【步步高】2014高考 生物( 广西专用)一轮复习【配套word文档】课时考点复习和对位训练:第十单元 生物学科思想案例解读(5份)

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【步步高】2014高考 生物( 广西专用)一轮复习【配套word文档】课时考点复习和对位训练:第十单元 生物学科思想案例解读(5份)

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第3课时 程序化解决问题的思想
程序化解决问题是指解决问题时按照某种机械程序步骤一定可以得到结果的处理过程。简单地说就是遇到某些生物学问题的时候有相对固定的解答方法和步骤。学生通过模仿、操作、探索,发展有条理的思考与表达的能力,提高逻辑思维能力。从心理学的角度上来讲程序化解决问题是用过去经验按照常规不费力地解决问题,有利于节约心理资源。
程序化解决问题的思想在生物学科中的应用较好地体现了“能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理,作出合理的判断或得出正确的结论”的考纲能力要求。
应用案例1 “解答生物选择题的一般思路和方法”案例
 下图表示某植物细胞的部分结构和相关代谢中发生的气体转移情况,有关的正确叙述是 (  )
A.在光反应的过程中,发生了a、e和C5的结合
B.此细胞一定不是紫色洋葱鳞片叶细胞[]
C.d和f分别代表不同的气体
D.e在线粒体内经过一系列变化后,可以变成b
选择题解题思维建模[]
解析 首先明确图中甲为线粒体,乙为叶绿体,a、e、c为CO2,d、b、f为O2,CO2与C5的结合发生在暗反应中;CO2在线粒体中不能变成O2,故A、C、D均错。紫色洋葱鳞片叶生活在土壤中,没有叶绿体。[]
答案 B
1.选择题特点:选择题主要考查的是学生生物学的学科基本知识和学科思想。具体地说,选择题注重多个知识点的整合,注重观察学生的知识网络的全面性和概念掌握的准确性。考查学生对基础知识的理解、基本技能的熟练程度、考虑问题的严谨性、提取信息和解答速度的快捷性等。近几年高考命题的能力立意越来越明显,对能力的考查,实际上是通过考查考生解题时运用适当的方法所反映出来的思维过程,来判断考生智能发展的程度和学习的潜力大小。[]
2.提高选择题得分的备考策略:(1)知识复习中注重概念的建构与整合:①深化重点概念和原理;②辨析相似概念或原理;③建构知识网络。(2)精练中检验知识与方法。(3)在矫补反思中升华:①分析错因、回扣知识;②总结经验教训和规律技巧。
3.选择题解题技巧链接:(1)提倡“两遍读题”。第一遍,快速阅读,抓关键词;第二遍,放慢速度,缩小范围,限定(主语、条件、要求、特征等)。(2)掌握“错误原理”。“知识错误”排第一,“逻辑错误”排第二,“表述错误”排第三,“与题干要求不吻合”排第四。(3)启用“对比思维”,有时候用“已知”推导“未知”。采取先对比、后排除思维,表格、图表以及选择题的四个选项常常存在对比关系,通过对比后,一般都可以排除有的选项。如果出现一些未知的知识或者选项,采取用已知的知识对比、排除后,推导出未知的知识或者是选项的正确或错误。(4)注意一些生物学科特有的“潜规则”。生物学科有一些特有的“潜规则”,比如:验证性实验试题的结论一般要求与教材上的正面知识一致;课本上出现过的遗传性状(遗传病)要依据课本书写和推导;“遗传类型”没有特别指明的情况下指的是“表现型”;遗传系谱图推导中没有说明“有病”指的就是“正常”等等。
1.下丘脑中的每一个活的神经细胞都能够完成的生理活动是 (  )
A.兴奋的产生与反射的完成
B.遗传信息的传递与表达
C.代谢中产生水或消耗水
D.细胞的增殖与分化
思维建模
答案 C
解析  下丘脑中的神经细胞受到刺激后能产生兴奋,而反射完成的结构基础是反射弧,需感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器五个部分构成,但下丘脑为神经中枢,不能完成反射,所以选项A错误;对于遗传信息来说,神经细胞不能分裂,所以不能将遗传信息传递给下一代,所以选项B错误;神经细胞能进行生命活动,在整个过程中,蛋白质合成会产生水,线粒体的有氧呼吸会消耗水,所以选项C正确;神经细胞没有增殖能力,细胞的分化是建立在分裂的基础上的,则神经细胞就没有分化能力,所以选项D错误。
 下图甲曲线表示在温度为25℃(该温度是该作物光合作用的最适温度),水分和无机盐均适宜的条件下,温室内光照强度与作物光合速率的关系,图乙是某同学“探究影响植物光合速率的因素”的实验装置。试回答下列问题:
(1)图甲曲线中,当光照强度为B点时,叶肉细胞中产生ATP的场所有_______________,其中叶绿体吸收CO2的量等于________;当光照强度为A点时,叶绿体吸收CO2的量等于________,叶绿体中消耗CO2的场所是________________。
(2)图甲曲线中,当E<B时,增大光合速率的主要措施是________;当B<E<C时,限制作物增产的主要因素是________;当E>C时,可采取________措施,保证作物的最大光合速率。若遇阴天,温室需补光,选用______光最有效。
(3)已知该植物呼吸作用的最适温度为30 ℃,在其他条件不变的情况下,将温度调节到30 ℃,图甲曲线中a点将向________移动,b点将向________移动。
(4)图乙装置中隔在灯与试管之间的盛水玻璃柱的作用__________________________。
(5)若实验中每隔5 min改变一次试管与玻璃柱之间的距离,随着距离的增加,气泡产生速率下降,产生这一结果的原因是
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________。[]
(6)为了探究光照强度对光合速率的影响,利用乙图装置进行实验的设计思路:
_______________________________________________________________________。
简答题解题思维建模
解析 (1)当光照强度为B点时光合作用强度达到最大值,光反应和呼吸作用都能产生ATP,光反应是在叶绿体囊状结构薄膜上,呼吸作用是在细胞质基质、线粒体中进行的,此时叶绿体吸收CO2的量等于植物吸收量+呼吸产生量,即为a+b,A点时植物吸收CO2的量等于0,说明叶绿体吸收CO2的量等于线粒体呼吸作用释放CO2的量。叶绿体中暗反应阶段消耗CO2的场所是叶绿体基质。(2)影响植物光合作用的因素主要是光照强度、温度和CO2浓度。在温度、水分和无机盐适宜的条件下,当E<B时,增加光照强度或提高CO2浓度,光合速率都会增加;当B<E<C时,再增大光照强度,光合速率不再增加,此时限制因素是CO2浓度,当E>C时,光照过强,光合速率下降,此时可适当遮光,以保证作物的最大光合速率。植物主要吸收红光和蓝紫光,因此在阴天时可适当补充红光和蓝紫光。(3)将温度调节到30 ℃时,光合作用减弱,吸收的CO2量减少,而呼吸作用增强,释放CO2的量增加,因此曲线中a点将向下移动,b点将向右移动。(4)实验中探究光照强度对光合速率的影响,温度是无关变量,必须是相等的,为了避免光照时产生的热量对试管内水温的影响,在灯与试管之间增加一个盛水玻璃柱。(5)影响光合作用强度的因素除了光照之外还有水中CO2的含量。(6)若探究光照强度对光合速率的影响,则自变量为光照强度,可以通过更换灯泡功率的大小(或只改变试管与光源之间的距离),进行对照实验。
答案 (1)细胞质基质、线粒体和叶绿体(囊状结构薄膜上) a+b a 叶绿体基质
(2)增大光照强度(增加CO2浓度) CO2浓度 遮光(遮荫) 红或蓝紫 (3)下 右 
(4)吸收灯光的热量,避免光照对试管内水温的影响
(5)①光照强度减弱,光合作用产生的O2减少 ②水中CO2的含量逐渐下降,光合作用产生的O2减少
(6)用多组相同装置,只更换灯泡功率的大小(或只改变试管与光源之间的距离),进行对照实验
1.高考理综生物试题中的非选择题部分突出了对学生逻辑推理能力和分析能力的考查。然而,绝大多数考生无法拿到满分,其原因主要是因为考生缺乏逻辑推理能力和分析能力,不会根据题意做出合理、科学的判断,不会按照题目的要求进行规范的文字表达。其实,考生只要具备扎实的基础知识,同时又掌握解题的一般技巧,是完全可以有效地提高简答题的解题能力的。
2.简答题的答题技巧:(1)学会寻找“题眼”和“关键词”。(2)能准确定位题目所要考查的“知识点”。(3)答案的寻找遵循“从题干和课本原话”去寻找和组织。(4)答案的整理采取“逆向推导,顺向作答”的思维模式,逆向思维是一种很重要的逻辑思维,无论是在数学上、物理学上还是生物学上,都有着广泛的应用。就生物非选择题答案的形成分析,如果答案是一句话,这句话一般包括主语(名词)、过程、原因、结果;如果答案是几句话组成,一般包括三句话,第一句话衔接题设,第二句话阐述原因,第三句话表述结果。如果我们采取:结果(结论)→原因→题设(条件)进行推导,就容易找到他们的内在联系,然后再反过来进行:题设(条件)→原因→结果(结论)描述,就会得到比较科学、合理和完整的答案。(5)答案要求“科学、合理、规范、简洁”。
3.考生应掌握答题的基本步骤。首先,要草拟解答问题的提纲或打腹稿。接着再开始正式作答。根据提纲,把答案要点用准确的生物学术语完整、具体、准确地写在答卷上。答卷时要做到层次清晰,言简意赅,逻辑严密,语言规范(包括语言表达的科学性、规范性、完整性、逻辑性),文字工整,卷面整洁。最后检查答案。检查时要从基本概念与原理出发来检查自己的推理过程、验证过程是否正确,是否合理、科学,是否符合题目要求,是否有遗漏,有无概念性、常识性错误,防止由于失误而丢分。[]
2.甲图为某种激素分泌、运输和作用的模式图,乙图为糖尿病患者和正常人在摄取葡萄糖后血糖含量的变化曲线。据图回答下列问题:
甲[]

(1)甲图中分泌细胞(a)的分泌物能与靶细胞(b)相互结合的原因是靶细胞膜上有某种物质,这种物质的化学本质是_______________________________________________________。
(2)乙图中________为糖尿病患者。
