在复习课中进行生物学科核心素养的培养——以“细胞的结构与功能”为例

四川

笔者在思考二轮复习中如何突破“细胞的结构与功能”这一知识模块的难点时，想到了以酵母菌为背景开展专题复习，因为酵母菌是一个代表性生物（细胞）。人教版高中生物教材中与酵母菌有关的知识内容非常多，必修1中有实验“探究酵母菌的呼吸方式”，必修2在基因工程育种中提到“质粒在酵母菌等生物中存在”，必修3中有实验“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”，选修1的专题1“传统发酵技术的应用”中利用各种微生物的发酵作用制作食品，用到的微生物有酵母菌、醋酸菌、毛霉、乳酸菌等。根据教材分析，若对酵母菌开展专题复习，教师可以从酵母菌的结构与功能、酵母菌的相关探究实验两个层面进行分析，而从“酵母菌的结构与功能”层面可突破“细胞的结构与功能”知识板块的难点，这也是进一步复习酵母菌相关实验探究的基础，因此本文拟从该层面入手。

《普通高中生物学课程标准（2017年版）》明确指出，普通高中生物学基本理念之一是学科核心素养的培养，生物学科核心素养包括生命观念、科学思维、科学探究和社会责任。学科核心素养是学科育人价值的集中体现；是学生通过学科学习而逐步形成的正确价值观念、必备品格和关键能力；更是教学及考试评价的依据。因此在复习“细胞的结构和功能”知识模块时，教师也应该尝试从培养学科核心素养这个角度来组织复习。在“酵母菌的结构与功能”层面可以进行“结构与功能”生命观念的养成、“归纳与概括”科学思维的训练及运用所学知识解决生产生活实际问题的能力培养，下面是具体的操作。

第一步：熟读人教版教材选修1的专题1“传统发酵技术的应用”部分，结合教材中对细胞结构与功能的介绍、酵母菌的应用等知识，运用归纳与概括的思维方法，列表比较酵母菌、毛霉（两种真核细胞）与醋酸杆菌、乳酸菌（两种原核细胞）四种代表性生物，重点从细胞结构、功能、应用等层面进行比较、归纳和概括，比较项目参照右表。通过这一环节把真核细胞与原核细胞之间的结构异同点、代谢过程、应用前景等进行归纳，达到培养学生生命观念、科学思维、社会责任等素养的目的。

细胞质基质__________________________________细胞器____________________________________细胞类型（原核/真核）________________________________细胞呼吸方式（写出分阶段反应式、反应场所，归纳反应物、产________物等）________________________________________发酵原理（写总反应式）________________________________________发酵条件_______________________________________在生态系统中的地位（填_____________组成成分）___________________________________________________________________________________________________应用举例________比较项目_________________________酵母菌_ 毛霉__醋酸杆菌 乳酸菌________细胞大小____________________________________________________细胞壁成分____________________________________________________细胞膜成分_______________________________________细胞质______________组成

第二步：以问题串的形式反思概括与归纳的“细胞的结构与功能”是否存在知识点或考点的遗漏，并尽可能多地进行补充完善，形成较为完整的知识体系。

1.有关细胞结构方面的复习问题

（1）关注细胞大小相关考点：细胞大小与代谢有什么关系？细胞体积较小有什么优点？限制细胞长大的因素和细胞不能无限小的原因是什么？原核细胞体积一般都比真核细胞小的原因可能是什么？

（2）关注细胞壁相关考点：真核细胞和原核细胞是否都有细胞壁？自然界中具有细胞壁的生物类型有哪些？各种细胞的细胞壁成分是否都相同？去除细胞壁（保持原生质体的活性）可用什么方法？

（3）关注细胞膜的功能及相关考点：细胞的边界是什么？为什么？真核细胞和原核细胞的细胞膜成分及各种成分的含量是否都相同？细胞膜的功能是什么？

（4）关注生物膜的结构、功能及特点：各种生物膜的组成成分及各种成分的含量是否都相同？生物膜的分子结构模型是什么？生物膜的功能主要取决于膜上的什么物质？生物膜的结构特点和功能特点是什么？各种细胞是否都有生物膜系统？生物膜系统的功能是什么？

（5）关注细胞质基质的功能：细胞质基质的主要功能是什么？

（6）关注分泌蛋白的合成、加工、运输和分泌全过程：腐乳制作过程中，毛霉产生的蛋白酶和脂肪酶发挥了重要作用，这些酶发挥作用的场所是哪里？与脂肪酶产生过程相关的细胞结构可能有哪些？请简述其形成过程。

