例谈核心逻辑下知识体系构建的备考策略

2022-01-21 08:27北京郭秋荣
教学考试(高考生物) 2021年6期
关键词:染色体遗传逻辑

北京 郭秋荣

(作者单位:北京市昌平区教师进修学校)

在高三阶段的备考复习中,教师通常会按照三轮复习模式推进。一轮复习往往会按照教材章节顺序进行;二轮复习一般会设置相应的专题;三轮复习则主要针对不同学情设置微专题查漏补缺。经过三轮复习,部分教师会认为:学生经历了三轮复习,知识应该是被不断地巩固和强化的。然而实际情况并非如此,学生基础知识的掌握情况并不乐观,在考试或做题时,这部分的失分反而较多。究其原因,可能与教师在每一轮复习中,为学生构建了不同的知识体系有关,这样会造成学生头脑中的知识架构不稳定,导致其在解决问题时缺少知识的查找路径。并且所构建的知识体系过于庞杂,缺乏核心和逻辑,造成学生在记忆和理解方面出现困难。

基于上述分析,教师要引领学生在一轮复习中就能够基于核心逻辑构建一个完整的知识体系。在接下来的每一轮复习中,只需要不断巩固、完善并不断强化这一核心体系。教师要避免在不同阶段的复习中构建的知识各成体系,从而避免造成学生知识架构的不稳定。

笔者将从不同层次简要说明如何基于核心逻辑进行知识体系的构建。

一、教材间逻辑

教师要有“大局观”,站在课程观的视角构建5本教材间的逻辑关系(图1),有利于学生从宏观视角逐渐进入微观视角,从而更好地理解并应用知识。

图1

5本教材从生命系统的角度分别阐释了不同水平生命系统的稳态与调节、生命系统的延续与演化以及对生命系统的应用与改造。明确5本教材间的逻辑关系,不仅有利于学生了解教材编写的逻辑和体系,更有利于学生站在生命系统的视角对核心知识深入理解。

二、章节间逻辑

教师需要引导学生关注每本教材各章节间的逻辑关系,这同样有利于学生深入理解知识与知识间的关联,有利于概念的建构及知识体系的建立。

笔者将以必修1和必修2这两本教材章节间的逻辑关系为例,进行简要说明。

必修1章节逻辑:

图2

必修1教材从最基本的生命系统角度,阐释了生命系统的层次、物质基础、结构基础、功能、发展与变化。图2清晰地呈现了必修1各章节间的逻辑关系。通过对章节间逻辑关系的梳理,更有利于学生对必修1教材内容的深层次理解。

必修2章节逻辑:

图3

必修2教材从人类对基因的探索历程展开,以遗传规律、遗传原理、遗传应用为主线进行编写,摩尔根证实了遗传学中抽象的基因在细胞学物质实体——染色体上,这是遗传的细胞学基础。基因的本质和基因的表达是从分子水平解释遗传的本质,这是遗传的分子基础。在遗传和变异的基础上,物种通过进化产生多样性和适应性,进化的本质是遗传物质的改变。图3清晰地呈现了必修2各章节间的逻辑关系,有利于学生从遗传学的发展视角深入理解遗传的本质、遗传的细胞学基础、遗传的分子基础以及遗传在育种上的应用等内容。

三、知识间逻辑

高中生物学知识点零散、体系庞大,学生构建的知识体系往往缺乏逻辑,更多的是知识点的罗列,体系中很少关注知识间的内在联系和不同知识点的核心本质,这就造成了学生头脑中的知识架构不稳定,所以在解决问题时缺少知识的查找路径。

笔者将通过3个具体实例介绍如何构建知识间的逻辑体系,进而加深学生对知识的深入理解。

(一)构建遗传规律逻辑体系

核心逻辑:依据基因在染色体上的位置判断符合的遗传规律

核心本质:基因在染色体上,其行为与染色体的行为一致

图4

【例1】果蝇中野生型正常眼为纯合体,利用无眼果蝇(ee)与野生型正常眼的单体Ⅳ果蝇(缺少一条Ⅳ号染色体)杂交,F1中无眼∶正常眼=1∶1。下列叙述错误的是

( )

A.F1中正常眼果蝇的基因型为Ee

B.该实验结果说明e基因不在Ⅳ号染色体上

C.单体Ⅳ果蝇产生正常配子的比例为50%

D.单体Ⅳ果蝇的变异类型为染色体数目变异

【试题答案】B

【解题思路】该题是利用单体对基因进行定位,作答时绘制并利用图5能够辅助理解题意。解决该类试题需要将E、e基因定位在染色体上,解题的突破口是F1中出现了无眼果蝇,只有E、e基因在Ⅳ号染色体上,才能出现无眼果蝇,进而推断出E、e基因位于Ⅳ号染色体上。