(3)造成乙图AB段血糖升高的主要原因是________________________,该过程主要发生在小肠中,葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式是________________。
(4)小王的血糖浓度变化中,能够促进BC过程进行的激素是由____________________细胞分泌的,与该激素合成与分泌有关的细胞器有__________________________________。
(5)乙图曲线CD段维持血糖浓度相对稳定的代谢途径主要是_____________________。
(6)假如在糖尿病患者摄取葡萄糖1 h后,给他注射适量胰岛素,请在图中绘出他体内血糖含量的变化曲线(表示出大致趋势即可)。
(7)如果甲图中分泌细胞(a)为甲状腺细胞,那么靶细胞(b)能否为垂体细胞?__________,简要说出理由:___________________________________________________________。
思维建模
答案 (1)糖蛋白(或蛋白质) (2)小张 (3)糖类的消化吸收 主动运输 (4)胰岛B 核糖体、内质网、高尔基体、线粒体 (5)肝糖元水解成葡萄糖进入血液 (6)如图虚线所示(曲线有下降趋势即可,下降到1.0左右所需时间不考虑,但如果没下降到1.0或显著低于1.0则不给分)
(7)能 甲状腺激素的含量升高时,会反馈抑制垂体细胞分泌促甲状腺激素的活动
解析 (1)细胞膜上的这种物质使分泌物与靶细胞相互识别,所以该物质的化学本质是糖蛋白(蛋白质)。(2)正常人的血糖浓度为80~120 mg/dL(0.8~1.2 g/L),如果血糖浓度长时间的高于这个范围则可能是糖尿病患者。(3)AB段是在注入了葡萄糖溶液后形成的,所以血糖浓度升高的原因是糖类的吸收;葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式是主动运输(我们知道的只有葡萄糖进入红细胞时是协助扩散)。(4)BC段血糖浓度降低,使血糖浓度降低的激素是胰岛素,是由胰岛B细胞合成分泌的,胰岛素的化学本质是蛋白质,因此与其合成和分泌有关的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体、线粒体(注意审题,该题问的是“细胞器”不是细胞结构)。(5)CD段为降糖后的稳定期主要途径为肝糖元分解补充了葡萄糖。(6)题干中说的是适量的胰岛素,所以注射适量的胰岛素后血糖浓度会降低到正常值。(7)甲状腺激素的含量升高时,会反馈抑制垂体细胞分泌促甲状腺激素的活动。
 如图为甲病(A-a)和乙病(B-b)的遗传系谱图。其中乙病为伴性遗传病。请回答下列问题:
(1)甲病属于________,乙病属于____________。
A.常染色体显性遗传病
B.常染色体隐性遗传病
C.伴X染色体显性遗传病
D.伴X染色体隐性遗传病
E.伴Y染色体遗传病[]
(2)Ⅱ-5为纯合子的概率是__________,Ⅱ-6的基因型为________,Ⅲ-13的致病基因来自于________。
(3)假如Ⅲ-10和Ⅲ-13结婚,生育的孩子患甲病的概率是________,患乙病的概率是________,不患病的概率是________。
遗传系谱图题思维建模
解析 (1)由患病的Ⅱ-3和Ⅱ- 4个体生出一个正常的Ⅲ-9,可以推断出甲病为常染色体显性遗传;由Ⅱ-7和Ⅱ-8生出正常的Ⅲ-12,可以确定乙病为伴X染色体隐性遗传病。(2)Ⅰ-1的基因型为aaXBXb,Ⅰ-2的基因型为AaXBY,可推知Ⅱ-5为纯合子(aaXBXB)的概率为1/2,Ⅱ-6的基因型为aaXBY;Ⅲ-13的致病基因在X染色体上,只能来源于Ⅱ-8;(3)对于甲病来说,Ⅲ-10的基因型为1/3AA、2/3Aa,Ⅲ-13的基因型为aa,生育患病孩子概率为1-不患病孩子(1/2×2/3Aa×aa)=2/3;对于乙病来说,Ⅲ-10的基因型为1/4XBXb(Ⅰ-1:XBXb→Ⅱ-4:1/2XBXb→Ⅲ-10:1/4XBXb),Ⅲ—13基因型为XbY,乙病的发病率为1/4×1/2=1/8;不患病概率为(1-2/3)×(1-1/8)=7/24。[]
答案 (1)A D (2)1/2 aaXBY Ⅱ-8 (3)2/3 1/8 7/24
1.遗传系谱图判定口诀:父子相传为伴Y,子女同母为母系;无中生有为隐性,隐性遗传看女病,父子都病为伴性,父子有正非伴性(伴X);有中生无为显性,显性遗传看男病,母女都病为伴性,母女有正非伴性(伴X)。
2.多种遗传病概率计算的技巧
突破这一难点的有效方法:理解解题思路,运用分离定律与自由组合定律解决问题。先分别求出系谱中每种病的发病率,注意遗传病与遗传病之间是相互独立的,可按基因分离定律来做题。在求一种遗传病发病率时就不要考虑另一种遗传病:如患甲病(用甲+表示)的概率为a,如患乙病(用乙+表示)的概率为b,不患病用(-)表示。然后可按如下组合,求出其他各种情况的患病概率:既患甲又患乙,即甲+乙+:概率为a×b;只患甲,即甲+乙-:概率为a×(1-b);只患乙,即甲-乙+:概率为(1-a)×b;既不患甲又不患乙,即甲-乙-:概率为(1-a)×(1-b)。
3.下列系谱图中,甲、乙两种遗传病,其中有一种病为红绿色盲,6号无患病基因,7号和8号婚后生一个同时患两种病男孩的概率是 (  )[]
A.1/48 B.1/24
C.1/16 D.无法确定
思维建模
答案 A
解析 甲病为红绿色盲,是X染色体上的隐性基因控制的,乙病是常染色体上的隐性基因控制的。假设控制乙病、色盲的基因分别为a、b,则7号的基因型为AaXBY,对于乙病基因来说,5号的基因型为AA、Aa,故8号的基因型为AaXBXb、AAXBXb。7号和8号结婚后生一患乙病孩子的概率为××=,生一个色盲孩子的概率为×=,且色盲孩子为男孩,所以同时患两种病男孩的概率为×=。第4课时 科学探究的思想
科学探究的思想在生物学科中的应用充分体现了“掌握相关操作技能,验证简单生物学事实,对生物学问题进行初步探究,并对一些简单的实验方案作出恰当的评价和修改”的能力要求。
科学探究在本质上是科学家用来解决自然领域或科学问题的一种思维方式,追求知识的确凿性,用实验证据来证明。与其他形式的思维相比,科学思维具有广阔性、深刻性、独立性和敏捷性等特点;科学探究也是一种过程,有一定的活动程序或阶段。从发现问题到解决问题,一般过程包括提出问题、作出假设、设计实验方案、实施实验、分析实验结果,若支持假设则建立某一理论,若否定假设则改进实验设计再实验或重新假设(可简单地用下图表示);在探究活动中除了遵循一定的步骤外,还要采用一系列的科学方法。
虽然考纲倡导探究性学习理念,但高考试题要求学生独立完成全程性探究实验的各个方面的可能性较小,而要求学生对探究过程中的个别方面,也就是对某个局部进行科学的补充可能性较大。
命题视角1 补充完善类实验——一般给出了具体的材料及条件,要求对已有的实验设计进行补充和完善。常让考生补充实验假设、实验原理、实验思路、实验步骤、预期解释结果或结论。
 近年来在世界范围内频繁爆发了禽流感疫情。我国政府高度重视,已经设立了专门的防治基金。科技部宣布我国已研制成功人用禽流感疫苗。请分析回答下列问题:
(1)在转基因微生物细胞内由抗体基因到合成禽流感抗体要经过____________________两个阶段。
(2)当人感染禽流感病毒时,较好的治疗方法是直接注射康复者的血清,因为血清中含有抵抗该病毒的抗体,产生抗体的细胞可以由________细胞分化而来。
(3)禽流感病毒存在高致病性和低致病性两种类型,某同学想探究低致病性禽流感病毒A是否可以作为高致病性禽流感病毒B的疫苗,请你根据提供的实验材料和用具,写出实验原理,补充第二步及以后的实验步骤,并预期实验结果及结论。
实验目的:探究低致病性禽流感病毒A是否可以作为高致病性禽流感病毒B的疫苗。
实验原理:通过接种低致病性禽流感病毒A,______________________________;当____________________________入侵时,机体___________________________________。
实验材料和用具:健康家禽若干只、低致病性禽流感病毒A、高致病性禽流感病毒B、不含病毒的特殊培养液、注射器等。(提示:可用特殊培养液配制一定浓度的禽流感病毒,但浓度和剂量不作要求)
(4)实验过程:第一步:取健康家禽若干只,均等地分为两组,甲组为实验组,乙组为对照组。
第二步: ________________________________________________________________。
第三步:一段时间后, ____________________________________________________。
解析 (1)禽流感抗体是蛋白质,由基因控制合成,要经过转录和翻译两个阶段。(2)产生抗体的细胞是效应B细胞,可以由B细胞和记忆细胞分化而来。(3)进行实验的原理是实验操作的道理:通过接种低致病性禽流感病毒A,可刺激家禽体内产生相应的抗体和记忆细胞;当高致病性禽流感病毒B入侵时,机体由于有记忆细胞,会更快地产生数量更多的抗体用于抵抗病毒的入侵。实验过程中要遵循单因子变量原则,所以第二步:给甲组注射用特殊培养液配制的低致病性禽流感病毒A,给乙组注射等量的特殊培养液。第三步:观察实验结果,即一段时间后,再分别给甲、乙两组注射等量的用特殊培养液配制的高致病性禽流感病毒B,观察两组家禽的生活状况。
答案 (1)转录和翻译 (2)B细胞和记忆 (3)可刺激家禽体内产生相应的抗体和记忆细胞 高致病性禽流感病毒B 由于有记忆细胞,会更快地产生数量更多的抗体用于抵抗病毒的入侵 (4)第二步:给甲组注射用特殊培养液配制的低致病性禽流感病毒A,给乙组注射等量的特殊培养液 第三步:再分别给甲、乙两组注射等量的用特殊培养液配制的高致病性禽流感病毒B,观察两组家禽的生活状况[]
此类试题的突破应该充分挖掘题干已有信息和相关的生物学知识的内在联系,并要抓住科学探究各环节之间的内在联系,对现有实验的方案进行完善和补充。每一环节的补充完善都有一定的技巧,具体如下:
(1)课题名称——可直接读取题干领会。实验课题的格式有:“……的研究”、“探究……”、“……的影响”等。
