微专题 3 精准分析与解释生物学问题
学生用书 P195
高考试题在理解能力这一层次上要求考生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,作出合理的判断或得出正确的结论,如解释某种生物学现象出现的
原因、推测某种操作(措施)带来的影响或解释该操作(措施)本身的目的等。解释生物学问题,需要有
相关依据(如原理、数据、条件等)支撑,关键词或关键句之间的逻辑正确,描述所用的限定词恰当,阐述
的内容不存在科学性错误。
218 5年高考 3年模拟 A版 高考生物学
一、支持生物学问题的依据 典例 1 ( 新课标,, 分)我国劳动人民在漫
2023 26
分析下面的两个案例 长的历史进程中 积累了丰富的生产 生活经
: , 、
案例 :台盼蓝染液可将某哺乳动物的死细胞染
验 并在实践中应用 生产和生活中常采取的
1 , 。
成蓝色 而活细胞不会被染色
一些措施如下
, 。
。
支持这一现象的依据是:活细胞的细胞膜具有选择
低温储存 即果实 蔬菜等收获后在低温条件
① , 、
透过性,台盼蓝染液不能通过细胞膜进入活细胞,因此活
下存放 春化处理 即对某些作物萌发的种
细胞没有被染成蓝色;死细胞的细胞膜失去了选择透过 ② ,
子或幼苗进行适度低温处理 风干储藏 即
性,台盼蓝可进入细胞将其染成蓝色。 ③ ,
小麦 玉米等种子收获后经适当风干处理后储
案例 :农业生产中的一些栽培措施 如中耕 即
、
2 , (
藏 光周期处理 即在作物生长的某一时期
作物生长期中 在植株之间去除杂草并进行松
, ④ ,
土 可以影响作物的生理活动 促进作物的生长 控制每天光照和黑暗的相对时长 合理密
) , ⑤
发育 达到增加产量等目的 植 即栽种作物时做到密度适当 行距 株距合
, 。 , , 、
矿质元素、水和光等是影响农作物生长发育的环境 理 间作种植 即同一生长期内 在同一块土
⑥ , ,
因素;同一物种间(如某种作物之间)和不同物种间(如作 地上隔行种植两种高矮不同的作物
物与杂草之间)对以上环境因素的竞争(如对光的竞争)
关于这些措施 下列说法合理的是
, ( )
则是生物因素。中耕对农作物生长发育的影响可以从松
措施 分别反映了低温和昼夜长短与作物
土和除杂草两个方面分析: A. ②④
开花的关系
措施 所影响的对象 依据
措施 的主要目的是降低有机物的消耗
松土能增加土壤孔隙度(反映
B. ③⑤
土壤氧气含量),加快根系有 措施 的主要目的是促进作物的光合作用
有氧呼吸、 C. ②⑤⑥
松土 氧呼吸速率以产生更多能量,
措施 的主要目的是降低作物或种子的
主动运输
促进根系以主动运输的方式 D. ①③④
呼吸作用强度
吸收土壤中的矿质元素
减少杂草对光、矿质元素和水 解题分析:
除杂草 种间竞争
分等的竞争 措 所能达到
依据
分析以上两个实例可以发现 施 的目的
:
第一 一种生物学现象出现的原因可能有一 冬性一年生作物(如冬小麦)和某些二
, ②
年生作物(如白菜、萝卜)需要经历一段时
个 也可能有多个 第二 解释生物学问题的依据
, ; , 期的低温才能开花;
出现的原因 可以从生物自身的结构特征寻找 影响作物
( ) ② 许多植物的开花受光周期控制,长日植
开花 ④
如活细胞的细胞膜是完整的 具有选择透过 ④ 物(如油菜)在昼夜周期( )中,日照长
( ,
24h
性 也可以从生物特定的功能特点寻找 如主动 度长于一定时数才能开花;短日植物(如
), (
晚稻),日照长度短于一定时数才能开花
运输需要细胞呼吸提供能量 有时 还需要从实
), ,
际得到的数据 如实验结果 等来阐述或补充
( ) 。
续表 物和腐食动物的平均捕获量较多,植食动物的平均捕获
措 所能达到 量较少,该实验结果的数据是支持人为增加光照时间会
依据
施 的目的
影响节肢动物的活动程度的现实依据。
果实和蔬菜在收获后细胞仍在进行较旺
