高考生物解题策略：例析生物学试题信息呈现方式　探寻有效破解策略

高考生物解题策略：例析生物学试题信息呈现方式　探寻有效破解策略

为深化考试内容改革,生物学高考命题不断优化试题中的信息呈现方式,常通过结构图、实验技术路线图、曲线图和表格等形式加强对关键能力和学科核心素养的考查.此类题因具碎片化、跳跃性、信息容量大等特点,考生常难以准确把握和理解文本中的关键信息,从而影响问题的解决.因此研究其特点和规律,探寻有效的破解策略,具有重要的现实意义.现以生物学高考试题为例,对此类试题的破解策略进行探讨.

 １．结构图类试题 

【例１】(2021年,河北卷,第4题)人体成熟红细胞能够运输和,其部分结构和功能如图１,①~⑤表示相关过程.下列叙述错误的是 ( )

A．血液流经肌肉组织时,气体 A和B分别是和 

B．①和②是自由扩散,④和⑤是协助扩散 

C．成熟红细胞通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP,为③提供能量 

D．成熟红细胞表面的糖蛋白处于不断流动和更新中 

【破解策略】生物结构图的考查既包括结构本身也包括其决定的功能.解读生物结构图时,先整体把握图示代表什么结构,再结合教材中该结构及其相关功能的知识依次分析各标号或不同符号所代表的含义,从而理解各结构之间的分工与合作、协调与统一. 

依据题干和题图可知,血液流经肌肉组织时,红细胞会释放出 ,供肌肉细胞利用,同时会将细胞代谢产生的运走,因此可以判断气体A和B分别是和.依据教材和题图可判断,①和②表示和通过自由扩散进出红细胞,④是载体蛋白顺浓度梯度运输葡萄糖进入红细胞,⑤是通过水通道蛋白进入红细胞,④⑤均属于协助扩散.成熟红细胞没有线粒体,只能通过无氧呼吸分解葡萄糖产生 ATP,为③主动吸收排出提供能量.成熟红细胞没有核糖体,不能再合成新的蛋白质,细胞膜上的糖蛋白不能更新. 

２．表格类试题 

【例２】(２０２１年,北京卷,第８题)为研究毒品海洛因的危害,将受孕７天的大鼠随机分组进行实验,结果如表１.

以下分析不合理的是 ( ) 

A．低剂量海洛因即可严重影响胚胎的正常发育 

B．海洛因促进 Bax含量提高会导致脑细胞凋亡 

C．对照组胚胎的发育过程中不会出现细胞凋亡 

D．结果提示孕妇吸毒有造成子女智力障碍的风险 

【破解策略】

表格是数据和信息的载体之一,在高考中常以数据表格、过程表格、结果表格、材料表格及实验设计表格等形式出现,重点考查考生获取信息的能力、知识迁移能力以及比较、分析、综合、推理、判断能力.破解表格类试题时,一看标题、二看项目、三看行列以及表格的具体内容(注意单位);然后结合生物学知识判断表格中各项目之间的关系;最后分析表格中的数据变化规律、不同项目数据之间的联系,包括行与行、列与列、看共性、找差异性等,以得出相应的结论.

分析表１可知,本实验的自变量为海洛因的剂量,对照组为无海洛因处理;由第一列对应的项目可知,因变量为大鼠的生理状况,包括活胚胎数/胚胎总数(％)、脑畸形胚胎数/活胚胎数(％)和脑中促凋亡蛋白 Bax含量()等指标.据表分析,低剂量组的脑畸形胚胎数/活胚胎数(％)为３３％,与对照组(０)相比明显升高,故低剂量海洛因即可严重影响胚胎的正常发育.与对照组相比,海洛因处理组的 Bax含量升高,故海洛因促进 Bax含量提高会导致脑细胞凋亡.细胞凋亡是由基因决定的细胞编程性死亡,是一种正常的生理现象,且据表可知,对照组的Bax含量为,故对照组胚胎的发育过程中也会出现细胞凋亡.据表格数据可知,海洛因处理组的活胚胎数降低,脑畸形胚胎数和脑细胞凋亡率均升高,故推测孕妇吸毒有造成子女智力障碍的风险. 

