例析“细胞的分子基础”选择题命题“陷阱”

江苏 熊有威

“细胞的分子基础”是高中生物学科的重要知识模块，也是高考重点考查的内容之一。此模块知识点琐碎，造成学生在解题过程中出现易忘、易错、易混的现象。命题者通常在试题命制过程中设置各种各样的“陷阱”考查学生的解题能力，注重发展学生的学科核心素养。基于此，笔者以典型试题为例进行剖析，归纳、总结出此模块选择题中常见的“陷阱”，以期为广大师生的高三复习备考提供方法、依据。

1.欲盖弥彰，淡化重要信息

新教材、新课标、新高考背景下，依据学科核心素养的高考命题趋势更倾向于真实情境和复杂情境在选择题题干中分布，有效信息往往深藏于题干之中，对学生的审题和解题造成干扰。此类试题需要学生认真细致审题方能正确解答。

【例1】研究表明，溶液浓度升高，冰点降低。“霜打”后的青菜格外“甜”。下列分析错误的是 （ ）

A.结合水增多，增强抗寒能力

B.多糖水解成单糖，细胞液浓度升高，冰点降低

C.霜打后的青菜细胞中还有自由水

D.该现象是青菜对低温环境的一种不适应的表现

【答案】D

【错因分析】本题以日常生活中的民俗民谚为情境，考查学生获取信息的能力。正确理解植物抗逆性与细胞内自由水和结合水的关系是解答本题的关键。学生由于审题不严谨，没有注意到青菜格外“甜”的原因是植物体内多糖水解成单糖，可能会错选B 项。

【解析】植物细胞内自由水和结合水的比例与其抗逆性息息相关，由于自由水为细胞代谢提供介质，结合水参与细胞结构组成，所以当自由水/结合水的值越低，细胞代谢能力越弱，抗逆性越强。当环境温度较低时，如果自由水含量过高，会导致细胞液结冰而对细胞结构造成损伤。因此，植物为了应对低温环境，会加速体内多糖水解成单糖，增加细胞液浓度，降低其冰点，以适应低温环境。解答此题的关键在于深挖“谚语”中的基础生物学知识，找到隐含在题干中的关键信息：“溶液浓度升高”是细胞内自由水比例减少造成的，青菜格外“甜”是植物体内的多糖水解成单糖造成的。

【应对策略】本题的知识点是细胞内水的存在形式和功能，仅仅掌握“死知识”并不是做对此题的关键，还需要学生认真、细致地审题，思考知识的内在联系。因此，学生复习过程中要锻炼发散思维，把握知识之间的内在联系，将书本知识与生活实践相结合。

【变式1】生命科学研究中常用“建模”方法表示微观物质的结构，图1 中1～3 分别表示动物细胞中常见的三种大分子有机物，每种有机物都有其特定的基本组成单位。则1～3 可分别表示 （ ）

图1

A.多肽、RNA、糖原

B.DNA、RNA、纤维素

C.DNA、蛋白质、糖原

D.多肽、RNA、淀粉

【答案】A

【错因分析】本题以细胞中的三类生物大分子的结构和分布为基础知识，意在考查考生从题干和题图中获取信息的能力。学生能够根据知识储备确定图中的生物大分子类别，但是容易疏忽题干上的“动物细胞”条件而将图中“3”表示的生物大分子误判为纤维素和淀粉。

【解析】厘清常见生物大分子的单体组成是解答本题所需的基本知识点，多肽和蛋白质由多种氨基酸按照一定顺序排列而成；RNA 由4 种核糖核苷酸连接而成；DNA 由4 种脱氧核糖核苷酸连接而成；淀粉、纤维素和糖原均是由许多葡萄糖分子聚合形成的多糖。此题中关键信息被抽象成图片信息，而冗长的题干将“动物细胞”很好地隐藏起来，让学生误认为是植物细胞。图中“1”表示由8 种不同的单体构成的生物大分子，这些不同的单体只能表示不同的氨基酸，因此图中“1”可能是蛋白质或多肽；图中“2”由4 种不同的单体构成且为单链，可以表示4 种核糖核苷酸，因此图中“2”可能是RNA；图中“3”是由同一种单体构成的生物大分子，淀粉、纤维素和糖原的单体都是葡萄糖，但是题干限定为动物细胞，因此图中“3”只能是糖原。

