1、生物学高考图形题的解析与练习四川省绵阳市第一中学 冯永康在高考生物学的复习过程中，少而精的定时定量的练习是必不可少的重要环节。为了达到精讲、精练，成效显著的结果，应提倡“解析一道习题，解决一类问题，增强一种能力，学会一种思维方法”的复习策略。通过精选题例的解析，加强对高考试题中各种表达形式（如文字、公式、图或表等）的熟悉和灵活运用知识能力的培养，以突出基础知识（包括概念、图象等）的理解和应用。下面仅就高考理科综合（生物学科）中图形题的特点、求解方法及练习，提出一些个人的看法。1 各种图形题的特点1.1 图表型试题 在生物学科的复习和测试中，常常以列表形式，传递有关生物学的概念、原理等基础知识的
2、信息，主要考查对基础知识的理解和掌握程度，获取并处理信息，综合分析问题等能力。求解这一类题的基本方法是：注重图表中所列数据的生物学涵义的分析，按照题中的具体要求，依序组织答案。1.2 曲线型试题 用数学二维坐标图（即通常所说的曲线图）的表达形式准确描述一些生物现象和事实，已经成为当今高考生物学试题中能力要求较高的重要题型之一。该类题型的一个鲜明特点是：通过横轴和纵轴表示不同的生物学涵义，将若干贮存的生物学知识进行转换和概括，比较抽象而又简明地表达出来。如横轴表示温度（或 pH）的变化，纵轴可表示酶的催化效率；横轴表示光照强度（或二氧化碳强度）的变化，纵轴可表示光合速度；横轴表示温度（或氧的浓度
3、）的变化，纵轴可表示呼吸强度；横轴表示生长素浓度的变化，纵轴可表示植物（器官）的生长速度；横轴表示时间，纵轴可表示种群数量的变化等等。解答这类题的基本思路：重点要放在对图中横轴和纵轴生物学涵义的理解，剖析图中曲线变化的意义，以对要考查的生物学问题作出正确的判断。在梳理出答题必备的知识要点基础上，对题中各个选项进行有针对性的筛选；或根据题中各个提问，用简明扼要的语言文字进行表达。2 高考图形题解析举例【例题 1】（2000 年高考生物广东题）从某腺体的细胞中，提取出附着有核糖体的内质网，放入含有放射性标记的氨基酸的培养液中，培养液中含有核糖体和内质网完成其功能所需要的物质和条件。很快连续取样，并
4、分离核糖体和内质网。测定标记的氨基酸出现在核糖体和内质网中的情况，结果如右图所示。请回答：（1）放射性氨基酸首先在核糖体上累积，最可能的解释是 。（2）放射性氨基酸在核糖体上积累之后，在内质网中也出现。且数量不断增多，最可能的解释 。（3）实验中，培养液相当于细胞中的 。（4）培养液中含有为核糖体完成其功能提供能量的膜结构是 。（5）培养液中还有 对内质网运来的物质加工和分泌。【解析】 本题通过“放射性同位素标记”实验在生物学研究中的应用实例，主要考查对核糖体和内质网功能的理解水平，并考查考生能否依据题干所提供的资料，以及对反映实验数据的坐标图曲线进行分析综合，得出相应的结论。细胞质基质中游离
5、的氨基酸是在核糖体上，以在细胞核中转录形成的信使 RNA 为模板，经脱水缩合形成多肽链，所以放射性氨基酸首先在核糖体中累积；由于该题中叙述的核糖体是附着在内质网上的，这类核糖体中合成蛋白质主要是分泌蛋白（腺体细胞中合成激素蛋白），可推理出内质网具有运输通道的功能，所以带标记的氨基酸既而出现在内质网上并不断增多。在活细胞内,细胞器存在于细胞质基质中,细胞质基质为代谢提供所需要的 ATP 和各种物质等条件,以保证细胞器上功能的正常进行,所以该题实验中提供的培养液便相当于细胞质基质。【答案】（1）核糖体是蛋白质合成的场所（2）蛋白质进入内质网中（内质网是蛋白质的运输通道）（3）细胞质基质【例题 2】
