高中生物學學習中的解題思路探尋

梁愈

如何在最短時間內(nèi)使學生準確、快速尋找到解題的思路，是高中生物學教學的一個課題.本文從多側面闡述了高中生物學的解題思路及一般方法.

1.特殊思維

指在普遍性中尋找特殊性，用特殊性的思維來解決問題.比如，基因的自由組合定律，在完全顯性的情況下，子二代的性狀分離比為（3∶1）2，但在有些情況下（基因間有互作），這個性狀分離比具有可變性，因此在解決這類問題時就要抓住事物的特殊性來作答.

例1 現(xiàn)有4個純合南瓜品種，其中2個品種的果形表現(xiàn)為圓形（圓甲和圓乙），1個表現(xiàn)為扁盤形（扁盤），1個表現(xiàn)為長形（長）.用這4個南瓜品種做了3組實驗，結果如下：

實驗1：圓甲×圓乙，F(xiàn)1為扁盤，F(xiàn)2中扁盤∶圓∶長 =9∶6∶1

實驗2：扁盤×長， F1為扁盤， F2中扁盤∶圓∶長 =9∶6∶1

實驗3：用長形品種植株的花粉分別對上述兩個雜交組合中的F1授粉，其后代中扁盤：圓：長均等于1∶2∶1.綜合上述實驗結果，請回答：

（1）南瓜果形的遺傳受 對等位基因的控制，且遵循定律.

（2）若果形由一對等位基因A、a表示，若由兩對等位基因控制由A、a和B、b表示，以此類推，則果形品種的基因型應為扁盤品種的基因型應為，長形品種的基因型應為.

（3）為了驗證（1）中的結論，可用長形品種植株的花粉對實驗1得到的 F2植株授粉，單株收獲 F2中扁盤果實的種子，每株的所有種子單獨種植在一起得到一個株系.觀察多個這樣的株系，則所有的株系中，理論上有1/9的株系中F3果形均表現(xiàn)為扁盤，有 的株系中 F3果形的表現(xiàn)型及數(shù)量比為扁盤∶圓=1∶1，有 的株系中 F3果形的表現(xiàn)型及數(shù)量比為.

簡析該題目是考查基因的自由組合定律的特殊分離比，可以采用"基因根"的方式進行解答.

（1）根據(jù)實驗1和實驗2中F2中性狀分離比為9∶6∶1可看出，這是基因的積加作用的典型性狀分離比，不難看出，南瓜果形的遺傳受2對等位基因控制，且符合基因的自由組合定律.

（2）根據(jù)實驗1和實驗2中 F2中性狀分離比為9∶6∶1可以推測出：扁盤南瓜的基因型為A_B_，長形南瓜的基因型為aabb，2種圓形南瓜的基因型為A_bb和aaB_.

（3）由于F2中扁盤植株共有4種基因型，比例分別為1/9AABB、2/9AABb、4/9AaBb、和2/9AaBB，用長形植株（aabb）的花粉對實驗1中F2中扁盤植株授粉時，AABB植株所得的后代全部為AaBb，即1/9扁盤（A_B_）；AaBB植株的后代中，2/9（1/2 AaBb：1/2aaBb）；AaBb植株所得的后代中，4/9（1/4AaBb：1/4Aabb：1/4 aaBb：1/4aabb）；AaBB植株的后代中，2/9（1/2 AaBb：1/2 aaBb）.

解題的基本思路是：先考慮各子代所占比例之代數(shù)和，若等于16，肯定符合2對基因的自由組合定律.并且屬于雙雜合子自交類型；然后寫出基因在無互作的情況下的性狀分離比，即9∶3∶3∶1；最后根據(jù)題目所給信息進行歸類計算.如上述題目給定的性狀分離比為9∶6∶1，則是9∶3∶3∶1的一種變形，將中間兩項相加即9∶（3+3）∶1即可.

2.求異思維

指在題目的不同要素中將相同的要素尋找出來，在相同中的要素中找不同要素的思維方式.

圖1例2圖1所示的四個方框依次代表大腸桿菌、黑藻、酵母菌、藍細菌，其中陰影部分可表示它們都具有某種結構或物質.下列結構或物質不可能出現(xiàn)在陰影部分中的是（）.

