微专题 3 精准分析与解释生物学问题
学生用书 P193
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 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
细胞没有被染成蓝色;死细胞的细胞膜失去了选择透过 ① , 、
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
解题分析:
除杂草 种间竞争
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 解题分析:从图中数据观察到,与 、 天相比,
1~511~15
措 所能达到
天增加光照时间(人工干预)导致的现象是肉食动
依据
6~10
施 的目的
物和腐食动物的平均捕获量较多,植食动物的平均捕获
果实和蔬菜在收获后细胞仍在进行较旺
盛的代谢活动,包括相应的物质转化和呼
量较少,该实验结果的数据是支持人为增加光照时间会
降低细胞 吸作用。 影响节肢动物的活动程度的现实依据。
呼吸强度, 利用适度低温处理可降低酶活性,从而
① ① 答案:() 天肉食动物和腐食动物的平均捕获量较
减少有机 减弱呼吸作用,适度低温可维持细胞活体 16~10
③ 多,植食动物的平均捕获量较少
物的消耗 状态,保持果蔬的品质;
风干处理可降低种子中自由水的含量, 二、关键词（关键句）之间的逻辑
③
降低细胞呼吸强度 造成一种生物学现象的条件可能仅一个
,
植物通过光合作用制造有机物,光合作用
也可能是多方面的 多种条件之间 有些是相
改善或促 所需的外界条件主要有光、 和水等; 。 ,
CO2
进光合作 合理密植可避免因种植密度过大而影 对独立的 有些存在多种类型的逻辑关系 如因
⑤ , (
⑤ 用以提高 响植物整体对光的吸收和利用,同时避免 果关系 解释生物学现象要按照各条件之间
)。
⑥ 农作物的 因 供应不足而影响光合作用强度;
CO2 的逻辑关系阐述 分析下面的两个案例
产量 间作能提高作物对光能的利用,提高作 。 :
⑥ 案例 :某生态系统中存在食物链 植物甲 食
物光合作用强度
1 : →
草动物乙 食肉动物丙 甲 乙 丙种群数量保
答案:A → , 、 、
持相对稳定 请分析原因
典例 2 ( 北京, 节选)为了研究城市人工光 , 。
2023 18
以乙为对象进行分析,造成乙种群数量相对稳定的
照对节肢动物群落的影响 研究者在城市森林边
,
条件主要有两个: 存在捕食者; 环境资源量(如食物
缘进行了延长光照时间的实验 此实验中人工光 ① ②
(
等)有限。这两个条件基本是相互独立的,解释该现象出
源对植物的影响可以忽略 实验期间 天气等环
; , 现的原因不需要分谁先谁后。乙种群数量保持相对稳定
境因素基本稳定 实验持续 天 天 无
)。 15 :1~5 , 的主要原因,一方面是丙会捕食乙,使乙的数量不会无限
人工光照 天 每日黄昏后和次日太阳升起
;6~10 , 制增加;另一方面是该生态系统的环境资源量有限,不容
前人为增加光照时间 天 无人工光照
;11~15 , 。 许乙无限制繁殖。
在此期间 每日黄昏前特定时间段 通过多个调
, , 案例 :根据光合作用中 的固定方式不同
2 CO2 ,
查点的装置捕获节肢动物 按食性将其归入三种
, 可将植物分为 植物和 植物等类型
C3 C4 。C4
生态功能团 即植食动物 如蛾类幼虫 肉食动
, ( )、 植物的 补偿点 环境 浓度降低导致光
物 如蜘蛛 和腐食动物 如蚂蚁 结果如图 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)。
影响因素 干旱 补偿点
动物捕获量直接反映动物的活跃程度 本 CO2
(1) 。
研究说明人为增加光照时间会影响节肢动物的
干旱环境通常温度
特点
活跃程度 依据是 与 天相比 较高、湿度较低
, : 1~5、11~15 ,
。
微专题 3 精准分析与解释生物学问题 219
续表 对 的K 为
-1
催化磷酸烯醇
CO2 m 7μmol·L )
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, 改编)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 450μmol·L ( 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
