高考生物圖表類試題的解讀和破解策略

安徽

近年來，高考生物試題越發重視對生物學基礎知識的考查，如：基本觀點、基本概念、基礎理論、基本實驗操作技巧等。相比文字表述，生物圖表可將復雜、多樣、關聯的生物學知識以形象、直觀、概括的形式表達出來，因此成為生物學相關知識表達中的一種不可或缺的表現形式。在高中生物教材知識體系及高考生物試題中，都占據著舉足輕重的地位。預計在今后的高考中，對圖表等資料信息類試題的考查力度將進一步加大。常見的圖表類試題有概念圖模型類、圖解圖示類、坐標曲線類、直方圖類及數據表格類等。

一、概念圖模型類試題的解讀和破解

概念圖是一種用節點代表概念，用連線表示概念間關系的圖示法，是用來組織和表征知識的工具。常見的概念圖有集合形式的概念原理圖、知識樹形式的概念原理圖。高中生物中的基本概念和原理是學生學習的基礎，準確、全面地掌握其概念的本質及相關概念之間的聯系是高考的基本要求，也是考查理解能力和綜合能力的良好載體。高考生物試題對概念原理的考查多以概念模型圖為載體，考查相應概念的內涵和外延。利用概念模型圖不僅可以考查學生對知識的整體把握程度，還可以考查學生對知識之間有機聯系的理解程度。

【例1】下圖1是甲、乙細胞間信息交流的概念模型，a表示信號分子，與之相符的敘述是 ( )

圖1 細胞間信息交流的概念模型

A.若甲是精子，乙是卵細胞，則a是性激素

B.若甲是甲狀腺，乙是下丘腦，則a是促甲狀腺激素

C.若甲是胰島A細胞，乙是肝細胞，則a是胰島素

D.若甲是T細胞，乙是B細胞，則a是淋巴因子

【答案】D

【解析】本題給出的就是一個知識形式的概念原理模型。精子和卵細胞之間的識別和結合是通過精子和卵細胞細胞膜的直接接觸來實現的，信號分子并不是性激素，而是細胞膜上的糖蛋白；若甲是甲狀腺，乙是下丘腦，則a是甲狀腺激素；若甲是胰島A細胞，乙是肝細胞，則a是胰高血糖素；在體液免疫中B細胞受到抗原的刺激后，在T細胞產生的淋巴因子的作用下，增殖分化形成漿細胞和記憶細胞，因此，若甲是T細胞，乙是B細胞，則a是淋巴因子。

【例2】對下列概念圖（如圖2）的理解正確的是( )

圖2 4種概念圖示

A.甲圖中若a、b、c分別表示含有細胞壁、線粒體、中心體的細胞，那么陰影部分可能表示豌豆

B.乙圖中若a、b分別表示乳酸菌和藍藻，則c表示細菌，d表示原核生物

C.丙圖中若a表示體液，則b、c、d依次表示細胞內液、細胞外液、組織液

D.丁圖中若a表示生態系統，則b、c分別表示種群、群落

【答案】B

【解析】本題涉及的是集合形式的概念原理圖。豌豆是高等植物，無中心體；丙圖中若a表示體液，則b和c依次表示細胞外液、細胞內液，d表示血漿、組織液或淋巴，從屬于b細胞外液；丁圖中若a表示生態系統，則其成分應包括非生物的物質和能量、生產者、消費者及分解者。

概念圖類試題意在考查學生對基礎知識的實質及有機聯系的掌握程度，解答步驟一般分為定題眼—鏈知識—細判斷?！岸}眼”就是需要認真審題，找出關鍵字詞，明確概念圖考查的是什么概念或原理；“鏈知識”就是回顧教材對試題涉及的概念和原理的準確描述，并進行適當的拓展和延伸，準確理解概念的內涵和外延；“細判斷”就是利用所學知識驗證與題干給出的概念圖是否相符合，最后得出準確的答案。突破該類試題的關鍵是理清相關概念間的邏輯關系，這就要求對概念的理解要準確到位、清晰明確，不能似是而非、模棱兩可。因此，在高三復習中，需要教師有意識地帶領學生熟悉各知識概念間的聯系，并需要有一定的技能性練習。