2.概念杂糅，凸显知识细节

概念杂糅就是将众多结构和功能相似的生物分子杂糅在一起，利用重要生物分子的共性与差异干扰学生的判断力。此类试题题干和选项文字表述单一，但是承载的知识面极广，学生解题过程中需要注意知识间的内在牵连。

【例2】下列关于元素和化合物的叙述，错误的是 （ ）

A.DNA 和ATP 中的氮元素都存在于碱基中

B.人体血浆中含有的糖包括葡萄糖、果糖和半乳糖

C.碳链是淀粉、脂肪、蛋白质等有机物的基本骨架

D.构成血红蛋白的某些氨基酸中含有硫、铁等元素

【答案】D

【错因分析】本题的A、B、C、D 四个选项都存在误判的因素，A 选项中发生误判的原因在于无法辨析DNA、RNA 和ATP 的结构异同点；B 选项中的果糖是植物体内才存在的物质，很多同学没有将知识进行迁移，疏忽了通过食物吸收这一过程而误认为人体血浆中没有，导致错选；C 选项中很多学生在学习细胞中的各种化合物时，往往“死记”各种化合物及元素组成，忽略了对概念的理解，造成对碳链概念的迷思，导致错选；D 选项中血红蛋白的概念本源是由各种氨基酸和血红素构成，学生往往机械性以为血红蛋白上也有铁元素。

【解析】厘清元素与化合物之间的对应关系是解答本题的关键。DNA、RNA 和ATP 中的氮元素都是存在于碱基中；营养物质的消化、吸收都是需要依赖血浆的运输作用，故血浆中有原本存在的葡萄糖，也有从外界吸收的果糖和半乳糖；生物大分子都是以碳链为基本骨架，如淀粉、蛋白质的组成单体都是以相邻的碳原子为“桥梁”顺次相连构成的；血红蛋白由球蛋白和血红素组成，其中珠蛋白由多种氨基酸脱水缩合而成，可能含有硫元素，而血红素含有铁元素。元素和化合物的种类繁多，知识点细碎，精准把握不同知识点的内在牵连，才能避免错选。

【应对策略】本试题主要考查学生对生物分子元素组成和内环境基本物质组成等核心知识的理解及应用能力。如果学生能够具备理解或解释生物学相关现象的意识、观念以及思想方法就能轻松规避命题者设置的种种“陷阱”。因此，学生在高三复习过程中应该在较好地理解生物学概念的基础上形成生命观念，如结构与功能观、稳态与平衡观等；能够用生命观念认识生物的多样性、统一性、独特性和复杂性，形成科学的自然观和世界观，并以此指导探究生命活动规律，解决实际问题。

【变式2】下列关于构成生物体的元素和化合物的叙述，错误的是 （ ）

A.RNA 和ATP 中都含有腺嘌呤核苷

B.胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分之一

C.蔗糖可为植物细胞中的蛋白质合成提供碳源

D.碳是构成活细胞的最基本元素，也是含量最多的元素

【答案】D

【错因分析】本题的核心概念较多，内容琐碎，学生如果对腺嘌呤核苷的结构组成理解不清，就容易错选A 选项；蔗糖作为植物细胞的能源物质是选修3“植物组织培养技术”的知识点，学生联想思维受限，也容易造成错选；D 选项中“含量”和“数量”记忆有误，也会造成错选。

