微专题 3 精准分析与解释生物学问题
学生用书 P185
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.
２１２ 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 际得到的数据 如实验结果 等来阐述或补充
( ) .
分析下面的两个案例 典例 1 ( 新课标,, 分)我国劳动人民在漫
:
２０２３ ２６
案例 :台盼蓝染液可将某哺乳动物的死细胞染
长的历史进程中 积累了丰富的生产 生活经
１ , 、
成蓝色 而活细胞不会被染色
验 并在实践中应用 生产和生活中常采取的
, .
, .
支持这一现象的依据是:活细胞的细胞膜具有选择 一些措施如下
.
透过性,台盼蓝染液不能通过细胞膜进入活细胞,因此活
低温储存 即果实 蔬菜等收获后在低温条件
① , 、
细胞没有被染成蓝色;死细胞的细胞膜失去了选择透过
下存放 春化处理 即对某些作物萌发的种
性,台盼蓝可进入细胞将其染成蓝色. ② ,
子或幼苗进行适度低温处理 风干储藏 即
案例 :农业生产中的一些栽培措施 如中耕 即 ③ ,
２ , ( 小麦 玉米等种子收获后经适当风干处理后储
作物生长期中 在植株之间去除杂草并进行松 、
,
藏 光周期处理 即在作物生长的某一时期
土 可以影响作物的生理活动 促进作物的生长 ④ ,
) ,
控制每天光照和黑暗的相对时长 合理密
发育 达到增加产量等目的 ⑤
, .
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
因素;同一物种间(如某种作物之间)和不同物种间(如作 ⑥ , ,
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)
则是生物因素.中耕对农作物生长发育的影响可以从松 关于这些措施 下列说法合理的是
, ( )
土和除杂草两个方面分析: 措施 分别反映了低温和昼夜长短与作物
A． ②④
措施 所影响的对象 依据 开花的关系
松土能增加土壤孔隙度(反映
措施 的主要目的是降低有机物的消耗
土壤氧气含量),加快根系有 B． ③⑤
有氧呼吸、 措施 的主要目的是促进作物的光合作用
松土 氧呼吸速率以产生更多能量, C． ②⑤⑥
主动运输
措施 的主要目的是降低作物或种子的
促进根系以主动运输的方式
D． ①③④
吸收土壤中的矿质元素 呼吸作用强度
减少杂草对光、矿质元素和水
除杂草 种间竞争 核心信息识别与解读
分等的竞争
措 所能达到
分析以上两个实例可以发现 依据
: 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
个 也可能有多个 第二 解释生物学问题的依据 年生作物(如白菜、萝卜)需要经历一段时
, ; ,
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
如活细胞的细胞膜是完整的 具有选择透过 开花 ④
( , 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
), (
运输需要细胞呼吸提供能量 有时 还需要从实 晚稻),日照长度短于一定时数才能开花
), ,
续表 核心信息识别与解读
措 所能达到
从图中数据观察到,与 、 天相比,
依据
１~５１１~１５ ６~１０
施 的目的
天增加光照时间(人工干预)导致的现象是肉食动物和腐
果实和蔬菜在收获后细胞仍在进行较旺
食动物的平均捕获量较多,植食动物的平均捕获量较少,
盛的代谢活动,包括相应的物质转化和呼
降低细胞 吸作用. 该实验结果的数据是支持人为增加光照时间会影响节肢
呼吸强度, 利用适度低温处理可降低酶活性,从而 动物的活动程度的现实依据.
① ①
减少有机 减弱呼吸作用,适度低温可维持细胞活体
③ 答案:() 天肉食动物和腐食动物的平均捕获量较
物的消耗 状态,保持果蔬的品质; １６~１０
多,植食动物的平均捕获量较少
风干处理可降低种子中自由水的含量,
③
二、关键词（关键句）之间的逻辑
降低细胞呼吸强度
植物通过光合作用制造有机物,光合作用
造成一种生物学现象的条件可能仅一个
改善或促 所需的外界条件主要有光、 和水等;
,
CO２ 也可能是多方面的 多种条件之间 有些是相
进光合作 合理密植可避免因种植密度过大而影 . ,
⑤
对独立的 有些存在多种类型的逻辑关系 如因
⑤ 用以提高 响植物整体对光的吸收和利用,同时避免
, (
⑥ 农作物的 因 供应不足而影响光合作用强度; 果关系 解释生物学现象要按照各条件之间
CO２ ).