(2)实验假设——首先假设的内容是由问题决定的。第二,假设的作出与你的基本预测有很大关系。如果你的基本预测是肯定的,你的假设就是肯定的假设;如果你的基本预测是否定的,你的假设就是否定的假设;如果你的基本预测是中立的,你的假设就是中立的假设。第三,假设在实验之前没有正确和错误之分,只有可检验和不可检验之分,因此要求作出的假设是可以检验的。第四,作出假设的基本句式是“如果……,那么……。”“如果”后面跟的是你的基本预测,“那么”后面跟的是可观察或计量的定义。
(3)实验原理——实验原理是指实验操作的依据和实验结果的原因。因此写实验原理一般按照三方面写:一写实验组如何操作;二写出现什么结果;三写操作与结果对应的理论依据。
(4)实验材料和用具选择——如果材料是给定的,要考虑每一种材料和用具的作用,要根据实验材料和用具来推断实验步骤。如果材料是自选的,也可以先确定实验方法,根据实验具体操作步骤来推断实验材料和用具。注意选材原则:①方便易得;②不要少用也不要多用;③为使对照实验控制好变量,选材时植物宜选同一枝干的两段或几段、或长势相同的植株,数量宜多不宜少,而且各株原来的生长环境也要相同;动物宜选物种相同、个体长势相同、重量相等、性别相同、以往生长环境也相同的动物。
(5)实验思路——实验设计思路是对自变量如何操纵、无关变量如何控制、因变量如何检测作一个简单的交代。
(6)实验步骤——实验步骤一般按以下四步进行:第一步:分组编号,作好实验准备。即将材料用具用1、2、3……等进行分组标号;第二步:设置对照,操控实验变量。即在正常基础上对自变量进行“加”、“减”或“改变”;第三步:同条件处理,控制无关变量。第四步:观察比较,检测反应变量。根据反应变量,反应或培养一段时间后,寻找具有可操作性的观察指标(如果反应指标和观察指标不同,还要进一步处理如加入指示剂,借助颜色反应或仪器辅助才能观察)。注意:在操纵实验变量和控制无关变量时要学会用“等量且适量、相同且适宜”。
(7)实验结果预期、解释与结论——①实验结果也就是一种实验现象,而实验结论是根据实验现象推导出来的,实验解释是分析实验结果出现的原因,三者不能混淆。做题时一定要看清题目要求,问的是实验结果还是结论,二者要分开来答。②探究性实验的实验结果预期要对应假设进行分类讨论并得出相应的结论。其基本句式也是“如果……,那么……。”“如果”后面跟的是预测的现象,“那么”后面跟的是相应的结论。验证性实验的实验结果是已知的,只要根据实验原理确定已知实验结果,并对实验结果进行准确描述,再对实验目的做出肯定的结论。
1.为了验证某大豆品种的矮化特性与赤霉素的含量有关,请用所给定的实验材料,完成下列实验步骤并回答问题:
实验材料:具2片真叶且长势相同的该品种大豆幼苗若干、完全培养液、蒸馏水、适宜浓度的赤霉素溶液、喷壶等。
(1)实验步骤:
①将上述大豆幼苗平均分成A、B两组,A组为对照组,B组为实验组,分别置于等量的完全培养液中培养。
②用喷壶分别将________________和________________喷洒在A、B两组幼苗上。
③将两组苗置于相同且适宜的温度和光照等条件下培养,一段时间后,测定两组植株的________________。
(2)预测实验结果:________________________________________________。
(3)上述实验中,如果A、B两组各选用1株幼苗进行实验,是否影响实验结果的可靠性?为什么?[]
________________________________________________________________________。
(4)该实验原理是:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)②蒸馏水 赤霉素溶液 ③高度
(2)A组(对照组)植株的平均高度小于B组(实验组)植株平均高度
(3)有影响。因为每组实验材料的数量过少(或样本数过少),偶然性误差大
(4)赤霉素有促进细胞伸长使植株增高的作用,且赤霉素处理植株后,可以显著增加植株的高度,据此可以验证该大豆品种的矮化特性与赤霉素的含量有关
解析 本题为验证性实验,在实验过程中要设置对照实验。对照组喷洒蒸馏水,实验组喷洒等量赤霉素溶液。实验结果可通过测定两组植株的株高来反映。如果在实验过程中每组实验材料的数量过少,代表性差,会影响实验结果的可靠性。赤霉素有促进细胞伸长使植株增高的作用,而赤霉素处理植株后,可以显著增加植株的高度,因此A组植株的平均高度小于B组。
命题视角2 实验评价与修订——此类试题主要依据已知的实验目的、原理、材料用具评价修订设计好实验方案。要求学生依据所掌握的生物学知识,分析评价已知方案的优缺点,并说明原因或进一步修订原方案。
 关于生长素,达尔文、温特等科学家相继进行了长期的具体研究。某同学对生长素非常感兴趣,设计了如下的两个实验。
(1)实验一
实验假设:如果胚芽鞘的尖端能产生生长素,则能影响胚芽鞘尖端下面的一段的生长。
实验材料:小麦胚芽鞘、刀片、琼脂薄片若干。
实验设计:见示意图1。
实验结论:上述实验假设成立。
有同学认为实验设计示意图1不完善,缺少的是________________,你的具体改进方法是__________________________________________________________________________。
(2)实验二
实验假设:如果单侧光引起生长素在小麦胚芽鞘的背光一侧比向光一侧分布多,则小麦胚芽鞘向光弯曲。
实验材料:同实验一(小麦胚芽鞘、刀片、琼脂薄片若干,不增加其他材料器具)。[]
实验设计:在上述示意图1改进(未在示意图2中画出改进的)后的基础上进行单侧光照射,实验设计及其实验预测结果见图2。 []
实验结论:实验假设成立。
①有同学认为实验设计示意图2中的实验预测结果是错误的,你认为正确的现象应该是
____________________,理由是____________________________________________。
②还有同学认为实验设计示意图2并不能得出实验结论,他画了实验设计示意图3中的一部分,请你将示意图3补充完整:在甲方框中画出与胚芽鞘尖端有关的图,在乙方框中画出实验结果预测图。
(3)科学探究通常包括:①提出问题,②作出假设,③制定计划,④实施计划,⑤得出结论,⑥表达交流等过程。某同学及其他同学对生长素进行的上述探究过程,与科学探究的一般过程相比,缺少的是________。
解析 在设置对照实验时要遵循单一变量原则。在第(1)个问题中,缺乏的是对照实验,不足以说明是胚芽鞘尖端的生长素在起作用,也有可能是琼脂在起作用,要排除这个可能性。在第(2)个问题中,由于没有尖端,就不再感受光刺激了,所以不管照不照光都是不起作用的,胚芽鞘的弯曲单纯取决于琼脂块中的生长素。接下来的问题,要求补充出胚芽鞘尖端的设计和放上放置过胚芽鞘尖端的琼脂块后的胚芽鞘的生长情况,我们在甲图中对胚芽鞘进行右侧光照射(也可以是左侧光照射),则在A琼脂块中生长素的含量高,B琼脂块中生长素的含量低,放到去掉尖端的胚芽鞘上后,含生长素多的琼脂块使去尖端的胚芽鞘向对侧弯曲的程度高。
答案 (1)对照组 把没有接触过胚芽鞘尖端的琼脂小块放在去尖端的胚芽鞘的相同位置上
(2)①去尖端的胚芽鞘不向光弯曲(或去尖端的胚芽鞘向左弯曲) 生长素不会向背光一侧转移(或感受光刺激的部位是胚芽鞘的尖端) 实验设计示意图3如图(甲方框:琼脂两小块分开;各标字母A、B;右(或左)侧光照射尖端。乙方框:琼脂块各标字母A、B;去尖端的胚芽鞘:向左弯曲;放A(B)块的比放B(A)块的弯一些) (3)①④
1.试题特点与突破策略:此类试题要求学生对实验的原理、目的要求、材料用具、方法步骤、实验现象、结果或结论等内容熟悉,能找出错误的地方并给予纠正,常以生物学中一些经典实验或学生实验为基础而设计,要求学生要有扎实的基础知识和基本技能,突出了对“双基”的考查。其一般步骤包括:
第一步:分析取材是否正确;
第二步:分析实验原理及方法是否正确;
第三步:分析药品与试剂的使用是否合理;
第四步:步骤及操作分析,主要有以下情况:①漏做或颠倒某个实验步骤;②操作方法错误;③有没有设置对照,如果有看对照设计是否合理;④实验是否遵循了单一变量原则;⑤实验是否具有偶然性;⑥有无更为简单的实验方案;⑦实验能否顺利完成;⑧实验的安全性如何。
第五步:分析实验结果是否正确。
2.备考建议:(1)重视分析实验程序——在实验专题复习过程中,学会分析实验中各步骤的作用、设置意义及内在联系。这样分析有助于从中学习解决问题和研究事物的方法。
(2)重视分析实验结果——在实验中,既要重视实验结果的观察和记录,更要重视对实验结果的分析;既要重视对实验成功的原因分析,也要重视查找实验失败的原因。这是培养实验能力的重要手段。
(3)重视教材实验材料和试剂的选取和使用——正确的选用实验材料和试剂才能得到预期的实验现象和结果,因此在复习过程中,要通过归纳、分类比较等手段记住各常用实验材料的名称、取材部位和时间、试剂的种类和使用方法。
[]
2.为了确定细胞有氧呼吸第二阶段发生的场所,某校的同学们进行了如下探究。
作出假设:有氧呼吸第二阶段只发生在线粒体中,不能在细胞质基质中完成。
实验过程:[]
实验结果:1号和2号试管中均检测到CO2。(与预测结果不相符)
请回答:
(1)分析同学们实验结果与预期不相符合的原因及改进措施。[]
原因: __________________________________________________________________。
改进措施: ______________________________________________________________。
(2)实验步骤①将肝脏组织分散成肝细胞通常用________________酶。
(3)实验步骤③必须获得线粒体而不进一步离心获取线粒体基质的原因是,他们认为线粒体必须保持________________才能完成相应的功能。
(4)实验步骤⑥依据的实验原理是: __________________________________________。
(5)经同学们的分析及对实验个别步骤作出的恰当修改,重新实验大家都获得了与预期相符合的实验结果。最后,老师又提出一个新问题:“假如该实验时间过长,假如空气中CO2溶入样本中的量足以被检测剂检测出,为了提高实验的科学性,排除干扰因素带来的实验误差,你们如何解决?”
