生物坐標(biāo)曲線題的解題對(duì)策

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高二 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

坐標(biāo)曲線題是能力要求較高的一種題型,它能借助簡(jiǎn)單的線條走向,巧妙地表達(dá)生物體結(jié)構(gòu)與功能、結(jié)構(gòu)與生理活動(dòng)等較為復(fù)雜的過程,側(cè)重考查學(xué)生對(duì)圖像含義的理解,圖像信息的收集與處理以及曲線與文字、文字與曲線的相互轉(zhuǎn)化等方面的綜合能力,因此,該類試題倍受命題者的親睞,在高考試題中所占比例越來越大。現(xiàn)結(jié)合一些典型例題,談?wù)勗擃愒囶}的解答對(duì)策。

 

一 準(zhǔn)確把握曲線的變化“趨勢(shì)”

 

 

較多曲線以其“走向”表明生物體某些生理活動(dòng)或過程的變化規(guī)律,曲線的變化趨勢(shì)大致可以分為下列幾種類型:

 

1、漸下降型:如發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞重量與時(shí)間的關(guān)系、O2濃度與乳酸菌無氧呼吸強(qiáng)度的關(guān)系等,如圖A所示。

 

2、逐漸上升型:如種群在無環(huán)境阻力情況下,所表現(xiàn)的“J”型增長(zhǎng)曲線,如圖B所示,較多曲線先上升,然后達(dá)到一定的穩(wěn)定值,如O2濃度與植物細(xì)胞吸收礦物質(zhì)元素離子濃度的關(guān)系、光照強(qiáng)度與光合速率、ATP的產(chǎn)生量與氧氣濃度的關(guān)系等,如圖C所示。

 

3、先上升后下降型:這類曲線較為典型,較多生理活動(dòng)過程可以以這種曲線的“走向”來表達(dá)。如PH值、溫度變化對(duì)酶催化效率的影響;生長(zhǎng)素濃度與植物生長(zhǎng)的關(guān)系;食物鏈中捕食者、被捕食者變化的動(dòng)態(tài)過程等,如圖D所示。

 

4、先下降后上升型:如酵母菌的呼吸強(qiáng)度與O2濃度的關(guān)系,如圖E所示。

   

例1、(2001廣東·19)下圖表示蛙的受精卵發(fā)育至囊胚過程中,DNA總量、每個(gè)細(xì)胞體積、所有細(xì)胞體積之和、有機(jī)物總量的變化趨勢(shì)(橫坐標(biāo)淡發(fā)育時(shí)間)。其中正確的是

 

A、①②    B、①③    C、②④    D、③④

 

[解析]本題的信息是以坐標(biāo)圖的形式出現(xiàn),重點(diǎn)考查了蛙的受精卵發(fā)育至囊胚過程中DNA總量、每個(gè)細(xì)胞體積、所有細(xì)胞體積之和、有機(jī)物總量的變化趨勢(shì),出題角度較新穎,綜合性強(qiáng),要求學(xué)生能從多個(gè)角度分析:受精卵發(fā)育至囊胚過程中,由于卵裂,細(xì)胞數(shù)目增加,每個(gè)分裂形成的細(xì)胞都有一份DNA,因此DNA總量隨時(shí)間增加而增多;在卵裂過程中,細(xì)胞以幾何級(jí)數(shù)不斷分裂,每個(gè)細(xì)胞體積隨時(shí)間增長(zhǎng)而減;在分裂過程,由于需要大量的能量,而能量的主要來自呼吸作用,呼吸過程需要分解有機(jī)物,綜上所述,本題選A。

 

二、解讀圖像中的重要“數(shù)據(jù)”

 

曲線圖往往用曲線表示數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)圖可以直觀地反映事物在時(shí)間或空間上的變化,以及不同事物之間量的關(guān)系。在縱、橫坐標(biāo)上有一些很重要的數(shù)據(jù),如“0”、“1”、“100%”、“37℃”等,認(rèn)真分析這些數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的曲線上點(diǎn)的生物學(xué)含義,對(duì)解題大有裨益。

