福建

《考試說明》是高考命題的依據(jù)之一，2019年《考試說明》中的考核目標(biāo)與要求仍然包含四種能力：理解能力、實(shí)驗(yàn)與探究能力、獲取信息的能力、綜合運(yùn)用能力，并對每種能力都進(jìn)行了解釋和例題說明。其中綜合運(yùn)用能力是生物學(xué)科核心素養(yǎng)的總體要求，也是考查學(xué)生高階思維的主要方式，即要求學(xué)生具有理論聯(lián)系實(shí)際，綜合運(yùn)用所學(xué)知識解決自然界和社會生活中的生物學(xué)問題的能力。近年高考全國卷考查綜合運(yùn)用能力的生物學(xué)試題均難度較大、得分率較低，未來可能還有繼續(xù)加大考查這種能力力度的趨勢。因此，教師準(zhǔn)確把握綜合運(yùn)用能力的內(nèi)涵是提升學(xué)生這種能力的關(guān)鍵所在。

一、綜合運(yùn)用能力的內(nèi)涵和組成

綜合運(yùn)用能力是將各種經(jīng)學(xué)習(xí)獲得的能力進(jìn)行綜合運(yùn)用，即要求學(xué)生能夠應(yīng)用已學(xué)過的生物學(xué)知識和觀點(diǎn)，在新的情境中解決一些與生物學(xué)有關(guān)的實(shí)際問題的能力。這一能力要求相對來說更強(qiáng)調(diào)知識的綜合性，以及知識運(yùn)用的復(fù)雜性，側(cè)重點(diǎn)在于解決問題而不是解釋和分析問題。因此，綜合運(yùn)用能力具有知識的綜合性、復(fù)雜性和創(chuàng)造性等特征。

綜合運(yùn)用能力依據(jù)知識涉及領(lǐng)域的大小可分為學(xué)科間綜合運(yùn)用能力與學(xué)科內(nèi)綜合運(yùn)用能力。學(xué)科間綜合運(yùn)用能力往往表現(xiàn)在生物學(xué)與數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)間的綜合運(yùn)用上，強(qiáng)調(diào)自然科學(xué)間的共性，主要考查學(xué)生綜合運(yùn)用不同學(xué)科的基礎(chǔ)知識、基本技能解決實(shí)際問題的能力。學(xué)科內(nèi)綜合運(yùn)用能力是指學(xué)科內(nèi)不同模塊知識間的綜合運(yùn)用，主要用來考查學(xué)生能否在較復(fù)雜的情境中，綜合運(yùn)用生物學(xué)科的不同知識去分析和闡釋生命現(xiàn)象，評價或提出解決問題的方案。學(xué)科內(nèi)綜合運(yùn)用能力的考查也是高考試題考查學(xué)生綜合運(yùn)用能力的主要形式。下面筆者對近三年全國卷Ⅰ中考查綜合運(yùn)用能力的試題進(jìn)行深度解讀，剖析如何靈活應(yīng)用所學(xué)知識解決問題，尋找提升學(xué)生綜合運(yùn)用能力的途徑。

二、綜合運(yùn)用能力試題的解讀

【例1】（2018年，全國卷Ⅰ，第32題）果蠅體細(xì)胞有4對染色體，其中2、3、4號為常染色體。已知控制長翅/殘翅性狀的基因位于2號染色體上，控制灰體/黑檀體性狀的基因位于3號染色體上。某小組用一只無眼灰體長翅雌蠅與一只有眼灰體長翅雄蠅雜交，雜交子代的表現(xiàn)型及其比例如下：________________________________

images/BZ_67_260_862_578_1257.png灰體長翅∶灰體殘翅∶黑檀體長翅∶黑檀_________________________________________________體殘翅____________9∶3∶3∶1____________9∶3∶3∶1____________9∶3∶3∶1 9∶3∶3∶1

回答下列問題：

（1）根據(jù)雜交結(jié)果，_________（填“能”或“不能”）判斷控制果蠅有眼/無眼性狀的基因是位于X染色體還是常染色體上。若控制有眼/無眼性狀的基因位于X染色體上，根據(jù)上述親本雜交組合和雜交結(jié)果判斷，顯性性狀是________ ，判斷依據(jù)是_________________________________________________ 。

