摘 要：文章以一道2016年高考江蘇卷的理綜生物題為例，進(jìn)行了一般解析、深度思考，同時(shí)通過(guò)呈現(xiàn)該題的變式題，進(jìn)一步分析了高考生物的命題意圖，并基于此提出了高中生物教學(xué)改革的方向，指出教師在教學(xué)中應(yīng)注重教授必備知識(shí)，幫助學(xué)生搭建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，重視講解異常情況，提高學(xué)生的探究能力，關(guān)注概念拓展，做到精準(zhǔn)備考。

關(guān)鍵詞：高中生物；高考題；教學(xué)改革

基金項(xiàng)目：江蘇省教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃課題“深度學(xué)習(xí)理念下高中生物‘案例式教學(xué)的實(shí)踐研究”（課題批準(zhǔn)號(hào)：C-c/2021/02/87）。

作者簡(jiǎn)介：金琦（1980—），男，江蘇省蘇州市江蘇省外國(guó)語(yǔ)學(xué)校。

一、經(jīng)典高考題

（一）原題、參考答案及考情分析

【原題】研究人員對(duì)珍珠貝（2n）有絲分裂和減數(shù)分裂細(xì)胞中染色體形態(tài)、數(shù)目和分布進(jìn)行了觀察分析。其中圖1（a）為其細(xì)胞分裂一個(gè)時(shí)期的示意圖（僅示部分染色體），圖1（b）中細(xì)胞類型是依據(jù)不同時(shí)期細(xì)胞中染色體數(shù)和核DNA分子數(shù)的數(shù)量關(guān)系而劃分的。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）—（5）略。

（6）珍珠貝卵母細(xì)胞分裂一般停留在減數(shù)第一次分裂中期，等精子入卵后完成后續(xù)分裂過(guò)程。細(xì)胞松弛素B能阻滯細(xì)胞分裂而導(dǎo)致染色體數(shù)加倍，可用于誘導(dǎo)三倍體。現(xiàn)有3組實(shí)驗(yàn)：用細(xì)胞松弛素B分別阻滯卵母細(xì)胞的減數(shù)第一次分裂、減數(shù)第二次分裂和受精卵的第一次卵裂。請(qǐng)預(yù)測(cè)三倍體出現(xiàn)率最低的是_________，理由是________。

【答案】（1）—（5）略。（6）阻滯第一次卵裂；受精卵含2個(gè)染色體組，阻滯其卵裂染色體數(shù)加倍后形成的是四倍體。

【考情分析】命題者將細(xì)胞分裂和變異進(jìn)行了融合，要求學(xué)生用實(shí)驗(yàn)探究的方法探究在細(xì)胞分裂過(guò)程中，若染色體在不同時(shí)期發(fā)生了異常分配，則可能導(dǎo)致的不同變異。實(shí)驗(yàn)探究屬于科學(xué)探究的一種?！镀胀ǜ咧猩飳W(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》指出：科學(xué)探究是指能夠發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實(shí)世界中的生物學(xué)問(wèn)題，針對(duì)特定的生物學(xué)現(xiàn)象，進(jìn)行觀察、提問(wèn)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、方案實(shí)施以及交流和討論的能力［1］。提升學(xué)生的探究能力，發(fā)展學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)，是近年高考的一個(gè)命題方向。該小題在當(dāng)年的得分率較低，區(qū)分度不高，主要原因可能是學(xué)生不能夠準(zhǔn)確地從題干中獲取有效的信息，對(duì)題干中提及的概念比較陌生，不知道從何處下手對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析等等。之所以出現(xiàn)這樣的情況，是因?yàn)閷W(xué)生不理解一些核心概念，沒(méi)有掌握一些由核心概念衍生出來(lái)的知識(shí)，不清楚細(xì)胞分裂的過(guò)程以及對(duì)細(xì)胞分裂過(guò)程中出現(xiàn)的一些聯(lián)系和變化缺乏深度思考，難以運(yùn)用自己已有的知識(shí)解決情境中的問(wèn)題。

