高考生物图表类试题的解读和破解策略

安徽

近年来，高考生物试题越发重视对生物学基础知识的考查，如：基本观点、基本概念、基础理论、基本实验操作技巧等。相比文字表述，生物图表可将复杂、多样、关联的生物学知识以形象、直观、概括的形式表达出来，因此成为生物学相关知识表达中的一种不可或缺的表现形式。在高中生物教材知识体系及高考生物试题中，都占据着举足轻重的地位。预计在今后的高考中，对图表等资料信息类试题的考查力度将进一步加大。常见的图表类试题有概念图模型类、图解图示类、坐标曲线类、直方图类及数据表格类等。

一、概念图模型类试题的解读和破解

概念图是一种用节点代表概念，用连线表示概念间关系的图示法，是用来组织和表征知识的工具。常见的概念图有集合形式的概念原理图、知识树形式的概念原理图。高中生物中的基本概念和原理是学生学习的基础，准确、全面地掌握其概念的本质及相关概念之间的联系是高考的基本要求，也是考查理解能力和综合能力的良好载体。高考生物试题对概念原理的考查多以概念模型图为载体，考查相应概念的内涵和外延。利用概念模型图不仅可以考查学生对知识的整体把握程度，还可以考查学生对知识之间有机联系的理解程度。

【例1】下图1是甲、乙细胞间信息交流的概念模型，a表示信号分子，与之相符的叙述是 ( )

图1 细胞间信息交流的概念模型

A.若甲是精子，乙是卵细胞，则a是性激素

B.若甲是甲状腺，乙是下丘脑，则a是促甲状腺激素

C.若甲是胰岛A细胞，乙是肝细胞，则a是胰岛素

D.若甲是T细胞，乙是B细胞，则a是淋巴因子

【答案】D

【解析】本题给出的就是一个知识形式的概念原理模型。精子和卵细胞之间的识别和结合是通过精子和卵细胞细胞膜的直接接触来实现的，信号分子并不是性激素，而是细胞膜上的糖蛋白；若甲是甲状腺，乙是下丘脑，则a是甲状腺激素；若甲是胰岛A细胞，乙是肝细胞，则a是胰高血糖素；在体液免疫中B细胞受到抗原的刺激后，在T细胞产生的淋巴因子的作用下，增殖分化形成浆细胞和记忆细胞，因此，若甲是T细胞，乙是B细胞，则a是淋巴因子。

【例2】对下列概念图（如图2）的理解正确的是( )

图2 4种概念图示

A.甲图中若a、b、c分别表示含有细胞壁、线粒体、中心体的细胞，那么阴影部分可能表示豌豆

B.乙图中若a、b分别表示乳酸菌和蓝藻，则c表示细菌，d表示原核生物

C.丙图中若a表示体液，则b、c、d依次表示细胞内液、细胞外液、组织液

D.丁图中若a表示生态系统，则b、c分别表示种群、群落

【答案】B

【解析】本题涉及的是集合形式的概念原理图。豌豆是高等植物，无中心体；丙图中若a表示体液，则b和c依次表示细胞外液、细胞内液，d表示血浆、组织液或淋巴，从属于b细胞外液；丁图中若a表示生态系统，则其成分应包括非生物的物质和能量、生产者、消费者及分解者。

概念图类试题意在考查学生对基础知识的实质及有机联系的掌握程度，解答步骤一般分为定题眼—链知识—细判断。“定题眼”就是需要认真审题，找出关键字词，明确概念图考查的是什么概念或原理；“链知识”就是回顾教材对试题涉及的概念和原理的准确描述，并进行适当的拓展和延伸，准确理解概念的内涵和外延；“细判断”就是利用所学知识验证与题干给出的概念图是否相符合，最后得出准确的答案。突破该类试题的关键是理清相关概念间的逻辑关系，这就要求对概念的理解要准确到位、清晰明确，不能似是而非、模棱两可。因此，在高三复习中，需要教师有意识地带领学生熟悉各知识概念间的联系，并需要有一定的技能性练习。

