江苏 吴久宏

运用生物学基本观点解题

江苏 吴久宏

在“知识立意”向“能力立意”转变的高考命题趋势下，高考试题越发凸显对学生学科素养、学科视角的综合考查，如学科思想观点、研究方法、基本技能等多层面的综合考查。本文试着结合相关试题的具体分析，谈谈运用生物学基本观点解题的一般方法。

一、生物结构与功能整体性的观点

如何理解生物体是一个统一的整体？

（1）从结构上看：①细胞核与细胞质通过核孔互相沟通；②核膜与内质网膜、细胞膜、高尔基体膜等互相连接，构成细胞完整的“生物膜系统”。

（2）从功能上看：细胞各部分的结构、功能虽不同，但它们是相互联系、分工合作、协调一致地共同完成各项生命活动。

（3）从调控上看：细胞核内携带遗传信息的DNA是决定细胞结构和功能的主要因素，因此细胞的整个生命活动主要是由DNA调控和决定的，使细胞形成一个整体的调控系统。

（4）从与外界的关系看：细胞的整体性还表现在每一个细胞都要与相邻细胞进行物质交换和能量转换，而与外界环境直接接触的细胞都可与外界进行物质交换和能量转换，因此，细胞与外界之间形成一个统一整体。

【例1】人的红细胞和精子的寿命都较短，这一事实体现了 （ ）

A. 环境因素的改变 B. 功能对寿命的决定

C. 核质相互依存的关系 D. 遗传因素的作用

【解析】本题考查的角度比较新颖，选择两种较典型的细胞：人的成熟红细胞无细胞核，精子核物质和质物质均较少，充分说明细胞核与细胞质相互依存、不可分割的关系。

【答案】C

二、生物结构与功能相适应的观点

这一观点渗透在高中课本各个章节，着重体现在以下几个方面：

（1）细胞体积趋于小的原因：①细胞体积越小，其相对表面积（表面积与体积之比）越大，细胞与周围环境交换物质能力越大，有利于物质转运与交换；②细胞大小受细胞核所能控制的范围的限制。

（2）细胞功能的特殊性导致细胞器种类和数量的差异。①不同功能的细胞所含的细胞器不同，如肾小管上皮细胞重吸收葡萄糖，为与之功能相适应则该细胞中就有大量的线粒体，效应B细胞与效应T细胞相比较，前者细胞中应含有较多核糖体，因为它能不断合成抗体，抗体的合成离不开核糖体；②同一细胞在不同的生理状态下，细胞器也不同，如冬眠动物肝脏细胞中线粒体数量明显多于正常状态；③同一中不同部位由于功能不同，细胞器分布也不同，如精子中线粒体主要集中于颈部；④细胞的某一生理功能是由多种细胞器协同完成的。

（3）生物体为适应其功能出现的一些结构上的变化：小肠是营养物质消化和吸收的主要场所，具有环形皱襞和小肠绒毛等结构；神经细胞，为增大其膜面积，与其他细胞相比较在结构上的最大的特点是具有突起；线粒体为增大其内膜面积，内膜向内折叠形成嵴；叶绿体囊状结构薄膜叠加增大膜面积，等等。

【例2】下图是一种哺乳动物，根根其形态特征，这种动物最可能具有的行为习性是 （ ）

A. 夜行性、匍匐行走 B. 夜行性、跳跃行走

C. 昼行性、跳跃行走 D. 昼行性、匍匐行走

【解析】生物体结构与生活习性相适应。从图中看该动物眼睛大而明亮、身体黑色，适应夜间活动；而后肢明显长于前肢，适于跳跃行走。

【答案】B

三、生物体与环境相适应的观点

生物体形态结构、生理功能与周围环境相适应，这是长期的自然选择的结果。这一观点是贯穿“生物与环境”这一重要模块的主线，试题可结合“影响生物分布的主要非生物因素有：阳光、温度与水”“植物的新陈代谢”等知识进行综合考查。

1．对“贝格曼定律”的理解与运用

贝格曼定律指出，分布在高纬度地区的物种个体比低纬度地区的同物种个体体型大得多，如东北虎比华南虎个体大，东北野猪比华南野猪个体大。

贝格曼认为原因有二：其一是生理机制，因为寒冷的气候不仅能够延缓恒温动物的生长速度，而且也使其性成熟的时间较晚，所以个体也就长得更大一些；其二是物理机制，因为同种物质在同等温度下，体积越大散热越慢，例如一碗开水要比一桶开水凉得快得多，体积较大的温室要比体积较小的温室更利于保温。

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【例3】长期的自然选择使生物的形态、结构和生理功能都与其生存环境相适应。比如高纬度地区动物的体型大，体表面积与其体积的比值小，皮下脂肪厚。有人设计了以下试验对此开展研究：将两个等容积的玻璃容器盛满90℃的水，乙外罩保温套（图1），定期测量水温变化，绘制成曲线（图2）。

图1

图2

图3

（1）你认为该人确立的研究课题是_______________。

（2）说出曲线C、D的不同________________________：_______________。

（3）结合图3，推测A、B谁的脂肪层厚：______ _____。

【解析】本题以模拟实验的形式出现，旨在对“贝格曼定律”的灵活考查，在解题时要能从现象深入到本质，准确、简洁地组织文字。

【答案】（1）皮下脂肪有保温作用 （2）D的下降速度开始较快，C的下降速度恒定 （3）B

2．不同生活环境动、植物形态结构差异较大

【例4】某个春季低温潮湿、夏季高温干旱的地区生长着一种春、夏季叶型不同的植物，其叶型数据如下表。试推断： （ ）

_______项目 ___甲______ ___型叶________________乙型叶___表面积_（mm2） ____________ ______29___________________2_144 ____体_积（mm3） ____________ ____________________________64_63 __表皮厚度（um）__ __________________ _____________14_24

