刘晓菊

（河北省秦皇岛市第一中学 河北秦皇岛 066000）

《普通高中生物生物学课程标准（2017年版）》明确提出要培养学生的科学思维。科学思维是指尊重事实和证据，崇尚严谨和务实的求知态度，运用科学的思维方法认识事物、解决实际问题的思维习惯和能力。高考题常以科技、生产、生活、科研等内容为背景材料，设置因果推断、依据或理由阐述类题目，不仅考查考生必备知识和关键能力，还着重考查了考生的科学思维。这类题目创新性和选拔性强，部分考生由于表达句式缺失，或是答不到关键点，容易失分。在专题复习的课堂教学中，教师应培养学生的推理逻辑思维能力和语言表达能力，帮助学生寻找及解题规律、归纳解题方法。笔者尝试对这类原因分析类题目做了归类和典例分析，在课堂教学中渗透解答策略，以期提高学生答题技巧。

此类题目的解答要在题目给出的条件信息（A事件）与出现的生物学现象、属性或过程（B事件）之间建立因果联系，借助生物学理论、规律或实践给出关键中间“桥梁”是解决该类问题的关键。一般而言，中间“桥梁”要能够在A事件与B事件之间构成层层递进、环环相扣的逻辑因果推理链条。教师在题目讲解中，可训练学生用以下句式来分析解答题目：“因为……，于是（而/并且）……，所以……。”“因为……（事件A）”“所以……（事件B）”都可以在题干图文信息中找到或提炼出来，关键是“于是（而/并且）……”作为桥梁信息，需要用到生物学理论、规律或知识。例如，对于试题“病毒不属于生命系统的原因是____________”，甲学生答“病毒不具细胞结构”；
乙学生答“病毒没有生命系统的具有的结构”；
丙学生答“因为病毒不能独立完成生命活动，而生命系统能独立完成生命活动，所以病毒不属于生命系统”。其中，丙的答案更加准确，而甲和乙的答案没有在病毒的特征与生命系统的特征之间建立合理的联系，未形成完整的因果逻辑思维。

【例1】（2021年·河北卷·21题节选）（2）呼吸道黏膜受损者更易被VZV（水痘-带状疱疹病毒）感染，原因是_________。VZV感染引发机体的_________（填“特异性”或“非特异性”）

参考答案：免疫系统的第一道防线被破坏，防卫功能减弱 特异性

试题分析：“呼吸道黏膜受损”是事件A，“更易被VZV感染”是事件B，试题要求学生在A与B之间建立“桥梁”信息，使因果推理成立。这里应用的生物学理论为：呼吸道黏膜属于人体第一道防线，如果受损，病毒VZV很容易进入人体内部引起感染。所以该题答案为：“呼吸道黏膜属于人体免疫系统第一道防线因为呼吸道黏膜受损，而受损后防卫功能减弱，所以更易被VZV（水痘-带状疱疹病毒）感染。对表意经过提炼精简后，学生则可得出恰当的答案。”

【例2】（2020年·新课标Ⅲ·32题节选）普通小麦是目前世界各地栽培的重要粮食作物。普通小麦的形成包括不同物种杂交和染色体加倍过程，如图1所示（其中A、B、D分别代表不同物种的一个染色体组，每个染色体组均含7条染色体）。在此基础上，人们又通过杂交育种培育出许多优良品种。回答下列问题：

图1 普通小麦的形成过程图解

（1）在普通小麦的形成过程中，杂种一是高度不育的，原因是_________________________________。

参考答案：（1）因体内无同源染色体，所以不能进行正常的减数分裂（不能产生正常的配子）。

试题分析：由题干可知，A、B、D分别代表不同物种的一个染色体组，相互之间不存在同源染色体，由图1可知一粒小麦与斯氏麦草属于不同物种，杂交后获得的杂种一（含AB）细胞内无同源染色体，不能进行正常的减数分裂，所以高度不育，必须经过人工处理，染色体数目加倍后才能获得可育的拟二粒小麦。由此可知，事件A为“一粒小麦（含染色体组AA）与斯氏麦草（含染色体组BB）属于不同物种，杂交后获得杂种一（含染色体组AB）”；
事件B为“杂种一高度不育”。学生需要建立的桥梁信息为“杂种一（AB）不含同源染色体，不能进行正常减数分裂产生正常配子。”