改进措施: ______________________________________________________________。
答案 (1)原因:肝细胞利用保存液中的葡萄糖有氧呼吸,线粒体产生的CO2扩散进入细胞质基质中 改进措施:用不含葡萄糖的保存液
(2)胰蛋白
(3)结构的完整性
(4)丙酮酸进一步分解的产物有CO2,检验是否有CO2产生可判断丙酮酸是否被分解
(5)分别给1号和2号试管设空白对照组1′和2′,1′和2′试管所装物质分别与1号和2号相同,只是下一步不加入丙酮酸,而加入生理盐水
解析 实验结果与预期不相符是由于肝细胞保存时利用了保存液中的葡萄糖进行有氧呼吸,产生的二氧化碳从线粒体中进入了细胞质基质中。改进的措施是用不含葡萄糖的保存液进行保存。要将肝组织分散成肝细胞用胰蛋白酶。线粒体只有保持结构的完整性才能执行相应的功能。要确定有氧呼吸第二阶段发生的场所,就要看丙酮酸是在哪里分解的,CO2是丙酮酸分解的产物,因此通过检测CO2,就可以确定有氧呼吸第二阶段发生的场所。为了提高实验的科学性,排除干扰因素带来的误差,必须给1号和2号试管设计对照实验,在加丙酮酸这一步改加生理盐水。
命题视角3 科学方法——假说—演绎、建立模型与类比推理等都是现代科学研究中常用的一些科学方法。利用假说—演绎法,孟德尔发现了两大遗传定律;利用建立模型法,沃森和克里克发现了DNA双螺旋结构;利用类比推理,萨顿提出基因位于染色体上的假说。
 分析回答下列问题:
(1)孟德尔以黄色圆粒纯种豌豆和绿色皱粒纯种豌豆做亲本,分别设计了纯合亲本的杂交、F1的自交、F1测交三组实验,按照假说—演绎法,包括“分析现象—作出假设—检验假设—得出结论”,最后得出了基因的自由组合定律。
①孟德尔在基因的自由组合定律中提出的解释实验现象的“假说”是[]
________________________________________________________________________。
②孟德尔三组杂交实验中,在现象分析阶段完成的是_____________________________;在检验假设阶段完成的实验是________________________。[]
③请再举出一个类似孟德尔研究方法在遗传学上运用的实例:_____________________。
(2)模型主要包括物理模型、数学模型、概念模型等,沃森和克里克所建立的DNA双螺旋结构模型是________模型。包含有n个脱氧核苷酸的DNA分子片段,理论上最多可排列出________种脱氧核苷酸序列。
(3)利用类比推理,萨顿提出基因位于染色体上的假说,提出该假说的理由是
________________________________________________________________________。
请你运用类比推理的方法,推断基因与DNA长链的关系是________________________。
解析 (1)①依据假说-演绎法,孟德尔在分析杂交和自交实验结果的基础上,提出解释实验现象的假说,合理地解释了自由组合现象的原因:F1形成配子时,每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子自由组合,F1产生4种比例相等的配子。这也是基因自由组合定律的实质。②孟德尔三组实验中,在现象分析阶段完成的实验是亲本杂交和F1自交,在提出假说合理解释分离现象后,演绎推理,并用测交实验检验假说正确与否。③在遗传学上运用类似孟德尔研究方法的实例很多,譬如:摩尔根所做的证明基因位于染色体上的果蝇杂交实验;DNA复制方式的提出与证实;整个中心法则的提出与证实;遗传密码的破译等等。(2)沃森和克里克所建立的DNA双螺旋结构模型是物理模型,包含有n个脱氧核苷酸的DNA分子片段,理论上最多可排列出4(n/2)种脱氧核苷酸序列。(3)利用类比推理,萨顿提出基因位于染色体上的假说,提出该假说的理由是基因与染色体行为存在明显的平行关系,运用类比推理的方法,推断基因与DNA长链的关系是不同的基因也许是DNA长链上不同的片断。
答案 (1)①F1形成配子时,每对遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子自由组合;F1产生4种比例相等的配子 ②纯合的亲本杂交和F1的自交 F1的测交 ③摩尔根所做的果蝇杂交实验证明了基因位于染色体上[]
(2)物理 4(n/2)
(3)基因与染色体行为存在明显的平行关系 不同的基因也许是DNA长链上不同的片断( 说法正确即可)
1.“假说—演绎法”是现代科学研究中常用的一种科学方法,以下为假说——演绎推理的逻辑关系。
2.“假说—演绎法”非常有利于学生的逆向思维能力的培养和提高,同学们在平时思考问题和解题时多用“假说—演绎法”。譬如说在探究性实验设计中结果和结论的预测分析时要经常用到“假说—演绎”法的先进行逆向思维分析,然后再进行正向组织答案进行描述。
3.孔雀鱼是一种常见的观赏鱼,其性别决定方式属于XY型,是非常好的遗传学实验材料。几十年前,德国的一位育种工作者在众多的孔雀鱼幼鱼中发现一条身体后半部为暗色的个体,并以此个体为基础培育出了“礼服”品种。用“礼服”品种的雌鱼作亲本(P)与其它品种的雄鱼杂交,所得子代(F1)个体中,雌雄鱼均表现“礼服”性状;将子代(F1)雌雄个体自由交配,所得子代(F2)个体中,雌鱼均表现“礼服”性状,雄鱼表现为1/2“礼服”性状、1/2无“礼服”性状。请用“假说-演绎法”对“礼服”性状的遗传进行研究。
(1)“假说-演绎法”的一般步骤为:①提出问题→②______→③________→④实验验证→⑤得出结论。
(2)在研究“礼服”性状遗传的①步骤中,你的具体内容是________________________。
(3)在研究“礼服”性状遗传的②步骤中,你的具体内容是________________________。
(4)在研究“礼服”性状遗传的③步骤中,你的具体内容是________________________(并请用遗传图解表示,基因符号为A、a)。
(5)根据你的研究,请预测F2个体自由交配所得F3的性状表现型之比为:雌“礼服”∶雌无“礼服”∶雄“礼服”∶雄无“礼服”=________________。
答案 (1)提出假说 演绎推理
(2)“礼服”性状的遗传存在性别差异(“礼服”性状的遗传与性别相关联)
(3)控制“礼服”性状的基因为显性基因,且位于X染色体上
(4)雌性无“礼服”性状个体与F1中雄性“礼服”性状的个体交配 如下图
(5)7∶1∶6∶2
解析 (1)假说—演绎法的核心是提出解决问题的假说,进行演绎推理,然后对演绎的内容进行验证。(2)实验现象显示,“礼服”性状在不同性别中的表现存在差异,所以提出的问题就是“礼服”性状的遗传与性别相关联。(3)②步骤中为解释该现象的假说,是将基因定位在性染色体上。(4)③步骤中是按照假说进行的演绎推理,即在进行测交实验之前对测交实验的设计和结果的预测。写遗传图解时应注意相应的字母、文字和符号的正确的使用。(5)按照基因在X染色体上判断,F2个体的基因型为XAXA、XAXa、XAY、XaY,该群体产生的雌配子有3/4XA、1/4Xa,雄配子有1/4XA、1/4Xa、1/2Y,所以自由交配的后代F3的性状表现型之比为:雌“礼服”∶雌无“礼服”∶雄“礼服”∶雄无“礼服”=7∶1∶6∶2。第1课时——普遍联系的思想
普遍联系的思想在生物学科中的应用,充分体现了“能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,形成知识网络结构”的考纲能力要求。
联系就是事物之间及事物内部各要素之间的相互制约,相互影响的关系。组成生物体的结构之间、生物与生物之间、生物与环境之间都是普遍联系的。[]
命题视角1 在分子水平上,各种化合物相互作用,按一定的方式组织起来,形成细胞结构,从而能表现出生命现象。
 (经典组合题)生物体内某些重要化合物的元素组成如下图所示,请回答:
(1)图中Y代表何种元素?________。
(2)大分子A、C1、C2依次代表______________。
(3)a的分子式可表示为________________,④反应过程为__________,其场所为________。若某种A由m条肽链、n个a组成,则A中至少有氧原子______________个。[]
(4)A可分为A1…A5…,其原因从a分析是因为___________________________________;从A分析是因为____________________________________。同一生物个体的不同细胞间会出现A的结构与功能的差异,其根本原因是由于________的不同。
(5)与A5有关的C1片段在人体其他部位的体细胞是否存在?简要说明理由。
________________________________________________________________________[]
________________________________________________________________________。[]
(6)C1→C2的变化叫____________;与C2相比较,C1的组成成分的特点是_____________
(7)人类的白化病基因起源于图中的[  ]________过程。
(8)从分子水平看,导致地球上生物多样性的根本原因是[  ]________的结构具有多样性,从进化的角度看,生物出现多样性的原因是______________________________。
解析 本题首先从A1到A5的功能和C与A的关系出发,判断A为蛋白质、a为氨基酸、c1为脱氧核苷酸、C1为DNA、C2为RNA,则X为N,Y为N、P。④为氨基酸脱水缩合过程,其场所是在核糖体,n个氨基酸形成m条肽链,肽键数目为n-m,每个肽键中至少1个氧原子,每条肽链中至少有一个羧基,每个羧基中含有2个氧原子,则A中至少含有氧原子为n-m+2m=n+m个;蛋白质的多样性有4个原因,但其中从氨基酸的角度分析有3个原因:氨基酸的种类、数量和排列顺序不同,还有一个原因则是形成蛋白质的肽链的空间结构千差万别。同一生物个体的不同细胞间会出现A的结构与功能的差异是由于基因选择性表达的结果,不同细胞之间的核DNA相同而mRNA出现差异,进而导致蛋白质出现差异。A5具有降低血糖的作用,故是唯一降血糖的激素——胰岛素,由胰岛B细胞中DNA上的胰岛素基因控制合成,人体其他部分的体细胞中DNA上也有胰岛素基因,因为人体不同部位的体细胞均来自同一受精卵的有丝分裂,因而它们含有基本相同的DNA。C1→C2的变化为转录过程,RNA和DNA的成分区别是DNA中含有碱基T和脱氧核糖,而RNA中含有碱基U和核糖。人类的白化病基因是通过基因突变产生,而基因突变发生于DNA分子复制过程中;从分子水平看,导致地球上生物多样性的根本原因是DNA分子结构的多样性,从进化的角度看,生物多样性的形成原因是生物生存的多种多样的环境对生物进行不同方向的自然选择。
答案 (1)N、P (2)蛋白质、DNA、RNA
(3)CRNH2COOHH 脱水缩合 核糖体 n+m (4)氨基酸的种类、数量和排列顺序不同 肽链空间结构千差万别 mRNA (5)与A5有关的C1片段在人体其他部位的体细胞中都存在。因为人体不同部位的体细胞均来自同一受精卵的有丝分裂,因而它们含有相同的DNA
(6)转录 含有C2所没有的碱基T和脱氧核糖
(7)① DNA复制 (8)C1 DNA 生物生存的多种多样的环境对生物进行不同方向的自然选择[]
1.命题特点:本题突出体现了学科内综合的命题特点,是将教材中与蛋白质和核酸相关联的考点综合在一起考查,挖掘其内在联系,突出对组成细胞化合物相关知识的判断、分析和迁移应用能力的考查。