３．坐标曲线图类试题 

【例３】(2021年,江苏卷,第17题)表2和图2为外加激素处理对某种水稻萌发影响的结果.萌发速率()表示达最终发芽率50％所需的时间,发芽率为萌发种子在总数中的比率.“脱落酸-恢复”组为1.0 mmol/L 脱落酸浸泡后,洗去脱落酸.下列相关叙述正确的是 ( )

A．0.1mmol/L浓度时,赤霉素的作用不显著,脱落酸有显著抑制萌发作用 

B．1.0mmol/L浓度时,赤霉素促进萌发,脱落酸将种子全部杀死 

C．赤霉素仅改变,不改变最终发芽率 

D．赤霉素促进萌发对种子是有益的,脱落酸抑制萌发对种子是有害的 

【破解策略】

高考生物学试题中,坐标曲线图是最常出现的形式.它作为数据的载体,考查学生获取信息的能力、知识迁移能力、综合运用能力等.分析坐标曲线图类试题时,往往遵循“读轴→看势→找点→析线”的步骤.先读图注及横纵坐标内容,一般来说,横坐标和不同曲线的处理代表自变量,纵坐标代表因变量的检测指标.接着,分析随着横坐标的变化,纵坐标如何变化.最后,找出关键点(最高点、最低点、交点和拐点等)并分析其和相关线段的含义. 若为多重变化坐标曲线图,则可先分析每一条曲线随横坐标变量的变化规律,再分析不同曲线变化的因果关系、先后关系,分别揭示其变化趋势,然后对比分析,找出符合题意的曲线、结论或者是教材中的结论性语言. 

本题综合考查了考生对表格和坐标曲线图的信息提取能力和综合分析能力. 依据表2,与对照组(0)相比, 0.1 mmol/L浓度时,赤霉素对应的平均变化不大,脱落酸对应的平均明显增大.当1.0mmol/L浓度时,赤霉素对应的平均降低,脱落酸处理时未萌发,但不能推断出脱落酸将种子全部杀死.由题表可知,赤霉素会改变;再分析曲线坐标图发现,与对照组相比,2.5mmol/L赤霉素处理时最终发芽率仍未发生改变.结合教材,脱落酸抑制萌发能提高植物的抗逆性. 

４．柱状图类试题 

【例４】(2021年,广东卷,第19题节选)目前,E是针对上述蛋白治疗高尿酸血症或痛风的常用临床药物.为研发新的药物,研究人员对天然化合物F的降尿酸作用进行了研究.给正常实验大鼠(有尿酸氧化酶)灌服尿酸氧化酶抑制剂,获得了若干只高尿酸血症大鼠,并将其随机分成数量相等的两组,一组设为模型组,另一组灌服 F设为治疗组,一段时间后检测相关指标,结果如图３.

(３)与空白对照组(灌服生理盐水的正常实验大鼠)相比,模型组的自变量是          ,与其他两组比较,设置模型组的目的是               .

(４)根据尿酸盐转运蛋白检测结果,推测 F降低治疗组大鼠血清尿酸盐含量的原因可能是            ,减少尿酸盐重吸收,为进一步评价F的作用效果,本实验需要增设对照组,具体为             . 

【破解策略】

柱状图与曲线图相似,往往也会直观呈现实验的分组情况及结果.解题的关键是弄清横纵坐标的含义及坐标系中直方图所代表的意义,分析直方图所蕴藏的生物学信息;认真分析各变量之间的变化关系,找出各变量之间的内在联系;结合相关的生物学知识做更进一步的推理分析,善于进行图文转换和直方图与坐标图之间的转换. 