 

例2:若讓某雜合體連續(xù)自交,那么能表示自交代數(shù)和純合體比例關(guān)系的是

 

[解析]根據(jù)一對(duì)相對(duì)性狀的雜合體自交:Aa×Aa,不難得出連續(xù)n代,在后代中純合體為1-1/2n,雜合體為1/2n,當(dāng)n=0時(shí),純合體為0,隨著n的增大,雜合體越來越少,而純合體越來越多,但所占比例絕對(duì)達(dá)不到1,因此,“1”是本題的一個(gè)關(guān)鍵數(shù)據(jù)。選C。  連續(xù)自交aa后,第n代雜合子為:2/(2n +1)

 

三、抓住曲線的“關(guān)鍵點(diǎn)”

 

曲線是由一個(gè)個(gè)連續(xù)的“點(diǎn)”組成,在曲線中往往有一些能給解題者帶來很大決定作用或啟示的“點(diǎn)”,在此稱為“關(guān)鍵點(diǎn)”,如“起點(diǎn)”、“拐點(diǎn)”、“落點(diǎn)”等,正確理解曲線圖中的“關(guān)鍵點(diǎn)”的生物學(xué)含義,有助于快速、準(zhǔn)確地提取有效信息,拓展思維空間,快速、準(zhǔn)確地解題。

 

1、起點(diǎn)

 

例3:植物細(xì)胞周圍O2的濃度與植物根細(xì)胞吸收礦質(zhì)元素的速度,可用下圖的哪個(gè)圖表示?

 

 

[解析]植物根細(xì)胞對(duì)礦質(zhì)元素的吸收是一個(gè)主動(dòng)運(yùn)輸?shù)倪^程,該過程需要消耗ATP,因此與呼吸作用密切相關(guān)。當(dāng)氧氣濃度為“0”時(shí),曲線起點(diǎn)是否為“0”?這是解好本題的關(guān)鍵!實(shí)際上,在氧氣濃度為“0”時(shí),植物能進(jìn)行無氧呼吸,該過程能產(chǎn)生少量ATP,因此吸收速度不為“0”,當(dāng)氧分壓達(dá)到一定數(shù)值時(shí),細(xì)胞膜上載體的數(shù)量成為根細(xì)胞內(nèi)礦質(zhì)元素含量繼續(xù)增高的限制因素。選C

 

2、拐點(diǎn)

 

較多的曲線在行程中,有一明顯轉(zhuǎn)折點(diǎn)(最低點(diǎn)和最高點(diǎn)),這個(gè)點(diǎn),往往能為解題帶來很多啟示,尤其在復(fù)合曲線中抓住這個(gè)“拐點(diǎn)”,迎刃而解。

 

例4:(2002年全國(guó)理綜合能力測(cè)試題)番茄種子播種在苗床上,在適宜的條件下,第6天子葉展開,第9天幼葉出現(xiàn)。研究人員從種子到幼苗形成期間每天測(cè)定其干重,并繪成曲線。下面四個(gè)曲線圖中,正確的是 。ā 。 

 

[解析]本題以生產(chǎn)情境為立意,研究種子萌發(fā)到幼苗形成期間物質(zhì)重量的變化。解答本題要將光合作用、呼吸作用和植物的個(gè)體發(fā)育的知識(shí)進(jìn)行運(yùn)用。從題干中獲知:“第6天子葉展開”,意即:在0-6天,植物只進(jìn)行呼吸作用,干重減少;而從第6天開始,植物能進(jìn)行光合作用,且光合作用生產(chǎn)量大于呼吸消耗量,因此干重逐漸增加,選A。本題中“第6天”即為“拐點(diǎn)”。

 

例5:下圖A曲線表示某細(xì)胞有絲分裂過程中染色體的著絲點(diǎn)與中心粒之間的平均距離,則能正確表示此細(xì)胞分裂過程中著絲點(diǎn)分裂后形成 的兩個(gè)染色體之間距離的曲線是圖B中的 。ā 。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

