對一道高考生物學試題數(shù)據(jù)圖表的深度分析

張廣闊

(山東省鄒城市實驗中學 273500)

2015年高考四川卷理綜生物學部分第10題主要涉及植物生長素的運輸、生理作用(兩重性)、植物光合作用中的產(chǎn)物、放射性同位素標記法以及對實驗數(shù)據(jù)的分析等基礎知識；并以這些基礎知識為依托，考查考生對頂端優(yōu)勢的理解、綜合分析實驗數(shù)據(jù)的能力，尤其是對實驗數(shù)據(jù)比較分析的思維過程要求較高，對平時教學提出新的要求。本文就該試題涉及的數(shù)據(jù)圖表做一些深入的分析。

1 試題

植物側(cè)芽的生長受生長素(IAA)及其他物質(zhì)的共同影響。有人以豌豆完整植株為對照進行了以下實驗。實驗一：分組進行去除頂芽、去頂并在切口涂抹IAA處理后，定時測定側(cè)芽長度，見圖1；實驗二：用14CO2飼喂葉片測定去頂8 h時側(cè)芽附近14C放射性強度和IAA含量，見圖2。

圖1 實驗一結(jié)果

圖2 實驗二結(jié)果

(1)IAA是植物細胞之間傳遞________的分子，頂芽合成的IAA通過________方式向下運輸。

(2)實驗一中，去頂32 h時Ⅲ組側(cè)芽長度明顯小于Ⅱ組，其原因是________。

(3)實驗二中，14CO2進入葉綠體后，首先能檢測到含有14C的有機物是________，該物質(zhì)被還原成糖類需要光反應提供________。a、b兩組側(cè)芽附近14C信號強度差異明顯，說明去頂后往側(cè)芽分配的光合產(chǎn)物________。

(4)綜合兩個實驗數(shù)據(jù)推測，去頂8 h時Ⅰ組和Ⅲ組側(cè)芽附近的IAA濃度關系為：Ⅰ組________(大于/小于/等于)Ⅲ組；去頂8 h時Ⅱ組側(cè)芽長度明顯大于Ⅰ組，請對照此結(jié)果提出合理的假設：________。

參考答案：(1)信息 主動運輸 (2)涂抹的IAA運輸?shù)絺?cè)芽附近，高濃度的IAA抑制了側(cè)芽的生長 (3)三碳化合物 ATP和[H] 增多 (4)等于 Ⅱ組去頂后往側(cè)芽分配的光合產(chǎn)物增多，促進側(cè)芽生長。

2 解析

對于第(4)小問，有學生回答：大于。去頂后頂芽去除了頂端優(yōu)勢就不能產(chǎn)生高濃度的生長素來抑制側(cè)芽生長，從而有利于側(cè)芽的生長。通過題意分析第(4)小問到底針對的是哪部分的知識，思維過程是怎樣的？

先分析題干上的信息：“植物側(cè)芽的生長受生長素(IAA)及其他物質(zhì)的共同影響”，根據(jù)已學知識可以得到：側(cè)芽生長較慢是由于頂芽產(chǎn)生的生長素(IAA)向下運輸?shù)絺?cè)芽，使側(cè)芽濃度較高，抑制側(cè)芽生長(頂端優(yōu)勢)；而其他物質(zhì)到底是什么，對側(cè)芽的生長有何影響？這些都是未知的。

分析比較實驗一的數(shù)據(jù)可知：8 h時，I組(完整)與II組(去頂)、III組(去頂+IAA)相比，I組(完整)側(cè)芽生長受到抑制，而II組(去頂)、III組(去頂+IAA)側(cè)芽生長較快，且兩者生長速度基本一致，說明III組在切口涂抹IAA運輸?shù)絺?cè)芽需要一定的時間；在24 h時，比較II組和III組數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，側(cè)芽的生長II組比III組快，說明切口涂抹的IAA運輸?shù)搅藗?cè)芽并使側(cè)芽的生長變慢；縱向比較III組在24 h和32 h時的兩組數(shù)據(jù)可以得出，去頂并在切口涂抹IAA從24 h至32 h側(cè)芽長度幾乎不變，側(cè)芽生長受到了抑制。綜合以上的分析得出：頂芽的存在會抑制側(cè)芽的生長，且在去頂后涂抹IAA處理經(jīng)過一段時間可取得和有頂芽存在時相似的效果(涂抹的IAA要運輸?shù)絺?cè)芽需要一定的時間)。

再分析實驗二數(shù)據(jù)：根據(jù)實驗二的處理可知a組(完整)對應實驗一的I組(完整)，b組(去頂)對應實驗一的II組(去頂)；實驗二用14CO2飼喂葉片測定去頂8h時側(cè)芽附近14C放射性強度和IAA含量，通過柱形圖數(shù)據(jù)可知，a組(I組)和b組(II組)側(cè)芽中的IAA含量是相等的(I組和II組側(cè)芽IAA濃度相同)，說明頂芽的有無并不影響側(cè)芽的IAA濃度。進而也可得出，實驗一的III組去頂后涂抹IAA也不會影響側(cè)芽的IAA濃度；另外在實驗一8h時，II組和III組側(cè)芽生長情況是一致的，可以推測出8 h時側(cè)芽的IAA濃度II組和III組是相同的。通過以上數(shù)據(jù)的分析可知，側(cè)芽的IAA濃度I組=II組，II組=III組，最終得出結(jié)論側(cè)芽的IAA濃度I組=III組。

本題目的最后一個問題是“去頂8 h時Ⅱ組側(cè)芽長度明顯大于Ⅰ組，請對照此結(jié)果提出合理的假設”還是對上一個問題的延續(xù)，主要是針對實驗二的數(shù)據(jù)進行分析(II組對應b組，I組對應a組)，此處就應該打破固有的結(jié)論“側(cè)芽IAA濃度高抑制側(cè)芽的生長”，因為很明顯實驗二中a組(對應I組)和b組(對應II組)側(cè)芽IAA濃度是相同的，需要從另外一組數(shù)據(jù)14C信號相對強度入手。實驗是用14CO2飼喂葉片，葉片利用14CO2為原料進行光合作用產(chǎn)生的有機物中含有14C，需要注意葉片不是側(cè)芽，為什么側(cè)芽會出現(xiàn)放射性元素14C呢？因為植物體在葉片(含有葉綠體)處合成有機物后會向各個部位運輸，用于植物體的生長和發(fā)育，當然也會運輸?shù)絺?cè)芽，通過實驗數(shù)據(jù)會發(fā)現(xiàn)，a組(對應I組)14C 信號相對強度明顯低于b組(對應II組)，可以推測除去頂芽后，側(cè)芽IAA濃度并未減少，而是光合產(chǎn)物(以14C強度衡量)運輸?shù)絺?cè)芽的量比不去頂芽增多了，側(cè)芽含有機物多了自然就生長得快。

3 小結(jié)

通過對本題目的數(shù)據(jù)分析可以發(fā)現(xiàn)，高考題首先考查教材中核心概念的理解和應用，然后通過相關的數(shù)據(jù)或表格將相關問題展開，其中第(3)小問中涉及到了光合產(chǎn)物分配的問題，這是命題者對第(4)小題進行的鋪墊。本題的第(4)問體現(xiàn)了高考題的深度，對考生的數(shù)據(jù)分析過程中思維能力及語言表達能力提出了較高的要求，所以不管是在平時教學中還是在高考復習中都應該幫助學生把握好基礎知識中的核心概念的內(nèi)涵和外延，分析好圖表中的數(shù)據(jù)，利用好小題與小題之間的聯(lián)系并且注重思維能力的訓練。