此类题目通常给出特定的情境，要求学生分析某项生物因素的数量变化（增/减）的原因，学生常会因为作答不够全面而失分。分析某项因素数量变化的原因时，教师应引导学生从“来源”和“去路”两个方面入手。

【例3】（2021年·山东卷·21题节选）光照条件下，叶肉细胞中O2与CO2竞争性结合C5，O2与C5结合后经一系列反应释放CO2的过程称为光呼吸。向水稻叶面喷施不同浓度的光呼吸抑制剂SoBS溶液，相应的光合作用强度和光呼吸强度见表1。光合作用强度用固定的CO2量表示，SoBS溶液处理对叶片呼吸作用的影响忽略不计。

表1 不同浓度的光呼吸抑制剂SoBS溶液下的光合作用强度和光呼吸强度

（1）光呼吸中C5与O2结合的反应发生在叶绿体的______中。正常进行光合作用的水稻，突然停止光照，叶片CO2释放量先增加后降低，CO2释放量增加的原因是____________________________。

参考答案：（1）基质；
光照停止，产生的ATP、[H]（NADPH）减少，暗反应消耗的C5减少，C5与O2结合增加，产生的CO2增多。

试题分析：分析题中文字和表格信息可知：暗反应消耗CO2，属于CO2的去路；
光呼吸会抑制暗反应，也会使C5消耗减少，光呼吸过程中O2与C5结合会产生CO2，是CO2的来源之一。因C5位于叶绿体基质中，则O2与C5结合发生的场所在叶绿体基质中。突然停止光照，则光反应产生的ATP、[H]（NADPH）减少，使暗反应消耗的CO2和C5减少，C5与O2结合产生的CO2增多，所以CO2释放量增加的原因是消耗减少，生成量增加。

【例4】（2021年·河北卷·22题节选）为探究全球气候变暖对生态系统的影响，研究者将20个人工淡水池塘均分成两组，对照组保持环境温度，实验组始终比对照组高4℃（利用温控装置），并从附近淡水栖息地搜集水生生物投入池塘。连续多年观测发现，池塘逐渐形成主要由浮游植物和浮游动物组成的群落。第15年时，池塘中浮游植物和浮游动物生物量（单位体积水体中生物体的质量）的检测结果如图2所示。回答下列问题：

（3）从能量流动角度分析，升温导致该生态系统总生物量降低的原因可能是___________________。

图2 第15年池塘中浮游植物和浮游动物生物量检测结果

参考答案：温度升高使浮游植物光合强度下降，固定的太阳能减少，且呼吸强度增强，浮游植物积累的有机物下降。这样流入浮游动物的生物量减少，导致浮游动物的生物量也下降。

试题分析：题目要求学生从能量流动角度分析。该生态系统中浮游植物为生产者，浮游动物为初级消费者，生态系统的总生物量变化可主要从这二者的生物量变化进行分析。生产者光合作用是生物量增加的“来源”，二者的呼吸作用消耗有机物是使生物量减少的“去路”。温度升高，浮游植物光合作用需要的酶的最适温度低于呼吸作用需要的酶的最适温度，导致浮游植物净光合强度下降，固定的太阳能减少且呼吸强度增强，所以浮游植物生物量下降。这样流入浮游动物的能量减少，导致浮游动物的净存生物量也下降。

此类试题一般要求考生作答“选用……而不选用……”的原因分析，或阐述“是……而不是……”的理由。对于这类试题，考生往往因作答不全面而导致失分。这类题目的答题策略是既要说明肯定前者的原因，也要阐明否定后者的原因。

