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提高生物理解能力例谈

 橘红颗粒图书室 2019-03-26


   理解能力是高考考纲规定考查的能力要求之一,也是高考考查的实验与探究能力、获取信息的能力以及综合运用能力的基础。考纲将理解能力界定为三条:(1)能理解所学知识的要点,把握知识的内在联系,形成知识的网络结构。(2)能用文字、图表以及数学表达形式准确描述生物学方面的内容。(3)能运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理、做出合理的判断或得出正确的结论。

   本文不准备对理解能力作系统的阐释,只是择几个实例,分析说明如何进一步在复习中提高理解能力,以供同学们复习时参考。提高生物理解能力例谈

   [例1]右图为人体体液物质交换示意图。下列有关叙述不正确的是(   )

   A.①、②、③依次为淋巴、血浆、组织液

   B.乙酰胆碱(神经递质)可以存在于②中
   C.抗体与抗原的结合不可能发生在③中

   D.①中蛋白质含量异常减少将可能导致组织水肿

   答案:A。

   本题考查对内环境概念的理解。解答时首先必须明确血浆、组织液、淋巴以及细胞间的相互关系,并在此基础上判断①~④分别属于血浆、组织液、组织细胞、淋巴。此外,还需要对B~D选项中涉及的内容作出分析与判断。神经递质是由突触前膜释放进入突触间隙,并作用于突触后膜受体的,突触间隙实际上也就是细胞间隙,其中的液体是组织液,因此乙酰胆碱当然可以存在于组织液中。抗体是由效应B细胞(浆细胞)分泌的,只能在细胞外与抗原发生作用,而不能与细胞内的抗原相结合。血浆蛋白含量的减少,则组织液的相对渗透压加大,将会导致更多的水分进入组织液,从而出现水肿。

   仅从解题的角度来说,有以上分析,题目的答案也就有了;如果考虑解题技巧,甚至我们只需要能判断A选项是错误的,也就可以得出正确答案了。但同一内容,试题考查的角度可以是千变万化的,要做到以不变应万变,就必须有对相关基础知识的全面把握。

对于内环境的概念,可以从以下几个方面去理解:

   (1)能判断人体中哪些组分属于内环境,比如血液、消化液、脑脊液、膀胱中尿液、肺泡中的气体等,是否属于内环境?提高生物理解能力例谈

   从图一,我们可以看到,消化道、呼吸道、尿道等都是通过管道与外界直接相通的,这些液体均不能作为内环境的组分。脑脊液存在于颅腔和椎管构成的封闭管腔中,脑细胞与脊髓细胞的物质交换需要通过脑脊液来实现,因此属于内环境的成分。血液因其中包含血细胞在内,也不属于内环境。

   (2)细胞生活环境的判断,如红细胞、毛细胞血管壁细胞、淋巴细胞、神经细胞等生活的具体环境是什么?

   细胞生活在内环境中,血浆、组织液和淋巴是体内所有细胞生活的环境,但不同细胞的具体生活环境是不同的。血浆是血细胞的生活环境,淋巴是部分淋巴细胞的生活环境,绝大多数细胞生活的具体环境是组织液。红细胞是血液的组成,生活环境为血浆;淋巴细胞主要分布在血浆与淋巴中,但就某一个淋巴细胞来讲,或在血浆中,或在淋巴中。毛细血管壁是由一层细胞构成的,其内侧是血浆,外侧是组织液,因此血浆与组织液是毛细血管壁细胞共同的生活环境。神经细胞直接的内环境是组织液。

   (3)内环境中化学成分的判断。内环境的成分是复杂的,其中的化学成分我们不必背下来,但应该能对内环境中的成分作出判断。如内环境中是否含有血浆蛋白、血红蛋白、淋巴因子、抗体、神经递质、激素、消化酶、呼吸酶、葡萄糖、尿素?