220 5年高考 3年模拟 A版 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
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 ( 山东, 改编, 分)关于细胞中的
。 2021 16 3
细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化 和 下列说法错误的是
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
B. H2O
形式,有氧呼吸的主要场所是线粒体。与真核细胞相
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,A 正确。有氧呼吸第二阶段在
氧呼吸。
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,B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 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,C错误。光合作用
含特有碱基 ),因此,不能说 与 所含碱 O2
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,D正确。
有所不同。
答案:C
微专题 3 精准分析与解释生物学问题 221
典例 2 ( 全国乙, 节选)农业生产中 农作 意影响这一现象的多种条件之间的逻辑关系(即在本题特
2022 29 ,
定条件下,能量和载体蛋白对吸收速率影响的顺序性)。
物生长所需的氮素可以 的形式由根系从
-
NO3
答案:()主动运输需要呼吸作用提供能量,在氧浓度小于
土壤中吸收 一定时间内作物甲和作物乙的根 1
。
时, 吸收速率与氧浓度呈正相关,氧是有氧呼吸产
-
细胞吸收 的速率与 浓度的关系如图所 a NO3
-
NO3 O2 生能量的必需条件,说明细胞吸收 需要有氧呼吸提
-
示 回答下列问题 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
时 不仅理论上要合理 还需符合科学事实 如
, , 。
果只有理论正确 可能会造成以偏概全或不符
,
由图可判断 进入根细胞的运输方式是
(1) NO3 - 合特定事实的可能 分析下面的案例
。 :
主动运输 判断的依据是
, 案例 :同一生物体无氧呼吸的终产物是
1 CO2
和酒精 乙醇 或只有乳酸
( ) 。
。 金鱼在严重缺氧的环境下,肌细胞能将葡萄糖分解
浓度大于 时作物乙吸收 速率不再
- 为 和酒精,而其他细胞无氧呼吸会产生乳酸;玉米
(2)O2 a NO3 CO2
增加 推测其原因是 根细胞长时间进行无氧呼吸时,可能还会由只产生乳酸
,
转变为产生 和酒精,如图所示。因此,不能将无氧
。 CO2
解题分析:根系吸收矿质元素的方式有主动运输和协助 呼吸过程中,葡萄糖可以分解为酒精和 或转化成乳
CO2
扩散两种,这两种方式的主要区别在于是否需要消耗能 酸的理论广泛套用在同一个体的无氧呼吸中,导致虽理
量。题干指出,作物甲和作物乙的根细胞吸收 的速 论正确,却脱离实际。
-
NO3
率与 浓度有一定关系。读图可以发现,在氧浓度低于
O2
时(限定条件),根系吸收 的速率与氧浓度呈正相
-
a NO3
关(现象), 是参与有氧呼吸生成能量的必需条件(理
O2
论),说明甲、乙根系吸收 的过程属于消耗能量的主
-
NO3
动运输。判断主动运输的依据,一是要注意写清楚氧浓
度的范围,即写清楚限定条件,第二是写出必要的理论依
案例 :细胞呼吸过程中 分解形成的
据,第三就是要注意把图中的现象描述成文字作为补充。
2 ,C6H12O6
影响主动运输的条件是多方面的,除消耗能量外,还依赖 产物之一是
C3H4O3。
载体蛋白的协助。当氧浓度大于 时,作物乙吸收
-
化学式 可以代表葡萄糖,也可以是果糖
a NO3 C6H12O6
的速率不再增加,即在一定范围内,氧浓度越大(呼吸速 等; 可以代表呼吸作用的中间产物丙酮酸,也可
C3H4O3
率越大)、能量越多(充足)的情况下,能量已经不是吸收 以是环氧丙酸。编写非选择题答案时,不能随意使用化
速率增加的主要限制因素,由此可以说明此时载体蛋白 学式来代替名词(除了教材中的化学式),有的化学式存
达到饱和。解释吸收
-
速率不再增加的原因,需要注 在多种同分异构体,有这种情况的,答案不得分。
NO3
222 5年高考 3年模拟 A版 生物学
