教學考試雜志社“優師計劃”
——2019 年高考真題結構化研究與實踐項目成果選登

2019 年高考全國卷生物試題緊緊圍繞“一體四層四翼”和學科核心素養命制，堅持立德樹人導向，凸顯學科特色，注重實驗探究，突出學科育人，注重科學勞動教育，倡導建設生態文明，傳遞保護環境的社會責任意識。同時，以“立德樹人、服務選拔、導向教學”為核心立意，以“基礎性、綜合性、應用性和創新性”為出發點，立足考查學生的“必備知識、關鍵能力、學科素養、核心價值”。另外試題的命制注重情境的創設，試題層次清晰、結論開放，以知識為載體，以質量標準為依據，以學科核心素養建構為目標，全面考查學生綜合與靈活應用所學學科知識、思想和方法，進行獨立思考，探索與研究的能力。既有利于實施學科核心素養的教育，也為學生最大潛能的發揮留出了空間。與往年的試題相比，2019 年高考全國卷生物試題的命制從注重對學生知識、能力的考查向側重對學生必備品格和關鍵能力的考查過渡，在關注核心知識、注重能力考查的同時凸顯了“立德樹人”的育人價值，為后續的教育改革與育人實踐提供重要參考信息。

生物學是一門理論聯系生產生活實際的學科，體現勞動精神。生物學科學知識的發展與生產生活實踐密切相關、相互促進，生產生活實踐中的問題解決推動生物學學科的發展，生物學科學知識的發展促進了生產生活效率的提高。如以植物光合作用和細胞呼吸為主要素材情境設計題目，傳達勞動實踐需要科學指導的理念，有助于增強學生勞動生產的科學意識，促使學生將科學勞動的觀念內化于心。下面筆者以“光合作用與細胞呼吸”考點為例，展示2019 年全國卷Ⅱ、北京卷、江蘇卷的真題結構化分析成果。

【例1】（2019 年，全國卷Ⅱ，第31 題）回答下列與生態系統相關的問題。

（1）在森林生態系統中，生產者的能量來自于____________，生產者的能量可以直接流向______（答出2 點即可）。

（2）通常，對于一個水生生態系統來說，可根據水體中含氧量的變化計算出生態系統中浮游植物的總初級生產量（生產者所制造的有機物總量）。若要測定某一水生生態系統中浮游植物的總初級生產量，可在該水生生態系統中的某一水深處取水樣，將水樣分成三等份，一份直接測定O2含量（A）；另兩份分別裝入不透光（甲）和透光（乙）的兩個玻璃瓶中，密閉后放回取樣處，若干小時后測定甲瓶中的O2含量（B）和乙瓶中的O2含量（C）。據此回答下列問題。

在甲、乙瓶中生產者呼吸作用相同且瓶中只有生產者的條件下，本實驗中C 與A 的差值表示這段時間內_____________；C 與B 的差值表示這段時間內_____________；A 與B 的差值表示這段時間內_________。

【答案】（1）太陽能 初級消費者、分解者（2）生產者凈光合作用的放氧量 生產者光合作用的總放氧量 生產者呼吸作用的耗氧量

【試題素材】本題素材源于人教版生物教材必修1 第5 章第3 節“ATP 的主要來源——細胞呼吸”第93 頁、第4 節“能量之源——光與光合作用”第103 頁；人教版生物教材必修3第5章第2節“生態系統的能量流動”第94頁。

【核心素養】本題考查學生的學科核心素養包括生命觀念中的物質與能量觀，科學思維中的演繹與推理、科學實驗和探究。

【命題角度】題干直抒主題“生態系統”，在第（2）題情境設置中體現了《普通高中生物學課程標準（2017 年版）》中“解決實際問題”的核心思想。用黑白瓶方法考查了光合作用和細胞呼吸對環境中氧氣含量的影響，涉及實際光合作用強度、凈光合作用強度、細胞呼吸強度及其影響因素。

【試題的絕對難度】本題跨模塊1 和模塊3 進行命題，但圍繞核心主題即生態系統的能量流動。黑白瓶實驗方法學生并不陌生，比較容易提取題中信息，并對結果進行分析表達。但是答出因變量指標“放氧量”還是不容易的。綜合評價本道題的難度是中等難度。

【例2】（2019 年，北京卷，第31 題）光合作用是地球上最重要的化學反應，發生在高等植物、藻類和光合細菌中。

（1）地球上生命活動所需的能量主要來源于光反應吸收的______。在碳（暗）反應中，RuBP 羧化酶（R 酶）催化CO2與RuBP（C5）結合，生成2 分子C3。影響該反應的外部因素，除光照條件外還包括______（寫出兩個）；內部因素包括______（寫出兩個）。