答案:() 天肉食动物和腐食动物的平均捕获量较
盛的代谢活动,包括相应的物质转化和呼 16~10
多,植食动物的平均捕获量较少
降低细胞 吸作用。
二、关键词（关键句）之间的逻辑
呼吸强度, 利用适度低温处理可降低酶活性,从而
① ①
减少有机 减弱呼吸作用,适度低温可维持细胞活体 造成一种生物学现象的条件可能仅一个
③ ,
物的消耗 状态,保持果蔬的品质; 也可能是多方面的 多种条件之间 有些是相
。 ,
风干处理可降低种子中自由水的含量,
③ 对独立的 有些存在多种类型的逻辑关系 如因
降低细胞呼吸强度 , (
果关系 解释生物学现象要按照各条件之间
植物通过光合作用制造有机物,光合作用 )。
改善或促 所需的外界条件主要有光、 和水等; 的逻辑关系阐述 分析下面的两个案例
CO2 。 :
进光合作 合理密植可避免因种植密度过大而影 案例 :某生态系统中存在食物链 植物甲 食
⑤ 1 : →
⑤ 用以提高 响植物整体对光的吸收和利用,同时避免
草动物乙 食肉动物丙 甲 乙 丙种群数量保
⑥ 农作物的 因 供应不足而影响光合作用强度; → , 、 、
CO2 持相对稳定 请分析原因
产量 间作能提高作物对光能的利用,提高作 , 。
⑥ 以乙为对象进行分析,造成乙种群数量相对稳定的条件
物光合作用强度
主要有两个: 存在捕食者; 环境资源量(如食物等)有限。
答案:A ① ②
这两个条件基本是相互独立的,解释该现象出现的原因不需
典例 2 ( 北京, 节选)为了研究城市人工光
2023 18 要分谁先谁后。乙种群数量保持相对稳定的主要原因,一方
照对节肢动物群落的影响 研究者在城市森林边
, 面是丙会捕食乙,使乙的数量不会无限制增加;另一方面是
缘进行了延长光照时间的实验 此实验中人工光
( 该生态系统的环境资源量有限,不容许乙无限制繁殖。
源对植物的影响可以忽略 实验期间 天气等环
; , 案例 :根据光合作用中 的固定方式不同
境因素基本稳定 实验持续 天 天 无
2 CO2 ,
)。 15 :1~5 , 可将植物分为 植物和 植物等类型
人工光照 天 每日黄昏后和次日太阳升起 C3 C4 。C4
;6~10 , 植物的 补偿点 环境 浓度降低导致光
前人为增加光照时间 天 无人工光照 CO2 ( CO2
;11~15 , 。 合速率与呼吸速率相等时的环境 浓度 比
在此期间 每日黄昏前特定时间段 通过多个调 CO2 )
, , 植物的低 研究发现 在同等程度干旱条件
查点的装置捕获节肢动物 按食性将其归入三种 C3 。 ,
, 下 植物比 植物生长得好 请分析原因
生态功能团 即植食动物 如蛾类幼虫 肉食动 ,C4 C3 , 。
, ( )、 仅分析以上内容,影响 植物和 植物生长发育
物 如蜘蛛 和腐食动物 如蚂蚁 结果如图 C3 C4
( ) ( ), 。 的条件有两个,一是干旱(环境因素),二是各自的
CO2
补偿点不同(自身因素)。
影响因素 干旱 补偿点
CO2
干旱环境通常温度
特点
较高、湿度较低
主要影
气孔 光合速率
响对象
动物捕获量直接反映动物的活跃程度 本
(1) 。 气孔开度减小使叶片
研究说明人为增加光照时间会影响节肢动物的
植 物 蒸 腾 作 用 较 吸收 的量减少;当
CO2
活跃程度 依据是 与 天相比
导致的 强,为防止水分散 浓度减少至 植
, : 1~5、11~15 ,
CO2 C3
现象 失过多,气孔会关 物的 补偿点时(净
。 CO2
解题分析:从图中数据观察到,与 、 天相比, 闭或开度减小 光合速率为 ), 植物
1~511~15 0 C4
天增加光照时间(人工干预)导致的现象是肉食动 的净光合速率仍大于
6~10 0
微专题 3 精准分析与解释生物学问题 219
以上两个条件是存在因果关系的:干旱导致气孔开
度减小,气孔开度减小又影响植物的光合速率。因此,解
释该现象需要注重关键句之间的逻辑,即在同等程度干