（二）解析和深度思考

1.對(duì)原題的解析

（1）—（5）略。

（6）題干中有“細(xì)胞松弛素B能阻滯細(xì)胞分裂而導(dǎo)致染色體數(shù)加倍，可用于誘導(dǎo)三倍體”的信息，結(jié)合這一信息可進(jìn)行如下分析：受精卵含2個(gè)染色體組，若以細(xì)胞松弛素B處理受精卵，抑制其分裂，使染色體數(shù)加倍，則細(xì)胞內(nèi)有4個(gè)染色體組，非三倍體，而是四倍體。

2.對(duì)原題的深度思考

思考1：什么是細(xì)胞松弛素B，它是如何誘導(dǎo)細(xì)胞染色體數(shù)加倍的？和低溫或秋水仙素誘導(dǎo)多倍體的原理相比，有什么異同？

細(xì)胞松弛素B是一種從真菌的代謝產(chǎn)物中分離出來(lái)的化學(xué)物質(zhì)，其分子式為C29H37NO5，是肌動(dòng)蛋白聚合抑制劑，能結(jié)合在F-肌動(dòng)蛋白的正（+）端，抑制F-肌動(dòng)蛋白的功能。肌動(dòng)蛋白在細(xì)胞質(zhì)中是構(gòu)成細(xì)胞骨架的微絲，在細(xì)胞核中與細(xì)胞核的定位和定向移動(dòng)及細(xì)胞分裂時(shí)分裂溝的形成有關(guān)。用注射抗肌動(dòng)蛋白抗體或肌動(dòng)蛋白結(jié)合蛋白的方法得到的結(jié)果表明，肌動(dòng)蛋白可影響染色體的集縮、染色體結(jié)構(gòu)狀態(tài)的調(diào)整。由此可見，細(xì)胞松弛素B抑制細(xì)胞分裂導(dǎo)致染色體數(shù)加倍的原理是通過(guò)影響肌動(dòng)蛋白構(gòu)成的細(xì)胞骨架的微絲、影響細(xì)胞分裂時(shí)分裂溝的形成、影響染色體的集縮和染色體結(jié)構(gòu)狀態(tài)的調(diào)整來(lái)抑制細(xì)胞分裂，誘導(dǎo)染色體數(shù)加倍。而誘導(dǎo)染色體數(shù)加倍在人教版普通高中教科書遺傳與進(jìn)化第88頁(yè)的表述如下：“人工誘導(dǎo)多倍體的方法很多，如低溫處理、用秋水仙素誘發(fā)等。其中，用秋水仙素來(lái)處理萌發(fā)的種子或幼苗，是目前最常用且最有效的方法。當(dāng)秋水仙素作用于正在分裂的細(xì)胞時(shí)，能夠抑制紡錘體的形成，導(dǎo)致染色體不能移向細(xì)胞的兩極，從而引起細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍?！庇纱丝梢姡?xì)胞松弛素B和秋水仙素、低溫雖都能誘導(dǎo)染色體數(shù)加倍，但其原理是不相同的。

思考2：用細(xì)胞松弛素B阻滯卵母細(xì)胞的MⅠ、卵母細(xì)胞的MⅡ和受精卵的第一次卵裂時(shí)，阻滯受精卵的第一次卵裂獲得三倍體的概率最低的原因是什么？阻滯卵母細(xì)胞的減數(shù)第一次分裂、減數(shù)第二次分裂是怎么出現(xiàn)三倍體的？

