曹冬林
生物圖蘊藏的信息量很大,具有概括性強、知識容量大、隱含信息多、簡單明了等特點,是表達、概括、拓展和深化生物學(xué)知識的重要形式.生物圖題,是指凡是含有圖或要求繪圖的生物試題,生物圖或者反映某一生物學(xué)事實,或者是展示某一生物體結(jié)構(gòu),或者是展示某一生物學(xué)過程,它不僅考查學(xué)生思維的結(jié)果,而且考查學(xué)生的思維過程,所以在高考試卷中已成為熱點和亮點題型,受到了高考命題專家的青睞.近三年的生物高考試題均有涉及圖題,且題數(shù)和分值都很大,從近幾年的生物高考閱卷情況來看,生物圖題的得分不高,因此在生物高考中圖題的應(yīng)答情況直接決定了生物高考的成敗.
一、高考生物圖題舉例與啟示
生物圖題可劃分圖像題、圖解題,圖像題是指含有生物圖像的試題,是涉及生物體形態(tài)、結(jié)構(gòu)的圖,如葉綠體的亞顯微結(jié)構(gòu)圖、細(xì)胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)圖等;而圖解題是指含有圖解的生物試題,它往往是表示實驗數(shù)據(jù)、實驗結(jié)果和某一些生物學(xué)現(xiàn)象、過程或規(guī)律的圖,其形式包括數(shù)據(jù)表格、直方圖、二維坐標(biāo)圖等,主要有生理功能圖解、遺傳圖解、進化圖解、生態(tài)圖解、實驗圖解、直方形圖解、曲線圖解和綜合圖解等,縱觀近三年的生物高考試題中關(guān)于圖題主要有這樣二種情形,一是通過圖的分析結(jié)合題干解題,即給圖題,如2015年的浙江考題第30題,另一種情形是通過題干分析繪制圖,即繪圖題,如2015年的浙江考題第31、32題.
1.圖像題
圖像不僅能直觀表示生物體、某器官或組織細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)(結(jié)構(gòu)示意圖或模式圖),也描述生命活動和發(fā)展進化的動態(tài)過程如有絲分裂與減數(shù)分裂過程的染色體移動圖、生理代謝過程圖、激素調(diào)節(jié)和神經(jīng)調(diào)節(jié)過程圖、穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)過程圖、個體發(fā)育過程圖、生物進化過程圖、生物與環(huán)境相互作用(如物質(zhì)循環(huán)和能量流動)過程圖等.
例1 (2015年浙江省生物高考題30題)植物葉肉細(xì)胞光合作用的碳反應(yīng)、蔗糖與淀粉合成代謝途徑如圖1所示.圖中葉綠體內(nèi)膜上的磷酸轉(zhuǎn)運器轉(zhuǎn)運出1分子三碳糖磷酸的同時轉(zhuǎn)運進1分子Pi(無機磷酸).
請回答:
(1)磷除了是光合作用相關(guān)產(chǎn)物的組分外,也是葉綠體內(nèi)核酸和的組分.
(2)卡爾文循環(huán)中3-磷酸甘油酸生成三碳糖磷酸的還原反應(yīng)屬于.
(3)若蔗糖合成或輸出受阻,則進入葉綠體的數(shù)量減少,使三碳糖磷酸大量積累于中,也導(dǎo)致了光反應(yīng)中合成數(shù)量下降,卡爾文循環(huán)減速.
上述這種三碳糖磷酸對卡爾文循環(huán)的調(diào)節(jié)屬于.此時過多的三碳糖磷酸將用于,以維持卡爾文循環(huán)運行.
解析 參考答案為:(1)磷脂(2)吸能反應(yīng)(3)Pi 葉綠體基質(zhì),ATP,負(fù)反饋調(diào)節(jié),淀粉合成.本題圖像包含光合作用碳反應(yīng)過程、物質(zhì)轉(zhuǎn)運的過程,問題涉及碳反應(yīng)產(chǎn)物的去向和場所知識.答題時,首先理解圖意,然后根據(jù)具體問題,運用所學(xué)的基礎(chǔ)知識來分析作答.
啟示 此類題的解答:一識,識別圖中各結(jié)構(gòu)或物質(zhì)的作用,理順各部分的關(guān)系,按照由局部到整體的思維方式,理解圖意;二遷,熟練掌握課本中的基礎(chǔ)知識,快速進行知識遷移;三答,根據(jù)具體問題,具體分析,充分利用圖形準(zhǔn)確作答.