（2）若控制有眼/無眼性狀的基因位于常染色體上，請用上表中雜交子代果蠅為材料設(shè)計(jì)一個雜交實(shí)驗(yàn)來確定無眼性狀的顯隱性（要求：寫出雜交組合和預(yù)期結(jié)果）。

（3）若控制有眼/無眼性狀的基因位于4號染色體上，用灰體長翅有眼純合體和黑檀體殘翅無眼純合體果蠅雜交，F(xiàn)1相互交配后，F(xiàn)2中雌雄均有________ 種表現(xiàn)型，其中黑檀體長翅無眼所占比例為3/64時，則說明無眼性狀為__________ （填“顯性”或“隱性”）。

【解讀】本題以果蠅雜交實(shí)驗(yàn)為背景，涉及果蠅的眼、體色、翅型三對相對性狀，要求學(xué)生在掌握分離定律、自由組合定律及伴性遺傳規(guī)律等知識的基礎(chǔ)上分析判斷雜交實(shí)驗(yàn)結(jié)果，從而推導(dǎo)出正確的結(jié)論。同時，本題還要求學(xué)生遵循遺傳實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)原則和方法，正確選擇實(shí)驗(yàn)材料，從而設(shè)計(jì)出合理的實(shí)驗(yàn)方案，得出預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論。從實(shí)測數(shù)據(jù)分析，本題難度為0.4，屬于中等偏難題，著重考查學(xué)生理解、獲取信息、實(shí)驗(yàn)探究及綜合運(yùn)用能力。

其中第（2）題要求學(xué)生根據(jù)分離定律設(shè)計(jì)雜交來確定無眼性狀的顯隱性。若要準(zhǔn)確作答，學(xué)生必須先從實(shí)驗(yàn)材料的選擇入手，在題干中獲取實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的有效信息，即“控制有眼/無眼的基因位于常染色體上，用表中雜交子代果蠅為材料”基于此實(shí)驗(yàn)材料的選擇過程為已知親本為無眼雌蠅與有眼雄蠅，控制該對性狀的基因位于常染色體上，子代表現(xiàn)型為有眼∶無眼= 1∶1，則說明子代有眼基因型可能是Aa，也可能是aa；無眼基因型可能是aa，也可能是Aa。若選擇子代中的有眼個體與無眼個體雜交，不論無眼是顯性還是隱性，都可以得出相同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果（有眼∶無眼= 1∶1），顯然這樣的實(shí)驗(yàn)方案是不可行的。根據(jù)分離定律可知，相同基因型的雜合子交配，子代出現(xiàn)性狀分離；相同基因型的純合子交配，子代只表現(xiàn)出一種表現(xiàn)型，不出現(xiàn)性狀分離。因此，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時可以從子代中選取相同眼的雌雄果蠅交配（無眼×無眼或有眼×有眼），若子代出現(xiàn)性狀分離，且分離比為3∶1，則雜交親本為雜合子，雜合子所表現(xiàn)的性狀為顯性性狀；若子代只表現(xiàn)出一種性狀，不出現(xiàn)性狀分離，則雜交親本為隱性純合子，親本性狀為隱性性狀。第（3）題判斷果蠅三對相對性狀的關(guān)系是解題關(guān)鍵，已知控制果蠅眼、體色、翅型的基因分別在4、3、2號染色體上，親本灰體長翅雌蠅與灰體長翅雌蠅雜交，子代出現(xiàn)9∶3∶3∶1的比例，則說明控制眼、體色與翅型的基因遵循自由組合定律，且灰體、長翅為顯性性狀。有了這些分析、判斷、推理等思維過程，第（3）題第一問就可以快速得出2×2×2=8種，第二問當(dāng)子二代黑檀體和長翅出現(xiàn)的概率分別為1/4、3/4時，只有無眼出現(xiàn)概率為1/4，才可能出現(xiàn)黑檀體長翅無眼的比例為1/4×3/4×1/4=3/64，從而推導(dǎo)出無眼為隱性性狀。

【答案】（1）不能 無眼 只有當(dāng)無眼為顯性時，子代雌雄個體中才都會出現(xiàn)有眼與無眼性狀的分離（2）雜交組合：無眼×無眼 預(yù)期結(jié)果：若子代中無眼∶有眼= 3∶1，則無眼為顯性性狀；若子代全部為無眼，則無眼為隱性性狀。 （3）8 隱性

