内容正文:
专题四 批判性思维与创新能力
1.考查要求
批判性思维是高考生物学试题中对学生高阶思维能力的核心考查方向。具体要求如下。
质疑与提问:能够基于生物学事实或情境,提出有逻辑的质疑和问题。
证据评估:收集、分析并评估支持或反驳论点的证据,判断其科学性和充分性。
逻辑推理:运用归纳、演绎等推理方式,从已知生物学原理中得出合理结论。
综合论证:整合多角度信息,形成全面、客观的观点,并能够修正或完善原有论点。
专项1 挖掘隐含前提,评估论点
2.设置理由
课程标准要求:新课标强调“科学思维”素养,要求学生具备批判性思维,以解决真实情境中的复杂问题。
高考评价体系:中国高考评价体系将“批判性思维”列为关键能力之一,旨在区分学生思维层次的差异,实现从“解题”到“解决问题”的转变。
学科发展需求:生物学研究常需基于证据和逻辑提出新观点,此类能力是未来科学探究的基础。
专项1 挖掘隐含前提,评估论点
3.本专题的具体内容
考查批判性思维题目的解题方略:独立提出论点→确定论点包含的要点→挖掘隐含的前提条件→收集或评估证据与理由→综合组织论证(论点)。
需要指出的是,在具体题目中不一定包含全部任务,且各个任务的顺序并不固定。
专项1 挖掘隐含前提,评估论点
专项1 挖掘隐含前提,评估论点
能力 阐释
批判性思维的首要任务是明确需要证明的论点是什么。论点是我们支持或反对的观点。高考生物学试题中的论点可能是就某一生物学现象提出的观点或通过生物学实验得出的结论。
在评估论点时,我们需要分析论点所包含的要点,如人教版教材必修1 P96思维训练“运用证据和逻辑评价论点”中,“真核细胞的线粒体起源于原始的需氧细菌”这一论点包含的要点是:线粒体原本是一种可以独立生存的细菌;需氧细菌与真核细胞共生成为细胞内的结构。有时为更好地评估论点,还需要挖掘隐含前提,这些前提往往存在于试题情境信息和生物学事实中。“真核细胞的线粒体起源于原始的需氧细菌”这一论点的隐含前提是:线粒体与原始的需氧细菌在结构、遗传和代谢等方面存在相似性。由此可得出上述思维训练中证据1、证据3和证据4支持这一论点,而证据2不支持。
专项1 挖掘隐含前提,评估论点
解决此类题目的一般策略是:明确需要论证的论点,分析包含的要点,结合试题情境挖掘隐含前提,与已知生物学原理或题目情境对比分析,得出结论。基本流程如下。
专项1 挖掘隐含前提,评估论点
考向1 简单情境
在简单情境的高考生物学试题中,挖掘隐含前提、评估论点的逻辑链条相对清晰。题目通常会直接给出论点及相关证据,学生需快速锁定核心要点。例如,“植物根尖细胞不进行光合作用”这一论点中,其要点为“根尖细胞缺乏进行光合作用的条件”,隐含前提则是“光合作用需要叶绿体和光照,而根尖细胞无叶绿体且无法获得光照”。
专项1 挖掘隐含前提,评估论点
解题时,学生可依据试题给出的细胞结构图示、实验现象描述等信息,将隐含前提与已知生物学原理进行对照。若证据中明确指出根尖细胞无叶绿体,或强调实验环境无光照,即可支持该论点;反之,若证据显示根尖细胞存在类似光合色素等信息,则构成反驳依据。通过这种直接且基础的分析,快速得出论点是否成立的结论,重点考查学生对基础概念的理解与逻辑对应能力。
专项1 挖掘隐含前提,评估论点
典型 例题
典例(2024北京,3)胆固醇等脂质被单层磷脂包裹形成球形复合物,通过血液运输到细胞并被胞吞,形成的囊泡与溶酶体融合后,释放胆固醇。以下相关推测合理的是( )
A.磷脂分子尾部疏水,因而尾部位于复合物表面
B.球形复合物被胞吞的过程,需要高尔基体直接参与
C.胞吞形成的囊泡与溶酶体融合,依赖于膜的流动性