對(duì)此我們可以結(jié)合下圖來(lái)解釋（如圖2）。

圖2是利用細(xì)胞松弛素B人工誘導(dǎo)珍珠貝類實(shí)驗(yàn)的示意圖。A組未利用細(xì)胞松弛素B處理，珍珠貝卵母細(xì)胞中有2個(gè)染色體組，珍珠貝的精子中有1個(gè)染色體組，精子入卵后促使卵母細(xì)胞完成減數(shù)分裂Ⅰ，釋放第一極體，且卵母細(xì)胞經(jīng)減數(shù)分裂Ⅱ染色體組暫時(shí)加倍，隨后釋放第二極體，形成了含有1個(gè)染色體組的卵細(xì)胞，并和含有1個(gè)染色體組的精子結(jié)合，受精卵中有2個(gè)染色體組，形成的個(gè)體就是二倍體。B組利用細(xì)胞松弛素B阻滯卵母細(xì)胞的減數(shù)第一次分裂，抑制第一極體的釋放，形成的卵母細(xì)胞中有2+1個(gè)染色體組，“2”由卵母細(xì)胞提供，“1”由精子提供，卵母細(xì)胞經(jīng)減數(shù)第二次分裂染色體組暫時(shí)加倍，由2變?yōu)?，隨后釋放第二極體，形成了含有2個(gè)染色體組的卵細(xì)胞，并和含有1個(gè)染色體組的精子結(jié)合，受精卵中有3個(gè)染色體組，形成的個(gè)體就是三倍體。C組用細(xì)胞松弛素B抑制卵母細(xì)胞第二極體的釋放，形成的卵細(xì)胞中有2個(gè)染色體組，且這2個(gè)染色組完全相同，形成的受精卵中有2+1個(gè)染色體組，“2”由卵母細(xì)胞提供，“1”由精子提供，形成的個(gè)體是三倍體。D組利用細(xì)胞松弛素B阻滯受精卵的第一次卵裂，由于受精卵中有2個(gè)染色體組，細(xì)胞松弛素B抑制細(xì)胞分裂導(dǎo)致染色體數(shù)加倍，變?yōu)?個(gè)染色體組，這樣形成的個(gè)體是四倍體。

思考3：自然條件下容易獲得動(dòng)物三倍體嗎？為什么要培育三倍體？培育三倍體的方法只有用細(xì)胞松弛素B來(lái)處理卵母細(xì)胞這條途徑嗎？

動(dòng)物大多數(shù)是雌雄異體，若染色體不平衡，易引起不育，所以很難自然獲得三倍體，但可以通過(guò)一定的技術(shù)手段獲得。與二倍體相比，三倍體具有個(gè)體大、產(chǎn)量高及不育等特點(diǎn)，個(gè)體大、產(chǎn)量高的特點(diǎn)能為人類帶來(lái)更好的經(jīng)濟(jì)效益，不育的特點(diǎn)可避免生殖造成的肉質(zhì)退化、產(chǎn)后染病等不良反應(yīng)，所以培育出更優(yōu)質(zhì)的三倍體能滿足人類不斷提高的需求。用細(xì)胞松弛素B來(lái)處理卵母細(xì)胞培育三倍體不是唯一的方法，除了這一途徑，我們還可以用細(xì)胞松弛素B處理受精卵得到四倍體，再用四倍體和二倍體雜交獲得三倍體。

（三）高考題的變式呈現(xiàn)

【變式試題】耳鮑是中國(guó)傳統(tǒng)海產(chǎn)品?？蒲腥藛T利用細(xì)胞松弛素B（簡(jiǎn)稱“CB”）處理二倍體耳鮑（2N=32）的受精卵形成過(guò)程，通過(guò)CB抑制第二極體的釋放，培育出生長(zhǎng)快、個(gè)體大、肉質(zhì)好的三倍體耳鮑，深受市場(chǎng)歡迎。據(jù)此回答下列問(wèn)題。

（1）培育出三倍體耳鮑所依據(jù)的遺傳學(xué)原理是 ，三倍體耳鮑的受精卵中有 個(gè)染色體組，其中精子提供 個(gè)染色體組，卵子提供 個(gè)染色體組。