[解析]:仔細(xì)觀察與分析圖A,在0-10分鐘內(nèi),平均距離沒有發(fā)生變化,而從第10分鐘開始,平均距離在逐漸減小,最后減少至0,因此“第10分鐘”是解決本題的“關(guān)鍵點(diǎn)”,從圖中可以判斷出,第10分鐘開始,著絲點(diǎn)開始分裂,兩條染色體開始分離,距離從0開始,逐漸增大,選C。

 

3、落點(diǎn)

 

曲線在最后的“落點(diǎn)”,也是解題中的一個(gè)重要信息,如下降型曲線,最后是否一直下降到與橫坐標(biāo)相交?上升型曲線是否上升到一定時(shí)候有個(gè)最大值?尤其在復(fù)合圖像的比較中,在兩曲線“起點(diǎn)”相同,圖像“走向”相同的情況下,“落點(diǎn)”便是判斷的關(guān)鍵。

 

例6:(1997上海)下圖中E、F、G為3個(gè)半透膜制成的小袋,內(nèi)盛有溶液甲或乙,上端分別接上口徑相同的小試管。E和F 體積相同,G體積較大,三者置于盛有溶液丙的大容器內(nèi)。原初3個(gè)小玻管內(nèi)的液面高度相同。已知三種溶液的水勢(shì)高低為溶液甲>乙>丙。請(qǐng)回答:(1)(略)(2)下列曲線圖中能顯示管f和管g內(nèi)液面變化的是( 。

 

[解析]該題模擬滲透作用,重在考查學(xué)生對(duì)滲透作用的理解與運(yùn)用。因?yàn)槿芤罕麧舛却笥谌芤杭缀鸵业臐舛,根?jù)滲透作用的原理,F(xiàn)、G失水,其液面f、g下降,因此可排除C、D兩個(gè)選項(xiàng),而比較A和B選項(xiàng)兩個(gè)選項(xiàng)的“起點(diǎn)”相同,“趨勢(shì)”也相同,區(qū)別就是“落點(diǎn)”不同。由于E、G中盛有相同溶液乙,而G體積大于F,相對(duì)應(yīng)的與溶液丙的接觸面積也是G>F,因此在相同的時(shí)間里,從G中滲出的水分子數(shù)要大于從F中滲出的水分子數(shù),因此g液面下降的要快一些,最終液面f要高于g,選B。

 

 

 

四、解坐標(biāo)圖象題的思路 

     

總之,在曲線題的解題過程中,靈活地、巧妙地從以上三個(gè)方面綜合分析、比較,則一定能化難為易,提高解題的針對(duì)性與準(zhǔn)確性。

 

1、識(shí)圖要“四看”:一看縱橫坐標(biāo)含義;  二看特殊點(diǎn)(起點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)、終點(diǎn));

 

2、三看變化趨勢(shì)(規(guī)律); 四看曲線(與坐標(biāo))之間的關(guān)系。

 

3、運(yùn)用知識(shí)“嫁接”分析綜合圖象與生物學(xué)含義。

 

4、針對(duì)題意運(yùn)用圖象特征解決問題。 

 

例7:如圖為葉面積指數(shù)與物質(zhì)的量的曲線圖,據(jù)圖說明下列敘述中不正確的是 (   )

 

A、A點(diǎn)過后光合作用實(shí)際量不增加的原因是由于很多葉被遮光

 

B、BC段干物質(zhì)積累量不斷下降是由于光合作用量不再增長(zhǎng),呼吸量不斷增加的結(jié)果

 

C、由圖可知農(nóng)業(yè)中要適當(dāng)間苗,合理施肥避免徒長(zhǎng)

 

D、葉面積指數(shù)的量適當(dāng)點(diǎn)在5,葉面積指數(shù)不能走過8,否則植物無法生活下去

 