A. 甲型叶生长在春季，利于光合作用

B. 乙型叶生长在春季，利于光合作用

C. 甲型叶生长在夏季，降低蒸腾作用

D. 乙型叶生长在夏季，增强蒸腾作用

【解析】本题以数据型表格的形式出现，考查学生收集信息和处理信息的能力。从表中的数据对比不难推断：表皮厚利于保水、贮水，是对高温干旱环境的适应；表面积大，表皮薄是对低温潮湿环境的适应。又如，高寒荒漠中的植物都呈垫状或匍匐状，其适应意义在于：造成相对湿润和温暖的小环境。

【答案】A

3．植物抗逆性的表现

植物对寒冷、干旱、水涝和盐碱等逆境具有一定限度的忍受能力，这种对不良的特殊环境的适应性和抵抗力，称为植物的抗性。如抗寒的生理适应主要表现在：①植株含水量下降。细胞内自由水含量相对减少，结合水含量相对提高，以降低代谢强度；②呼吸减弱。细胞呼吸减弱，消耗糖分少，有利于糖分积累，再者代谢活动低，有利于对不良环境条件的抵抗；③保护物质增多。可溶性糖增多，可以提高细胞液的浓度，使冰点降低，保护细胞质胶体不致遇冷凝固，等等。

【例5】植物体内的脂肪有饱和脂肪和不饱和脂肪，前者凝固点较高，后者凝固点较低。植物在严寒来临之际，体内物质发生一定变化，其中正确的是 （ ）

A. 耐寒植物在低温下合成的不饱和脂肪较少

B. 经抗寒锻炼后，细胞中的不饱和脂肪含量会增加

C. 经抗寒锻炼后，体内可溶性糖含量将减少

D. 低温时植物细胞呼吸作用加强产热量增多

【解析】首先，在低温时如果细胞中的水凝固结冰对植物生存很不利，因此耐寒植物和经抗寒锻炼后的植物凝固点降低，不饱和脂肪含量增加。其次，温度降低，植物的呼吸随温度下降而降低，故产热减少。

【答案】B

四、生物发展进化的观点

生物进化总的趋势：由低等到高等、由水生到陆生、由简单到复杂。针对这一点，首先要整体把握；其次，要与高中课本联系起来。考点主要分布在以下几个方面：

1．呼吸作用的进化

无氧呼吸消耗的有机物多，能量利用率低，是一种原始的呼吸方式，所以现今的生物大都进行有氧呼吸，长期生活在缺氧环境里的生物（如动物体内的寄生虫）进行无氧呼吸。另外，有些低等生物如乳酸菌保持着无氧呼吸方式，在有氧环境下反而生长不好，酵母菌可以看成一种过渡类型，兼有氧呼吸和无氧呼吸。即使高等多细胞生物，其局部组织器官在缺氧时也能暂时通过无氧呼吸供能，维持生命。

2．代谢类型的进化

由异养到自养，由厌氧到需氧是生命起源条件决定的。代谢类型的进化趋势总结如下：

3．生殖方式的进化

主线：从卵生到胎生，从无羊膜到有羊膜的进化。胎生是哺乳动物最典型的特征，大大提高了后代的成活率。爬行类、鸟类和哺乳类等动物羊膜、羊水的出现，大大增强了对陆地生活环境的适应能力。

【例6】下表是黄豆和花生食用部分营养成分表（表中数据表示每百克含量）：

糖类（g）___黄豆 _100 1 502 10.2 _35.1 _16.0 _18.6_花生（生） 53 1 247 48.3 _12.1 _25.4 _5.2__食部_________（%）能量（kJ）水分（g）蛋白质（g）脂肪（g）

请运用生物学思想分析并回答下列问题：

（1）根据黄豆中含蛋白质比花生多这一事实，可以推知黄豆生长需要的氮元素肯定比花________（填“多”或“少”），黄豆细胞膜上运输含氮矿质离子的载体数目比花生________。你得出这一结论所依据的学科观点是________ ________________________________________________。

（2）若取出根表皮细胞的细胞核，则取出细胞核的细胞比未取出细胞核的细胞吸收离子的功能_____（填“强”或“弱”）。你得出以上结论所依据的学科观点是__________ _______________________________________________。

（3）在同一块比较贫瘠的地里同时种上花生和黄豆，在不施肥的情况下，花生的长势比黄豆_______（填“强”或“弱”）。你得出该结论所依据的学科观点是____________ ____________________________________。（4）黄豆和花生吸收化合态氮离子的量有较大差异，形成这种差异的原因是它们各自祖先所处的______________不同，各自的进化方向____________。总之，分析这种差异形成的原因要依据哪一种学科观点？__________________ _______________________________________________。

【答案】（1）多 多 生物体结构与功能相适应的观点（2）弱 生物体结构与功能整体性的观点 （3）弱 生物体与环境相适应的观点 （4）环境 不同 生物体与环境相适应的观点和生物发展进化的观点

（作者单位：江苏省溧水高级中学）