【例2】（2017年，全國卷Ⅰ，第29題）根據(jù)遺傳物質(zhì)的化學(xué)組成，可將病毒分為RNA病毒和DNA病毒兩種類型。有些病毒對人類健康會造成很大危害。通常，一種新病毒出現(xiàn)后需要確定該病毒的類型。

假設(shè)在宿主細(xì)胞內(nèi)不發(fā)生堿基之間的相互轉(zhuǎn)換。請利用放射性同位素標(biāo)記的方法，以體外培養(yǎng)的宿主細(xì)胞等為材料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)以確定一種新病毒的類型。簡要寫出（1）實(shí)驗(yàn)思路，（2）預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論即可（要求：實(shí)驗(yàn)包含可相互印證的甲、乙兩個組）。

【解讀】本題以探究新病毒的類型為背景，要求學(xué)生利用放射性同位素標(biāo)記法，以體外培養(yǎng)的宿主細(xì)胞為材料（假設(shè)宿主細(xì)胞內(nèi)不發(fā)生堿基的相互轉(zhuǎn)換），設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)確定新病毒是RNA病毒，還是DNA病毒。這要求學(xué)生必須在完成遺傳物質(zhì)組成、DNA和RNA成分差別、病毒的特征和繁殖、噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)等生物學(xué)知識的儲備和理解的基礎(chǔ)上，將已學(xué)知識進(jìn)行遷移并運(yùn)用到新情境中，解決實(shí)際問題。同時，此題還要求學(xué)生有較強(qiáng)的文字表達(dá)能力和清晰縝密的思路。實(shí)測數(shù)據(jù)顯示，本題均分為0.85分，難度為0.09，屬于極難題，考查學(xué)生理解、獲取信息、實(shí)驗(yàn)探究及綜合運(yùn)用能力。

放射性同位素標(biāo)記法是用放射性同位素作為標(biāo)記，制成標(biāo)記化合物，利用其不斷放出特征射線的性質(zhì)進(jìn)行追蹤的方法，它可以追蹤病毒在宿主細(xì)胞體內(nèi)或體外的位置、數(shù)量及轉(zhuǎn)變過程等。教材中有多個經(jīng)典實(shí)驗(yàn)涉及該方法，如噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)等。學(xué)生若能將該知識進(jìn)行遷移運(yùn)用，則可以利用3H標(biāo)記宿主細(xì)胞的堿基T或U，再利用3H標(biāo)記的宿主細(xì)胞培養(yǎng)病毒，這樣就可以將3H標(biāo)記的堿基T或U摻入子代病毒的DNA或RNA中，從而檢測出待測病毒的核酸種類。學(xué)生將這些已學(xué)知識進(jìn)行提煉遷移，把要求作答的實(shí)驗(yàn)思路轉(zhuǎn)化成如下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過程，即從一般到特殊、從常規(guī)到精簡。這種做法大大降低了解題思維的復(fù)雜性，更有利于書寫實(shí)驗(yàn)思路。

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄啃虏《镜念愋汀?是RNA病毒還是DNA病毒。

實(shí)驗(yàn)原理：病毒的遺傳物質(zhì)是RNA或DNA，RNA有堿基U沒有堿基T，DNA有堿基T沒有堿基U；病毒必須利用宿主細(xì)胞才能進(jìn)行自我復(fù)制增殖。利用同位素標(biāo)記堿基U或T，檢測子代病毒同位素的放射性情況，從而檢測出子代病毒的核酸中是含有堿基U還是堿基T，最終推導(dǎo)出病毒的類型。

實(shí)驗(yàn)變量：自變量——放射性同位素標(biāo)記的堿基U或T ；因變量—— 子代病毒的放射性情況；無關(guān)變量—— 接種病毒的數(shù)量、宿主細(xì)胞的種類等。

實(shí)驗(yàn)步驟：1.取大小相同且潔凈的培養(yǎng)瓶若干，平均分成兩份，分別標(biāo)記為甲、乙組。

2.在甲組培養(yǎng)液中加入適量放射性同位素標(biāo)記的尿嘧啶（U）；乙組培養(yǎng)液中加入與甲組等量放射性同位素標(biāo)記的胸腺嘧啶（T），同時分別向甲、乙兩組接種等量的同種宿主細(xì)胞。