2.备考启示:(1)熟记蛋白质和核酸的元素组成、单体通式、单体形成高分子化合物的方式,理解多样性的原因以及相关的数量关系。
(2)强化比较记忆并用普遍联系的思想挖掘与蛋白质、RNA和DNA等物质分子相关联的生物学知识,从而构建出蛋白质和核酸方面的知识网络,在构建网络时要注意以下几点:
①系统的整体性,这便于大脑对知识的提取、应用。
②联系的多维性。如蛋白质,可联系到结构和功能、合成和分泌、转录和翻译、生物膜系统、代谢和营养、氮循环等等。联系越多,越利于理解记忆。
③网络的开放性。随着学习的不断深入,要注意不断补充新的知识到原来的网络中,以便网络中的知识点不断增加,知识点间的联系更广泛、更优化。
1.(经典组合改编)下图甲中X、Y、Z是细胞中的三种化合物,X为细胞生命活动所需要的主要能源物质(单体),Y、Z是构成细胞膜的主要成分。下列有关说法错误的是 (  )
①饭后半小时,血液中的X浓度升高,此时人体分泌较多的激素是胰岛素,与此具有拮抗作用的激素是胰高血糖素和肾上腺素 ②如果X被人的红细胞吸收,用“·”表示X分子,用“→”表示其进出的方向和途径,则图乙可表示这种物质跨膜运输方式 ③流动镶嵌模型认为Y在膜中的分布是均匀的 ④维生素D可优先通过细胞膜扩散到细胞内部与Y有关 ⑤细胞膜会被蛋白酶分解,说明组成细胞膜的物质中有Z
A.②③⑤ B.①③⑤ C.①②④ D.②③④⑤
答案 D
解析 由题意“细胞生命活动所需要的主要能源物质(单体)”可知X为葡萄糖,则血液中的X浓度升高,此时人体分泌较多的激素是胰岛素,降低血糖,与此具有拮抗作用的激素是胰高血糖素和肾上腺素,二者都可升高血糖;葡萄糖是以协助扩散的方式被人的红细胞吸收,而协助扩散过程并不需消耗能量;三层结构模型认为蛋白质是均匀的、固定的,而流动镶嵌模型认为蛋白质分子在膜中的分布是不均匀的,可以流动的;由元素组成C、H、O、N、P且是细胞膜的主要成分可知,Z为磷脂分子,根据“相似相溶的原理”,维生素D可优先通过细胞膜扩散到细胞内部,这与Z有关;细胞膜会被蛋白酶分解,说明组成细胞膜的物质中有蛋白质(Y)。
命题视角2 在细胞水平上,各种细胞结构之间在结构和功能上相互联系,构成一个统一的整体。
 下图甲表示分泌蛋白的合成、加工和运输过程,①、②、③表示细胞器,a、b、c表示某些相关过程。某同学用放射性元素标记某种氨基酸,追踪图甲过程中不同时间放射性元素在细胞部分结构中的分布情况,如图乙所示,下列说法中错误的是(  )
A.图甲中a表示脱水缩合过程,b、c表示蛋白质的加工及运输过程
B.图甲中③的结构内,丙酮酸彻底氧化分解产生CO2的过程中没有O2参与
C.若图乙中曲线1表示图甲的结构①中放射性颗粒数随追踪时间的变化规律,则图乙中
的曲线2可表示图甲的结构②中放射性颗粒数随追踪时间的变化规律
D.图甲中的过程在原核细胞中也可以进行
解析 核糖体是蛋白质的合成场所,合成出的多肽经①—内质网进行加工,之后运输到②—高尔基体进一步加工,然后再以小泡的形式运输到细胞膜,最后分泌到细胞外,整个过程需要③—线粒体提供能量,在③中进行的有氧呼吸第二阶段没有O2的参与。图解中的过程只能发生在真核细胞中,因为原核细胞没有内质网、高尔基体和线粒体等多种细胞器。
答案 D
1.命题特点:本题以分泌蛋白的合成、运输、加工过程为试题设计的切入点,综合考查了细胞器之间在结构和功能方面的密切联系,充分体现出细胞的各种结构和功能是一个有机统一的整体,可通过相互的协作联系完成某项具体生命活动。
2.备考启示:(1)在解题时,要运用“结构与功能相联系、相适应的观点”去分析理解各种图解,准确的提取和处理信息,科学地解决问题,还要注意与其他知识点间的联系。
(2)建议考生在识记细胞结构和功能的基础上,进一步落实好以下几点:
①学会比较相关知识点:如高等动植物细胞的结构、真原核细胞、线粒体与叶绿体、五种物质出入细胞的方式等等。
②学会归纳相关知识点:如产水的细胞结构、产ATP的结构、参与细胞分裂的结构等。
③学会辨析相关知识点:如没有叶绿体和大液泡的细胞是否一定是动物细胞,没有叶绿体(线粒体)的细胞是否就不能进行光合作用(有氧呼吸),具有细胞壁的生物是否一定是植物细胞等。
只有通过这样不断的比较、归纳、辨析、反思、总结才能进一步将生物学知识学活,才能融会贯通。
2.人进食后,下列哪一项在胰腺细胞中不会出现 (  )
A.线粒体产生的能量增多
B.内质网和高尔基体的联系加强[]
C.细胞核中的DNA加快复制[]
D.核糖体的功能增强
答案 C
解析 人进食后,胰岛B细胞会分泌产生较多的胰岛素以降低血糖浓度,这一过程中核糖体合成蛋白质分子,需要经过内质网和高尔基体的加工,线粒体产能增加。
命题视角3 在个体水平上,生物体各个器官系统的生理功能之间、生物体各个器官系统的结构与功能之间都是相互联系的构成完整的生物个体,表现出个体水平的生命现象。
 科学研究表明:精神因素(焦虑、紧张等的心理应激)会使 T细胞活性下降,对病毒、真菌感染的抵抗能力和对肿瘤细胞的监控能力下降,还间接引起机体生成抗体的能力降低。下图表示神经、免疫、内分泌三大系统相互调节的部分示意图,请据图回答下列问题。
(1)神经系统可通过突触前膜____________直接调节免疫器官或免疫细胞的活动,还可通过下丘脑分泌有关激素间接调节免疫器官或免疫细胞的活动。
(2)精神因素使 T细胞活性下降,为什么会引起机体生成抗体的能力降低?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)维持机体稳态离不开细胞间的信息交流,动物细胞间进行信息交流的途径有:一是________________(填三种)等信息分子通过体液运输并作用于靶细胞来实现;二是通过细胞间的接触实现信息交流。吞噬细胞将抗原呈递给 T细胞是通过哪种途径实现的?________________________。
(4)若抗体与自身红细胞结合,造成这些红细胞被吞噬和分解,这在免疫学上称为________________________;若抗体结合到呼吸道上皮细胞,再接受同一抗原刺激后引起哮喘,这在免疫学上称为________________________。[]
解析 (1)由图中可知免疫细胞存在神经递质的受体,题目又提示了突触前膜,因此不难推知答案为分泌神经递质。(2)T细胞有呈递抗原给B细胞的功能,同时效应T细胞分泌的淋巴因子有增强免疫效应的作用。(3)实际上细胞间的信息交流基本上都与受体有关,且与调节联系密切,回答这一问时围绕这两方面思考即可;第二问可根据呈递抗原信息的含义推知。(4)自身免疫病主要表现在“敌我不分”,而免疫缺陷病主要表现为免疫力低下;过敏反应与细胞功能紊乱有关。
答案 (1)释放(分泌)神经递质 (2)T细胞活性下降后,淋巴因子的分泌量减少,且呈递抗原信息的能力降低,影响了B细胞增殖分化成效应B细胞的过程,使抗体生成量减少
(3)激素、神经递质、淋巴因子(或其他合适的答案如CO2、H+)
通过细胞间的接触实现 (4)自身免疫病 过敏反应
1.命题特点:本题的命题思路是提供较新颖且学生能读懂的材料,抓住稳态、调节和反馈等核心概念进行命题,主要考查学生对人体稳态及机体稳态调节机制的认识。学生解答本题需要从图文中筛选出有效信息,结合所学的有关神经调节、激素调节以及免疫调节等知识,正确理解神经—体液—免疫调节网络这一维持机体稳态的主要调节机制,综合性较强。
2.备考启示:(1)备考过程要确实注意构建知识框架,加强比较,减少混淆相似知识点的情况。免疫部分的知识名词、概念多,因此在备考复习这部分知识时,除了解特异性免疫过程外,还要多做比较,如对各种免疫细胞的比较:
名称 来源 功能 呈递抗原 识别抗原 分泌功能
吞噬细胞 造血干细胞 吞噬、处理和呈递抗原信息;吞噬抗原—抗体复合物 √ √
T细胞 造血干细胞(在胸腺中成熟) 识别、呈递抗原信息;分化成为效应T细胞或记忆细胞 √ √
B细胞 造血干细胞(在骨髓中成熟) 识别抗原;分化成为效应B细胞或记忆细胞 √
效应B细胞 B细胞或记忆细胞 分泌抗体(一种效应B细胞只能产生一种抗体) √
效应T细胞 T细胞或记忆细胞 分泌淋巴因子;或与靶细胞结合发挥细胞免疫效应 √ √
记忆细胞 B细胞、T细胞、记忆细胞 识别抗原、分化成为相应的效应细胞 √
(2)分子具有传递信息的功能,这是在分子属性上认识生物学。教材对细胞内、细胞间、个体间,乃至生物与无机环境之间的信息交流都作了阐述。复习中可围绕细胞内、细胞间、个体间,乃至生物与无机环境之间的信息交流进行一个小专题形式的总结归纳。如:细胞间信息交流的方式可归纳为三种主要方式:①以化学信号为介质完成的间接交流(如激素、递质等)。如分泌细胞激素体液靶细胞受体靶细胞,即激素→靶细胞。现总结如下:a.若内分泌细胞是下丘脑细胞,靶细胞可能是垂体细胞,激素是促甲状腺激素释放激素或促性腺激素释放激素等;靶细胞还可能是肾小管、集合管细胞,则激素是抗利尿激素;b.若内分泌细胞是甲状腺细胞,靶细胞可以是各种组织细胞,激素是甲状腺激素;c.若内分泌细胞是垂体细胞,靶细胞可以是甲状腺细胞,性腺细胞或各种组织细胞,激素可能是甲状腺激素、性激素或生长激素等;d.若内分泌细胞是胰岛A细胞,靶细胞可能是肝细胞,激素是胰高血糖素;e.若内分泌细胞是胰岛B细胞,靶细胞可能是肝细胞、肌细胞、各种组织细胞等,激素是胰岛素等。②相邻细胞间直接接触(如糖蛋白),即细胞细胞。如精子和卵细胞之间的识别和结合。③相邻细胞间形成通道使细胞相互沟通,通过携带信息的物质来交流信息。即细胞细胞。如高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接,进行细胞间的信息交流。
3.细胞通讯是指一个细胞发出的信息通过介质传递到另一个细胞产生相应的反应。细胞间的通讯对于多细胞生物体调节生命活动是必需的。下图是几种细胞通讯的实例:
(1)图A中的激素从合成到分泌所经过的细胞器有________________。肝细胞膜上受体的化学成分是____________。肝细胞接受这一激素刺激后所发生的生理反应是________________。
(2)图B中的突触在传递信号时,实现了电信号→化学信号→电信号的转换和传导,使下一个神经元产生________________________________。
(3)图C所示的抗体与抗原刺激机体产生的抗体,在分布部位上的区别是________________________________________________________________________。
这一过程细胞所释放的组织胺作为信号分子会导致血管的变化是______________。
答案 (1)核糖体、内质网、高尔基体 糖蛋白 葡萄糖合成肝糖元  (2)兴奋或抑制 (3)图C所示的抗体吸附在细胞表面,抗原刺激机体产生的抗体主要分布在血清中 血管通透性变大
解析 图A中,胰岛素是一种分泌蛋白,胰岛素从合成到分泌所经过的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体等细胞器。胰岛素通过体液运输到肝细胞,与肝细胞表面的受体(糖蛋白)结合,促使肝细胞合成大量的肝糖元储存起来。图B是兴奋在突触间的传递过程,通过电信号→化学信号→电信号的转换和传导,使下一个神经元产生兴奋或抑制。图C是过敏反应,当过敏原再次进入机体时,会吸附在细胞表面,释放组织胺等物质,使毛细血管的通透性增大,导致组织水肿。体液免疫中的抗体主要分布在血清中。
 在神经和激素的调控下人体能够适应内外环境的变化,如下图为人体稳态调节的部分示意图,其中数字①~⑦表示过程,字母a~d表示激素,甲~丙表示器官、结构或细胞。请分析回答下列问题:
(1)当人大量失水后,调节过程为________(填数字),d表示________,乙表示_______。
(2)过程④体现的激素调节方式属于________调节。
(3)当血糖浓度低于正常范围时,下丘脑通过⑦使甲所分泌的激素e增多,它与_______(激素)起拮抗作用,共同调节血糖平衡。图示e激素主要作用于____________(填靶细胞名称),其引起的主要代谢变化及产生的生理反应是__________________________________[]
________________________________________________________________________。
靶细胞感受激素的“受体”的结构基础是________________。在此过程中下丘脑是通过释放化学物质信息直接影响甲分泌e,则该化学物质称为________________。
(4)连接神经调节和激素调节的枢纽是____________,c作用的靶细胞是_____________。
(5)当受到寒冷刺激时,正常人会立刻感觉到冷,请根据反射弧有关知识写出冷的感觉是如何产生的。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)人体长期缺碘将会导致甲状腺增生(俗称大脖子病),这是图中哪些过程分别发生什么变化的结果?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析 当人大量失水后,细胞外液渗透压升高,使下丘脑中的渗透压感受器产生兴奋,一方面传至大脑皮层,产生渴觉,激发饮水行为;同时刺激下丘脑的某些神经细胞,使抗利尿激素合成增加,抗利尿激素促进肾小管和集合管对水的重吸收,从而减少尿的排出。当血糖浓度低于正常范围时,下丘脑通过释放神经递质控制胰腺(肾上腺)分泌的胰高血糖素(肾上腺素)增多,主要功能是作用于肝脏促进肝糖元的分解,促进非糖物质转化为葡萄糖,从而使血糖升高,胰岛素与胰高血糖素(肾上腺素)通过拮抗作用共同调节人体内血糖的平衡。而靶细胞感受激素的“受体”的结构基础是糖被,即细胞膜表面的一层糖蛋白。冷觉是在大脑皮层的感觉中枢形成的,但感受寒冷刺激的感受器在皮肤。皮肤上的感受器受到寒冷刺激后,通过一系列的传入神经把兴奋传到大脑皮层的躯体感觉中枢,形成冷觉;碘是合成甲状腺激素的原料,当体内缺碘时,体内的甲状腺激素合成和分泌将下降。此时下丘脑的活动增强,分泌较多的a——促甲状腺激素释放激素作用于垂体,垂体分泌释放出较多的b——促甲状腺激素,促进甲状腺的生长发育,使甲状腺增生肿大。
答案 (1)①②⑥ 抗利尿激素 肾小管、集合管
(2)(负)反馈 (3)胰岛素 肝细胞 促进肝糖元的分解,促进非糖物质转化为葡萄糖,从而使血糖升高 糖被 神经递质 (4)下丘脑 组织细胞 (5)寒冷刺激→皮肤中冷觉感受器→相关传入神经……→大脑皮层的躯体感觉中枢→产生冷觉 (6)人体长期缺碘体内甲状腺激素分泌不足,使下丘脑分泌a——促甲状腺激素释放激素(TRH)和垂体分泌b——促甲状腺激素(TSH)增加,造成甲状腺增生肿大
1.命题特点:本题借助人体稳态调节流程图综合考查了下丘脑在动物生命活动调节中的作用及相关激素的作用,充分体现出下丘脑在内分泌系统中的总枢纽地位,当人体内环境发生变化时,可通过内分泌枢纽——下丘脑直接或间接影响其他腺体分泌激素协调影响调节机体,从而维持人体内环境的各种理化性质,保持相对稳定。
2.备考启示:高等动物个体的稳态及生命活动的调节过程是高考中的高频考点,考查点常聚焦于兴奋的传导、激素的分泌调节和内环境稳态的维持之间的相互关系的综合考查。在复习本部分知识时,要注意做到以下几点:
(1)既要注意到专题内知识点之间的联系,如神经冲动的产生与传导和神经元之间的关系、激素调节和神经调节的关系等;还要注意到专题前后知识间的联系,如神经调节(体液调节)和水(盐、血糖、体温)稳定的内在联系、神经(体液、免疫)调节和相关的细胞学基础之间的联系等等。
(2)将相关联知识点进行细化是准确解答此类试题的最有效措施。譬如说,①兴奋在神经纤维上是以电信号的形式进行双向传导而在神经元之间是以电信号→化学信号→电信号的形式进行单向传递,其中无论静息电位还是动作电位,膜内外电位差都不为0;②激素分泌的调节通过反馈调节方式使激素在内环境中保持相对稳定。下丘脑可以通过垂体调节甲状腺和性腺等内分泌腺的分泌活动,而胰岛和肾上腺髓质的分泌活动是直接受下丘脑的影响,与垂体无关;③下丘脑作为内分泌系统的总枢纽,其在机体稳态中的作用是多方面的:分泌(抗利尿激素和多种促激素释放激素)、感受(渗透压感受器感受内环境中渗透压升降,从而调节水平衡)、传导(可将渗透压感受器产生的兴奋传至大脑皮层产生渴觉)、调节(体温调节、血糖调节和水盐调节的中枢)。
4.(经典组合题)下图是人体内某些信息分子作用的示意图,字母A-E表示信息分子,数字表示相关生理变化。请据图回答:
(1)请写出相关信息分子的名称:A________,B________, E________。
(2)图中①表示__________________;②表示增殖分化产生更多的________________。
(3)若下图表示人体受到寒冷刺激时下丘脑细胞接受A物质前后,膜两侧电位差的变化,则图中a点表示________电位,b点时Na+________(内、外)流。
(4)神经冲动在突触中的传递受很多药物的影响。某药物能阻断突触传递,如果它对神经递质的合成、释放和降解(或再摄取)等都没有影响,那么导致神经冲动不能传递的原因可能是该药物影响了神经递质与________________的结合。[]
(5)在人体体温的神经—体液调节中,下丘脑是________________________,调节产热活动最重要的激素是________________________。人在寒冷的环境下会出现寒战,这是机体通过________增加产热,有利于维持体温恒定;剧烈运动后,机体降低体温的机制主要是通过汗液的蒸发和______________________增加散热。
答案 (1)神经递质 促甲状腺激素 胰岛素 (2)对水分的重吸收增强 效应B细胞和记忆细胞(不全不得分) (3)静息 内 (4)突触后膜上的特异性受体 (5)体温调节中枢 甲状腺激素 骨骼肌收缩 皮肤毛细血管舒张
解析 (1)A作用于下丘脑,参与体温调节,可知A是神经递质。B作用于甲状腺,可知B是促甲状腺激素。E作用于组织细胞,降低血糖浓度,可知E是胰岛素。
(2)抗利尿激素作用于肾小管细胞,促进肾小管和集合管对水分的重吸收,使尿液量减少,细胞外流渗透压下降。B细胞增殖分化形成效应B细胞和记忆细胞。
(3)a点是神经纤维接受A物质刺激前的电位,应是静息电位;b点表示神经纤维受到刺激后,Na+内流,表现为动作电位。
(4)神经冲动在突触中的传递受很多药物的影响,其机理或是影响神经递质的合成、释放和降解(或再摄取)或是影响神经递质与突触后膜上的特异性受体结合。
(5)人体体温稳态的维持受神经-体液双重调节,体温调节的中枢位于下丘脑,参与调节的最重要的激素是甲状腺激素。调节过程中,当产热与散热达到平衡时,体温稳态得以维持;寒冷的环境下,骨骼肌不自主的收缩而出现寒战,产热增加,体温得以维持。剧烈运动后,机体产热增多,经机体调节,汗液分泌增多,皮肤血管舒张,散热增多,体温得以维持。
命题视角4  在群体水平上,同种个体→种群→生物群落\o(――→,\s\up7(无机环境))生态系统→生物圈,依次相互联系构成一个统一的整体。
 下图表示生态系统结构模式图,其中A、B、C、D构成群落,①、②、③、④、⑤、⑥代表生理过程。据图回答下列问题:
(1)从生态系统组成的完整性来看,该生态系统还缺少 ____________________________。
(2)参与过程⑤的生物种类有________________________,
其在碳循环中的作用是______________________________。
(3)若上述生态系统代表农田生态系统,则在被弃耕后发生的群落演替类型属________。若农作物所固定的太阳能总量为a kJ,那么图中最高营养级所获得的能量为 ________kJ。
(4)分析上图,用箭头、文字、字母完成该生态系统的能量流动图解。
解析 由生态系统的结构特点分析图示,由能够释放氧气的是生产者可知,A为生产者;由能够分解动植物遗体和排泄物的是分解者可知,B为分解者;其他生物为消费者。完整的生态系统应包括生物群落及太阳、无机盐、水等非生物的物质和能量;参与过程⑤分解作用的为B(分解者),其主要生物种类为营腐生生活的细菌和真菌,其在碳循环中的作用是将有机碳转化为二氧化碳等无机碳;若农作物A固定的能量为a kJ,通过食物链“A→D→C”最高营养级C获得能量可依据能量流动的特点计算出极值为:最小值a×(10%)2 kJ,最大值为a×(20%)2 kJ。
答案 (1)太阳、水和无机盐等(缺太阳不给分) (2)腐生细菌和真菌 将有机碳转变为无机碳 (3)次级演替 a/100~a/25 (4)
1.命题特点:本题以生态系统的结构模式图为背景,突出考查了群落演替、生态系统的结构(生态系统的组成成分和营养结构)和功能(能量流动、物质循环)以及相关细胞生理过程。意在通过图解考查学生分析获取信息的能力、理解所学知识的要点并把握知识间的内在联系的能力。
2.备考启示:(1)解答此类问题时,首先要明确非生物的物质和能量、生产者、分解者、 消费者,然后再根据所学知识对各小题进行分析解答。确定方法既可根据生态系统中各成分之间的联系,也可根据各成分的作用进行分析。
(2)生态系统的结构和功能分析在高考中出现的频率呈逐年增加的趋势,主要考查生态系统的成分及作用、食物链和食物网,并通常与生态系统的能量流动和物质循环、环境保护等综合考查。复习本部分应注意以下几点:①应明确生态系统的组成成分、各成分在生态系统中的地位与作用、营养结构(食物链和食物网),理解食物网中两种生物的种间关系、某一生物数量变化对其他生物数量变化的影响。②全面理解生态系统的结构、功能及其稳定性的有关知识,并深入挖掘三者之间的内在联系。特别要注意分析生态系统能量流动和物质循环、细胞代谢(光合作用和细胞呼吸)、细胞结构(叶绿体和线粒体)、生物成分(生产者、消费者和分解者)和非生物成分之间的内在关系。
5.如图表示碳元素在无机环境和生物群落中循环流动的一部分,下列说法正确的是(  )
A.CO2只能通过光合作用从无机环境到生物群落
B.有机物中的碳只能通过呼吸作用返回无机环境
C.A、B是存在于不同组织中的同一类化合物,但转化形式不同
D.某种植食性动物体重若要增加1千克,则其消耗的植物至少为10千克
答案 C
解析 A选项:CO2可通过光合作用和化能合成作用从无机环境到生物群落;B选项:有机物中的碳可通过生物的呼吸作用返回无机环境,也可通过燃烧进入大气中;C选项:A、B分别为肝糖元和肌糖元,属于多糖,肝糖元的功能是维持血糖的平衡,肌糖元主要为肌肉活动提供能量;D选项:“至少消耗”时能量传递效率应为20%,其消耗的植物至少为5千克。第5课时 具体问题具体分析的思想
具体问题具体分析的思想在生物学科中的应用充分体现“能从所给的课外材料中鉴别、选择相关生物学信息,并能用这些信息,结合所学知识解决相关的生物学问题”的能力要求。
具体问题具体分析的思想是指在矛盾普遍性原理的指导下,具体分析矛盾的特殊性,并找出解决矛盾的正确方法。对生物和生物学知识能够具体问题具体分析,学会相对地看问题,克服认识绝对化。面对新情境信息也要克服思维定势,学会灵活迁移应用。
命题视角1 生物学规律的普遍性和特殊性。
 下列有关“一定”的说法正确的有 (  )
