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转换教材信息 培养解题能力

2008-06-03赵开勇

中学生物学 2008年3期
关键词:矿质抗病植株

赵开勇

生物学是一门实验性很强的学科,教材中的结论、结果都是经过实验得出的。这些结论、结果在教材中的呈现形式有:文字、图形、表格、坐标图等形式,其中以文字表达为主。高考是选拔性考试,是能力的考查,绝不会照搬教材,正如考试说明中所述:“遵循教材,但不拘泥教材”。命题人将教材中的呈现形式转化为其它形式出现在高考试题中,虽然是同一知识,由于考生缺乏这种呈现形式的相互转换能力,看到试题总有“似曾相见、不相识”的模糊感觉,不能正确答题。复习中加强这种转化能力的培养是相当必要的,下面举例说明:

1 近年高考中的信息转化题

【例1】 (2006全国卷I)—般情况下,用抗原免疫机体,血清中抗体浓度会发生相应变化。如果第二次免疫与第一次免疫所用的抗原相同且剂量相等,图1中能正确表示血清中抗体浓度变化的是()

解析:此题是对体液免疫一、二次同种抗原免疫时血清中抗体变化规律的考查。试题是以坐标曲线呈现的,横坐标是抗原两次免疫时间(自变量)、纵坐标是抗体浓度的对数值(因变量)。四条曲线谁是谁非,解此题的依据是什么?请看选修教材P20体液免疫的反应阶段:“当同种抗原再次进入机体时,记忆细胞就会迅速增殖、分化,形成大量的效应B细胞,继而产生更强烈的免疫反应,及时将抗原清除。”根据这段文字的叙述可得出:第二次免疫产生的抗体一定比第一次多、且抗体产生快。A、C的区别不在于是否下降到零,而是上升的时间和上升的最大值。此题将教材文字信息转换为坐标曲线信息,以信息转换为基础,考查了学生的理解能力和获取信息的能力。答案选A。

【例2】 (2007全国卷I)图2表示用3H—亮氨酸标记细胞内的分泌蛋白,追踪不同时间具有放射性的分泌蛋白颗粒在细胞内分布情况和运输过程。其中正确的是()

解析:此题是一个坐标多条曲线题。坐标中的三条曲线之间有什么联系?绘制这三条曲线的理论依据又在哪里呢?请看选修教材P61“各种生物膜在功能上的联系”。由此可知3H—亮氨酸参与细胞内的分泌蛋白的合成,分泌蛋白由粗面内质网上的核糖体合成后,经过内质网运输到高尔基体进行加工,以分泌小泡的形式通过外排作用到达细胞外面。因此,放射性标记出现的先后顺序就应该是:附着有核糖体的内质网→高尔基体→分泌小泡。此题将教材的文字和图形信息转换成坐标曲线信息,主要考查细胞的生物膜系统在功能上的联系和同位素标记法这一重要的实验方法,重点考查学生的理解能力和实验与探究能力。因此答案为C。

2 信息转换的训练

象上述信息转换的例子,在近年高考中都有出现,比例较大,转换形式多样,应在复习中加强训练。

【例3】 将正常生长在15N-NH4NO3的完全营养液中的植株转移到缺氮完全营养液中培养,图3中正确的是()

解析:此题以必修第一册P62“矿质元素的利用”为切入点,将教材文字信息转化为坐标曲线信息,以溶液培养、同位素示踪技术为载体,通过不同矿质元素在植物体内利用的过程重点考查学生的理解能力和实验与探究能力。根据教材“N、P、Mg进入植物体后形成不稳定的化合物,这些化合物分解以后,释放出来的矿质元素可转移到其它部位被植物体再度利用。”植株在完全营养液中培养获得了放射性,当转移到缺氮完全营养液中培养时老叶的15N向新叶转移,老叶放射性逐渐下降,新叶放射性逐渐增强。答案为D(如果研究的是以稳定化合物形式存在的矿质元素,答案为A;此信息也可以转换为一个实验探究题:探究某矿质元素在植物体内的存在形式)。

【例4】 艾弗里从S型活细菌中提取出了DNA、蛋白质、多糖,然后将它们分别加入已培养了R型细菌的培养基中,结果如图4所示,下列有关叙述中错误的是()

A. 通过实验证明了DNA是遗传物质

B. 图乙中S型细菌数量从0开始是由于R型细菌转化的结果

C. R型细菌的曲线,乙图与甲图不同的原因有出现了S型细菌的竞争

D. 将R型活细菌+S细菌的蛋白质注入小鼠体内也会出现图中甲的结果

解析:本题以必修第二册P3“艾弗里经典实验”为切入点,将教材中的图文信息转换为坐标曲线信息,综合考查细菌发生转化的原因及R型细菌的特点及生物之间的相互关系,引导学生对教材实验作进一步思考。由于艾弗里实验证明了转化因子是DNA所以A、B正确;乙中由于出现了S型细菌与R型细菌争夺资源,R型细菌没在甲中的多,C正确;由于图中的培养是在人工培养基中进行的,将R型活细菌+S细菌的蛋白质注入小鼠体内,蛋白质不是遗传物质,细菌不发生转化,无S型细菌产生,但R型细菌无荚膜,不能抵挡小鼠免疫系统的攻击而逐渐被消灭, D错误。答案为D。