6、（2001 年高考生物广东题第 34 题）用含有各种必需矿质元素的溶液培养大麦。实验分两组，一组在光下，一组在黑暗中，48 小时后测定几种离子的浓度。表中各离子下的数据为实验结束时，溶液中离子的浓度占实验开始时浓度的百分比。回答下列问题：实 验 条 件 水 分 消 耗(ml) Ca2+ K+ g 2 %阳光下 1 490 135 27 179黑暗中 435 105 35 113（1）从吸收离子和吸收水的比例看,大麦在光下吸收哪种离子比吸收水分快？（2）从上述实验所获得的数据，可以得出哪些结论？【解析】 本题主要考查关于“植物对水分和矿质元素的吸收原理以及两者之间的关系”等基础知识，并且考查对表
7、格中所显示的实验结果的数据能否进行处理，通过比较分析，从而推导出正确结论的能力。首先，对题表中列出的在阳光下和黑暗中进行的两组实验结果，包括水分消耗及溶液中各种离子浓度变化情况的数据进行逐项分析。在反映水分消耗情况一栏内，植物在阳光下水分的消耗量大大高于黑暗条件下，由此可知光照强度影响蒸腾速度。在反映离子吸收情况一栏内，溶液中有些离子的浓度超过实验开始时的浓度，为什么呢？这是因为：植物从溶液中既吸收离子又吸收水分。如果实验开始时，离子和水分的吸收是等比例的，则实验结束时离子的浓度不会发生改变，与实验开始时相等；如果吸收水分比吸收离子快，则实验结束时溶液中离子浓度升高（以实验开始时溶液中该离子浓
8、度为 100%，实验结束时就超过 100%），如表中的 Ca2+和 Mg2+；如果吸收离子比吸收水快，则实验结束时溶液中离子浓度比实验开始时下降，如 K+（表中列出实验结束时阳光下为 27%，黑暗中为 35%）。然后，全面分析表中数据并进行比较，得出应有的结论。根据第（1）小题可得出，植物从溶液中吸收水分和离子的数量不是按相同比例吸收的，这说明植物吸收矿质元素和吸收水分是两个相对独立的过程。比较表中所示大麦在阳光下和黑暗中吸收水分的数据，可知植物在阳光下比黑暗中消耗水分多。植物消耗水分主要是通过蒸腾作用散失，影响蒸腾速度的因素主要有光照强度、环境温度和大气湿度。由此可得出，在阳光下植物蒸腾作用
9、强，消耗水分多。比较表中阳光下和黑暗中两组实验结束时同一离子的浓度，可看出，植物吸收矿质元素昼夜有别，要受光照的影响。从上述表中列出的 Ca2+、K +、g 2+等 3 种离子浓度变化的数据可看出，有的离子浓度低于 100%，有的离子浓度高于 100%。这表明，植物吸收各种离子的浓度是不等的，具有选择吸收的特点。离子吸收的选择性与植物细胞膜上的载体种类和数目有关。【答案】（1）K +。（2） 植物吸收矿质元素和吸收水分是两个相对独立的过程； 在阳光下植物蒸腾作用强，消耗水分多； 植物吸收矿质元素昼夜有别，受光照的影响； 植物对离子的吸收具有选择性。【例题 3】（2002 年全国高考理科综合全国
10、题第 3 题）番茄种子播种在苗床上，在适宜的条件下，第 6 天子叶展开，第 9 天幼叶出现。研究人员从种子到幼苗形成期间每天测定其干重，并绘制成曲线。下面四个曲线图中，正确的是【解析】 植物种子萌发（或贮存）过程中的代谢问题是近几年各种类型的高考试题考查的一个热点，如 2000 年高考生物上海题第 26 题、2001 年高考生物广东题第 4题、2001 年高考理科综合全国题第 3 题、2003 年高考理科综合（新课程卷）第 3 题等。本题考查考生对植物的光合作用、呼吸作用以及细胞的化学成分等基础知识的理解和应用，考查通过曲线图获取生物学信息的能力。该题的解题思路是：明确干重是指植物体除了水分以