产量 间作能提高作物对光能的利用,提高作
⑥ 的逻辑关系阐述 分析下面的两个案例
物光合作用强度 . :
案例 :某生态系统中存在食物链 植物甲 食
答案:A １ : →
草动物乙 食肉动物丙 甲 乙 丙种群数量保
典例 2 ( 北京, 节选)为了研究城市人工光 → , 、 、
２０２３ １８
持相对稳定 请分析原因
照对节肢动物群落的影响 研究者在城市森林边 , .
,
以乙为对象进行分析,造成乙种群数量相对稳定的
缘进行了延长光照时间的实验 此实验中人工光
(
条件主要有两个: 存在捕食者; 环境资源量(如食物
源对植物的影响可以忽略 实验期间 天气等环 ① ②
; , 等)有限.这两个条件基本是相互独立的,解释该现象出
境因素基本稳定 实验持续 天 天 无
). １５ :１~５ , 现的原因不需要分谁先谁后.乙种群数量保持相对稳定
人工光照 天 每日黄昏后和次日太阳升起
;６~１０ , 的主要原因,一方面是丙会捕食乙,使乙的数量不会无限
前人为增加光照时间 天 无人工光照
;１１~１５ , . 制增加;另一方面是该生态系统的环境资源量有限,不容
在此期间 每日黄昏前特定时间段 通过多个调
许乙无限制繁殖.
, ,
查点的装置捕获节肢动物 按食性将其归入三种 案例 :根据光合作用中 的固定方式不同
,
２ CO２ ,
生态功能团 即植食动物 如蛾类幼虫 肉食动
可将植物分为 植物和 植物等类型
, ( )、
C３ C４ .C４
物 如蜘蛛 和腐食动物 如蚂蚁 结果如图
植物的 补偿点 环境 浓度降低导致光
( ) ( ), .
CO２ ( CO２
合速率与呼吸速率相等时的环境 浓度 比
CO２ )
植物的低 研究发现 在同等程度干旱条件
C３ . ,
下 植物比 植物生长得好 请分析原因
,C４ C３ , .
仅分析以上内容,影响 植物和 植物生长发育
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).
动物捕获量直接反映动物的活跃程度 本
(１) . 影响因素 干旱 补偿点
CO２
研究说明人为增加光照时间会影响节肢动物的
活跃程度 依据是 与 天相比 干旱环境通常温度
, : １~５、１１~１５ , 特点
较高、湿度较低
.
微专题 3 精准分析与解释生物学问题 ２１３
续表 对 的K 为
－１
催化磷酸烯醇
CO２ m ７μmolL )
影响因素 干旱 补偿点 式丙酮酸 与 反应生成 固定产物
CO２ (PEP) CO２ C４,
主要影 转运到维管束鞘细胞后释放 再进行卡
气孔 光合速率 C４ CO２,
响对象
尔文循环 回答下列问题
. :
气孔开度减小使叶片
植 物 蒸 腾 作 用 较 吸收 的量减少;当
CO２
导致的 强,为防止水分散 浓度减少至 植
CO２ C３
现象 失过多,气孔会关 物的 补偿点时(净
CO２
闭或开度减小 光合速率为 ), 植物
０ C４
的净光合速率仍大于
０
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
２０２３ １７
的光合作用暗反应示意图 卡尔文循环的
.