（2）R酶由8個大亞基蛋白（L）和8個小亞基蛋白（S）組成。高等植物細胞中L 由葉綠體基因編碼并在葉綠體中合成，S 由細胞核基因編碼并在______中由核糖體合成后進入葉綠體，在葉綠體的______中與L 組裝成有功能的酶。

（3）研究發現，原核生物藍藻（藍細菌）R 酶的活性高于高等植物。有人設想通過基因工程技術將藍藻R 酶的S、L 基因轉入高等植物，以提高后者的光合作用效率。研究人員將藍藻S、L 基因轉入某高等植物（甲）的葉綠體DNA 中，同時去除甲的L 基因。轉基因植株能夠存活并生長。檢測結果表明，轉基因植株中的R 酶活性高于未轉基因的正常植株。

①由上述實驗能否得出“轉基因植株中有活性的R 酶是由藍藻的S、L 組裝而成”的推測？請說明理由。

②基于上述實驗，下列敘述中能夠體現生物統一性的選項包括______。

a.藍藻與甲都以DNA 作為遺傳物質

b.藍藻與甲都以R 酶催化CO2的固定

c.藍藻R 酶大亞基蛋白可在甲的葉綠體中合成

d.在藍藻與甲的葉肉細胞中R 酶組裝的位置不同

【答案】（1）光能 溫度、CO2濃度 R 酶活性、R 酶含量、C5含量、pH（其中兩個）（2）細胞質 基質（3）①不能。轉入藍藻S、L 基因的同時沒有去除甲的S 基因，無法排除轉基因植株R 酶中的S 是甲的S 基因表達產物的可能性。② a、b、c

【試題素材】本題素材來源于大學教材《植物生理學》（武維華）第七章光合作用Ⅱ：光合碳同化第一節“光合碳同化的C3途徑——卡爾文循環”和第五節“光合作用生態生理”。對應的教材內容是人教版高中生物必修1《分子與細胞》的光合作用部分（第101～103 頁），且該題還整合了選修3《基因工程》1.1 和1.2 部分“基因工程的原理”（第4～15 頁）。

【核心素養】本題考查了考生科學思維、科學探究及生物統一性、結構與功能觀的生命觀念等素養。

【命題角度】本題以光合作用相關內容為素材進行試題的命制，意在考查光合作用的基本過程、物質與能量變化的場所等內容，從而檢測學生對光合作用基礎知識的掌握情況。依據題干中原核生物藍藻R 酶的活性高于高等植物的信息，進行實驗探究，從而考查學生的實驗探究能力及運用所學知識解決實際問題的能力。尤其是本題第（3）題中的①問對學生的能力要求比較高，學生要答對此題既要有一定的邏輯推理能力還要具備運用科學術語進行表達的能力。

【試題的絕對難度】本題主要考查了光合作用過程的相關知識，同時綜合了細胞結構、基因工程、實驗探究等內容的考查，學生在掌握光合作用有關知識的基礎上能夠順利解答出本題的第（1）（2）題，而第（3）題如果要順利解答就要求學生具備較高的科學思維了。本題整體閱讀量為543 字，第（3）題中的①問的書寫量為50 字，綜合評價此題的難度為“中”。

【例3】（2019 年，江蘇卷，第28 題）葉綠體中催化CO2固定的酶R 由葉綠體DNA 編碼的大亞基和細胞核DNA 編碼的小亞基共同組裝而成，其合成過程及部分相關代謝途徑如圖所示。請回答下列問題：息______到RNA 上，RNA 進入細胞質基質后指導多肽鏈合成；在葉綠體中，參與大亞基肽鏈合成的RNA 中，種類最多的是______。

（1）合成酶R 時，細胞核DNA 編碼小亞基的遺傳信

（2）進行光合作用時，組裝完成的酶R 需ATP 參與激活，光能轉化為ATP 中的化學能是在______（填場所）上完成的。活化的酶R催化CO2固定產生C3化合物（C3-Ⅰ），C3-Ⅰ還原為三碳糖（C3-Ⅱ），這一步驟需要______作為還原劑。在葉綠體中C3-Ⅱ除了進一步合成淀粉外，還必須合成化合物X 以維持卡爾文循環，X 為______。