11、外的其它组成物质的重量，包括无机盐和各种有机物。由于无机盐在细胞中含量很少，因而可以认为干重主要是指有机物的重量。对于植物体来说，干重的增长，主要是依靠光合作用制造有机物的结果，干重的减少，主要是呼吸作用分解有机物的结果。在种子萌发成幼苗的过程中，最初阶段种子没有绿色部分，只能进行呼吸作用，不能进行光合作用。细胞分裂等生命活动需要的能量，由呼吸作用分解种子内储存的有机物，释放出其中的能量来提供。随着有机物的分解，种子干重应呈现下降的趋势。播种在苗床上的番茄种子萌发后，待子叶出土展开和幼叶长出后，光合作用和呼吸作用都能进行，且光合速率逐渐大于呼吸速率，有机物逐渐积累，因而干重增加。可见，种子萌发
12、成幼苗的过程中，干重应呈现下降后上升的趋势。【答案】 A【例题 4】（2001 年全国高考生物广东题第 19 题）下图表示蛙的受精卵发育至囊胚过程中，每个细胞体积、DNA 总量、所有细胞体积之和、有机物总量的变化趋势（横坐标为发育时间）。其中正确的是：A. B. C. D. 【解析】 本题从表面看，是考查蛙胚发育过程中由受精卵发育至囊胚阶段的 DNA总量、每个细胞体积和有机物总量的变化等基础知识。但这些知识在教材中并未在胚的发育部分明确指出，需要考生综合细胞的有丝分裂、代谢以及教材中相关插图所示的含义等有关知识，进行分析回答。因此，该题重在考查对学科内知识的综合能力，同时也考查运用简单的图表，
13、描述生命现象的能力。 本题的解题思路是：结合有关知识，逐一分析 4 个坐标图。图：受精卵发育成囊胚过程中，主要是通过卵裂（连续进行的有丝分裂）。每一次分裂从分子水平上，都发生 DNA 的复制和有关蛋白质的合成。所以，随着细胞数目的指数增长，DNA 分子总量也呈现指数增长，在坐标图上便表现为“J”型增长的曲线。图：在卵裂过程中，随着细胞数目的增加，每个细胞的体积应逐步变小。图：整个卵裂时期的囊胚总体积与受精卵大小相似，且在囊胚中还出现了囊胚腔，因此，所有细胞体积之和也应该略有减少。图：由于蛙是卵生动物，胚胎发育所需要的营养物质来自受精卵中的卵黄，细胞分裂需要的能量是通过氧化分解有机物（卵黄）获得
14、的，所以有机物的总量应该逐步减少。综上所述，4 个坐标图中，只有图和图是正确的。该题是在 4 选 1 的单项选择题中的又一种类型，即在给定条件下的组合式选择题，也可以称为多重式选择题。【答案】 A【例题 5】（2003 年高考理科综合全国题第 26 题）小麦品种是纯合体，生产上用种子繁殖，现要选育矮杆（aa）、抗病（BB）的小麦新品种；马铃薯品种是杂合体（有一对基因杂合即可称为杂合体），生产上通常用块茎繁殖，现要选育黄肉（Yy）、抗病（Rr）的马铃薯新品种。请分别设计小麦品种间杂交育种程序，以及马铃薯品种间杂交育种程序。要求用遗传图解表示并加以简要说明。（写出包括亲本在内的前三代即可）。【解析