对 的K 为 －１ K
Rubisco CO２ m ４５０μmolL ( m
越小 酶对底物的亲和力越大 该酶既可催化
, ),
与 反应 进行卡尔文循环 又可催化
RuBP CO２ , ,
在干旱 高光照强度环境下 玉米的光合作
与 反应 进行光呼吸 绿色植物在光
RuBP O２ , (
(２) 、 ,
用强度 填 高于 或 低于 水稻 从
照下消耗 并释放 的反应 该酶的酶
O２ CO２ ).
( “ ” “ ”) .
光合作用机制及其调控分析 原因是
促反应方向受 和 相对浓度的影响 与
CO２ O２ .
,
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
,
答出两点即可
束鞘细胞的叶绿体主要与 生成有关 玉
ATP .
( ).
米的暗反应先在叶肉细胞中利用
PEPC(PEPC
２１４ 5年高考 3年模拟 A版 高考生物学
核心信息识别与解读 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
环、光呼吸的场所 在叶肉细胞产生,卡尔文循环和
自身 卡尔文循环和
收 的量减少),与水稻相比,
光呼吸发生在维管束鞘细胞中
因素 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 对以上实例分析时所用到的限定词 一部分
“ ”
限定词是指概括或解释某种生物学现象 不完全 是准确描述生物学现象的核心 要做
“ ” ,
时 不能随意笼统地概括 也不能把面说得太 到准确描述 就必须清楚知道生物学现象背后
, , ,
窄 分析下面的两个案例 的多种限定条件和可能性 只有这样 解释生
. : . ,
案例 :原核生物没有线粒体 不能进行有 物学现象才能准确 有意义
１ , , .
氧呼吸 典例 1 M ( 山东, , 分)关于细胞中
. ２０２１ １６３
细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化 的 和 下列说法正确的是
H２O O２, ( )
分解,生成 或其他产物,释放能量并生成 的过
由葡萄糖合成糖原的过程中一定有 产生
CO２ ATP
A． H２O
程.对于大多数生物而言,有氧呼吸是细胞呼吸的主要
有氧呼吸第二阶段一定消耗
形式,有氧呼吸的主要场所是线粒体.与真核细胞相 B． H２O
植物细胞产生的 只能来自光合作用
比,原核细胞没有以生物膜为基础的各种细胞器(如线 C． O２
光合作用产生的 中的氧元素只能来自
粒体、叶绿体等).原核生物可以分为好氧菌、专性厌氧 D． O２ H２O
限定词:“一定”“只能”.
菌、兼性厌氧菌等不同类型,好氧菌细胞膜上存在与有
解题分析:糖原(为多糖)的单体是葡萄糖,葡萄糖合成糖
氧呼吸相关的酶,是细胞的产能场所.因此,可以描述
原的反应属于脱水缩合反应,一定有 产生, 选项
为原核生物没有线粒体,但一部分原核生物可以进行有 H２O A
所用的限定词是准确的, 正确.有氧呼吸第二阶段在
氧呼吸. A
线粒体基质中进行,丙酮酸和 彻底分解成 和
案例 : 与 所含碱基的种类相同 H２O CO２
２DNA RNA . ,并释放出少量的能量,因此, 选项所用的限定
所含碱基种类有 种,分别是 (腺嘌呤)、 NADH B
DNA ４ A T 词是准确的, 正确.植物细胞产生的 可来自光合作
(胸腺嘧啶)、(鸟嘌呤)、 (胞嘧啶); 所含碱基种 B O２
G C RNA 用,也可来自 的分解,因此 选项限定词“只能”过
类有 种,分别是 、 (尿嘧啶)、、.二者既有相同的 H２O２ C
４ A U GC 于绝对,不符合生物学事实,可以改成“不一定”,即植物
碱基(即 、、),也有不同的碱基( 含特有碱基 ,
A GC DNA T 细胞产生的 不一定来自光合作用, 错误.光合作用
含特有碱基 ),因此,不能说 与 所含碱 O２ C
RNA U DNA RNA 中 的产生只能来自 的光解, 选项所用的限定
基的种类相同,也不能说不同,可以表述为不完全相同或 O２ H２O D
词是准确的, 正确.