2.圖解題
圖解題實際上是借助數(shù)學(xué)方法來分析生命現(xiàn)象,從而揭示出生物體結(jié)構(gòu)、生理代謝、生命活動及生物與環(huán)境相互作用的關(guān)系等方面的本質(zhì)特性,圖解內(nèi)容廣、變化多,在生物高考試題中主要有曲線圖解、遺傳圖解等.對于曲線圖解如果能抓住坐標(biāo)曲線的關(guān)鍵要素,對于遺傳圖解應(yīng)明確上下代關(guān)系,明析遺傳現(xiàn)象,準(zhǔn)確判斷基因型和遵循的遺傳規(guī)律.下面分別以給圖題和繪圖題進行分析.
例2 (2014年浙江省生物高考題2題)圖2表示施用IAA(吲哚乙酸)對某種植物主根長度及側(cè)根數(shù)的影響.下列敘述錯誤的是
A.促進側(cè)根數(shù)量增加的IAA溶液,會抑制主根的伸長
B.施用IAA對誘導(dǎo)側(cè)根的作用表現(xiàn)為低濃度促進、高濃度抑制
C.將未施用IAA的植株除去部分芽和幼葉,會導(dǎo)致側(cè)根數(shù)量增加
D.與施用10-4 mol·L-1的IAA相比,未施用的植株主根長而側(cè)根數(shù)量少
解析 本題答案為C.本題是典型的給圖題.以左圖IAA濃度為0時為對照,低于100%的長度即為抑制生長,顯然促進側(cè)根數(shù)量增加的IAA溶液濃度對于主根的伸長均低于100%,A正確;以中圖IAA溶液濃度為0時的每株側(cè)根數(shù)為對照,IAA溶液超過一定的濃度對于側(cè)根的誘導(dǎo)起抑制作用,B項正確;參照右圖中植物體內(nèi)生長素的運輸方向,若除去部分芽和幼葉,則地上向根部運輸?shù)腎AA量會減少,此時運輸?shù)礁康腎AA將會低于中圖的對照組,由此圖可知,當(dāng)施用IAA濃度低于0時對于側(cè)根的誘導(dǎo)呈下降趨勢,即導(dǎo)致側(cè)根數(shù)目減少,C項錯誤;對照前2幅圖中IAA濃度為0和10-4 mol·L-1分析,未施用IAA的植株主根長、側(cè)根數(shù)少,D項正確.
例3 (2015年浙江省生物高考題31題)現(xiàn)有一種細(xì)菌M,能夠合成某種酶,并能分泌到細(xì)胞外.為了研究其培養(yǎng)時間與細(xì)胞數(shù)、細(xì)胞外酶濃度和總酶濃度的變化關(guān)系,請根據(jù)以下提供的實驗材料寫出實驗思路,并預(yù)測實驗結(jié)果.
實驗材料:若干個培養(yǎng)瓶、培養(yǎng)液、細(xì)菌M
(要求與說明:實驗僅設(shè)一組;實驗儀器、試劑、用具及操作不做要求;實驗條件適宜)
請回答:(1)實驗思路:略
(2)預(yù)測實驗結(jié)果(設(shè)計一個坐標(biāo)系,并繪制預(yù)測的細(xì)胞數(shù)、細(xì)胞外酶濃度和總酶濃度的變化曲線);
解析 本題答案是:見圖3.
本題是典型的繪圖題,本題根據(jù)題意,本實驗是為了研究細(xì)胞培養(yǎng)時間與細(xì)胞數(shù)、細(xì)胞外酶濃度和總酶濃度的變化關(guān)系,故自變量應(yīng)是時間,因變量是細(xì)胞數(shù)、總酶濃度和細(xì)胞外酶濃度.隨時間的延長,細(xì)胞數(shù)應(yīng)增多,酶的合成也多,分泌到細(xì)胞外也多,但最后不可能無限增多,應(yīng)有一個最大值,故曲線的趨勢應(yīng)是先上升后保持平衡,同時合成的酶量應(yīng)大于分泌的酶量,故曲線圖如圖所示.