二、图解、图示类试题的解读和破解

图解、图示主要有流程图、示意图和模式图等，高考中经常涉及的内容主要有细胞结构模式图、光合作用和细胞呼吸过程示意图、物质出入细胞的方式示意图、细胞分裂模式图、免疫过程示意图、激素调节过程示意图、神经调节模式图等。这些图解、图示型试题主要有两个特点：一个是一般都是创设在新情境中，以图像、图形或流程图为试题的信息来源，即通过图解、图示创设新情境，提供新材料；另一个是对学生能力的考查力度大。该类试题是以生物学科中的基本概念、基本理论等作为载体，通过精心设计而命制的一种信息处理和分析迁移题，主要考查学生对图解、图示的识别与分析及解决问题的能力。

【例3】干细胞中c-Myc(原癌基因)、Klf4(抑癌基因)、Sox2和Oct-3/4等基因处于活跃表达状态，Oct-3/4的精确表达对于维持干细胞的正常自我更新是至关重要的。科学家利用逆转录病毒，将Oct-3/4、Sox2、c-Myc和Klf4四个关键基因转入高度分化的体细胞内，让其重新变成一个多功能iPS细胞(如下图3所示)。下列说法不正确的是( )

图3 干细胞相关基因表达

A.生物体内细胞的生命历程是基因选择性表达的结果

B.高度分化的体细胞不分裂是由于Oct-3/4基因未表达

C.细胞凋亡是c-Myc、Klf4和Fas基因活跃表达的结果

D.体细胞诱导分化成iPS细胞体现了细胞的全能性

【答案】D

【解析】本题中涉及的图示是流程图，也可以看作是示意图，通过图示可知给出相关基因的表达对于维持干细胞的正常自我更新是至关重要的。Oct-3/4基因能使高度分化的体细胞变成类似胚胎干细胞，从而恢复细胞的分裂能力，因此Oct-3/4基因在高度分化的细胞中处于未表达（或沉默）状态；当c-Myc和Klf4基因使高度分化的体细胞的染色体打开后，Fas基因的表达导致细胞凋亡，因此细胞凋亡是在c-Myc、Klf4和Fas等基因控制下的细胞程序性死亡过程；体细胞诱导分化成iPS细胞，类似于植物组织培养中的脱分化和再分化过程，未发育成一个完整的生物体，不能体现细胞的全能性。

图解、图示模型是信息的重要载体和工具，是生物试卷重要的命题形式和手段。它能直观地反映生物的形态、结构和生命过程,高度简洁地概括生理活动之间的相同点、区别和联系。因此，一直受高考命题专家的青睐，应成为高三复习备考的重点。具体解题可以按照识图——架桥——渡桥三步进行。“识图”就是识别图解、图像中各部分的名称及其关系，对于图解的每一个步骤和过程需要与教材图示和相关知识进行对比；“架桥”就是将识图获得的信息与教材相关知识联系起来，从而明确试题新情景背后的核心知识；“渡桥”就是根据核心知识点明确、挖掘试题图示中的隐含信息，最终得出正确答案。

三、坐标曲线、直方图及数据表格类试题的解读和破解

生物与生物之间、生物与环境之间或某一生理活动中某种物质量的变化等，常以坐标曲线、数据表格或直方图的形式进行考查，借助数学方法分析生命现象，既有利于对基础知识的检测，又有利于考查学生的能力，其涉及的内容广、变化形式多。

单曲线常表示某种生物的数量或某一生理过程与某一相关因素之间的关系。如图4所示，曲线走势是在某范围内纵坐标变量随横坐标变量增加而不断减少。相关变量的描述有以下可能：①杂合子所占比例—杂合子自交代数；②无氧呼吸—氧气浓度；③可再利用元素—叶龄；④恒温动物耗氧量—温度等。

