子結(jié)構(gòu)、細(xì)胞器結(jié)構(gòu)、細(xì)胞結(jié)構(gòu),到種群結(jié)構(gòu)、群落結(jié)構(gòu)、生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)決定功能的觀念在教學(xué)中的滲透無(wú)處不在。由一般性結(jié)論有何結(jié)構(gòu)特點(diǎn),就決定了有何特定的功能,可以演繹出蛋白質(zhì)的功能為什么具有多樣性、膽固醇為什么能夠以自由擴(kuò)散的方式跨越細(xì)胞膜運(yùn)輸?shù)纫幌盗械膯?wèn)題來(lái)。
下表舉例說(shuō)明結(jié)構(gòu)與功能觀的知識(shí)分布和在高考試題中(2016年全國(guó)卷I)的出現(xiàn)情況。

_生_命觀念______________________________________知識(shí)舉例__________________必修1—有機(jī)大分子的結(jié)構(gòu)與功能;必修1—細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能;必修2—遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能;必修3—突觸與興奮的傳遞、反射弧與反射活動(dòng);必修3—種群的年齡結(jié)構(gòu)、群落的空間結(jié)構(gòu)與功能_____等;必修3—生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能_____________題號(hào) 題干_____選項(xiàng) ____________________________________________考點(diǎn) 能力與核心素養(yǎng)的考查結(jié)構(gòu)與功能觀題干 必修1細(xì)胞物質(zhì)組成,_____結(jié)構(gòu)和功能_____________A__細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)___________B__細(xì)胞核內(nèi)核酸的分布_____C__線粒體的功能__________D 葉綠體的功能________1本題主要涉及4種細(xì)胞器以及細(xì)胞核的考查,難度較低,屬容易題。考查對(duì)象均為核心知識(shí)內(nèi)容,側(cè)重考查核心素養(yǎng)中生命觀念的結(jié)構(gòu)與功能觀和理性思維的歸納與概括______題干 必修1物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)腳____方式________________本題側(cè)重于主動(dòng)運(yùn)輸?shù)目疾?,忽略自由擴(kuò)散的考查,要求能夠明確主動(dòng)運(yùn)輸和協(xié)助擴(kuò)散的異同點(diǎn)。難度中等。核心素養(yǎng)側(cè)重于生命觀念的結(jié)構(gòu)與功能觀和理性思維中的歸納與概括___A__協(xié)助擴(kuò)散的特點(diǎn)______B 主動(dòng)運(yùn)輸是逆濃度梯度_____運(yùn)輸________________C 主動(dòng)運(yùn)輸需要細(xì)胞代謝_____產(chǎn)生的能量__________D 主動(dòng)運(yùn)輸需要載體蛋白_____的參與_____________________________________2
抽象是指抽取客觀事物的一般的、本質(zhì)屬性的思維方法;概括是指把抽象出來(lái)的個(gè)別事物的本質(zhì)屬性連接起來(lái),推及到其他同類事物上去,從而歸結(jié)全類事物的共性的思維方法。抽象與概括是形成概念的重要思維方法。大多數(shù)生物學(xué)概念的形成都是抽象與概括的結(jié)果。抽象與概括是生物分類中常用的思維方法。
以細(xì)胞分化概念的形成為例:
可觀察到的生物學(xué)事實(shí):構(gòu)成人體的細(xì)胞多種多樣,如紅細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞、骨骼肌細(xì)胞等。
抽象①它們的形態(tài)存在明顯的差別;抽象②它們的結(jié)構(gòu)存在明顯的差別;抽象③它們的功能存在明顯的差別;抽象④它們的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能都是相對(duì)穩(wěn)定的。
抽象后的概括:細(xì)胞分化是指在個(gè)體發(fā)育中,由一個(gè)或一種細(xì)胞增殖產(chǎn)生的后代,在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能上發(fā)生穩(wěn)定性差異的過(guò)程。
人教版必修1對(duì)模型的定義是:“模型是人們?yōu)榱四撤N特定目的而對(duì)認(rèn)識(shí)對(duì)象所做的一種簡(jiǎn)化的描述,這種描述可以是定性的,也可以是定量的;有的借助于具體的實(shí)物或其他形象化的手段,有的則通過(guò)抽象的形式來(lái)表達(dá)”。其中物理模型是指以實(shí)物或圖畫(huà)形式直觀地表達(dá)認(rèn)識(shí)對(duì)象特征的模型,如人工制作或繪制的DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型、真核細(xì)胞三維結(jié)構(gòu)模型等;概念模型是指以文字表述來(lái)抽象概括出事物本質(zhì)特征的模型,如對(duì)真核細(xì)胞結(jié)構(gòu)共同特征的文字描述、光合作用過(guò)程中物質(zhì)和能量的變化的解釋、達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說(shuō)的解釋模型等;數(shù)學(xué)模型是指用來(lái)描述一個(gè)系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式,如“J”型種群增長(zhǎng)的數(shù)學(xué)模型Nt=N0λt。應(yīng)該指出,物理模型既包括靜態(tài)的結(jié)構(gòu)模型,如真核細(xì)胞的三維結(jié)構(gòu)模型、細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型等;又包括動(dòng)態(tài)的過(guò)程模型,如教材中學(xué)生動(dòng)手構(gòu)建的減數(shù)分裂中染色體變化的模型、血糖調(diào)節(jié)的模型等。
在課本上可以看到許多模型建構(gòu)的具體實(shí)例,如嘗試制作真核細(xì)胞的三維結(jié)構(gòu)模型,利用廢舊物品制作生物膜模型,建立動(dòng)態(tài)的血糖調(diào)節(jié)的模型,培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化模型等等。通過(guò)具體的模型建構(gòu)體驗(yàn),可以加深對(duì)模型特點(diǎn)的認(rèn)識(shí),理解模型在反映事物或過(guò)程方面的簡(jiǎn)化和直觀性。
在原有模型的基礎(chǔ)上,為了進(jìn)一步加深或拓展對(duì)重點(diǎn)問(wèn)題的認(rèn)識(shí),可以適當(dāng)進(jìn)行典型模型的進(jìn)一步分析和重建,以提高學(xué)生對(duì)相關(guān)模型的認(rèn)知能力。以種群數(shù)量變化曲線為例,課本上的數(shù)學(xué)模型是反映種群數(shù)量隨時(shí)間的變化特點(diǎn)(圖2)。在重建模型時(shí)可以考慮將種群數(shù)量改為種群數(shù)量增長(zhǎng)率,就可以分析得出圖3所示的數(shù)學(xué)模型。