有所不同. D
答案:ABD
微专题 3 精准分析与解释生物学问题 ２１５
典例 2 ( 全国乙, 节选)农业生产中 农作 率越大)、能量越多(充足)的情况下,能量已经不是吸收
２０２２ ２９ ,
速率增加的主要限制因素,由此可以说明此时载体蛋白
物生长所需的氮素可以 的形式由根系从
－
NO３
达到饱和.解释吸收 速率不再增加的原因,需要注
土壤中吸收 一定时间内作物甲和作物乙的根 NO３ －
.
意影响这一现象的多种条件之间的逻辑关系(即在本题特
细胞吸收 的速率与 浓度的关系如图所
－
NO３ O２ 定条件下,能量和载体蛋白对吸收速率影响的顺序性).
示 回答下列问题
. . 答案:()主动运输需要呼吸作用提供能量,在氧浓度小于
１
时, 吸收速率与氧浓度呈正相关,氧是有氧呼吸产
－
a NO３
生能量的必需条件,说明细胞吸收 需要有氧呼吸提
－
NO３
供能量 ()主动运输需要载体和能量, 浓度大于 时
２ O２ a
能量充足,而吸收速率不再增加,说明载体达到饱和
四、阐述内容的科学性
科学性是指解释生物学现象背后的原因
由图可判断 进入根细胞的运输方式是
(１) NO３
－
时 不仅理论上要合理 还需符合科学事实 如
主动运输 判断的依据是
, , .
,
果只有理论正确 可能会造成以偏概全或不符
,
合特定事实的可能 分析下面的案例
. :
.
案例 :同一生物体无氧呼吸的终产物是
浓度大于 时作物乙吸收 速率不再
(２)O２ a NO３ － １ CO２
和酒精 乙醇 或只有乳酸
增加 推测其原因是
( ) .
,
金鱼在严重缺氧的环境下,肌细胞能将葡萄糖分解
.
为 和酒精,而其他细胞无氧呼吸会产生乳酸;玉米
解题分析:根系吸收矿质元素的方式有主动运输和协助 CO２
根细胞长时间进行无氧呼吸时,可能还会由只产生乳酸
扩散两种,这两种方式的主要区别在于是否需要消耗能
转变为产生 和酒精,如图所示.因此,不能将无氧
量.题干指出,作物甲和作物乙的根细胞吸收 － 的速 CO２
NO３
呼吸过程中,葡萄糖可以分解为酒精和 或转化成乳
率与 浓度有一定关系.读图可以发现,在氧浓度低于 CO２
O２
酸的理论广泛套用在同一个体的无氧呼吸中,导致虽理
时(限定条件),根系吸收 的速率与氧浓度呈正相
－
a NO３
论正确,却脱离实际.
关(现象), 是参与有氧呼吸生成能量的必需条件(理
O２
案例 :细胞呼吸过程中 分解形成的
论),说明甲、乙根系吸收 － 的过程属于消耗能量的主 ２ ,C６H１２O６
NO３
产物之一是
动运输.判断主动运输的依据,一是要注意写清楚氧浓
C３H４O３.
度的范围,即写清楚限定条件,第二是写出必要的理论依 化学式 可以代表葡萄糖,也可以是果糖
C６H１２O６
据,第三就是要注意把图中的现象描述成文字作为补充. 等; 可以代表呼吸作用的中间产物丙酮酸,也可
C３H４O３
影响主动运输的条件是多方面的,除消耗能量外,还依赖 以是环氧丙酸.编写非选择题答案时,不能随意使用化
载体蛋白的协助.当氧浓度大于 时,作物乙吸收 学式来代替名词(除了教材中的化学式),有的化学式存
－
a NO３
的速率不再增加,即在一定范围内,氧浓度越大(呼吸速 在多种同分异构体,有这种情况的,答案不得分.
２１６ 5年高考 3年模拟 A版 高考生物学