图4

图5

双曲线和多曲线指在一个坐标系中，有两条或两条以上的曲线，通常表示不同生物的数量或同一生物的不同器官或生理过程与某一相关因素之间的关系。如图5所示，相关变量的描述是不同温度或光照强度下，光合作用强度的变化。

【例4】为了研究2个新育品种P1、P2幼苗的光合作用特性，研究人员分别测定了新育品种与原种(对照)叶片的净光合速率、蛋白质含量和叶绿素含量，结果如下图所示。请回答下列问题：

图7

（1）图6的净光合速率是采用叶龄一致的叶片，在_____________________________相同的实验条件下，测得的单位时间、单位叶面积 __________________的释放量。

（2）光合作用过程中，CO2与C5结合生成________________，消耗的C5由_______________________________经过一系列反应再生。

（3）由图可知，P1的叶片光合作用能力最强，推断其主要原因有：一方面是其叶绿素含量较高，可以产生更多的______________________；另一方面是其蛋白质含量较高，含有更多的______________________________。

（4）栽培以后，P2植株干重显著大于对照，但籽实的产量并不高,最可能的生理原因是___________________________________。

【答案】（1）光照强度、CO2浓度 O2

（2）三碳化合物（或C3） 三碳化合物（或C3）

（3）[H]和ATP 参与光合作用的酶

（4）P2植株光合作用能力强，但是向籽实运输的光合作用产物少

【解析】本题涉及了多曲线和直方图，在作答过程中，需要对这些图做具体分析。该实验为探究三个品种植株的光合作用特性，图6的自变量为温度，因变量为叶片的净光合速率，其余条件为无关变量，为了保证实验结果的准确性，实验中应该严格控制无关变量，即叶龄、光照强度、CO2浓度等条件应该相同；植物净光合速率可通过测定单位时间、单位叶面积O2的释放量或CO2吸收量来表示。光合作用暗反应过程中，CO2与C5结合生成C3,而C3在暗反应的过程中通过光合作用提供的能量和原料经过一系列反应再生成C5，即碳循环的过程。P1植株的叶片光合作用能力最强，由图7可知其不但叶绿素含量最高，同时蛋白质，含量也是最高的，叶绿素参与光合作用光反应过程，光反应过程在叶绿体类囊体薄膜上进行，产生[H]和ATP；光合作用过程进行了一系列复杂的反应，需要许多不同的酶来催化，参与反应的酶的本质为蛋白质，酶含量增加可以促进光合作用。栽培以后，P2植株干重显著大于对照，说明P2植株的光合作用速率明显较对照组快，但籽实产量并不高，最可能的原因是P2植株向籽实运输的光合产物少。

坐标图是运用数学语言来表达生物学过程、状态、关系的方法之一，意在考查学生将数学语言转化为生物学信息进而进行分析、推理、转化的能力，是知识应用型图表题中的难点。与曲线图反映线性过程相比，柱状图反映的是某一点或某一时期的特点。解题思路是把柱状图反映的各时期特点，对应到相应的线性过程中，分析图中各数量不同的原因。坐标题失分的很大一部分因素是学生忽略了题中给出的横纵坐标含义，而根据自己的想当然开始做题，导致会的题做错。为避免类似情况发生，需要在平时练习时，让学生养成“见坐标图，先看横纵坐标含义”的习惯。对于曲线图或数据表的题型，一要“三看”：看纵坐标（因变量），看横坐标，看曲线的起点、拐点和终点；二要控制相关量（无关变量），分析其他量（自变量）对因变量的影响；三要记住限制图表中的变量关系。

综合以上分析，高三生物复习时，教师需要对教材的组织更为科学，合理利用概念图、图解图示、坐标曲线、数据表格及直方图等来开展教学。在教学过程中加强师生互动，力争做到对每种类型的试题、知识点进行逐一解读，对每种类型的试题进行解法的破解指导，从而调动学生学习的积极性、能动性，培养学生的解决问题和理科思维能力，从而全面提高高三生物复习效率。