【解析】常见大分子物质的组成和功能之间存在着内在的联系，RNA 和ATP 的结构组成中都含有腺嘌呤核苷；动、植物细胞膜都含有固醇类物质，但是动物细胞膜中特有的成分是胆固醇；生物体内蛋白质的合成和加工过程需要消耗能量，而糖类是其重要的能量来源之一，蔗糖能为植物细胞的培养提供碳源；碳是构成活细胞的最基本元素，但活细胞中含量最多的元素是氧元素，氢元素是细胞中数量最多的元素。

3.故意迷惑，增加干扰信息

这类试题中往往会有较多的图片信息和文字信息，通过给出与教材知识不符的特殊信息或者干扰信息来加大学生审题的难度。

【例3】巯基和二硫键对于蛋白质的结构及功能极为重要。研究发现，当细胞受到冰冻时，蛋白质分子相互靠近，当接近到一定程度时，蛋白质分子中相邻近的巯基（—SH）氧化形成二硫键（—S—S—）。解冻时，蛋白质氢键断裂，二硫键仍保留。下列说法错误的是 （ ）

图2

A.巯基位于氨基酸的R 基上

B.结冰后产物总的相对分子质量相比未结冰有所下降

C.结冰和解冻过程涉及肽键的变化

D.抗冻植物有较强的抗巯基氧化能力

【答案】C

【错因分析】本题中题干信息量大，所描述的巯基脱氢形成二硫键的过程容易与氨基酸脱水缩合形成肽键的过程混淆，导致错选。

【解析】氨基酸种类的不同关键在于R 基的不同，巯基中含有S 元素，由氨基酸的结构通式可知，巯基位于氨基酸的R 基上，A 正确；结冰后产物蛋白质分子中相邻近的巯基氧化形成二硫键，会失去2 个H 原子，所以分子量比未结冰前有所下降，B 正确；结冰和解冻过程中涉及氢键和二硫键的变化，属于蛋白质空间结构的改变，不涉及肽键的改变，C 错误；细胞受冻时，蛋白质分子中相邻近巯基会被氧化成二硫键，抗冻植物能够适应寒冷环境，可推知抗冻植物有较强的抗巯基氧化能力，D 正确。D 选项的内容是对题干信息进一步提炼的结果。题干中二硫键的形成过程中涉及氢原子的脱去，与肽键形成过程较为相似；而二硫键在维持多肽链空间盘曲中的作用又与氢键相似，这些信息对学生的正确解题造成干扰。

【应对策略】本试题是对蛋白质的结构和功能的综合考查，题干图文信息量大，需要学生认真、细致地对科学信息进行处理，特别是对脱离教材的陌生信息的获取能力。因此，要想高效解决此类题目，需要学生结合所学知识对题干信息进行对比、分析和推理，从而找到解题线索。

【变式3】哺乳动物的催产素具有催产和排乳的作用，加压素具有升高血压和减少排尿的作用。两者结构简式如图3 所示，各氨基酸残基用3 个字母缩写表示。下列叙述正确的是 （ ）

图3

A.两种激素都是由八肽环和三肽侧链构成的多肽类化合物

B.氨基酸之间脱水缩合形成水分子中氢全部来自氨基

C.肽链中游离氨基的数目与参与构成肽链的氨基酸种类无关

D.两种激素间因2 个氨基酸种类不同导致生理功能不同

【答案】D

【错因分析】本题的图片信息中故意将多肽链画成环状，干扰学生对二硫键的观察，让学生误认为两种激素均是环肽，造成错选。

【解析】题干中的两种蛋白质类激素的氨基酸组成以图片信息的形式给出，并且部分氨基酸之间以二硫键相连，呈现环状，造成视觉干扰，实际上两种激素都是由9 个氨基酸脱水缩合而成的单链九肽化合物，A 错误；氨基酸之间脱水缩合形成的水分子中氢分别来自氨基和羧基，B 错误；肽链中游离氨基的数目与参与构成肽链的氨基酸种类有关，特别是氨基酸上的R 基，C 错误；由图3 可知，两种激素的氨基酸组成有两个不同，故而导致2 种激素功能存在差异，D 正确。