二、圖解、圖示類試題的解讀和破解

圖解、圖示主要有流程圖、示意圖和模式圖等，高考中經常涉及的內容主要有細胞結構模式圖、光合作用和細胞呼吸過程示意圖、物質出入細胞的方式示意圖、細胞分裂模式圖、免疫過程示意圖、激素調節過程示意圖、神經調節模式圖等。這些圖解、圖示型試題主要有兩個特點：一個是一般都是創設在新情境中，以圖像、圖形或流程圖為試題的信息來源，即通過圖解、圖示創設新情境，提供新材料；另一個是對學生能力的考查力度大。該類試題是以生物學科中的基本概念、基本理論等作為載體，通過精心設計而命制的一種信息處理和分析遷移題，主要考查學生對圖解、圖示的識別與分析及解決問題的能力。

【例3】干細胞中c-Myc(原癌基因)、Klf4(抑癌基因)、Sox2和Oct-3/4等基因處于活躍表達狀態，Oct-3/4的精確表達對于維持干細胞的正常自我更新是至關重要的?？茖W家利用逆轉錄病毒，將Oct-3/4、Sox2、c-Myc和Klf4四個關鍵基因轉入高度分化的體細胞內，讓其重新變成一個多功能iPS細胞(如下圖3所示)。下列說法不正確的是( )

圖3 干細胞相關基因表達

A.生物體內細胞的生命歷程是基因選擇性表達的結果

B.高度分化的體細胞不分裂是由于Oct-3/4基因未表達

C.細胞凋亡是c-Myc、Klf4和Fas基因活躍表達的結果

D.體細胞誘導分化成iPS細胞體現了細胞的全能性

【答案】D

【解析】本題中涉及的圖示是流程圖，也可以看作是示意圖，通過圖示可知給出相關基因的表達對于維持干細胞的正常自我更新是至關重要的。Oct-3/4基因能使高度分化的體細胞變成類似胚胎干細胞，從而恢復細胞的分裂能力，因此Oct-3/4基因在高度分化的細胞中處于未表達（或沉默）狀態；當c-Myc和Klf4基因使高度分化的體細胞的染色體打開后，Fas基因的表達導致細胞凋亡，因此細胞凋亡是在c-Myc、Klf4和Fas等基因控制下的細胞程序性死亡過程；體細胞誘導分化成iPS細胞，類似于植物組織培養中的脫分化和再分化過程，未發育成一個完整的生物體，不能體現細胞的全能性。

圖解、圖示模型是信息的重要載體和工具，是生物試卷重要的命題形式和手段。它能直觀地反映生物的形態、結構和生命過程,高度簡潔地概括生理活動之間的相同點、區別和聯系。因此，一直受高考命題專家的青睞，應成為高三復習備考的重點。具體解題可以按照識圖——架橋——渡橋三步進行?！白R圖”就是識別圖解、圖像中各部分的名稱及其關系，對于圖解的每一個步驟和過程需要與教材圖示和相關知識進行對比；“架橋”就是將識圖獲得的信息與教材相關知識聯系起來，從而明確試題新情景背后的核心知識；“渡橋”就是根據核心知識點明確、挖掘試題圖示中的隱含信息，最終得出正確答案。

三、坐標曲線、直方圖及數據表格類試題的解讀和破解

生物與生物之間、生物與環境之間或某一生理活動中某種物質量的變化等，常以坐標曲線、數據表格或直方圖的形式進行考查，借助數學方法分析生命現象，既有利于對基礎知識的檢測，又有利于考查學生的能力，其涉及的內容廣、變化形式多。

單曲線常表示某種生物的數量或某一生理過程與某一相關因素之間的關系。如圖4所示，曲線走勢是在某范圍內縱坐標變量隨橫坐標變量增加而不斷減少。相關變量的描述有以下可能：①雜合子所占比例—雜合子自交代數；②無氧呼吸—氧氣濃度；③可再利用元素—葉齡；④恒溫動物耗氧量—溫度等。