D.胆固醇通过胞吞进入细胞,因而属于生物大分子
[答案] C
专项1 挖掘隐含前提,评估论点
专项1 挖掘隐含前提,评估论点
专项1 挖掘隐含前提,评估论点
学友聊斋
专项1 挖掘隐含前提,评估论点
能力 自评
(2025浙江1月,5)调查发现,中国男性群体的红绿色盲率接近7%,女性群体约为0.5%。男性的红绿色盲基因只传给女儿,不传给儿子。控制人类红绿色盲的基因是( B )
A.常染色体上的隐性基因
B.X染色体上的隐性基因
C.常染色体上的显性基因
D.X染色体上的显性基因
专项1 挖掘隐含前提,评估论点
[能力剖析]
确定需要论证的论点:控制人类红绿色盲的基因的位置和显隐性
要点1:基因在染色体上的位置(常染色体还是性染色体)
要点2:基因的显隐性(显性还是隐性)
挖掘隐含前提
隐含前提:男性红绿色盲率远高于女性,且男性红绿色盲基因只传给女儿,不传给儿子。在遗传规律中,如果是常染色体遗传,男女患病概率理论上相同;如果是伴性遗传,与性别相关,男女患病概率则不同。伴X染色体隐性遗传具有男性患者多于女性患者,且男性的致病基因只能遗传自母亲并遗传给女儿的特点
专项1 挖掘隐含前提,评估论点
结合生物学基本事实辨析论点
从男女患病率看,中国男性群体红绿色盲率接近7%,女性群体约为0.5%,男性患病率远高于女性,不符合常染色体遗传男女患病概率大致相等的特点,所以可排除常染色体遗传
依据男性红绿色盲基因只传给女儿,不传给儿子这一特点,符合伴X染色体隐性遗传中男性的X染色体上的致病基因传递规律。若为X染色体上显性基因控制的遗传病,则女性患病率应高于男性,与已知情况不符,所以排除X染色体上的显性基因。而伴X染色体隐性遗传符合题中所给的男女患病率及基因传递特点,所以控制人类红绿色盲的基因是X染色体上的隐性基因, B项正确
专项1 挖掘隐含前提,评估论点
考向2 复杂情境
在复杂情境的高考生物学试题中,评估论点的难度有所提升。复杂情境常涉及多因素交互、多步骤流程或模糊的信息呈现,增加了论点剖析与隐含前提挖掘的复杂性。解题时,需仔细梳理情境中的各类信息,从繁杂的生物学过程描述里提炼出与论点相关的隐含前提,将隐含前提与已知生物学原理结合,综合判断证据对论点的支持或反驳情况,这对学生的信息整合能力、知识迁移能力以及逻辑推理能力均有较高要求。
专项1 挖掘隐含前提,评估论点
典型 例题
典例(2025北京,8)蝴蝶幼虫取食植物叶片,萝藦类植物进化出产生CA的能力,CA抑制动物细胞膜上N酶的活性,对动物产生毒性,从而阻止大部分蝴蝶幼虫取食。斑蝶类蝴蝶因N酶发生了一个氨基酸替换而对CA不敏感,其幼虫可以取食萝藦。下列叙述错误的是( )
A.斑蝶类蝴蝶对CA的适应主要源自基因突变和选择
B.斑蝶类蝴蝶取食萝藦可减少与其他蝴蝶竞争食物
C.N酶基因突变导致斑蝶类蝴蝶与其他蝴蝶发生生殖隔离
D.萝藦类植物和斑蝶类蝴蝶的进化是一个协同进化的实例
专项1 挖掘隐含前提,评估论点
专项1 挖掘隐含前提,评估论点
[答案] C
专项1 挖掘隐含前提,评估论点
能力 自评
(2024浙江6月,7)溶酶体内含有多种水解酶,是细胞内大分子物质水解的场所。机体休克时,相关细胞内的溶酶体膜稳定性下降,通透性增高,引发水解酶渗漏到细胞质基质中,造成细胞自溶与机体损伤。下列叙述错误的
是( C )
A.溶酶体内的水解酶由核糖体合成
B.溶酶体水解产生的物质可被再利用
C.水解酶释放到细胞质基质会全部失活
D.休克时可用药物稳定溶酶体膜
专项1 挖掘隐含前提,评估论点
[能力剖析]
论点:水解酶释放到细胞质基质会全部失活
↓