3.一段時間后，分別向甲、乙兩組接種等量的待測新病毒。

4.培養(yǎng)一段時間，檢測并記錄甲、乙兩組子代病毒的放射性情況。

最后預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論。

【答案】（1）思路

甲組：將宿主細(xì)胞培養(yǎng)在含有放射性標(biāo)記尿嘧啶的培養(yǎng)基中，之后接種新病毒。培養(yǎng)一段時間后收集病毒并檢測其放射性。

乙組：將宿主細(xì)胞培養(yǎng)在含有放射性標(biāo)記胸腺嘧啶的培養(yǎng)基中，之后接種新病毒。培養(yǎng)一段時間后收集病毒并檢測其放射性。

（2）結(jié)果及結(jié)論

若甲組收集的病毒有放射性，乙組無，即為RNA病毒；反之為DNA病毒。

【例3】（2016年，全國卷Ⅰ，第30題）為了探究生長條件對植物光合作用的影響，某研究小組將某品種植物的盆栽苗分成甲、乙兩組，置于人工氣候室中，甲組模擬自然光照，乙組提供低光照，其他培養(yǎng)條件相同。培養(yǎng)較長一段時間（T）后，測定兩組植株葉片隨光照強(qiáng)度變化的光合作用強(qiáng)度（即單位時間、單位葉面積吸收CO2的量），光合作用強(qiáng)度隨光照強(qiáng)度的變化趨勢如圖所示?；卮鹣铝袉栴}：

（1）據(jù)圖判斷，光照強(qiáng)度低于a時，影響甲組植物光合作用的限制因子是___________________________________________ 。

（2）b光照強(qiáng)度下，要使甲組的光合作用強(qiáng)度升高，可以考慮的措施是提高_(dá)___________（填“CO2濃度”或“O2濃度”）。

（3）播種乙組植株產(chǎn)生的種子，得到的盆栽苗按照甲組的條件培養(yǎng)T時間后，再測定植株葉片隨光照強(qiáng)度變化的光合作用強(qiáng)度，得到的曲線與甲組的相同。根據(jù)這一結(jié)果能夠得到的初步結(jié)論是________________________________________ 。

【解讀】本題以不同光照條件對某植物光合作用強(qiáng)度的影響為背景，要求學(xué)生能對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析、解釋、推理及運(yùn)用，以解決生產(chǎn)上的實(shí)際問題。學(xué)生首先必須熟練掌握影響植物光合作用的環(huán)境因素及各因素間的關(guān)系；植物在生長期對某一特定環(huán)境因素產(chǎn)生適應(yīng)性的生理變化與遺傳變異導(dǎo)致的性狀改變之間的區(qū)別：前者的性狀發(fā)生改變，但由于植物遺傳物質(zhì)沒有改變，這種變化只表現(xiàn)在當(dāng)代，不會遺傳到下一代。該題平均分為3.9分，難度為0.49，屬于中等偏難題。其中第（3）題滿分為4分，平均分為0.74分，難度為0.19，屬于極難題。

其中（3）題干中“播種乙組植株產(chǎn)生的種子”是非常關(guān)鍵的信息，它說明對該實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析要涉及遺傳變異的知識。低光照的乙組植物產(chǎn)生的下一代植株，培養(yǎng)在甲組自然光照下，得到與甲組相同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這說明乙組植物在長時間的低光照強(qiáng)度中形成了適應(yīng)低光照強(qiáng)度的生理特性，即降低了乙組植物的光飽和點(diǎn)和光補(bǔ)償點(diǎn)，但是這種變化沒有引起乙組植物遺傳物質(zhì)的變化，故乙組下一代的遺傳性狀并沒有改變。這道題要求學(xué)生能夠從題干中準(zhǔn)確獲取有效信息，靈活運(yùn)用植物生理學(xué)知識和遺傳變異的知識，從內(nèi)因和外因入手，分析引起植物光合作用強(qiáng)度變化的關(guān)鍵因素，指導(dǎo)生產(chǎn)實(shí)踐。