圖4

圖5

雙曲線和多曲線指在一個坐標系中，有兩條或兩條以上的曲線，通常表示不同生物的數量或同一生物的不同器官或生理過程與某一相關因素之間的關系。如圖5所示，相關變量的描述是不同溫度或光照強度下，光合作用強度的變化。

【例4】為了研究2個新育品種P1、P2幼苗的光合作用特性，研究人員分別測定了新育品種與原種(對照)葉片的凈光合速率、蛋白質含量和葉綠素含量，結果如下圖所示。請回答下列問題：

圖7

（1）圖6的凈光合速率是采用葉齡一致的葉片，在_____________________________相同的實驗條件下，測得的單位時間、單位葉面積 __________________的釋放量。

（2）光合作用過程中，CO2與C5結合生成________________，消耗的C5由_______________________________經過一系列反應再生。

（3）由圖可知，P1的葉片光合作用能力最強，推斷其主要原因有：一方面是其葉綠素含量較高，可以產生更多的______________________；另一方面是其蛋白質含量較高，含有更多的______________________________。

（4）栽培以后，P2植株干重顯著大于對照，但籽實的產量并不高,最可能的生理原因是___________________________________。

【答案】（1）光照強度、CO2濃度 O2

（2）三碳化合物（或C3） 三碳化合物（或C3）

（3）[H]和ATP 參與光合作用的酶

（4）P2植株光合作用能力強，但是向籽實運輸的光合作用產物少

【解析】本題涉及了多曲線和直方圖，在作答過程中，需要對這些圖做具體分析。該實驗為探究三個品種植株的光合作用特性，圖6的自變量為溫度，因變量為葉片的凈光合速率，其余條件為無關變量，為了保證實驗結果的準確性，實驗中應該嚴格控制無關變量，即葉齡、光照強度、CO2濃度等條件應該相同；植物凈光合速率可通過測定單位時間、單位葉面積O2的釋放量或CO2吸收量來表示。光合作用暗反應過程中，CO2與C5結合生成C3,而C3在暗反應的過程中通過光合作用提供的能量和原料經過一系列反應再生成C5，即碳循環的過程。P1植株的葉片光合作用能力最強，由圖7可知其不但葉綠素含量最高，同時蛋白質，含量也是最高的，葉綠素參與光合作用光反應過程，光反應過程在葉綠體類囊體薄膜上進行，產生[H]和ATP；光合作用過程進行了一系列復雜的反應，需要許多不同的酶來催化，參與反應的酶的本質為蛋白質，酶含量增加可以促進光合作用。栽培以后，P2植株干重顯著大于對照，說明P2植株的光合作用速率明顯較對照組快，但籽實產量并不高，最可能的原因是P2植株向籽實運輸的光合產物少。

坐標圖是運用數學語言來表達生物學過程、狀態、關系的方法之一，意在考查學生將數學語言轉化為生物學信息進而進行分析、推理、轉化的能力，是知識應用型圖表題中的難點。與曲線圖反映線性過程相比，柱狀圖反映的是某一點或某一時期的特點。解題思路是把柱狀圖反映的各時期特點，對應到相應的線性過程中，分析圖中各數量不同的原因。坐標題失分的很大一部分因素是學生忽略了題中給出的橫縱坐標含義，而根據自己的想當然開始做題，導致會的題做錯。為避免類似情況發生，需要在平時練習時，讓學生養成“見坐標圖，先看橫縱坐標含義”的習慣。對于曲線圖或數據表的題型，一要“三看”：看縱坐標（因變量），看橫坐標，看曲線的起點、拐點和終點；二要控制相關量（無關變量），分析其他量（自變量）對因變量的影響；三要記住限制圖表中的變量關系。

綜合以上分析，高三生物復習時，教師需要對教材的組織更為科學，合理利用概念圖、圖解圖示、坐標曲線、數據表格及直方圖等來開展教學。在教學過程中加強師生互動，力爭做到對每種類型的試題、知識點進行逐一解讀，對每種類型的試題進行解法的破解指導，從而調動學生學習的積極性、能動性，培養學生的解決問題和理科思維能力，從而全面提高高三生物復習效率。