图5

(二)构建信息传递逻辑体系

高中生物学教材中涉及的信息主要包括:调节生命活动的信息分子,如激素、神经递质、细胞因子等;遗传信息传递过程中的信息,如DNA和RNA中的碱基排列顺序、蛋白质中的氨基酸排列顺序等;生态系统功能之一——信息传递中的物理信息、化学信息、生物信息。无论是细胞内、细胞间还是生态系统都存在着信息的传递。

1.神经调节、体液调节、免疫调节

核心逻辑:信息传递

核心本质:通过信息传递实现稳态调节

调节过程:神经递质、激素、细胞因子+受体→调节稳态

图6

【例2】小鼠受到轻触刺激后,M细胞会释放去甲肾上腺素(NE),若此过程被阻断,小鼠将无法感受到轻触刺激。下列相关叙述错误的是

( )

图7

A. M细胞通过胞吐方式释放NE

B. NE起着类似神经递质的作用

C. NE引发Aβ-神经元产生电信号

D.轻触刺激的感觉在皮肤上形成

【试题答案】D

【解题思路】该题涉及神经调节相关内容的考查,结合图中信息分析可知,M细胞以胞吐方式释放的去甲肾上腺素(NE)作为信息分子发挥作用,NE与Aβ-神经元膜上受体结合后,引发Aβ-神经元产生电信号传至大脑皮层后产生触觉。

2.动物激素调节、植物激素调节

核心逻辑:信息传递

核心本质:通过刺激—感应—响应—效应发挥作用

图8

【例3】乳腺上皮泌乳细胞的雌激素和孕激素受体蛋白异常,会引起细胞周期调控的紊乱并导致细胞癌变。下列关于雌激素和孕激素的叙述错误的是

( )

A.由内分泌腺合成并分泌

B.通过体液运输到乳腺上皮泌乳细胞

C.与特定受体蛋白结合后发挥调节作用

D.可缩短乳腺上皮泌乳细胞的细胞周期

【试题答案】D

【解题思路】该题涉及性激素对生命活动进行调节的相关内容,性激素由内分泌腺合成并分泌,通过血液进行运输,需要与特定受体结合后,才能引起相应的生理效应。依据题目的信息进行分析可知,只有当雌激素和孕激素受体蛋白异常时,才会缩短乳腺上皮泌乳细胞的细胞周期,而正常的激素调节不会出现此现象。

3.遗传信息传递

核心逻辑:信息传递

核心本质:通过以不同方式编码信息的物质传递信息(中心法则)

图9

【例4】miRNA是细胞中具有调控功能的非编码RNA,在个体发育的不同阶段产生不同的miRNA。该物质与沉默复合物结合后,可导致细胞中与之互补的mRNA降解。下列叙述错误的是

( )

图10

A.miRNA通过碱基互补配对识别mRNA

B.miRNA能特异性的影响基因的表达

C.不同miRNA的碱基排列顺序不同

D.miRNA的产生与细胞的分化无关

【试题答案】D

【解题思路】该题考查RNA干扰技术的相关内容,由图中信息可知,miRNA前体分子经过一系列加工后运出细胞核,而后被相关酶切割形成miRNA。个体发育的不同阶段产生不同的miRNA,这是基因选择性表达的结果,即发生了细胞分化。miRNA通过碱基互补配对与mRNA识别,阻止mRNA进一步进行翻译,属于转录后对基因表达的调控。

(三)构建细胞增殖逻辑体系

核心逻辑:稳定性——多样性

核心本质:有丝分裂保持亲子代细胞的稳定性,减数分裂形成子代细胞的多样性

关注重点:染色体的行为变化

图11

【例5】后期促进复合物(APC)通过消除姐妹染色单体间着丝粒的黏连促进有丝分裂进程。以下相关说法错误的是

( )

A.姐妹染色单体在细胞分裂间期形成

B.有丝分裂前期细胞中APC含量最高

C.有丝分裂过程中姐妹染色单体将会分离

D.APC在分裂细胞中的含量可能有周期性变化

【试题答案】B

【解题思路】该题考查有丝分裂相关内容,分裂间期DNA复制,姐妹染色单体形成,有丝分裂后期着丝粒断裂导致姐妹染色单体分离,即有丝分裂过程中染色体发生染色体均分的行为变化。由题目信息可知,APC能够消除姐妹染色单体间着丝粒的黏连,因此,其在有丝分裂后期的含量最高,并在分裂的细胞中呈周期性变化。

基于上述分析笔者发现,核心逻辑知识体系的构建,不仅利于学生抓住知识的本质和知识间的逻辑,更利于学生形成稳固的知识体系。

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