（2）若科研人員想探究以不同濃度的細(xì)胞松弛素B處理二倍體耳鮑的受精過(guò)程與誘導(dǎo)三倍體耳鮑成功率的關(guān)系，其實(shí)驗(yàn)思路是 。若上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果為：CB濃度為1.0mg/L，耳鮑三倍體率為90%，胚胎平均畸形率為90%；CB濃度為0.5mg/L，耳鮑三倍體率為55%，胚胎平均畸形率為30%。你認(rèn)為科研人員應(yīng)該以 濃度的CB處理二倍體耳鮑的受精過(guò)程，以便獲得優(yōu)質(zhì)的三倍體耳鮑。理由是 。

【答案】（1）染色體變異；3；1；2。（2）用不同濃度的細(xì)胞松弛素B處理二倍體耳鮑的受精過(guò)程，觀察耳鮑形成三倍體的情況，并計(jì)算三倍體獲得率；0.5mg/L；三倍體率高且平均畸形率低。

【命題意圖】本題圍繞利用細(xì)胞松弛素B處理二倍體耳鮑的受精過(guò)程獲取優(yōu)質(zhì)的三倍體耳鮑，以滿足市場(chǎng)需求創(chuàng)設(shè)情境，要求學(xué)生在情境中理解CB誘導(dǎo)形成三倍體耳鮑的原理，厘清實(shí)驗(yàn)思路，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果選擇最優(yōu)的處理方法以滿足人們的需求，考查學(xué)生的科學(xué)思維和科學(xué)探究能力。在深度分析經(jīng)典高考題后，再設(shè)置高考題的變式，讓學(xué)生從不同的角度去認(rèn)識(shí)高考試題，做到舉一反三，可以讓學(xué)習(xí)深度發(fā)生，讓學(xué)生的核心素養(yǎng)得到發(fā)展。

二、教學(xué)改革的方向

（一）注重教授必備知識(shí)，幫助學(xué)生搭建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)

歷屆高考試題均以必備知識(shí)為基礎(chǔ)。一般情況下，一道試題的前幾個(gè)小題均考查應(yīng)知應(yīng)會(huì)的知識(shí)點(diǎn)，且這類內(nèi)容分值占比不低，這要求教師在平時(shí)的教學(xué)中注重必備知識(shí)的教學(xué)，使學(xué)生熟練掌握必備知識(shí)，理解知識(shí)與知識(shí)間的關(guān)聯(lián)和內(nèi)涵，構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，做到融會(huì)貫通。例如，有絲分裂和減數(shù)分裂知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)目標(biāo)一方面是使學(xué)生了解分裂過(guò)程中的重要概念，理解各時(shí)期的特點(diǎn)、各時(shí)期的染色體圖像、有絲分裂和減數(shù)分裂的異同等知識(shí)；另一方面是以染色體在分裂過(guò)程中的形態(tài)變化和數(shù)量變化為主線，以有絲分裂和減數(shù)分裂圖像區(qū)別為抓手，引導(dǎo)學(xué)生理解知識(shí)內(nèi)涵，形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)。學(xué)生只有掌握了必備知識(shí)，才能利用知識(shí)解決情境中的問(wèn)題。

（二）重視講解異常情況，提高學(xué)生的探究能力

在自然界中，異常情況一直在發(fā)生，細(xì)胞分裂也不例外。例如，在細(xì)胞分裂間期，DNA復(fù)制異常，就可能導(dǎo)致基因突變；在分裂期的后期，本該染色體平均分配（數(shù)量平均分配）成兩組，移向兩級(jí)，若染色體數(shù)量分配異常，形成染色體數(shù)異常的子細(xì)胞，就會(huì)導(dǎo)致染色體數(shù)目變異；在分裂期的后期，若著絲粒分裂，染色體數(shù)加倍后卻無(wú)紡錘絲的牽引，無(wú)法移向細(xì)胞兩極分配給兩個(gè)子細(xì)胞，抑或著絲粒分裂，染色體數(shù)加倍后細(xì)胞卻不分裂，就會(huì)導(dǎo)致染色體數(shù)目加倍的細(xì)胞產(chǎn)生。以上種種，皆為細(xì)胞分裂時(shí)可能產(chǎn)生的異常情況。2016年高考江蘇卷理綜生物第31題的第（6）小題就是考查了細(xì)胞分裂異常導(dǎo)致染色體數(shù)目加倍的異常情況，用科學(xué)實(shí)驗(yàn)誘導(dǎo)三倍體，評(píng)判成功率，著重考查了學(xué)生的科學(xué)探究能力。因此，在教學(xué)中，教師既要重視講解異常情況，讓學(xué)生分組針對(duì)分裂時(shí)產(chǎn)生的異常情況展開討論、進(jìn)行思考并提出新的問(wèn)題，又要和學(xué)生一起設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，用實(shí)驗(yàn)來(lái)解決問(wèn)題，通過(guò)科學(xué)探究來(lái)提高學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。