隐含条件:溶酶体内是酸性环境,细胞质基质接近中性
↓
辨析论点:溶酶体内的pH比细胞质基质低,水解酶释放到细胞质基质后活性下降,但仍有活性,因此会造成细胞自溶与机体损伤
专项1 挖掘隐含前提,评估论点
题号 选题理由
1 依托心肌损伤、巨噬细胞,考查细胞代谢知识,培养科学思维
2 以抗体药物阻断肺癌细胞HER2受体引发凋亡为情境,综合考查细胞凋亡特征、受体功能及逻辑推理能力
3 挖掘题干隐含条件
4 围绕水稻分蘖,考查生长素调节,增强逻辑推理与知识应用能力
5 以piRNA复合物作用为背景,考查基因表达,提升分子机制分析能力
6 以神经调节为情境,考查学生对核心概念的理解
7 以神经元结构为素材,考查细胞结构功能,培养概念综合运用能力
专项1 挖掘隐含前提,评估论点
考向1 简单情境
1.(2024山东,2)心肌损伤诱导某种巨噬细胞吞噬、清除死亡的细胞,随后该巨噬细胞线粒体中NAD+浓度降低,生成NADH的速率减小,引起有机酸ITA的生成增加。ITA可被细胞膜上的载体蛋白L转运到细胞外。下列说法错误的是( C )
A.细胞呼吸为巨噬细胞吞噬死亡细胞的过程提供能量
B.转运ITA时,载体蛋白L的构象会发生改变
C.该巨噬细胞清除死亡细胞后,有氧呼吸产生CO2的速率增大
D.被吞噬的死亡细胞可由巨噬细胞的溶酶体分解
专项1 挖掘隐含前提,评估论点
[能力剖析] 隐含条件:心肌损伤诱导某种巨噬细胞吞噬、清除死亡的细胞,随后该巨噬细胞线粒体中NAD+浓度降低,生成NADH的速率减小,说明有氧呼吸减弱。巨噬细胞吞噬死亡细胞的过程为胞吞,该过程需要细胞呼吸提供能量,A项正确。载体蛋白在转运相关物质时,要与被转运的物质结合,因此转运ITA时,载体蛋白L的构象会发生改变,B项正确。根据隐含条件可知,该巨噬细胞清除死亡细胞后,线粒体中NAD+浓度降低,有氧呼吸第二阶段受到抑制,有氧呼吸产生CO2的速率减小,C项错误。被吞噬的死亡细胞可由巨噬细胞的溶酶体分解,为机体的其他代谢提供原料,D项正确。
专项1 挖掘隐含前提,评估论点
2.(2024天津,7)某抗体类药物能结合肺癌细胞表面HER2受体,阻断受体功能,引起癌细胞发生一系列变化而凋亡。下列对癌细胞变化的分析不合理的是( A )
A.凋亡基因表达上调,提示HER2受体被激活
B.细胞由扁平形变为球形,提示细胞骨架受到影响
C.细胞膜的磷脂酰丝氨酸由内侧翻转到外侧,提示细胞膜流动性改变
D.基因组DNA被降解成约200碱基对的小片段,提示DNA酶被激活
专项1 挖掘隐含前提,评估论点
[能力剖析] 隐含条件:抗体通过阻断HER2受体功能引发凋亡,即HER2受体可能与细胞增殖或生存信号相关(如促进细胞分裂、抑制凋亡)。逻辑推论:阻断HER2受体功能会抑制癌细胞生存,进而激活凋亡通路;若HER2受体功能正常,则应增强癌细胞的生存能力,与凋亡的发生矛盾,A项不合理。细胞骨架与细胞形态的维持有关,细胞由扁平形变为球形,提示细胞骨架受到影响,B项合理。细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层,磷脂酰丝氨酸是磷脂分子的一种,如果细胞膜的磷脂酰丝氨酸由内侧翻转到外侧,提示细胞膜流动性改变,C项合理。DNA酶可以将DNA分子水解,如果基因组DNA被降解成约200碱基对的小片段,提示DNA酶被激活,D项合理。
专项1 挖掘隐含前提,评估论点
3.(2025河南,5)导管是被子植物木质部中运输水分和无机盐的主要输导组织,由导管的原始细胞分裂、分化、死亡后形成。下列叙述正确的是( C )
A.细胞坏死形成导管的过程是一种自然的生理过程