本题的解题关键是判断模型组的自变量———尿酸氧化酶抑制剂以及模型组的作用———既要比较空白对照组,又要比较治疗组.对照组的设置要根据实验目的“进一步评价F的作用效果”来确定自变量,其他无关变量应该保持相同且适宜,因此增设对照组应是除F换为E外,其他条件与模型组一致. 

５．实验流程图类试题 

【例５】(2021年,广东卷,第13题)保卫细胞吸水膨胀使植物气孔张开.适宜条件下,制作紫鸭跖草叶片下表皮临时装片.观察蔗糖溶液对气孔开闭的影响,如图４为操作及观察结果示意图.下列叙述错误的是 ( )

A．比较保卫细胞细胞液浓度,③处理后＞①处理后 

B．质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中 

C．滴加③后有较多水分子进入保卫细胞 

D．推测３种蔗糖溶液浓度高低为②＞①＞③

【破解策略】

实验流程图或实验操作技术图都会直观呈现实验的过程,并显示最后的实验结果,实验的结果往往就是因变量的检测指标,进而以此寻找因变量和自变量. 

本题的解题关键是抓住“保卫细胞吸水膨胀使植物气孔张开”这一题眼,再结合教材中植物细胞吸水或失水原理进行判断:滴加①后细胞吸水情况变化不大,滴加②后细胞发生失水,滴加③后细胞明显吸水;进而推导出三种蔗糖溶液的浓度高低为②＞①＞③. 

６．遗传系谱-电泳图类试题 

【例６】(2020年,山东卷,第17题)图5表示甲、乙两种单基因遗传病的家系图和各家庭成员基因检测的结果.检测过程中用限制酶处理相关基因得到大小不同的片段后进行电泳,电泳结果中的条带表示检出的特定长度的酶切片段,数字表示碱基对的数目.下列说法正确的是 ( )

A．甲病的致病基因位于常染色体上,乙病的致病基因位于 X染色体上 

B．甲病可能由正常基因发生碱基对的替换导致,替换后的序列可被 MstⅡ识别 

C．乙病可能由正常基因上的两个BamHⅠ识别序列之间发生碱基对的缺失导致 

D．不携带致病基因、携带致病基因,两者均不患待测遗传病 

【破解策略】

家系图结合电泳结果作为情境类试题能综合考查人类遗传病、伴性遗传、可遗传变异和基因工程等知识.解答此类题时,在判断遗传方式的基础上,关键是找出电泳结果图中的条带所对应的显性基因或隐性基因.

分析甲病家系图，Ⅱ3 患病,但I1正常,则可判断甲病是常染色体隐性遗传病,而乙病不能直接从家系图中判断其遗传方式。结合电泳结果判断，Ⅱ7患病，只有一种基因条带,说明Ⅱ7，只有一种基因,为患病基因; I5有两种条带,说明I5为杂合子,但I5表现正常,说明乙病为隐性遗传病,又因为、为男性,所以乙病不可能是伴X染色体遗传病，因为Ⅱ3患病，电泳结果只有一条带,而正常基因经MstⅡ酶切后得到条带二(1 150)和条带三(200)，碱基总数与致病基因的碱基总数相等。因此，田病致病基因可能由正常基因发生碱基对的替换形成,替换前的正常基因序列能被MstⅡ识别，替换后隐性致病基因的序列则不能被MstⅡ识别。乙家系对应的电泳结果，正常基因片段比患病基因片段的碱基对要多,正常基因转变成患病基因过程中，发生了碱基对的缺失。Ⅱ4只有 1150 和 200 两个条带，是显性纯合子,不携带致病基因。Ⅱ8电泳结果有两个条带，与 I5完全相同,是乙病基因携带者,不患病。

高考生物学试题的信息呈现形式还包括生命活动机理图、模式图、概念图、实验装置图或作图列表等形式.因此在高三生物学复习时,教师需要合理利用概念图、图解图示、坐标曲线、数据表格及柱状图等来开展教学,引导学生学会紧扣试题情境中的信息建构不同的图表模型或数学模型进行合理的图文转化,并能够结合教材中的语言组织答案,从而破解此类试题.