【例5】 如图5是在不同的时间对同一个人流经同一器官的血管中血糖浓度的测定结果,下列说法错误的是

A. a的测定时间在进食后不久

B. 出现b结果的原因主要是胰高血糖素、肾上腺素的调节作用

C. 此人的血糖糖浓度能维持正常的平衡

D. 该器官是小肠

解析:此题将教材中“糖的代谢”、“糖代谢与人体健康”、“血糖平衡的调节”等大量文字转换成一个坐标柱形图,综合考查了学生的实验能力、识图能力、综合分析问题的能力、学以致用的能力。打破了时间和空间的局限,综合性较强。回答此题首先要明确:动脉、静脉与该器官的关系,流进的是动脉,反之为静脉;其次80~120 mg/dL是相对稳定的正常状态。由图可知:a时间进入该器官血管中血糖浓度大于120 mg/dL,超过了正常水平,此时血糖的来源为进食后消化吸收,A正确;b时间经该器官血糖浓度由低于正常水平上升为正常水平,此时受到激素的调节,升高血糖的激素主要是胰高血糖素、肾上腺素,B正确;从全图看当血糖浓度高于或低于正常水平时,通过该器官都使之恢复正常,糖糖浓度能维持正常的平衡,该器官是肝脏。答案是D。

【例6】 表1是长势相同的甲、乙、丙三种不同的植物在相同浓度的完全培养液中培养过程中某一时刻营养液中各成分的浓度,请据表回答下列问题:

(1) 培养过程中甲、乙、丙植物N、Ca、Mg浓度不同的原因是__________。

(2) 培养过程中丙植物N、Ca、Mg浓度增加的原因是__________,将使其出现_________,可采取_________最简单有效的措施。

(3) 为保证植物对N、Ca、Mg的吸收,定期向培养液中通入_________。

(4) 如将甲、乙、丙植物进行套种,应选择 两种植物。

解析:此题以必修第一册P61“根对矿质元素的吸收”为切入点,将教材文字信息转化为表格信息,考查学生认识图表、分析图表数据的能力。不同种类的植物对矿质元素的吸收速率不同,是由于根细胞膜上载体的数量不同,植物吸收矿质元素的同时更要吸收水分,针对某一矿质元素而言:吸水的速率等于吸收矿质元素的速率时,培养液中该离子的浓度不变;吸水的速率小于吸收矿质元素的速率,培养液中该离子的浓度降低;吸水的速率大于吸收矿质元素的速率,培养液中该离子的浓度增加,就会影响水的吸收,导致吸水减少、或不能吸水甚至失水而出现萎蔫。分析表中数据可知:甲和丙或乙和丙进行套种可使矿质元素的浓度趋向于平衡。所以答案为:⑴根细胞膜上运载N、Ca、Mg的载体数量不同;⑵根细胞吸水的速率大于吸收矿质元素的速率,萎蔫,加入清水;⑶空气;⑷甲和丙或乙和丙。

【例7】 小麦秆锈病的抗性由显性基因控制,一种子公司想用Aa的抗秆锈病小麦为亲本,采用逐代自交的方法来选育符合大田推广的种子。

(1) 育种子一代中,患病植株应淘汰,其基因型为________;正常植株应保留,基因型为_________。

(2) 对保留下来的植株应进行处理。

(3) 如果种子播种后抗病植株达到90%就可以出售,请问:经过两次选育所收获的种子可以出售吗:__________,因为__________。

解析:此题以必修第二册P26“基因分离定律在杂交育种中的应用”为切入点,将教材理论转换为一个实际问题,通过层层设问考查学生对教材知识的理解、利用所学知识解决实际问题的能力。第⑴、⑵问较简单,第⑵问根据题干可找到答案;第⑶设问较难:经过两次选育收获的种子是些什么种子呢?Aa第一次自交得F1的种子:1/4AA、2/4Aa、1/4aa,播种得F1的植株:1/4AA抗病、2/4Aa抗病、1/4aa患病,1/4患病植株被淘汰,保留1/4AA抗病、2/4Aa抗病植株→保留1/3AA、2/3Aa植株;经第二次自交得F2的种子:1/3AA+2/3(1/4AA、2/4Aa、1/4aa)=3/6AA、2/6Aa、1/6aa,播种得F2的植株:3/6AA抗病、2/6Aa抗病、1/6aa患病,1/6患病植株被淘汰,保留3/6AA抗病、2/6Aa抗病植株→保留3/5AA、2/5Aa植株;3/5AA、2/5Aa植株自交得的种子:7/10AA、2/10Aa、1/10aa→90%抗病、10%患病,合符要求,可以出售。答案为(1)aa,AA或Aa;(2)自交、选育、自交;(3)可以,所得种子抗病率为90%。

总结:信息的转换形式是多种多样,转换的知识点也很多,认真挖掘将其用在教学中、特别是在高三复习中可避免“炒冷饭”的现象,增加新鲜感,从而吸引学生的注意力,达到培养学生能力的目的。

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