B.分化成熟后的导管仍具备脱分化和再分化的能力
C.导管的原始细胞与叶肉细胞的基因表达情况存在差异
D.细胞骨架在维持导管的形态及物质的运输中发挥作用
专项1 挖掘隐含前提,评估论点
[能力剖析] 隐含条件:形成导管的细胞死亡属于细胞凋亡,是一种基因决定的自然的生理过程,不是细胞坏死,A项错误。隐含条件:分化成熟后的导管是死细胞,不具备脱分化和再分化的能力,B项错误。隐含条件:导管原始细胞与叶肉细胞的遗传物质相同,但结构、形态和功能的差异源于细胞分化过程中的基因选择性表达,C项正确。隐含条件:成熟的导管细胞为长管状的死细胞,没有细胞骨架,D项错误。
专项1 挖掘隐含前提,评估论点
4.(2024河北,9)水稻在苗期会表现出顶端优势,其分蘖相当于侧枝。AUX1是参与水稻生长素极性运输的载体蛋白之一。下列分析错误的是( B )
A.AUX1缺失突变体的分蘖可能增多
B.分蘖发生部位生长素浓度越高越有利于分蘖增多
C.在水稻的成熟组织中,生长素可进行非极性运输
D.同一浓度的生长素可能会促进分蘖的生长,却抑制根的生长
专项1 挖掘隐含前提,评估论点
[能力剖析] 隐含条件:水稻在苗期会表现出顶端优势,其分蘖相当于侧枝。隐含条件:苗期水稻基部生长素浓度过高,抑制了分蘖的发生;AUX1是参与水稻生长素极性运输的载体蛋白之一,该载体影响生长素的极性运输过程,进而影响水稻的生命活动。AUX1缺失突变体不能极性运输生长素,使水稻基部生长素减少,分蘖可能增多,A项正确。生长素具有高浓度抑制生长的特点,因此,并非分蘖发生部位生长素浓度越高越有利于分蘖增多,B项错误。在水稻的成熟组织中,生长素可以通过输导组织进行非极性运输,C项正确。同一植物的不同器官对生长素的敏感性不同,根的敏感性最强,因此同一浓度的生长素可能会促进分蘖的生长,却抑制根的生长,D项正确。
专项1 挖掘隐含前提,评估论点
考向2 复杂情境
5.(2025山东济南一模)piRNA是存在于哺乳动物生殖细胞内的一类长度约为30个核苷酸的小RNA,其与Piwi蛋白特异性结合形成复合物后,在目标mRNA的降解、核DNA甲基化修饰和激活蛋白质翻译等过程中发挥着重要作用,是精子发育调控机制中的重要成分。下列说法错误的是( D )
A.由于基因突变导致的Piwi结构改变不会引起piRNA结构的改变
B.piRNA—Piwi蛋白复合物具有识别功能
C.piRNA—Piwi蛋白复合物发挥作用的场所有细胞核和细胞质
D.piRNA既可以直接调控转录过程又可以直接调控翻译过程
专项1 挖掘隐含前提,评估论点
[能力剖析] 隐含条件:基因表达包括转录和翻译两个过程,其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程,该过程主要在细胞核中进行,需要RNA聚合酶的参与;翻译是以mRNA为模板合成蛋白质的过程,该过程发生在核糖体上,需要以氨基酸为原料,还需要酶、能量和tRNA等。基因突变是指DNA分子中发生碱基的替换、增添和缺失,而引起的基因结构的改变。Piwi蛋白的合成受基因指导,基因突变导致Piwi结构改变,影响Piwi蛋白的结构,piRNA的结构由自身的核苷酸序列决定,与Piwi蛋白的结构无关,A项正确。
专项1 挖掘隐含前提,评估论点