15、】 本题要求根据提供的作物育种材料，用遗传图解的形式设计出小麦和马铃薯品种间杂交育种的程序,并加以简要说明。它以孟德尔遗传定律及其在实践（如作物育种）中的应用为基础，比较全面而又重点地考查了多种能力，突出了“以能力测试为主导，以基础知识为载体”的高考命题原则。不管是从哪种角度来评价该题，它都是近年来最好的一道高考试题。在该题中，由于小麦的杂交育种程序是课本中一道重要的例证性习题，考生一般都较为熟悉，容易找到入题处。但要求将有关知识的文字表述形式转换为图解形式，而且要逐代解说关键措施，这无疑首先是对理解能力的考查。从题中给出的已知条件，可依次推理出参加这个杂交实验的第一代（即两个纯种亲本）的基因
16、型分别为AAbbaaBB；第二代（即 F1 代）的基因型为 AaBb；将第二代种植并自交得到第三代（即 F2 代），可出现 9 种基因型和 4 种表现型，即：A_B_、A_bb、aaB_、aabb，然后从第三代中选出矮秆(aa)、抗病 (B_)继续自交，便可望下代获得矮杆（aa）、抗病（BB）的小麦新品种（符合生产要求的纯合体）。而设计马铃薯的杂交育种程序，涉及到用生物学概念、原理和理论来解释生产实践上一个鲜为人知的，考生从未接触过的一个新情景材料和问题，因此在能力要求上明显提高。解答该题时，需要仔细阅读题中提供的背景材料，找出已知和一些未知的知识信息，明确需要解决问题的目标。从题中已知马铃薯
17、品种是杂合体，生产上通常用块茎繁殖(但题中未说明马铃薯也可用种子繁殖)。从设计小麦杂交育种程序得到启发，可先推理出在马铃薯品种间杂交育种中，第一代（即两个杂种亲本）的基因型分别为 yyRrYyrr；由此得到第二代的基因型为 YyRr、yyRr、YyRR、yyrr；从第二代中选出黄肉（Yy）、抗病（Rr）的新类型（基因型为 YyRR 的黄肉、抗病类型需淘汰）；再改用块茎进行繁殖，即可获得在生产上推广使用的黄肉（Yy）、抗病（Rr）的马铃薯新品种。可见，这道设计作物杂交育种程序的命题，进一步强化了知识对能力考查的载体作用；较为全面地考查了理解能力、推理能力，并突出了设计和完成实验的能力、获取知识的
18、能力以及分析综合能力的考查。这样的高考命题思路，十分明朗地体现出普通高中课程标准的新理念：提高生物科学素养；面向全体学生；倡导探究性学习；注重与现实生活的联系。【答案】小麦 第一代 AABBaabb 亲本杂交 第二代 F1 AaBb种植 F1代，自交 第三代 A_B_，A_bb，aaB_， 种植 F2代，选矮杆、抗病（aaB_），F2 aabb 继续自交，期望下代获得纯合体（注：A_B_，A_bb，aaB_，aabb 表示 F2 出现的九种基因型和四种表现型。）马铃薯 第一代 yyRrYyrr 亲本杂交 第二代YyRr，yyRr，YyRR，yyrr种值，选黄肉，抗病（YyRr）【例题 6】 （
19、2001 年高考理科综合全国题第 5 题）如果一个生态系统有四种生物，并构成一条食物链。在某一时间分别测得这四种生物（甲、乙、丙、丁）所含有机物的总量，如右图所示。在一段时间内，如果乙的种群数量增加，则会引起A. 甲、丁的种群数量增加，丙的种群数量下降B. 甲、丙、丁的种群数量均增加C. 甲、丁的种群数量下降，丙的种群数量增加D. 甲的种群数量下降，丙、丁的种群数量增加【解析】本题以一个生态系统中 4 种生物的相互关系为核心,主要考查对食物链、生态系统及种群数量变动等有关基础知识的理解，对图的判读能力以及分析问题、解决问题的能力。在解答该题时，首先要求根据直方图中 4 种生物有机物的总量构建食