啟示:此類題的解答,生物坐標(biāo)曲線題的類型很多,無論曲線怎么復(fù)雜,其關(guān)鍵是數(shù)和形.數(shù)就是圖像中的點:起點、轉(zhuǎn)折點和終點;形就是曲線的變化趨勢,乃至將來動態(tài).抓住了關(guān)鍵,還必須有一個正確的解題思路:識標(biāo)、明點、析線.識標(biāo)就是理解坐標(biāo)圖中縱、橫坐標(biāo)的含義,找出縱、橫坐標(biāo)的關(guān)系,再結(jié)合題意和教材,聯(lián)系相應(yīng)的知識點. 明點就是明確曲線中的特殊點(頂點、始終點、轉(zhuǎn)折點、交叉點)所表示的生物學(xué)意義.析線就是要把握曲線的走向、變化趨勢.揭示各段曲線的變化趨勢及其含義.根據(jù)縱、橫坐標(biāo)的含義可以得出:在一定范圍內(nèi),隨“橫坐標(biāo)量”的增加,“縱坐標(biāo)量”逐漸增加或減小.超過一定范圍后,隨“橫坐標(biāo)的量”的增加,“縱坐標(biāo)的量”減少或增加,或者達到某種平衡狀態(tài).若為多重變化曲線坐標(biāo)圖,要分別揭示其變化趨勢,然后對比分析,找出符合題意的曲線或者是結(jié)論,或者是教材中的結(jié)論性語言.例4(2015年浙江省生物高考題32題)某自花且閉花授粉植物,抗病性和莖的高度是獨立遺傳的性狀.抗病和感病由基因R 和r 控制,抗病為顯性;莖的高度由兩對獨立遺傳的基因(D、d,E、e)控制,同時含有D 和E 表現(xiàn)為矮莖,只含有D 或E 表現(xiàn)為中莖,其他表現(xiàn)為高莖.現(xiàn)有感病矮莖和抗病高莖兩品種的純合種子,欲培育純合的抗病矮莖品種.請回答:(1)~(3)題略(4)若采用單倍體育種,該過程涉及的原理有____.請用遺傳圖解表示其過程(說明:選育結(jié)果只需寫出所選育品種的基因型、表現(xiàn)型及其比例).解析:本題答案是:基因重組和染色體畸變,遺傳圖解見圖.遺傳圖解是近幾年我省生物考題中的常見考題.本題的解題關(guān)鍵是分析親代的基因型,F(xiàn)1代產(chǎn)生的配子基因型,然后按照單倍體育種的基本過程進行書寫即可.根據(jù)題意親本基因型為rrDDEE和RRddee,F(xiàn)1基因型就是RrDdEe,F(xiàn)1產(chǎn)生的配子有:RDE、RDe、RdE、Rde、rDE、rDe、rdE、rde.然后進行花藥離體培養(yǎng),獲得單倍體幼苗進行染色體加倍,篩選出抗病矮莖植株即可.啟示:要求掌握遺傳規(guī)律的基本知識,弄清遺傳規(guī)律的本質(zhì)問題,從本質(zhì)上理解基因通過配子的傳遞規(guī)律,從性狀與基因型的關(guān)系,判斷親子代的基因型和配子的基因型,準(zhǔn)確運用遺傳符號表示遺傳關(guān)系和比例關(guān)系.
二、高考生物圖題的教學(xué)應(yīng)對
1.加強教材圖的教學(xué),以提高識圖析圖能力
在教學(xué)過程中要充分利用生物教材中的圖,有意識地培養(yǎng)學(xué)生進行綜合分析圖的能力,在教學(xué)中以圖(一幅圖、一個圖解、一張圖表等)為主題,圍繞該部分內(nèi)容展開討論,對知識進行整理,提高綜合能力.把相近、相關(guān)的生物圖與圖解銜接并聯(lián)起來,以圖的形式形成知識的網(wǎng)絡(luò)化和系統(tǒng)化,通過識圖、畫圖等途徑提高學(xué)生發(fā)掘圖中隱含知識、形象記憶的作用.將不同章節(jié)的內(nèi)容進行有機綜合,歸納成圖解,全面系統(tǒng)復(fù)習(xí)和鞏固.如:細(xì)胞結(jié)構(gòu)與細(xì)胞的增殖、分化;新陳代謝與生物生命活動的調(diào)節(jié);遺傳變異與進化等.在一個植物細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)圖中,通過二氧化碳、氧氣把葉綠體圖與線粒體圖勾連起來,并把有氧呼吸、光合作用及能量代謝圖解兼并在一起.同時注意生物必修教材之間,以及必修教材和選修教材之間知識內(nèi)容保持聯(lián)系,把有關(guān)聯(lián)的生物圖與圖解在一起進行比較,做到求同求異.如把藍(lán)藻、細(xì)菌、植物葉肉細(xì)胞和動物細(xì)胞圖畫在一起比較結(jié)構(gòu),把動植物細(xì)胞有絲分裂圖、減數(shù)分裂圖并列起來分析比較.充分應(yīng)用發(fā)散性思維,增加圖與圖解中的知識容量,以圖進行知識的發(fā)散.例如在池塘生態(tài)系統(tǒng)簡圖中,除強調(diào)生態(tài)系統(tǒng)成分外,還可引導(dǎo)學(xué)生分析其中的食物鏈、食物網(wǎng)和自動調(diào)節(jié)能力(食物鏈各營養(yǎng)級生物間相互控制數(shù)量、分解者的作用等)情況,并加入水污染知識包括有機型污染與無機型污染等.在圖的形態(tài)、結(jié)構(gòu)及功能上進行變化遷移,舉一反三.如動物細(xì)胞結(jié)構(gòu)圖可作如下變化:口腔上皮細(xì)胞→肝細(xì)胞(線粒體較多)→胰島細(xì)胞(分泌功能)→小腸上皮細(xì)胞(游離面有豐富的微絨毛)→卵細(xì)胞(核中染色體減少一半);植物細(xì)胞圖可變化為:葉肉細(xì)胞(葉綠體較多)→洋蔥表皮細(xì)胞(有紫色大液泡)→根尖成熟區(qū)細(xì)胞(無葉綠體、有大液泡,細(xì)胞膜、壁外突)→分生區(qū)細(xì)胞(無葉綠體大液泡,細(xì)胞呈正方形).