4.偷梁换柱，利用思维定式

这类试题将常见的科学陈述中的关键词进行替换，让粗心大意的学生误选、误判，亦或将错误信息“一本正经”地进行陈述，让一些有思维惯性的学生误选、误判。

【例4】（2020 年，海南卷，第1 题）下列关于人体脂质的叙述，正确的是 （ ）

A.组成脂肪与糖原的元素种类不同

B.磷脂水解的终产物为甘油和脂肪酸

C.性激素属于固醇类物质，能维持人体第二性征

D.维生素D 是构成骨骼的主要成分，缺乏维生素D 会影响骨骼发育

【答案】C

【错因分析】本题中学生容易误认为磷脂与脂肪同为脂质，水解产物也相同而造成错选B；学生在定式思维的驱使下，认为缺乏维生素D 造成骨骼发育不良的原因是维生素D 参与了骨骼的组成，造成错选D。

【解析】本题题干信息和选项信息单一，但每个选项需要注意的知识点、易混淆点较多。组成脂肪与糖原的元素种类相同，都是C、H、O，A 错误；脂肪的组成单位是甘油和脂肪酸，脂肪水解的终产物是甘油和脂肪酸，磷脂的元素组成与脂肪的组成元素相比多了N、P 元素，组成单位与脂肪不同，水解的终产物也不同，B 错误；性激素属于固醇类物质，能维持人体第二性征，C 正确；维生素D 不是构成骨骼的主要成分，但是维生素D 能促进小肠对Ca、P 元素的吸收，缺乏维生素D 会影响骨骼发育，D 错误。

【应对策略】此类试题意在考查学生对基础知识掌握和应用的能力，属于基础题，学生解答此类试题必须具备扎实的生物学基础知识。若学生在夯实基础的同时兼备认真审题的习惯，便能从容应对此类试题。

【变式4】下列有关实验原理的叙述，正确的是 （ ）

A.脂肪可以被苏丹Ⅳ染液染成橘黄色

B.在碱性条件下，Cu2+只能与蛋白质结合生成紫色络合物

C.还原糖具有还原性，在加热条件下，能将Cu（OH）2还原成砖红色的Cu2O

D.可将牛、羊、鸡等动物成熟的红细胞置于蒸馏水中吸水涨破以制备细胞膜

【答案】C

【错因分析】本题的苏丹Ⅲ用苏丹Ⅳ替换，学生容易出现记忆偏差而造成错选，此外，哺乳动物成熟的红细胞是制备细胞膜的最佳材料，学生不认真审题也会错选D。

【答案解析】本题考查生物组织中化合物的鉴定，对于此类试题，需要学生注意的细节较多。脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，也可被苏丹Ⅳ染液染成红色，A 错误；在碱性条件下，Cu2+能与肽键结合，生成紫色络合物，多肽中也含有肽键，B 错误；还原糖具有还原性，在加热条件下，能将蓝色的Cu（OH）2还原成砖红色的Cu2O，C 正确；获得纯净的细胞膜时，需要将羊等哺乳动物成熟的红细胞置于蒸馏水中，让红细胞吸水涨破，而鸡不是哺乳动物，D 错误。

5.结束语

随着新高考改革的深入推进，以“一核四层四翼”为理论依托的学科核心素养的考查力度逐渐加强。“细胞的分子基础”这一单元的知识点简单，一旦与复杂情境相结合，考查学生获取信息、科学思维和科学探究等能力时，往往会给学生解题造成不小的困扰。因此，广大师生在高三一轮复习备考的过程中，不仅要注重夯实基础知识，还要厘清单元与单元之间、概念与概念之间的内在关联，重视复杂情境分析能力的训练，方能从容应对高考。