圖2

圖3
在實(shí)際解題過(guò)程中遇到數(shù)學(xué)曲線模型分析和重建的情況也非常多。
例題2.圖4中,如果橫坐標(biāo)改變,則曲線的變化趨勢(shì)最大的是 ( )

圖4
A. ①將橫坐標(biāo)的“光照強(qiáng)度”改為“CO2濃度”
B. ②將橫坐標(biāo)的“溫度”改為“O2濃度”
C. ③將橫坐標(biāo)的“有絲分裂”改為“減數(shù)分裂第二次分裂”
D. ④將橫坐標(biāo)的“血糖濃度”改為“內(nèi)環(huán)境溫度”
本題的命題意圖就是要通過(guò)數(shù)學(xué)模型的重新構(gòu)建來(lái)考查學(xué)生對(duì)相關(guān)內(nèi)容的掌握情況。如果能夠按要求準(zhǔn)確畫(huà)出下面的數(shù)學(xué)模型(圖5),是不難做出正確選擇的。

圖5
參考答案:B
采用不同的模型來(lái)簡(jiǎn)化特定生物學(xué)問(wèn)題,幫助學(xué)生深刻認(rèn)識(shí)問(wèn)題的變化規(guī)律和實(shí)質(zhì),是非常有效的一種表達(dá)手段。利用模型間的轉(zhuǎn)換來(lái)考查學(xué)生對(duì)相關(guān)生物學(xué)問(wèn)題的認(rèn)識(shí)水平,也越來(lái)越頻繁地出現(xiàn)在試題中。
例題3:科學(xué)家提供放射性S標(biāo)記的氨基酸培養(yǎng)哺乳動(dòng)物的乳腺細(xì)胞,測(cè)量細(xì)胞合成并分泌乳腺蛋白過(guò)程中各種膜結(jié)構(gòu)的面積變化,結(jié)果如圖6。下列選項(xiàng)表示a、b、c所代表的膜結(jié)構(gòu)名稱以及放射性標(biāo)記出現(xiàn)的先后順序,正確的是: ( )