①能产生激素的细胞一定能产生酶 ②能产生酶的细胞一定能产生激素 ③记忆细胞经抗原刺激一定能分化为效应B细胞 ④吞噬细胞一定不参与特异性免疫反应 ⑤生长素对植物生长一定有促进作用 ⑥光合作用一定要在叶绿体中 ⑦两个种群间的隔离一旦形成,这两个不同种群的个体之间一定不能进行交配 ⑧与双缩脲试剂发生紫色反应的物质一定是蛋白质 ⑨用斐林试剂检验某植物组织样液,水浴加热后出现砖红色,说明该样液中一定含有葡萄糖
A.一个 B.两个 C.三个 D.四个
解析 ①正确;②中产生酶的细胞不一定能产生激素;③中还可能形成效应T细胞;④中吞噬细胞可参与特异性反应,如细胞免疫和体液免疫的感应阶段;⑤中生长素具有两重性,低促高抑;⑥原核生物蓝藻也可进行光合作用,但没有叶绿体;⑧与双缩脲试剂发生紫色反应的物质并不一定是蛋白质还有可能是多肽或双缩脲;⑨用斐林试剂检验某植物组织样液,水浴加热后出现砖红色,只能说明该样液中一定含有可溶性还原糖。
答案 A[]
在生物复习备考中,一定要处理好生物学规律的普遍性和特殊性,既要总结生物的共性规律,又要考虑生物规律的特殊性,从而更加准确的理解生物学规律和概念,一定摒弃认识问题的绝对化,能够对具体问题做具体的辩证分析。
1.某双链DNA分子含有200个碱基,一条链上A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4,则该DNA分子
(  )
A.含有4个游离的磷酸基
B.连续复制两次,需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸210个
C.四种含氮碱基A∶T∶G∶C=3∶3∶7∶7[]
D.碱基排列方式共有4100种
答案 C[]
解析 A错误,一个双链DNA分子中含有2个游离的磷酸基。由一条链上A∶T∶G∶C=1∶2∶3∶4,计算得出一条链上100个碱基中A、T、G、C的数量依次是10、20、30、40,另一条链上A、T、G、C的数量则依次是20、10、40、30。故该DNA中腺嘌呤脱氧核苷酸数为10+20=30个,连续复制2次,需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸数为(22-1)×30=90个,故B错误。C正确,4种含氮碱基的比例是A∶T∶G∶C=(10+20)∶(20+10)∶(30+40)∶(40+30)=30∶30∶70∶70=3∶3∶7∶7。D错误,含200个碱基的DNA在不考虑每种碱基比例关系的情况下,可能的碱基排列方式共有4100种。但因碱基数量比例已确定,故碱基排列方式肯定少于4100种。
命题视角2 生物学信息新情境。[][]
 科学家从牛的胰脏中分离出一种由76个氨基酸组成的多肽(Ub),通过研究发现Ub在细胞自我监测和去除某些“不适用蛋白质”(即靶蛋白)的机制中扮演着重要角色。如果某蛋白质分子被贴上了Ub这个标签,就会被运送到细胞内的蛋白酶处,被水解掉,其过程如下图1所示(注:AMP表示一磷酸腺苷)。下列说法中不正确的是 (  )
A.完成①②过程所需的主要条件是酶和ATP[]
B.去除“不适用蛋白质”所需要的ATP主要是由线粒体提供的
C.上述过程得到的氨基酸的通式为图2所示
D.如果靶蛋白不与Ub结合,仍然能被水解
解析 据图可知,蛋白质分子只有被贴上Ub这个标签,才会被水解掉。完成①②过程所需的主要条件是酶和ATP。该蛋白质水解所得到氨基酸都是α-氨基酸,符合图2氨基酸的通式。生成ATP的主要场所在线粒体中。
答案 D[]
1.新情境信息题常以生物的前沿科技、生命科学发展中的热点问题、社会生活中的现实问题、生物实验等为命题材料,用文字、数据、图表、图形、图线等形式向考生提供资料信息,考生通过分析和处理信息,把握事件呈现的特征,进而选择或提炼有关问题的答案,重点考查运用知识解决实际问题的能力和理解文字、图表、表格等表达的生物学信息的能力,以及搜集信息、加工处理信息、信息转移、交流信息的能力。其特点可概括为“新情境、旧知识”。也就是说无论情境有多新,但所设问题最终回归考试大纲规定的核心范围内容。所以这种题型往往是高起点低落点。
2.遇到此类试题从心理上决不能有畏惧心理,其实这种题的答案往往就在题干中。解决此类试题只要按下面的步骤进行就可以:首先,要审读材料,提取信息,要求能从材料中的文字叙述或所提供的图、表资料中,找出关键信息,提取有价值的信息,剔除干扰信息;然后回归教材,定位知识;最后构建解题思路,发挥联想,对发现的关键信息和已有的旧知识进行搭桥,运用比较、归纳、推理的方法,选择正确答案或运用学科语言组织好要表达的答案。
2.利用泥浆生物反应器处理污染土壤,原理是将污染土壤用水
调成泥浆状,同时加入部分营养物质和菌种等,在有氧条件下剧烈搅拌,使污染物迅速分解。由此推知,该反应器 (  )[]
A.能够实现物质循环
B.主要处理有机污染
C.可看作一个小型生态系统
D.存在能量输入、传递、转化和散失
答案 B
解析 本题通过泥浆生物反应器的介绍考查了对于生态系统结构和功能的理解。解答本题的关键在于抓住题目中污染物的分解是在有氧条件下剧烈搅拌而使污染物快速分解,故而肯定是菌种进行有氧呼吸而分解有机物,故B正确。本题中的反应器中有土壤、营养物质和菌种,不满足生态系统(生物群落及其无机环境)的概念范畴,更谈不上生态系统功能中的物质循环和能量流动,A、C、D均错误。
3.2008年3月,瑞典研究人员新发现一种能促使脂肪细胞生成的蛋白质——抗酒石酸酸性磷酸酶(TRAP),这一发现有望为治疗肥胖症开辟新途径。下列有关推断或叙述不正确的是
(  )
A.TRAP与脂肪相同的元素有3种
B.TRAP的形成必须有核糖体、内质网和高尔基体等细胞器的参与
C.脂肪细胞是胰岛素的靶细胞之一,胰岛素可促进血糖进入脂肪细胞并转化为脂肪[]
D.理论上肥胖症患者体内的TRAP水平很可能超过正常人,通过抑制TRAP的功能有望
治疗肥胖症
答案 B[]
解析 TRAP是蛋白质,其元素组成包括C、H、O、N等,脂肪的元素组成是C、H、O,两者相同的元素有3种,故A对;TRAP属于细胞中的酶,不属于分泌蛋白,故其形成不需要内质网、高尔基体等细胞器的参与,故B不对;胰岛素能促进葡萄糖的氧化分解、促进合成非糖物质,常作用于组织细胞,脂肪细胞是其靶细胞中的一种,故C对;理论上肥胖症患者体内TRAP水平可能较高,因为患者细胞中脂肪含量高,故促使脂肪形成的酶TRAP多,可以通过抑制TRAP的合成来治疗肥胖症,故D对。第2课时 抽象问题具体化的思想
抽象问题具体化的思想在生物学科中的应用,充分体现“能用文字、图表以及数学公式等多种形式描述生物事实、概念、原理、规律和模型等内容”的考纲能力要求。
抽象问题具体化的思想是把难以把握又存在复杂关系的问题,转变成直观的具体问题去思考,这种思想是解决问题的策略化思想。 其中模型方法是抽象问题具体化思想的最重要的体现。模型方法是以研究模型来提示原型的形态、特征和本质的方法,是逻辑方法的一种特有形式,模型一般可分为概念模型、物理模型和数学模型三大类。
命题视角1 概念模型——以图示、文字、符号等组成的流程图形式对事物的规律和机理进行描述、阐明。例如光合作用示意图、中心法则图解、免疫过程图解、过敏反应机理图解、达尔文的自然选择学说的解释模型、血糖平衡调节的模型等等。概念模型的特点是图示比较直观化、模式化,由箭头等符号连接起来的文字、关键词比较简明、清楚,它们既能揭示事物的主要特征、本质,又直观形象、通俗易懂。
 在下图中,图1所示为人体内血糖调节的部分图解,图中a、b表示参与血糖调节的两种激素,图2表示a激素信息传递的一种机制。请回答:
图1
图1
(1)正常人的血糖浓度为____________________。
(2)当血糖升高时,通过②过程,使a分泌量增加,a激素表示________________, 它在降低血糖过程中具体的作用有两条调节途径:一是通过⑥⑦⑧过程促进_______________;二是主要通过⑥抑制________________________________________。
(3)图中b激素是________________________,它与a激素的作用关系表现为__________,a激素和b激素的作用结果都会反过来影响各自的分泌,这种调节方式称为____________调节。
(4)Ⅱ型糖尿病病人的a激素的含量和正常人相差很小,甚至比正常人还高,请据右图激素作用的机制分析Ⅱ型糖尿病病人最可能的病因是_______________________________。
(5)某同学为探究血糖调节的影响因素,设计如下实验流程。实验中5只家兔的注射剂量和生理指标均按单位体重计算。据图回答:
[]
a.实验中起对照作用的是________________号家兔。
b.二次注射后,低血糖症状最先得到缓解的是________号家兔;若②号家兔出现糖尿,则该兔的尿量将会________________,原因是__________________________________。
解析 血糖的正常值为80~120 mg/dL;解读图可知,a为胰岛素,使血糖浓度降低,b为胰高血糖素,作用是使血糖浓度升高,二者呈拮抗关系;它们共同调节,从而维持血糖平衡,这种调节机制是反馈调节;Ⅱ型糖尿病病人最可能的病因是a激素不能和受体结合而发挥作用,或控制细胞膜上受体蛋白的基因突变所致。在首次注射实验中,①是对照组(空白对照),②~⑤都是实验组;在二次注射实验中,⑤是对照组,②~④是实验组。糖尿出现是由于血糖浓度过高(超过了肾糖阀),会提高尿液的渗透压,使肾小管和集合管对水分的重吸收能力降低。
答案 (1)80~120 mg/dL (2)胰岛素 血糖的去路(葡萄糖氧化分解、促进糖元的合成、促进非糖物质的合成) 血糖的来源(肝糖元的分解和非糖物质的转化) (3)胰高血糖素
拮抗作用 反馈 (4)细胞膜上的受体蛋白不正常(或“a激素不能和受体结合而发挥作用,或控制细胞膜上受体蛋白的基因突变所致”。只要答案合理就给分。) (5)a.①和⑤ b.② 增加 血糖含量过高,在排出糖的同时,带走更多的水,导致多尿
1.概念模型构建的一般方法
(1)由图示、文字、符号混合组成的概念模型。①熟悉所构建对象的显著特征、过程要点、变化规律;②勾勒草图,形象、清楚地用图示突出构建对象的显著特征,可忽略次要或无关的细节;③在图示上或图示之间用必要的文字注释、符号连接来辅助说明,使图示表达清晰;要注意图示位置的布局,力求图示、文字、符号组合的合理、协调、美观;④对照、修饰、完善之后,正式绘制,并配以准确的图注。常见的有细胞有丝分裂示意图等。
(2)由文字、符号组成的概念模型。①熟悉所构建对象的规律、原理及其内在联系;②选择好最能反映规律、原理、环节的关键词或核心词,并确定它们之间的连接方式;③在草稿上将含有关键词的方框、圆圈等进行合理布局,再用箭头等符号表明关键词之间的联系,在箭头上注明联系名词、行为动词或“+”、“-”等符号;④对照、修饰、完善之后,正式绘制,并配以准确的图注。[]
2.高考备考复习过程中可采用多种方法掌握概念
(1)知识链法——分清概念间的隶属关系,把相关的概念串联成知识链,如生物体——细胞——细胞核——染色体——DNA——基因——脱氧核苷酸——遗传信息——遗传密码——氨基酸——蛋白质——性状,从而使学生把分散的认识点整合为知识链,形成知识结构的整体性。还可以进一步拓展形成网络,如:
(2)比较法——就是对相近或相对的概念进行比较,明确这些概念的共同点和差异点,从而能够将它们科学有效的区分,使概念的外延和内涵更清晰,从而形成相近或相对概念的知识体系。
(3)分析法——就是把一个概念分成几个点,通过点了解面,再从面掌握概念的整体。也就是说对课本概念进行逐词逐句挖掘,得到条理化的信息。如减数分裂的概念,在读完之后,可从范围、时期、特点、结果等方面进行总结梳理。