旱条件下, 植物比 植物生长得好,原因是干旱导致
C4 C3
叶片气孔开度减小,叶片吸收 的量减少;与 植物
CO2 C3
相比, 植物更适应低 浓度的环境。
C4 CO2
典例 ( 湖南, 节选)如图是水稻和玉米的
2023 17
光 合 作 用 暗 反 应 示 意 图 卡 尔 文 循 环 的
。
对 的 K 为 -1
Rubisco CO2 m 450μmol·L
K 越小 酶对底物的亲和力越大 该酶既可
( m , ),
催化 与 反应 进行卡尔文循环 又可
RuBP CO2 , ,
催化 与 反应 进行光呼吸 绿色植物
RuBP O2 , (
在光照下消耗 并释放 的反应 该酶
O2 CO2 )。
的酶促反应方向受 和 相对浓度的影
CO2 O2
响 与水稻相比 玉米叶肉细胞紧密围绕维管
。 ,
束鞘 其中叶肉细胞叶绿体是水光解的主要场
,
所 维管束鞘细胞的叶绿体主要与 生成有
在干旱 高光照强度环境下 玉米的光合作
, ATP (2) 、 ,
关 玉米的暗反应先在叶肉细胞中利用
用强度 填 高于 或 低于 水稻 从
。 PEPC ( “ ” “ ”) 。
对 的K 为
-1
催化磷
光合作用机制及其调控分析 原因是
(PEPC CO2 m 7μmol·L ) ,
酸烯醇式丙酮酸 与 反应生成 固
(PEP) CO2 C4,
定产物 转运到维管束鞘细胞后释放 再
C4 CO2,
进行卡尔文循环 回答下列问题
答出两点即可
。 :
( )。
220 5年高考 3年模拟 A版 高考生物学
解题分析:题中的核心内容可以转为表中所示内容。
主要因素(条件) 主要特点 主要影响对象 导致的现象
环境 干旱 通常温度较高、湿度较低 气孔 气孔关闭或开度减小
因素 光照强度 高光强 光反应 光反应强度( 的产生速率)较大
O2
受环境因素影响(一定范围内,光
水稻产生 、卡尔文循环和光呼
O2 照强度越大, 产生速率越大;
产 生、卡 尔 文 循 吸的场所均在叶肉细胞;玉米 O2
O2 O2 干旱导致气孔开度减小,叶片吸
自身 环、光呼吸的场所 在叶肉细胞产生,卡尔文循环和 卡尔文循环和
收 的量减少),与水稻相比,
因素 光呼吸发生在维管束鞘细胞中 光呼吸强度 CO2
玉米的 浓缩机制使维管束鞘
CO2
/ 对 细胞 / 的值较高,卡尔文
RubiscoPEPC CO2 K 值越小,越利于 的固定 CO2 O2
的K 值 m CO2 循环强度较大、光呼吸强度较低
m
干旱这一环境因素导致水稻和玉米叶片的气孔开度减小,使叶片吸收 的量减少;此外,高光照强度使水稻和玉米
CO2
产生 的速率较高。结合自身因素分析,水稻 的产生、光呼吸和卡尔文循环均发生在叶肉细胞中,低 浓度环
O2 O2 CO2
境加上相对较高的 浓度使得 催化光呼吸速率更高;与水稻相比,玉米水光解产生 主要在叶肉细胞中,
O2 Rubisco O2
光呼吸和卡尔文循环发生在维管束鞘细胞中,进入叶肉细胞的 在 作用下形成 并压缩至维管束鞘细胞,
CO2 PEPC C4
之后又分解成 ,使维管束鞘细胞中的 / 的值较大,维管束鞘细胞中光呼吸速率低于卡尔文循环的速率。由
CO2 CO2 O2
此可以发现,环境因素和自身因素对植物光合作用强度的影响有一定的顺序性,即先是环境因素影响叶片气孔开度
和 产生速率,后是自身因素影响光合作用强度。
O2此外,自身因素又具有一定的独立性,体现在: 和 对 的亲和力不同,使得 的固定存在差异,这
Rubisco PEPC CO2 CO2
一差异进而影响光合作用强度。
综上所述,在干旱、高光照强度环境下,玉米的光合作用强度高于水稻。
答案:()高于 玉米的 的K 值较低,可以利用低浓度的 ;玉米 的浓缩机制使维管束鞘细胞内 /
2 PEPC m CO2 CO2 CO2
的值比水稻叶肉细胞的高,更利于卡尔文循环
O2
三、限定词的恰当性 限定词:“一定”“只能”。