   内环境的成分中,一是营养物质通过消化吸收进入的,这些成分通过内环境运输到达组织细胞,供细胞利用,如葡萄糖、氨基酸、无机盐等;二是细胞产生的代谢废物,需要通过内环境运输到排泄器官排出体外,如尿素等;三是细胞与外界进行气体交换的氧气与二氧化碳;四是细胞产生的信号分子,这些物质由一些细胞产生,作为信号分子作用于受体细胞,因此必然在内环境中含有,如淋巴因子、激素、神经递质等;五是有些细胞的分泌物直接存在于内环境中,并在内环境中发挥作用,如抗体、血浆蛋白等。血红蛋白、呼吸酶是分布在细胞内的,消化酶在消化道,这些都不属于内环境的组成成分。

   (4)内环境中进行的反应的判断。细胞是生命活动的基本单位,绝大多数的生化反应都是在细胞内完成的,但也有一些是在内环境中完成的。如内环境中的一些信号分子,如淋巴因子、神经递质、蛋白类激素等,都是与受体细胞表面的特定受体结合的,因此其生理反应归属于细胞外的内环境中进行的;抗体只能在细胞外发挥作用,与机体内抗原的结合也属于发生在内环境中。但在消化道内由消化酶完成的化学性消化过程因消化道不属于内环境,因此其过程不属在内环境中完成。

   (5)内环境的异常。正常情况,血浆、组织液与淋巴其含量与成分都会保持相对的稳定,维持动态的平衡,但当机体出现病理性改变的时候,内环境就会发生异常。如组织水肿,血液中葡萄糖含量过高、尿素含量过高、转氨酶含量过高等。其异常的原因也需要能作出分析。如组织水肿,是因为组织液浓度相对高,水分过多渗入或滞留的结果。导致水肿的原因非常多,但如果从与组织液相关的因素来看,无非涉及淋巴、血浆与细胞。如果淋巴回流受阻,那么由淋巴循环运送走的组织液成分就会减少,就有可能导致组织液的滞留而出现水肿。血浆中蛋白如果因毛细胞血管通透性加大,就会渗入组织液;如果肾功能障碍,导致血浆蛋白通过尿液异常排出;如果长期营养不良,就会导致血浆蛋白合成过少,这些均可能导致组织液相对渗透压的加大而形成组织水肿。

   由此可见,对于知识的理解,特别是一些重要的核心概念的理解,不能只停留在对概念的死记硬背,而应该围绕概念联系所学知识作多角度的分析与总结,只有这样才能在考试时以不变应万变。

   [例2]某种药用植物合成药物1和药物2的途径如下图所示。基因A和基因b分别位于两对同源染色体上。下列叙述不正确的是(   )

   提高生物理解能力例谈A.基因型是AAbb或Aabb的植株能同时合成两种药物

   B.若某植株只能合成一种药物,则必定是药物1

   C.基因型为AaBb的植株自交,后代有9种基因型和4种表现型

   D.基因型为AaBb的植株自交,后代中能合成药物2的个体占3/16

   答案:C。

   两对等位基因位于两对同源染色体上表现出的遗传应该遵循基因的自由组合定律。在自由组合定律中,F2(AaBb自交后代)典型的性状分离比应该为9:3:3:1,测交后代的性状分离比为1:1:1:1。本题涉及的两对性状的分离比显然不符合自由组合典型的分离比。

   AaBb的自交后代有以下类型:9/16A-B-,3/16A-bb,3/16aaB-,1/16aabb。显然,本题中只有3/16A-bb能同时合成两种酶,形成两种药物,包括1/16AAbb和2/16Aabb。9/16A-B-只能产生药物1,而3/16aaB-和1/16aabb两种药物均不能合成。也即F2有9种基因型,但只有3种表现型,比例为9(一种药物):3(两种药物):4(不能合成药物)。

   如果我们对上述两对基因控制的性状改为某植物的花色遗传,基因对性状的决定如下图示:

提高生物理解能力例谈

   则F2的性状非白即红,红色必须同时具有A和B基因,即A-B-,占9/16,其余各基因型均不能产生红色终产物,表现为白色,即F2性状比为:9(红):7(白)。如果是F1测交,则测交后代只有AaBb为红色,其余均为白色,表现为3(白):1(红)的比例。