20、物链，然后对该食物链中各种生物所处的营养级别进行分析，当乙种群数量增加时其它生物的变化趋势。在该题直方图中，以丙的有机物含量最多，甲、乙 次之，丁的有机物含量最少，表明丙为食物量的起点，即生态系统中的生产者，甲、乙、丁分别为初级消费者、次级消费者和三级消费者，食物链应为丙甲乙丁。在这条食物链中，由于 4 种生物彼此之间的制约关系，当次级消费者乙的种群数量增加时，初级消费者甲因被乙大量捕食而下降，而以乙为食物的三级消费者丁则会明显增加，与此同时生产者丙因甲是数量下降也会有所增加。因此，在该题中的 4 个选项中，A、B、C 均为错误选项。【答案】 D3 高考图形题的练习 1用电子显微镜观察甲、乙、
21、丙三种生物样品，发现有细胞结构 af（见下表）。其中 a、b、c 均由两层膜构成，a 的膜上还均匀分布着某些生物大分子可通过的孔道。（注：表中“”、“”分别表示生物样品细胞中有、无该结构。）在对右表进行分析所做出的下列判断中，哪一项是不正确的？A. 生物样品甲、乙、丙分别取自大肠杆菌、菠菜叶片、小鼠肝脏B. 细胞结构 a、b、c、d 依次是细胞核、线粒体、叶绿体、中心体 C. 已知 e 是一种与蛋白质合成有关的细胞器，它最可能是内质网D. 表中 f 也是一种膜结构，在丙细胞中它与生长激素的分泌有关 2. 当夏季晴天无云太阳光照射强烈时，棉花的光合作用进程可形成如右图所示曲线。下面关于出现“C
22、点”现象原因的叙述，哪一项是不正确的？A. 随着光照增强，蒸腾速度加快，导 致水分在中午供给不上B. 由于叶片气孔关闭，致使 CO2 供应不及，暗反应不能正常进行C. 积累在叶肉细胞中的淀粉等光合产物来不及运走，降低了光合速度D. 叶肉细胞膜上搬运 Mg+的载体数目有限，叶绿素合成量减少3. 下面三个图分别表示氧气浓度的变化对培养液中三种单细胞生物呼吸作用之影响。图中 a、b、c 曲线依次代表了哪三类生物的呼吸特点？ A乳酸菌、酵母菌、草履虫 B酵母菌、草履虫、乳酸菌C草履虫、乳酸菌、酵母菌D乳酸菌、草履虫、酵母菌4. 下面是有关燕麦实验法的示意图，图中所示燕麦胚芽鞘的某些部位纵向插入了不透水
23、的云母薄片。请分析图中 a 至 f 的琼脂块中，生长素含量正确的一组是A.、 B. 、 C.、 D. 、f5. 右面是人类某种遗传病（受一对等位基因 B、b 控制）的一个系谱。关于这种遗传病的下列推断中，哪一项是错误的？A. 2 号个体的基因型一定是 BbB. 5 号和 6 号个体生一个表现型正常且为男孩的几率为 1/8 C. 从优生学的角度，需要对 7、8 号个体作基因检测D. 10 号个体既可能是纯合子，也可能是杂合子6. 下面的坐标曲线图分别表示不同的生物学过程，在对其曲线变化的描述中，哪一项是正确的？A. 甲图整段曲线表明，随着光照强度递增，光合速度增大，呼吸速度减小 B. 农业生产上
24、常用一定浓度的生长素类似物除去单子叶农作物中的双子叶杂草，乙图中横轴表示生长素浓度的变化，则曲线表示单子叶植物C. 丙图中的横轴表示环境温度的变化，则动物甲表示恒温动物，动物乙表示变温动物 D. 丁图 B 点害虫种群抗药个体所占百分比，大于 A 点害虫种群抗药个体所占百分比7. 右图是对某农田生态系统中一个害虫种群先后施用两种杀虫剂后，其种群密度的变化图象，请分析回答有关问题：（1）从 A 点到 B 点、C 点到 D 点表明，在施用杀虫剂的初期，害虫种群数量都急剧下降，但仍有极少数个体表现出抗药性而得以生存。现代遗传学研究认为，害虫种群中抗药性变异的产生是由于 的结果。（2）图中表示种群增长的