（3）作為光合作用的重要成分，X 在葉綠體中的濃度受多種因素調控，下列環境條件和物質代謝過程，與X 濃度相關的有______（填序號）。

①外界環境的CO2濃度

②葉綠體接受的光照強度

③受磷酸根離子濃度調節的C3-Ⅱ輸出速度

④酶R 催化X 與O2結合產生C2化合物的強度

（4）光合作用旺盛時，很多植物合成的糖類通常會以淀粉的形式臨時儲存在葉綠體中，假如以大量可溶性糖的形式存在，則可能導致葉綠體______。

【答案】（1）轉錄 tRNA（2）類囊體 [H]

C5（五碳化合物）（3）①②③④（4）吸水漲破

【試題素材】本題素材來源于大學教材《植物生理學》。

【核心素養】本題結合圖示主要考查光合作用和基因表達的相關知識，強化學生對相關知識的理解與運用。考查學生科學思維的核心素養。

【命題角度】細胞核中的DNA 通過轉錄形成RNA，RNA 通過核孔進入細胞質，在核糖體上進行翻譯形成小亞基。葉綠體中的DNA 通過轉錄形成RNA，在葉綠體中的核糖體上進行翻譯形成大亞基。大亞基和小亞基組合形成酶R，催化CO2固定形成C3。

【解題思路】（1）通過分析可知，細胞核DNA 編碼小亞基的遺傳信息轉錄到RNA 上，再通過核糖體翻譯形成小亞基。葉綠體編碼大亞基的DNA，經過轉錄和翻譯，形成大亞基，在此過程中需要1 種mRNA、61 種tRNA，故需要RNA 種類最多的是tRNA。（2）光合作用過程中ATP 的合成是在葉綠體的類囊體薄膜上完成的。活化的酶R 催化CO2固定產生C3化合物（C3-Ⅰ），C3-Ⅰ還原為三碳糖（C3-Ⅱ），此時需要[H]作為還原劑，C3還原的產物除了C3-Ⅱ還有一分子的C5。（3）①外界環境的CO2濃度，直接影響CO2的固定，間接影響C3的還原，進而影響C5的濃度，故①符合題意；②光照強度直接影響光反應產生的[H]和ATP，間接影響C3的還原，進而影響C5的濃度，故②符合題意；③磷酸根離子的濃度直接影響ATP 的合成，間接影響C3的還原以及C3-Ⅱ的輸出速率，進而影響C5的濃度，故③符合題意；④酶R 催化X 與O2結合產生C2化合物的強弱直接影響酶R 催化CO2的固定，間接影響C3的還原，進而影響C5的濃度，故④符合題意，故這一小題選擇①②③④。（4）光合作用合成糖類，如果以大量可溶性糖的形式存在，則可能導致葉綠體滲透壓升高，吸水漲破。

結合上述分析，目前給出如下備考建議。

首先，教師引導學生備考時要回歸教材、查漏補缺、夯實基礎、提升能力。大部分學生在復習過程中更注重習題練習，往往會忽視基礎知識。而高考命題的突出特點是“注重基礎，重視能力”，常常是“題在書外，理在書中”，所以高考對能力的考查也離不開教材，而且在高考命題要求中也指出：考查學生對基礎知識、基本技能的掌握程度，能否靈活運用生物學知識解決實際問題和社會熱點問題。所以注重教材、抓好基礎是復習的根本。縱觀近幾年高考試題中考查“光合作用與細胞呼吸”的考點，不乏一些回歸教材的考查，因此最后階段的復習可按照《普通高等學校招生全國統一考試大綱的說明》的要求，細致梳理知識點，找到自己的知識漏洞，最后重點記憶這些知識漏洞。除此之外還要認真細致研讀教材中的“小板塊”，例如：“本節聚焦”“課本插圖”“相關信息”“思維拓展”“技能訓練”“資料分析”“本章小結”“自我檢測”“教材小字”“旁欄思考題”與“科學?技術?社會”，不留問題死角。

其次，教師要加強引導學生對生物學核心概念的學習，注重生命觀念的形成。在備考的過程中，一定要深入理解教材中重要的生物學概念及規律，同時要把握知識間的內在聯系，能用文字、圖表以及數學方式等多種表達形式準確地描述生物學的概念和原理，運用比較、分析和綜合等方法對復雜的新情境中的生物學問題進行解釋、推理、做出合理的判斷或得出正確的結論。在理解和解釋生物學概念的基礎上形成結構與功能觀、物質與能量觀、穩態與平衡觀、進化與適應觀等，并用生物學觀念解釋生物的多樣性、統一性、復雜性，形成科學的自然觀和世界觀。

只有這樣，學生在高考復習過程中才能做到有備無患，才能取得理想的成績。