提高生物理解能力例谈

   则F2只有在aaB-(3/16)时,表现为红色,其余均不能合成红色的物质,表现为白色,即F2将表现为3(红):13(白)。如果是测交,测交后代只有aaBb是红色的,其余均为白色,即白:红=3:1。

   如果将图解改为如下(中间产物为粉色)F2中,当基因型为A-B-(9/16)时两酶均能合成,形成终产物红色;A-bb(3/16)能形成粉色的中间产物,但不能形成红色的终产物,表现为粉色;如果是aaB-(3/16)或aabb(1/16),则不能形成中间产物,当然也无法形成终产物,表现为白色。即F2表现为:9(白):3(粉):4(白)的比例。如果测交,后代为1(红):1(粉):白(2)。

如果将图示改为如下:

提高生物理解能力例谈

   则F2中,aaB-(3/16)两酶均能合成,能成形成红色的终产物;aabb(1/16)能形成中间产物,但不能合成红色的终产物,因此表现为粉色;A-bb(3/16)和A-B-(9/16)均不能形成中间产物,当然也不可能形成红色的终产物,因此表现为白色。即F2的比例:12(白):3(红色):1(粉)。

    当然我们还可以作更多的类似的分析。

   上面的实例告诉我们,在复习的过程中,理解不只是要把握典型的规律,还要关注非典型性。在生物学中,无论是结构与功能都表现有许多共同点,但也都存在着例外性,这是生物多样性的体现。只有既认识到生物界的普遍性,掌握其共同的特点和规律,又注意到生物界的非典型性,才能对生命活动有完整的认识。

   [例3]下列关于生物膜系统结构与功能的叙述中,正确的是(   )

   A.用胰蛋白酶处理生物膜不会改变其选择透过性

   B.大鼠脾细胞与兔骨髓瘤细胞实现融合的基础是膜的流动性

   C.相对于线粒体外膜而言,线粒体内膜上分布的糖蛋白种类与数量更多

   D.相对于胰岛细胞,心肌细胞中高尔基体膜成分的更新速度更快

   答案:B。

   生物体的成分、结构与功能都是相互适应的,细胞膜的选择透过性是由膜中的载体及通道蛋白决定的,用胰蛋白酶处理细胞膜无疑会导致细胞膜中蛋白质的破坏,因此也就会导致膜的选择透过性的改变。

   细胞膜的流动性是细胞生命活动必须的,许多生命活动的完成都依赖于膜的流动性,如变形虫、白细胞的变形运动,胞吞与胞吐,细胞中膜与膜的相互转化,受精作用及人为条件下细胞与细胞间的融合等。

   膜的成分与功能是相适应的,如细胞膜不仅具有保护,还有识别功能,而识别是依赖糖蛋白来完成的,因此细胞膜中必然含有糖蛋白,由于这种识别是细胞表面完成的,因此糖蛋白主要分布在膜外侧,内侧基本没有分布。线粒体的内膜是与细胞呼吸密切相关的,因此含有许多与呼吸相关的酶,蛋白质的种类与数量远多于仅起分隔线粒体与细胞质基质的外膜。

   胰岛细胞能合成胰岛素,胰岛素属于分泌蛋白。在分泌蛋白的合成、运输与分泌过程中,核糖体合成的多肽被送到内质网进行加工与运输,并通过转移小泡将产物转移到高尔体,高尔基体进一步加工并包装,通过分泌小泡,运输到细胞膜,通过胞吐的方法分泌到细胞外。在这一系列的过程中,内质网膜转化为高尔基体膜,高尔基体膜转化为细胞膜,这就是说在分泌蛋白的形成过程中,内质网膜面积在缩小,细胞膜面积在扩大,而高尔基体膜面积相对不变,但其成分得到最大程度的更新。

   由此可见,对细胞结构与功能的认识,必须把握好结构与功能间的相互适应关系,如果只是机械的记忆,遇到新的问题就可能会束手无策,无从下手了。

   生物学中有许多的基本观点,结构与功能适应的观点,生物体与环境相适应的观点,生物进化的观点,生物体整体与部分统一的观点等,这些观点对我们正确理解生物知识,解决生物学问题都是十分重要的,也属于理解能力的范畴。

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