限定词是指概括或解释某种生物学现象 解题分析:糖原(为多糖)的单体是葡萄糖,葡萄糖合成糖
原的反应属于脱水缩合反应,一定有 产生, 选项
时 不能随意笼统地概括 也不能把面说得太
H2O A
, ,
所用的限定词是准确的,A 正确。有氧呼吸第二阶段在
窄 分析下面的两个案例
。 :
线粒体基质中进行,丙酮酸和 彻底分解成 和
案例 :原核生物没有线粒体 不能进行有 H2O CO2
1 , ,并释放出少量的能量,因此, 选项所用的限定
氧呼吸 NADH B
。 词是准确的,B正确。植物细胞产生的 可来自光合作
细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分
O2
用,也可来自 的分解,因此 选项限定词“只能”过
解,生成 或其他产物,释放能量并生成 的过
H2O2 C
CO2 ATP 于绝对,不符合生物学事实,可以改成“不一定”,即植物
程。对于大多数生物而言,有氧呼吸是细胞呼吸的主要
细胞产生的 不一定来自光合作用,C错误。光合作用
形式,有氧呼吸的主要场所是线粒体。与真核细胞相比,
O2
中 的产生只能来自 的光解, 选项所用的限定
原核细胞没有以生物膜为基础的各种细胞器(如线粒体、
O2 H2O D
词是准确的,D正确
。
叶绿体等)。原核生物可以分为好氧菌、专性厌氧菌、兼
答案:ABD
性厌氧菌等不同类型,好氧菌细胞膜上存在与有氧呼吸
四、阐述内容的科学性
相关的酶,是细胞的产能场所。因此,可以描述为原核生
科学性是指解释生物学现象背后的原因
物没有线粒体,但一部分原核生物可以进行有氧呼吸。
时 不仅理论上要合理 还需符合科学事实 如
案例 : 与 所含碱基的种类相同 , , 。
2DNA RNA 。 果只有理论正确 可能会造成以偏概全或不符
所含碱基种类有 种,分别是 (腺嘌呤)、 ,
DNA 4 A T
合特定事实的可能 分析下面的案例
(胸腺嘧啶)、(鸟嘌呤)、 (胞嘧啶); 所含碱基种 。 :
G C RNA
案例 :同一生物体无氧呼吸的终产物是
类有 种,分别是 、 (尿嘧啶)、、。二者既有相同的
4 A U GC 1 CO2
碱基(即 、、),也有不同的碱基( 含特有碱基 , 和酒精 乙醇 或只有乳酸
A GC DNA T ( ) 。
含特有碱基 ),因此,不能说 与 所含碱 金鱼在严重缺氧的环境下,肌细胞能将葡萄糖分解
RNA U DNA RNA
基的种类相同,也不能说不同,可以表述为不完全相同或 为 和酒精,而其他细胞无氧呼吸会产生乳酸;玉米
CO2
有所不同。 根细胞长时间进行无氧呼吸时,可能还会由只产生乳酸
对以上实例分析时所用到的限定词 一部分 转变为产生 和酒精。因此,不能将无氧呼吸过程
“ ” CO2
不完全 是准确描述生物学现象的核心 要做 中,葡萄糖可以分解为酒精和 或转化成乳酸的理论
“ ” , CO2
广泛套用在同一个体的无氧呼吸中,导致虽理论正确,却
到准确描述 就必须清楚知道生物学现象背后
,
脱离实际。
的多种限定条件和可能性 只有这样 解释生
。 , 案例 :细胞呼吸过程中 分解形成的
物学现象才能准确 有意义 2 ,C6H12O6
, 。
产物之一是
典例 (多选)( 山东, 改编, 分)关于细胞 C3H4O3。
2021 16 3 化学式 可以代表葡萄糖,也可以是果糖
中的 和 下列说法正确的是 C6H12O6
H2O O2, ( ) 等; 可以代表呼吸作用的中间产物丙酮酸,也可
由葡萄糖合成糖原的过程中一定有 产生
C3H4O3
以是环氧丙酸。编写非选择题答案时,不能随意使用化
A. H2O
有氧呼吸第二阶段一定消耗
学式来代替名词(除了教材中的化学式),有的化学式存
B. H2O
植物细胞产生的 只能来自光合作用 在多种同分异构体,有这种情况的,答案不得分。
C. O2
光合作用产生的 中的氧元素只能来自
D. O2 H2O
微专题 3 精准分析与解释生物学问题 221