（三）關(guān)注概念拓展，做到精準(zhǔn)備考

2016年高考江蘇卷理綜生物卷第31題第（6）小題的題干中有一個(gè)關(guān)鍵名詞——細(xì)胞松弛素B，盡管題干敘述過(guò)其作用——能阻滯細(xì)胞分裂而導(dǎo)致染色體數(shù)加倍，但部分學(xué)生看后，對(duì)細(xì)胞松弛素B仍舊會(huì)感到陌生。因?yàn)閷W(xué)生基于教材所學(xué)的導(dǎo)致染色體數(shù)目加倍的并不是細(xì)胞松弛素B，而是秋水仙素或低溫。所以，教師應(yīng)盡量全方位解讀關(guān)鍵概念，如講到秋水仙素或低溫導(dǎo)致染色體數(shù)加倍時(shí)，可以追問(wèn)學(xué)生：“誘導(dǎo)染色體數(shù)加倍還有其他方法嗎？其他方法的原理是不是也如秋水仙素或低溫一樣，都是抑制紡錘體的形成導(dǎo)致染色體數(shù)加倍的？”這樣可以幫助學(xué)生獲取更多的知識(shí)，使他們知道低溫處理導(dǎo)致染色體數(shù)加倍只是物理法的一種，而物理法還有水靜壓法、高鹽高堿法和電融合法等，同時(shí)也能使學(xué)生明白秋水仙素、細(xì)胞松弛素B導(dǎo)致染色數(shù)加倍雖然原理不同，但都屬于化學(xué)法。全方位解讀關(guān)鍵概念，可以避免“一葉蔽目，不見泰山”的問(wèn)題。

另外，第（6）小題的答案只闡述了用細(xì)胞松弛素B阻滯受精卵的第一次卵裂后出現(xiàn)三倍體的概率最低的原因，并沒(méi)有解釋細(xì)胞松弛素B在阻滯卵母細(xì)胞的減數(shù)第一次分裂、減數(shù)第二次分裂時(shí)是怎么出現(xiàn)三倍體的。因此，部分學(xué)生甚至教師看了一般解析后仍覺得一頭霧水。但學(xué)生只要理解了減數(shù)分裂過(guò)程，明白細(xì)胞松弛素B阻滯卵母細(xì)胞后抑制了極體的釋放，就能透徹理解?？梢?，教師不能只為了解決問(wèn)題而解決問(wèn)題，應(yīng)圍繞關(guān)鍵概念來(lái)解析，讓學(xué)生不要僅停留在“知其然”的層次，而是讓學(xué)生達(dá)到“知其所以然”的境界，做到精準(zhǔn)備考。

三、總結(jié)

培養(yǎng)什么的人、怎樣培養(yǎng)人、為誰(shuí)培養(yǎng)人是教育的根本問(wèn)題，而高考是一種人才選拔機(jī)制，高中教師必須將研究經(jīng)典高考題作為一種教研的常態(tài)，明確其對(duì)學(xué)生的考查方向，明確國(guó)家對(duì)于人才培養(yǎng)的要求，從而更好地開展教學(xué)，引領(lǐng)教學(xué)改革。

［參考文獻(xiàn)］

[1]中華人民共和國(guó)教育部.普通高中生物學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）［M］.北京：人民教育出版社，2020.