(4)图解法——是一种把事物所包含的内容或知识点用图解的方法表示其动态变化的过程、阶段(或时期)的特点的思维方法。起到化繁为简、重点突出、加深记忆的作用。例如,碳循环过程图解:
[]
生物学中概念复习的方法多种多样,考生根据教材内容,选择科学的学习方法,区分开概念的内涵和外延,揭示概念反映的客观事物的本质。只有这样,才能收到事半功倍的学习效果。
1.下图表示内环境稳态的调节机制。请根据图分析回答:
(1)若⑦表示促甲状腺激素,对⑦的分泌具有调节作用的激素是__________________。
(2)若⑤表示细胞免疫过程中产生的免疫活性物质,则⑤表示______________________。
(3)寒冷环境中的即时反应之一是起鸡皮疙瘩,请根据反射弧的知识写出此过程的简图。
________________________________________________________________________[]
________________________________________________________________________。
(4)图示表明内环境稳态的维持是______________________共同作用的结果。
(5)初生牛犊自身免疫力低,必须到4周龄以后,才开始具备自身特异性免疫力。然而初生牛犊能够通过初乳从母体获得这种免疫。所谓初乳,即母牛分娩后5~7天内产生的乳,与常乳比较其特点主要是:①免疫球蛋白比常乳高20~25倍;②初乳中含有四种蛋白酶抑制素,可保护免疫球蛋白不被消化而直接吸收。试回答下列问题:
①免疫球蛋白在免疫学中又被称为____________,它们在机体中的作用是___________。
②初乳中若不存在蛋白酶抑制素,进入消化道中的免疫球蛋白会被________________分解成多肽。
③极少数人服用初乳后出现过敏反应,此时的初乳被称为____________,这种过敏反应发生在________(“初次”“再次”)服用初乳时。
答案 (1)甲状腺激素和促甲状腺激素释放激素 (2)淋巴因子 (3)寒冷刺激→皮肤中冷觉感受器→相关传入神经→下丘脑体温调节中枢→相关传出神经→立毛肌收缩 (4)神经系统、内分泌系统、免疫系统 (5)①抗体 与相应的抗原(病原微生物)发生特异性结合,及时清除抗原 ②蛋白酶 ③过敏原 再次
命题视角2 物理模型——就是根据相似原理,把真实事物按比例大小放大或缩小制成的模型,其状态变量和原事物基本相同,可以模拟客观事物的某些功能和性质。如细胞结构模式图、减数分裂图解、DNA分子双螺旋结构、生物膜流动镶嵌模型、食物链和食物网等等。物理模型的特点是:实物或图画的形态结构与真实事物的特征、本质非常相像,大小一般是按比例放大或缩小的。
 下图甲是缩手反射的相关结构,图乙是图甲中某一结构的亚显微结构模式图,图丙表示三个神经元及其联系,据图回答下列问题:
(1)图甲中f表示的结构是________________,图乙是图甲中________________(填字母)的亚显微结构放大模式图,图乙中的B是下一个神经元的________________________。
(2)缩手反射时,兴奋从A传到B的信号物质是________。兴奋不能由B传到A的原因是______________________________________________。
(3)图丙中若①代表小腿上的感受器,⑤代表神经支配的小腿肌肉,则③代表_ ______。若刺激图丙中b点,图中________点可产生兴奋,图丙中共有突触________个。
(4)图乙中神经递质由A细胞合成,经过________________包装加工,形成突触小泡,突触小泡再与________融合,通过A细胞的________作用,进入突触间隙。
(5)突触后膜上的“受体”与相应神经递质结合,引起B细胞产生________________,使突触后膜的电位发生变化。
解析 在反射弧中有神经节的为传入神经,与其相连接的为感受器。递质的释放是由突触小泡与突触前膜融合,以外排方式分泌到突触间隙,然后作用于突触后膜,引起下一个神经元的兴奋或抑制。
答案 (1)感受器 d 细胞体膜或树突膜 (2)递质 递质只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜 (3)神经中枢
a、c、d、e 3 (4)高尔基体 突触前膜 外排 (5)兴奋或抑制
1.备考建议:在教材中,物理模型主要体现在生物体的形态结构、生理过程和生命现象的模式图或示意图,在高考试卷中出现的这类模型与教材相关插图有一定的联系,但是很少完全相同。在复习备考时应该注意以下几点:
(1)首先要明确教材中各种物理模型中的结构分别是什么,其名称术语如何规范书写。
(2)其次要把各种物理模型与相关的理论知识结合在一起,既要熟练掌握重要物理模型,又要注意细枝末节。除了清楚各物理模型在知识点中说明了什么问题,如何读懂它外,还要进行知识的迁移和延伸并要通过一些变式训练加深理解知识的本质,从而提高解题的判断和推理能力。只有这样,才能在学习中将相关知识串联起来。
2.解法点睛:首先,明确题中物理模型源于教材何处,识别其中各结构或物质的作用,理顺各部分的关系,按照由局部到整体或整体到局部的思维方式理解物理模型,抓住关键点寻找突破口。其次,要结合物理模型与题干中具体内容,综合分析物理模型并联系教材中的基础知识,理清知识点(如该物理模型涉及哪几个知识点?这些知识点之间的区别与联系是什么?)快速迁移应用。最后,充分利用题干中物理模型中的信息,根据其中的序号或结构,应用教材中的相关生物名词或语句准确答其所问。
[]
2.下图表示绿色植物细胞部分结构中的某些代谢过程,图中①~⑦代表各种物质。有关叙述与事实不符的是 (  )
A.在有光的条件下,图中物质⑥可由⑤分解而来
B.图中④代表的是细胞生命活动可直接利用的一种能源物质
C.若该绿色植物长时间处于黑暗状态,则图中①→②→①的循环不能进行
D.进入相应结构的物质⑦中可能包含有图中的物质⑥
答案 B
解析 在有光的条件下,图中物质⑥可由H2O的光解而来;④为ADP,③是ATP,ATP才是细胞生命活动能够直接利用的能源物质;如果长期处于黑暗环境,光反应将停止,暗反应的还原过程最终也会停止,即②→①不能进行;进入线粒体的物质包括丙酮酸和O2(即⑥)。[][]
命题视角3 数学模型——就是用来定性或定量表述生命活动规律的计算公式、函数式、曲线图以及由实验数据绘制成的柱形图、饼状图等。如组成细胞的化学元素饼状图,酶的活性受温度、酸碱度影响的曲线,光合作用中随光照强度、温度、CO2等条件的变化光合作用强度的变化曲线,有丝分裂和减数分裂过程中染色体、染色单体以及DNA数量的变化规律,碱基与氨基酸对应关系,基因分离定律和自由组合定律的图表模型,用数学方法讨论基因频率的变化,探究自然选择对种群基因频率的影响,同一植物不同器官对生长素浓度的反应曲线,“J”型种群增长的数学模型增长曲线和公式Nt=N0λt,能量金字塔等。
 (数形结合——坐标曲线类)下图表示某植物生长与温度的关系,由图可知
(  )
A.昼温为25℃时,植物生长最快的夜间温度是15℃[]
B.若处于恒定温度温室内,当室温低于12.5℃时,植物将停止生长
C.昼夜温度均为25℃时,该植物利用的CO2量与昼温25℃、夜温10℃时相等[]
D.夜间温度为5℃时,一昼夜该植物没有有机物积累
解析 植物生长快慢取决于一日干物质增长量的多少,图中信息显示,在昼温为25℃时,夜间温度是15℃时,一日干物质增长量最大,因而此种温度组合时植物生长最快。
答案 A
1.数学模型的特点是定性或定量描述各个变量之间的生物关系(曲线图的特点是在利用坐标描述两个或多个变量之间的定性或定量关系;柱形图是依据实验数据在坐标系内用柱形方式表示的两个或多个变量之间不连续的定量关系;饼形图通常是百分比含量的圆饼状表示;计算公式或函数式则是根据数学上的等量关系、用字母符号建立起的变量之间定量关系式)。
2.数学建模是对生物学规律的高度概括和抽象,要引导学生利用生物学基本概念和原理,理解数学符号、公式、图表、函数图像等数学语言表现出来的生物学现象、本质特征和量变关系,利用构建数学模型的思维学习生物学理论知识,能很好地解决一些生物学实际问题,能使考生的知识能力发生正迁移,起到举一反三的效果。在复习过程中构建数学模型既有利于考生对知识的理解和掌握(在一些实际的解题应用过程中),又可以充分锻炼考生的分析、推理和综合能力,同时也体现了现在高考的“以能力立意”的理念。
3.在高中生物学习中,考生应树立理科意识,注意应用理科思维,学会用数学建模思想解决生物学问题。比如:用数学上的排列与组合来分析减数分裂过程配子的基因组成;用数学上的概率的相加、相乘原理来解决一些遗传病概率的计算问题等等。
3.(数形结合——柱状坐标图类)豌豆子叶的黄色(Y)、圆粒种子(R)均为显性,两亲本杂交的F1表现型如下图。让F1中黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交,F2的性状分离比为(  )
A.2∶2∶1∶1 B.4∶2∶2∶1
C.9∶3∶3∶1 D.3∶1∶3∶1
答案 B
解析 由F1代圆粒∶皱粒=3∶1,知亲代相应基因型为Rr×Rr;由F1代黄色∶绿色=3∶1,知亲代相应基因型为Yy×Yy;故亲代基因型为YyRr×YyRr。F1代中黄色圆粒豌豆的基因型为1/9YYRR、2/9YyRR、4/9YyRr、2/9YYRr,F1代中绿色皱粒豌豆基因型为yyrr。利用分枝法的思路计算如下:2/3Yy(1/3YY)×yy→黄色∶绿色=2∶1; 2/3Rr(1/3RR)×rr→圆粒∶皱粒=2∶1,综合考虑两项结果,得黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒=4∶2∶2∶1。
4.(数学函数类)在下列食物链中,假设初级消费者从生产者获得的能量数值相同,哪一条食物链提供给猫头鹰的能量最多 (  )
A.绿色植物→蝙蝠→蜘蛛→蜥蜴→蛇→猫头鹰
B.绿色植物→蝙蝠→青蛙→蛇→猫头鹰
C.绿色植物→鼠→蛇→猫头鹰
D.绿色植物→鼠→猫头鹰
答案 D
解析 本题实质上是求函数的极值。猫头鹰与绿色植物的能量关系实质上是个函数关系,用常数a代表绿色植物(生产者)的总能量,常数b代表能量传递效率,营养级的数量为自变量x,猫头鹰获得能量的函数表达式可以表示为:y=a×bx (10%5.(数学计算类)果蝇的灰身和黑身是常染色体上的一对等位基因控制的相对性状。用杂合的灰身雌雄果蝇杂交,去除后代中的黑身果蝇,让灰身果蝇自由交配,理论上其子代果蝇基因型比例为 (  )
A.4∶4∶1 B.3∶2∶1
C.1∶2∶1 D.8∶1[]
答案 A
解析 由题意可知,灰身对黑身为显性。用杂合的灰身果蝇交配,除去黑身果蝇后,灰身果蝇中杂合子∶纯合子=2∶1,即1/3为纯合子,2/3为杂合子。灰身果蝇自由交配的结果可以用下列方法计算:
方法一:雌雄配子相乘法——因为含A的配子比例为2/3,含a的配子比例为1/3,自由交配的结果为4/9AA、4/9Aa、1/9aa,三者比例为4∶4∶1。
方法二:利用个体间自由交配列棋盘法——如右侧棋盘表,经统计可知三者比例为
4∶4∶1。
方法三:遗传平衡法——灰身果蝇群体自由交配,遵循遗传平衡,则可先计算A和a的基因频率分别为A=(2+2)/6×100%,a=1-(2+2)/6×100%,再根据遗传平衡定律公式(p+q)2=p2+2pq+q2,可依次求出AA=4/9,Aa=4/9,aa=1/9,三者比例为4∶4∶1。

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