25、“S”型曲线是 ，在这条曲线中，表示害虫种群的 K 值是哪一点？ 。（3）请你根据所学过的生物学知识，在不造成对环境污染的前提下，拟出至少两种有效控制害虫的方法 。8. 水稻是全球最重要的粮食作物，维系着世界上半数人口的生存。请就下列材料回答有关问题： （1）我国目前广泛种植的杂交水稻，具有分蘖能力强、抗逆性强、产量高等特点。从杂交水稻的获得方式上看，它是一种 生殖，这种生殖产生的后代具有什么特点？ 。（2）水稻杂种优势的利用只能限于杂种第一代，必须年年制种。究其遗传学上的原因是，杂种后代会出现 现象。试用孟德尔定律，简要解释出现这种现象的原因。（3）2001 年10 月，中国科学家率先在世界
26、上完成了水稻基因组的“工作框架图”和数据库。右图为水稻的染色体图。请问： 水稻基因组的测序，需要测定其细胞中几个染色体组所包含的全部染色体？ 。（4）如果右图表示某水稻花粉细胞中的染色体组成，则产生这种花粉的水稻体细胞中含几个染色体组？ 。该水稻单倍体的体细胞中含 个染色体组。 （5）假如水稻高秆(D，易倒伏)对矮秆(d，抗倒伏)为显性，抗稻瘟病(R)对易感稻瘟病(r)为显性,两对等位基因是独立遗传的。将一株抗病的高秆植株（甲）与另一株抗病的矮秆植株（乙）杂交，其后代中出现的各种表现型及其比值如右图所示。由此可推知，甲的基因型是 ，乙的基因型是 。甲、乙两植株杂交产生的子代中，符合生产要求的植
27、株占 。9. 在微生物实验研究和发酵生产中,发现酵母菌、谷氨酸棒状杆菌等微生物群体增长速率并不是始终不改变的,随着时间的推移有着相似的变化规律（如右图所示）。图中实线表示酵母菌生长曲线,虚线表示谷氨酸棒状杆菌生长曲线。请分析回答：（1）在啤酒生产过程中，发酵是重要环节。其过程大致如下：将经过灭菌的麦芽汁充氧，接入啤酒酵母菌种后输入发酵罐。初期,酵母菌迅速繁殖,糖度下降,产生白色泡沫,溶解氧逐渐耗尽。随后,酵母菌繁殖速度迅速下降,糖度加速降低,酒精浓度逐渐上升,泡沫不断增多。整个培养过程表明,酵母菌的异化作用的特点是 。（2）分析酵母菌的群体生长曲线可以知道，处于 的酵母菌适于作为生产用的菌种；
28、而要大量提取并分馏酒精应选择在哪一个时期？ 。（3）利用谷氨酸棒状杆菌发酵生产味精过程中,棒状杆菌体内的丙酮酸可以转化为 酮戊二酸，该有机酸在有关酶的催化下可以转化为谷氨酸，但当谷氨酸增多并与酶结合时，可导致谷氨酸的合成量减少，分析其原因是 。（4）在发酵工业中，主要运用什么生产技术可使图中 C 时间段明显延长？这样操作有何意义？ 。高考图形题的练习参考答案:1. C 2. D 3. B 4. B 5. C 6. D 7. （1）基因突变。 （2）DEF，E （3）天敌防治；黑光灯诱杀；基因工程培育抗虫植物。8. （1）有性生殖（卵式生殖）。 具备两个亲体的遗传性，具有更大的生活力和变异性。（2）性状分离。杂种在减数分裂时，等位基因随同源染色体分离而分离分。（3）1 个。 （4）4 个，2 个。 （5）DdRr、ddRr。 1/89.（1）既能进行有氧呼吸，又能进行无氧呼吸 。（2） B 对数期。 C 稳定期。 （3）酶活性受到抑制。（4）连续培养。使微生物保持长时间的高速生长，以提高微生物代谢产物产量。