圖6
A. a核糖體→b內(nèi)質(zhì)網(wǎng)→c高爾基體
B. a內(nèi)質(zhì)網(wǎng)→b高爾基體→c細(xì)胞膜
C. a高爾基體→c內(nèi)質(zhì)網(wǎng)→b細(xì)胞膜
D. a內(nèi)質(zhì)網(wǎng)→c高爾基體→b細(xì)胞膜
參考答案:D
不難看出,模型的特點(diǎn)就是以簡(jiǎn)化和直觀的形式來(lái)顯示復(fù)雜的事物或過(guò)程。數(shù)學(xué)模型和物理模型都是通過(guò)圖解的形式將事物的特點(diǎn)或變化規(guī)律勾畫(huà)出來(lái),也都能夠定性和定量地準(zhǔn)確描述。但是,數(shù)學(xué)模型在定量描述上更加直觀;而物理模型則在定性描述上更加形象。概念模型由于是文字性高度的概括和歸納,可以很好地幫助我們?nèi)胬斫庀嚓P(guān)問(wèn)題的實(shí)質(zhì)。進(jìn)行必要的模型構(gòu)建、分析和重建,以及嘗試進(jìn)行同一模型不同表達(dá)形式或不同模型間的轉(zhuǎn)換,無(wú)疑是提高學(xué)科素養(yǎng)的有效手段。
批判性思維是指具有目的性和反思性的判斷。它既包括闡釋、分析、推理、評(píng)估、解釋和自我調(diào)整等認(rèn)知技能,也包括好奇、敏銳、求真等思維習(xí)性。批判性思維是探究的重要工具,求證、理性、開(kāi)放、靈活、正確評(píng)價(jià)、審慎作出判斷、愿意重新考慮并作出調(diào)整,是批判性思維的特點(diǎn),也是核心素養(yǎng)的重要特點(diǎn)。人教版教材中關(guān)于批判性思維的知識(shí)點(diǎn)非常多,如必修1:細(xì)胞的體積都趨向于小嗎?必修1:被動(dòng)運(yùn)輸不需要消耗能量嗎?必修2:基因突變一定導(dǎo)致新性狀出現(xiàn)嗎?必修2:生殖隔離的形成一定要先地理隔離嗎?必修3:植物向光性只和生長(zhǎng)素分布不均有關(guān)嗎?必修3:實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的評(píng)價(jià)等等。下面以“特定物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸方式是唯一的嗎?”這一問(wèn)題探究為例說(shuō)明教學(xué)中如何進(jìn)行批判性思維的滲透:
先結(jié)合人教版教材必修1第74頁(yè)科學(xué)前沿“授予諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)的通道蛋白研究”這一資料,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到水分子的跨膜運(yùn)輸除了自由擴(kuò)散還有協(xié)助擴(kuò)散的方式,補(bǔ)充適當(dāng)?shù)馁Y料使學(xué)生認(rèn)識(shí)到細(xì)胞要實(shí)現(xiàn)快速大量的吸水過(guò)程主要靠水通道蛋白的協(xié)助擴(kuò)散方式;鉀離子通道和鈉離子通道參與的跨膜運(yùn)輸也是協(xié)助擴(kuò)散;強(qiáng)調(diào)無(wú)機(jī)鹽離子跨膜運(yùn)輸也可能不是主動(dòng)運(yùn)輸;結(jié)合課本紅細(xì)胞吸收葡萄糖的方式為協(xié)助擴(kuò)散,小腸絨毛細(xì)胞吸收葡萄糖的方式為主動(dòng)運(yùn)輸,再結(jié)合下面例題4,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到小腸絨毛上皮細(xì)胞也可以通過(guò)協(xié)助擴(kuò)散的方式吸收葡萄糖。
例題4.(2015年汕頭二模)小腸絨毛上皮細(xì)胞膜上存在著兩種運(yùn)輸葡萄糖的載體SGLT1(主動(dòng)運(yùn)輸?shù)妮d體)和GLUT2(協(xié)助擴(kuò)散的載體)。研究人員根據(jù)不同葡萄糖濃度下的運(yùn)輸速率繪制如圖7所示曲線,下列說(shuō)法中不正確的是( )