由题干可知,piRNA与Piwi蛋白特异性结合形成复合物后,在目标mRNA的降解、核DNA甲基化修饰和激活蛋白质翻译等过程中发挥着重要作用。要实现对目标mRNA的降解作用,piRNA—Piwi蛋白复合物需要识别目标mRNA,因此该复合物具有识别功能,B项正确。根据题干可知,piRNA—Piwi蛋白复合物在目标mRNA的降解、核DNA甲基化修饰和激活蛋白质翻译等过程中发挥作用。核DNA甲基化修饰发生在细胞核中,而目标mRNA的降解和激活蛋白质翻译过程在细胞质中进行,所以piRNA—Piwi蛋白复合物发挥作用的场所有细胞核和细胞质,C项正确。piRNA通过影响核DNA甲基化修饰,间接调控转录过程,D项错误。
专项1 挖掘隐含前提,评估论点
6.(2024重庆,3)正常重力环境中,成骨细胞分泌的PGE2与感觉神经上的EP4结合,将信号传入下丘脑抑制某类交感神经活动。进而对骨骼中血管和成骨细胞进行调节,促进骨生成以维持骨量稳定。长时间航天飞行会使宇航员骨量下降。下列分析合理的是( D )
A.PGE2与EP4的合成过程均发生在内环境
B.PGE2与EP4的结合使骨骼中血管收缩
C.长时间航天飞行会使宇航员成骨细胞分泌PGE2增加
D.使用抑制该类交感神经的药物有利于宇航员的骨量恢复
专项1 挖掘隐含前提,评估论点
[能力剖析] 正常重力→PGE2分泌↑→PGE2与EP4结合→某类交感神经抑制→血管舒张、成骨细胞激活→骨量维持
失重情况→PGE2分泌↓→PGE2与EP4结合↓→交感神经活跃→血管收缩、成骨细胞功能抑制→骨量下降
药物干预→直接抑制交感神经→恢复血管舒张与成骨细胞活性→骨量恢复
PGE2和EP4的合成是在细胞内进行的,不是在内环境中,A项不合理。PGE2与EP4结合抑制交感神经活动,而交感神经兴奋才会使血管收缩,故该结合会使骨骼中血管舒张,B项不合理。航天飞行失重状态下,骨骼缺乏机械刺激,成骨细胞活性降低,PGE2分泌减少,C项不合理。抑制该类交感神经活动可模拟正常重力下的调节机制,解除其对骨生成的抑制,促进血管舒张与成骨细胞功能,利于宇航员骨量恢复,D项合理。
专项1 挖掘隐含前提,评估论点
7.(2025山东青岛一模)尼氏体和神经原纤维是神经元的特征性结构,尼氏体由粗面内质网和游离核糖体构成,神经原纤维由微管蛋白、神经丝蛋白等蛋白质纤维构成。当神经元损伤时能引起尼氏体减少乃至消失,在损伤得到恢复后,尼氏体的数量可以恢复。下列说法错误的是( A )
A.尼氏体的主要功能是合成蛋白质,神经递质均在尼氏体合成后储存在突触小泡中
B.尼氏体数量与神经元的功能有关,可通过尼氏体数量来判断神经元的功能状态
C.推测神经原纤维能构成神经元的细胞骨架,具有参与细胞内物质运输的功能
D.经高温处理的神经丝蛋白空间结构发生改变后,仍能与双缩脲试剂产生紫色反应
专项1 挖掘隐含前提,评估论点
[能力剖析] 隐含条件:细胞骨架是真核细胞中由微管、微丝和中等纤维构成的蛋白质纤维网架结构。细胞骨架具有锚定支撑细胞器及维持细胞形态的功能,细胞骨架在细胞分裂、细胞生长、细胞物质运输等许多生命活动中都具有非常重要的作用。神经递质的化学本质不都是蛋白质,不都在尼氏体合成,A项错误。神经元损伤时能引起尼氏体减少乃至消失,在损伤得到恢复后,尼氏体的数量可以恢复,因此可判断尼氏体数量与神经元的功能有关,可通过尼氏体数量来判断神经元的功能状态,B项正确。细胞骨架的化学本质是蛋白质纤维,神经原纤维由微管蛋白、神经丝蛋白等蛋白质纤维构成,因此推测神经原纤维能构成神经元的细胞骨架,具有参与细胞内物质运输的功能,C项正确。高温处理使神经丝蛋白空间结构被破坏变性失活,但不破坏肽键,因此变性后的蛋白质仍能与双缩脲试剂产生紫色反应,D项正确。
专项1 挖掘隐含前提,评估论点
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