【例5】（2019年·全国卷I·38题节选）基因工程中可以通过PCR技术扩增目的基因。回答下列问题。

（3）目前在PCR反应中使用Taq酶而不使用大肠杆菌DNA聚合酶的主要原因是__________________。

参考答案：Taq酶热稳定性高，大肠杆菌的DNA聚合酶在高温下会变性失活。

试题分析：PCR过程中需要不断的改变温度，宜选用耐高温的DNA聚合酶，而Taq酶热稳定性高，大肠杆菌的DNA聚合酶在高温下会变性失活，作答中需将选择Taq酶的原因和不选择大肠杆菌DNA聚合酶的原因都描述出来。

此类试题将两个或多个对象的变化作为结果，设置问题要求考生根据已知信息比较分析出现差异性结果的原因。该类题目的解题关键是对题目所给信息进行提取加工，找到引起对象变化的原因。因为“引起不同对象变化的原因”存在差异，导致“不同对象变化的结果”也存在差异。

【例6】（2018年·全国卷Ⅰ·30题节选）甲、乙两种植物净光合速率随光照强度的变化趋势如图3所示。回答下列问题：

图3 甲、乙植物净光合速率随光照强度变化示意图

（2）甲、乙两种植物单独种植时，如果种植密度过大，那么净光合速率下降幅度较大的植物是_____，判断的依据是______________________。

参考答案为：（2）甲；
光照强度降低导致甲植物净光合速率降低的幅度比乙大，种植密度过大，植株接受的光照强度减弱，导致甲植物净光合速率下降幅度比乙大。

试题分析：图中曲线显示，光照强度降低导致甲植物和乙植物净光合速率都下降，且甲植物净光合速率降低的幅度比乙大。甲、乙两种植物单独种植时，如果种植密度过大，会导致光照强度相对较低。为什么二者下降幅度有差异呢？图中信息显示，随光照强度的变化，植物的净光合速率变化曲线的斜率不同，甲植物对应曲线斜率较大，所以当光照强度在特定范围内下降时，甲植物净光合速率下降幅度也比乙植物净光合速率下降幅度大。

该类题目通过现象、结果或事实的描述，设置问题让考生归纳并得出结论，并说明依据。例如，针对试题“正常基因编码的血红蛋白组成的红细胞正常，异常基因编码的血红蛋白组成的红细胞结构异常，其功能也受到影响，这个实例说明基因与性状的关系是怎样的？”，可作答：由正常基因对应正常血红蛋白导致出现正常性状，异常基因导致血红蛋白异常，从而使其组成的红细胞结构和功能都异常，可知基因通过控制蛋白质的结构来控制生物体的性状。

【例7】（2019年·浙江卷·31题节选）某种昆虫眼色的野生型和朱红色、野生型和棕色分别由等位基因A、a和B、b控制，两对基因分别位于两对同源染色体上。为研究其遗传机制，进行了杂交实验，结果见表2。

表2 杂交实验结果

回答下列问题：

（1）野生型和朱红眼的遗传方式为_________，判断的依据是_________________________________。

参考答案：伴X染色体隐性遗传；
杂交组合甲的亲本均为野生型，F1中雌性个体均为野生型，而雄性个体中出现了朱红眼。

试题分析：首先判断性状的显隐，表中显示杂交组合甲的子代出现野生型和朱红眼两种性状，说明朱红眼相对野生型是隐性性状，且遗传方式受到性别影响，应为伴性遗传，由此可排除Y染色体遗传，应为伴X遗传。后进行验证：两个野生型亲本杂交，得到雌性后代全是野生型，雄性后代既有野生型又有朱红眼，说明雌性母本为杂合子，进一步可推断出野生型和朱红眼的遗传方式为伴X染色体隐性遗传。

高考题会常出常新，因此训练学生推理判断、因果分析的科学思维非常必要。教师应引导学生构建这类试题的解题思路模型，学习读题解题策略，养成用精简、专业术语表达的习惯。

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