[解析]A、B、C項(xiàng)答案根據(jù)圖和所學(xué)知識(shí)并不難,選項(xiàng)D中,葉面積指數(shù)為5時(shí),干物質(zhì)的量積累最多。葉面積指數(shù)為8時(shí),還是有干物質(zhì)的積累,植物還可以生活下去。答案為D。光合作用速率與農(nóng)作物產(chǎn)量呈正相關(guān),光合作用速率還受以下因素影響,圖解如下:

 

 

對(duì)這6組曲線要認(rèn)真分析,并在實(shí)際問題是中應(yīng)用。如最后三幅圖中描繪的是多因子影響,在P點(diǎn)時(shí),限制光合速率的因素應(yīng)為橫坐標(biāo)的因子,Q點(diǎn)時(shí),限制光合速率的因子是圖示的其他因子?傊,根據(jù)具體情況,通過增加光照強(qiáng)度,調(diào)節(jié)溫度或增加二氧化碳濃度,合理施肥提高光合效率,以達(dá)到增產(chǎn)的目的。

 

 

 例8、右圖表示某種植物的非綠色器官在不同氧氣濃度下O2吸收量和CO2 釋放量的變化,請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題:當(dāng)外界氧氣濃度為4~5%,該器官CO2的釋放量相對(duì)值為0.6,而O2 吸收量相對(duì)值為0.4。此時(shí),無氧呼吸消耗葡萄糖的相對(duì)值約相當(dāng)于有氧呼吸的  (    )

 

A、3倍 B、1.5倍  C、2.5倍  D、2倍

 

[解析]:植物呼吸作用的主要方式是有氧呼吸,但在缺氧環(huán)境中,植物仍可保留適當(dāng)?shù)臒o氧呼吸。由于植物吸收O2 用于有氧呼吸,并且O2的吸收量等于CO2的釋放量,因此,在相對(duì)含量為0.6的CO2中, 有0.4的CO2是經(jīng)有氧呼吸產(chǎn)生的,經(jīng)無氧呼吸產(chǎn)生的CO2量只有0.6-0.4=0.2 。又由于1ol C6H12O6經(jīng)有氧呼吸能產(chǎn)生6olCO2,經(jīng)無氧呼吸只能產(chǎn)生2ol CO2,,經(jīng)無氧呼吸0.2產(chǎn)生的CO2需消耗0.1的C6H12O6;而經(jīng)有氧呼吸0.4產(chǎn)生的CO2 需0.4/6的C6H12O6 。兩者相比,相差1.5倍。選 B。

 

例9、下圖橫坐標(biāo)a、b、c、d分別表示某種哺乳動(dòng)物細(xì)胞(2N)進(jìn)行減數(shù)分裂的不同時(shí)期,其中a表示細(xì)胞數(shù)目,請(qǐng)判斷b、c、d依次代表的結(jié)構(gòu)或物質(zhì)是 (   )

 

 

A、DNA分子數(shù)、染色單體數(shù)、染色體數(shù)    B、DNA分子數(shù)、染色體數(shù)、染色單體數(shù)

 

C、染色體數(shù)、DNA分子數(shù)、染色單體數(shù)    D、染色單體數(shù)、染色體數(shù)、DNA分子數(shù)

 

 

 

[解析]:在減數(shù)分裂過程中,細(xì)胞數(shù)目由a→a→2a→4a表示性原細(xì)胞(體細(xì)胞)、初級(jí)性母細(xì)胞、次級(jí)性母細(xì)胞、性細(xì)胞。染色體數(shù)目由2N→N→N ,DNA分子數(shù)目由2C→4C→2C→C,其中在減數(shù)第二次分裂后期染色體數(shù)目與初級(jí)卵母細(xì)胞相同,但前者無同源染色體,無染色單體,后者有同源染色體,有染色單體。答案為B。對(duì)有絲分裂、減數(shù)分裂過程中DNA、染色體、染色單體的變化要學(xué)會(huì)在坐標(biāo)軸中用數(shù)學(xué)方法表示,并把數(shù)目變化與圖形結(jié)合起來。巧用數(shù)形結(jié)合法解題。 


本文來自:逍遙右腦記憶 http://m.yy-art.cn/gaoer/172437.html

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