【答案】（1）光照強(qiáng)度 （2）CO2濃度

（3）乙組光合作用強(qiáng)度與甲組的不同是由環(huán)境因素低光照引起的，而非遺傳物質(zhì)的改變造成的

三、綜合運(yùn)用能力提升的建議

與理解能力中的“運(yùn)用知識”相比，綜合運(yùn)用能力更強(qiáng)調(diào)學(xué)生運(yùn)用知識的綜合性和復(fù)雜性，更側(cè)重解決實(shí)際問題的能力。進(jìn)入高三復(fù)習(xí)備考的沖刺階段，筆者建議教師可以從以下幾個方面提升學(xué)生的綜合運(yùn)用能力，破解高考生物壓軸題。

1.夯實(shí)基礎(chǔ)，提升理解能力

理解能力是高中生物學(xué)科學(xué)習(xí)能力的核心，也是《考試說明》中其他三種能力的基礎(chǔ)。經(jīng)過一輪單元過關(guān)的系統(tǒng)復(fù)習(xí)，學(xué)生必須達(dá)到熟練掌握和準(zhǔn)確理解生物學(xué)基本概念、基本原理、生理過程等基礎(chǔ)知識，同時能構(gòu)建比較完善的知識網(wǎng)絡(luò)體系，并把握相關(guān)知識的內(nèi)在聯(lián)系。以上三道例題都考查了學(xué)生理解能力、獲取信息的能力及實(shí)驗(yàn)與探究能力。

2.專題復(fù)習(xí)，破解壓軸題

近幾年全國卷生物學(xué)科的壓軸題幾乎都考查遺傳、細(xì)胞代謝、生命活動的調(diào)節(jié)等模塊的主干知識，并結(jié)合實(shí)驗(yàn)進(jìn)行命題。因此，在高三寶貴的沖刺階段，筆者建議教師用實(shí)驗(yàn)貫穿三大模塊知識來確定專題內(nèi)容，還可以通過高考真題與模塊知識相結(jié)合的形式來確定專題內(nèi)容，同時專題復(fù)習(xí)結(jié)合典型例題的解法指導(dǎo)也是必要的。如根據(jù)例1探究型遺傳實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題可以歸納出七種常見考查內(nèi)容：① 探究性狀遺傳是否遵循孟德爾的遺傳規(guī)律；② 探究某個體是純合子或雜合子；③ 探究某性狀的顯隱性；④ 探究某基因的位置；⑤ 探究某變異性狀的出現(xiàn)原因（基因突變、基因重組、染色體變異或環(huán)境因素）；⑥ 探究某個體基因型的組成（基因型鑒定）；⑦ 探究某生物突變類型（顯隱性突變）。

3.銜接高校，適度拓展知識

高考命題專家組成員全部是來自高校的教授，故高考試題的命題風(fēng)格會不同于中學(xué)教師命制的試題，若教師還從中學(xué)教材或教輔的知識層面來解讀高校教授命制的試題，就會出現(xiàn)某些知識點(diǎn)認(rèn)知上的偏差。如胞吞胞吐不是跨膜運(yùn)輸；種群增長速率是曲線上斜率等等。在沖刺階段教師若主動銜接高校，適度拓展主干知識，也是提升綜合運(yùn)用能力的途徑之一。比如利用高校教材《遺傳學(xué)》中雜交實(shí)驗(yàn)圖進(jìn)行命題、對遺傳習(xí)題進(jìn)行改編、適度拓展遺傳第三定律及表觀遺傳學(xué)等知識。

4.關(guān)注生活，理論聯(lián)系實(shí)際

基于生物學(xué)科核心素養(yǎng)下的高考生物試題所體現(xiàn)的課外信息量越來越多，以能力考查為主的高考生物試題不再拘泥于教材，試題往往以某一生物學(xué)相關(guān)事件為背景，從相關(guān)的社會生產(chǎn)實(shí)踐，影響科學(xué)、技術(shù)和社會的生物新技術(shù)、新進(jìn)展等方面對學(xué)生進(jìn)行多方位、多角度的能力考查。因此，歸類整理生產(chǎn)、生活中的熱點(diǎn)問題，如農(nóng)作物增產(chǎn)、人體健康、遺傳病、環(huán)境污染、現(xiàn)代生物技術(shù)應(yīng)用等問題，積累解決相關(guān)問題的方法技巧，也是提升學(xué)生綜合運(yùn)用能力的途徑之一。