2.進行圖題專題教學(xué),加強圖文轉(zhuǎn)換能力
圖文轉(zhuǎn)換能力是學(xué)生對圖進行解析,形成文字解釋,以及對文字進行圖化的能力,它是學(xué)生解圖題的核心能力,對圖題進行專題教學(xué),有利于加強學(xué)生的圖文轉(zhuǎn)換能力.根據(jù)圖題的類別進行給圖題的專題教學(xué)和繪圖題的專題教學(xué),總結(jié)出圖題的基本解題思路:靜心審題、積極思維找出陷阱、聯(lián)系教材知識點、規(guī)范答題:
靜心審題.靜下心來認(rèn)真閱讀,收集和提取題干中的關(guān)鍵概念,注意找出題干中關(guān)鍵性的字、詞、句,如正確的還是錯誤的、幾個還是幾對、至少還是最多、一個還是多個、多少種還是多少個等等.要理清知識點.該圖解涉及哪幾個知識點?是一個知識點還是兩個或以上知識點?;如果是兩個或兩個以上知識點的圖解,則還要思考這些知識點之間的區(qū)別與聯(lián)系、異與同等;對于不同類型的圖要能作特殊分析.如細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)圖要能識別各種細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)并知其功能,生理功能圖要聯(lián)系生理過程中的各個階段,生態(tài)圖要會分析成分、營養(yǎng)級、各成分之間的關(guān)系、物質(zhì)循環(huán)、能量流動過程和特點等.
積極思維找出陷阱.生物圖題中陷阱有很多,常見的有如條件陷阱:哪些條件是有用的?哪些條件是沒用的?沒用的條件信息就是陷阱;相似相近的概念不能混淆;還有原理陷阱、過程陷阱等等.陷阱往往是命題人故意設(shè)置的,目的是考查學(xué)生基礎(chǔ)知識掌握的程度和能力的高低.在讀懂題和明確條件后,要進一步明確哪幾個地方設(shè)置了陷阱.
聯(lián)系教材知識點.高考題的最大特點是高起點低落點,一大段文字說明加上幾張圖表,表面上看上去很難,但實際上如果把題目看懂了,圖表剖析清楚了,則答案還是在書本上.因此,在圖、表剖析完后,要理清圖表中的知識點,回憶有關(guān)知識點所涉及的概念、原理、過程、功能等內(nèi)容,學(xué)會將新信息與課本知識聯(lián)系,有一些材料題,會引用一些新的科學(xué)信息和材料.
規(guī)范答題.規(guī)范答題包括二個方面,一個答案的規(guī)范,二是答題過程的規(guī)范.在學(xué)科知識基本掌握的前提下,如何能使自己的答案和考試答案接近或一致,這是每一個考生能否取得理想高考成績的關(guān)鍵.應(yīng)從這樣幾個方面做到規(guī)范答題:一要注意圖題的提問中關(guān)鍵性的字詞句,如“依次”、“先后”、“個”、“對”等;二要注意找準(zhǔn)題中要求回答的主要“采分點”,學(xué)會用生物學(xué)術(shù)語,科學(xué)、準(zhǔn)確地回答問題;三是要注意答題要盡可能的規(guī)范、準(zhǔn)確、嚴(yán)密和完整.比如說字母的大小寫、相關(guān)單位的統(tǒng)一,又比如說“由單倍體培育多倍體的常用方法是什么?”有同學(xué)答“用秋水仙素處理”不完整,而答“用秋水仙素處理萌發(fā)的種子或幼苗”是錯誤的,正確的答案是“用秋水仙素處理萌發(fā)的幼苗”,因為單倍體不產(chǎn)生種子.四是要注意學(xué)會檢驗答案,這是很多同學(xué)最容易忽視的環(huán)節(jié),在日常教學(xué)中一定要注意,一定要養(yǎng)成良好的解題習(xí)慣.
總之,生物圖題的圖是相關(guān)生物學(xué)科材料的另一種呈現(xiàn)形式,無論對于何種圖題,理清題意是根本,答題依據(jù)在教材,只要從心理上克服對圖題的恐懼等障礙,靜心審題、規(guī)范答題,它們也將不再是高考得分的攔路虎.