（7）关注拟核的相关考点：真核细胞和原核细胞中是否都有染色质（体） ？是否都有DNA与蛋白质的复合物？是否都可形成DNA与RNA的杂合双链？

（8）关注质粒的相关考点：真核细胞和原核细胞中是否都有质粒？质粒主要存在于哪里？质粒的结构和作用是什么？

（9）关注细胞核中各结构的作用：核孔、核仁、核膜、染色质（体）的作用分别是什么？染色质与染色体的关系是什么？

（10）关注细胞结构与遗传、变异的关系：真核细胞和原核细胞增殖的方式是什么？可发生的可遗传变异类型分别是什么？

2.有关细胞功能（代谢等）方面的复习问题

（1）关注细胞代谢中的物质变化：NADH（[H]）可以由哪些物质产生？它的产生场所和消耗场所分别是哪里？细胞呼吸中消耗水和产生水的场所分别是哪里？

（2）关注细胞代谢中的能量变化：葡萄糖中稳定的化学能在细胞呼吸中的去向是什么？有氧呼吸与无氧呼吸产生的能量去向相同吗？

（3）关注细胞的物质组成与培养基成分的关联：单细胞生物的培养方式是什么？它们的培养基中应具备的基本营养成分和培养条件分别是怎样的？若要保藏不同菌种留用，它们的保藏方式是什么？

（4）关注微生物的应用：微生物在生态系统中的成分是什么？结合你所学的知识，谈谈这些代表性微生物的应用前景。

综合前面两个步骤，学生对细胞的结构与功能的知识点和可能的考点的掌握就已经比较全面了。

第三步：通过练习（研究往年的相关高考题型为最佳）进一步熟悉考题考查方向、巩固并查漏补缺，彻底突破细胞结构与功能知识板块的重难点，下面举几个例题。

【例1】下列关于地球上最基本的生命系统相同点的叙述不正确的是 （ ）

A.生命活动的主要承担者都是蛋白质

B.遗传信息的主要载体都是染色体

C.遗传信息的翻译场所都是核糖体

D.系统边界的基本支架都具有流动性

【解析】地球上最基本的生命系统是细胞，包括真核细胞和原核细胞，生命活动的主要承担者都是蛋白质，A正确；细胞中的遗传信息是DNA中的碱基排列顺序，原核细胞的DNA在拟核和质粒中，不具有染色体结构，B错误；真核细胞和原核细胞中都具有核糖体，遗传信息的翻译都在核糖体上进行，C正确；系统的边界是细胞膜，其基本支架是磷脂双分子层，具有一定的流动性，D正确。

【答案】B

【例2】如图为酵母菌细胞结构示意图。请回答下列问题：

（1）酵母菌细胞结构与菠菜叶肉细胞相比，最主要的区别是酵母菌_____________；与蓝藻细胞相比，最主要的区别是酵母菌______________。

（2）图中含有 RNA 的结构有_____________（填序号）。

（3）图中不能直接分解葡萄糖但能释放CO2的结构是____________（填序号）。

（4）为制备有活性的酵母菌原生质体，需用酶解法除去结构①，但应在____________溶液中进行。

【解析】（1）酵母菌细胞结构与菠菜叶肉细胞都是真核细胞，它们最主要的区别是酵母菌没有叶绿体；蓝藻是原核细胞，与酵母菌最主要的区别是酵母菌具有以核膜为界限的细胞核。（2）图中有RNA的结构有②（细胞核）、④（核糖体）、⑥（线粒体）、⑧（细胞质基质）。（3）细胞有氧呼吸第二阶段在线粒体基质中进行，丙酮酸与水在相关酶的催化作用下反应产生CO2和[H]，因此图中不能直接分解葡萄糖但能释放CO2的结构是⑥线粒体。（4）为制备酵母菌原生质体，需用酶解法除去结构①，但应在等渗溶液中进行才能确保得到的原生质体的活性。

【答案】（1）没有叶绿体 具有以核膜为界限的细胞核 （2）②④⑥⑧ （3）⑥ （4）等渗

总之，教师要在复习课中达到突破知识板块，并进行生物学科核心素养培养的目的，概括起来就是这三个步骤：运用“归纳与概括”的思维方法列表整理知识点；以问题串形式查漏补缺，明确考查角度；通过习题训练进一步巩固落实相关知识点和考点。