圖7
A. 葡萄糖濃度極低時(shí)只通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸吸收
B. 該實(shí)驗(yàn)可以探究不同濃度葡萄糖條件下的主要吸收方式
C. 小腸絨毛細(xì)胞對(duì)葡萄糖的兩種運(yùn)輸方式可同時(shí)進(jìn)行
D. 在較高濃度下,細(xì)胞主要依賴主動(dòng)運(yùn)輸來(lái)增大吸收速率
參考答案:D
21世紀(jì)課堂評(píng)價(jià)中,批判性思維是學(xué)生的重要技能之一。高考命題現(xiàn)在也越來(lái)越注重批判性思維的滲透。下面是對(duì)2016年全國(guó)卷I第29題的考點(diǎn)和滲透核心素養(yǎng)的簡(jiǎn)析,其中(1)(2)是在ATP的基礎(chǔ)上結(jié)合題干信息延伸出的批判性思維內(nèi)容。
例題5.(2016年全國(guó)卷I,第29題)有關(guān)DNA分子的研究中,常用32P來(lái)標(biāo)記DNA分子。用α、β和γ表示ATP或dATP(d表示脫氧)上三個(gè)磷酸基團(tuán)所處的位置(A-Pα~Pβ~Pγ或dA-Pα~Pβ~Pγ)?;卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)某種酶可以催化ATP的一個(gè)磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移到DNA末端上,同時(shí)產(chǎn)生ADP。若要用該酶把32P標(biāo)記到DNA末端上,那么帶有32P的磷酸基團(tuán)應(yīng)在ATP的________(填“α”“β”或“γ”)位上。
(2)若用帶有32P標(biāo)記的dATP作為DNA生物合成的原料,將32P標(biāo)記到新合成的DNA分子上,則帶有32P的磷酸基團(tuán)應(yīng)在dATP的_______(填“α”“β”或“γ”)位上。
(3)將一個(gè)帶有某種噬菌體DNA分子的兩條鏈用32P進(jìn)行標(biāo)記,并使其感染大腸桿菌,在不含有32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時(shí)間。若得到的所有噬菌體雙鏈DNA分子都裝配成噬菌體(n個(gè))并釋放,則其中含有32P的噬菌體所占比例為2/n,原因是________________。

題號(hào) 題干必修1—A T P的結(jié)構(gòu),放射性同位素______標(biāo)記法____________(1) A T P的水解________(2) d A T P的水解與D N A______復(fù)制(必修2)_____2 9(3) D N A的半保留復(fù)制(必修2)本題考點(diǎn)覆蓋必修1——A T P、必修2——T 2噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)、D N A半保留復(fù)制等內(nèi)容。難度中等。在能力要求方面,(1)(2)側(cè)重于理性思維中批判性思維的考查;(3)側(cè)重于核心素養(yǎng)中的科學(xué)探究及理性思維中的___________________演繹推理_______________
參考答案:(1)γ
(2)α
(3)一個(gè)含有32P標(biāo)記的雙鏈DNA分子經(jīng)半保留復(fù)制后,標(biāo)記的兩條單鏈只能分配到兩個(gè)噬菌體的雙鏈DNA分子,因此在得到的n個(gè)噬菌體中只有兩個(gè)帶有標(biāo)記
教育部頒布的《關(guān)于全面深化課程改革,落實(shí)立德樹(shù)人根本任務(wù)的意見(jiàn)》明確指出:不僅課程標(biāo)準(zhǔn)需要基于核心素養(yǎng)來(lái)設(shè)計(jì)和實(shí)施,學(xué)生的學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和高考考試標(biāo)準(zhǔn)同樣需要圍繞著核心素養(yǎng)來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)?;诤诵乃仞B(yǎng)進(jìn)行高考命題,是未來(lái)高考命題和各類考試命題的指導(dǎo)方向和原則。作為核心素養(yǎng)重要組成部分的理想思維,必須在教學(xué)活動(dòng)中予以充分的重視和落實(shí),才能培養(yǎng)出符合21世紀(jì)時(shí)代要求的合格人才。
廣東省汕頭市澄海蘇北中學(xué);廣東省江門(mén)市中小學(xué)教研室)