A. RNAB.核糖體C.染色體D.DNA

簡析在圖中所示的四種生物都是細胞生物，它們的遺傳物質都是DNA，并且DNA上的遺傳信息在表達過程中都需要以mRNA、 tRNA、 rRNA作為輔助工具，且細胞質中都有核糖體.染色體是真核細胞所特有的結構，是遺傳物質DNA的主要載體，黑藻、酵母菌體內(nèi)含有染色體；大腸桿菌和藍細菌細胞內(nèi)沒有染色體.選擇C.

3.動態(tài)思維

即題目中由于有關的量發(fā)生了變化，從而導致其它相關量也隨之變化.因此，在解題時要根據(jù)變化后給出的條件進行相應的解答.

圖2例3已知某植物光合作用和呼吸作用的最適溫度分別為25℃、30℃.圖2表示該植物在25℃時光合強度與光照強度的關系.若將溫度提高到30℃的條件下（原光照強度和二氧化碳濃度等不變），從理論上推測，圖二中相應點的移動和m值的變化應該是：a點，b點 ，c點 ，m值 .

簡析圖中a點表示呼吸作用的強度，b點表示光的補償點，c點是曲線的拐點，m點表示最大的光合強度.若將溫度提高到30℃，則呼吸作用速率增強，光合作用速率降低，則a點應當下移，b點右移，c點左下移，m值減小.

4.交匯思維

是指在解題中，結合相關學科的方法或原理來解決生物學問題的思維方式.

例4將栽有剛發(fā)芽玉米幼苗的小盆固定于如圖3所示的以一定速度勻速旋轉的轉盤上（小盆不透光），并給予左側光照.一段時間后，玉米的頂芽和根的生長方向分別為（假定觀察時小盆也處于如圖位置）.

A.頂芽根B.頂芽根

C.頂芽根D.頂芽根

圖3簡析這是一個生物學與物理學的交匯問題.要順利回答這個問題，應當掌握力學中關于向心力和離心力等方面的知識.本題目中通過分析各種因素，來判斷生長素在植物體內(nèi)的分布情況和生長方向.由于轉盤勻速旋轉而造成單側光不能影響生長素的分布.在離心力的作用下圖示狀態(tài)幼苗的根、莖在左側生長素的濃度高（離心力相當于重力）.莖對生長素的濃度要求較高，造成莖左側生長的快，向右彎曲生長；而根左側生長素的濃度過高，其生長受到抑制，右側生長素的濃度較適宜而生長快，向左彎曲生長.因此選擇D.

5.隱含思維

是指在解題中，運用題目中給定的隱含條件，在顯性條件（題目中顯示出來的）和隱含條件之間建立聯(lián)系，來解決問題的思維方式.

例5（2009高考廣東理綜卷20題）某人群中某常染色體顯性遺傳病的發(fā)病率為19%，一對夫婦中妻子患病，丈夫正常，他們所生的子女患病的概率是().

A.10/19 B.9/19 C.1/19 D.1/2

簡析本題目的隱含條件：題目中的研究對象是"某人群"，數(shù)量較多，且隨機婚配，符合遺傳平衡.

妻子的基因型為AA或Aa，通過分析兩種基因型都可生出患病的孩子，直接計算后代的患病率，需要對兩種基因型進行計算，比較復雜，本題可以反向計算后代正常的概率，計算過程是：發(fā)病率為19%，即AA與Aa的基因型頻率之和是19%，正常的概率（即aa的基因型頻率）為81%，根據(jù)遺傳平衡定律（A、a的基因頻率分別用p、q表示），q2=81%,則q=9/10，由p+q=1，可以求得，p=1/10.丈夫正常，基因型為aa，妻子患病，基因型有AA或Aa，兩種可能，先求妻子基因型為Aa的概率，根據(jù)遺傳平衡定律知，基因型Aa的概率=2p×q=2×1/10×9/10=18%，但已經(jīng)確定妻子是患者，因此妻子的基因型為Aa的概率=（18%）/（19%）= 18/19，后代為表現(xiàn)正常（aa）的概率=1/2×18/19=9/19，所以這對夫婦所生子女患病的概率是10/19.

6.歸納思維

是指通過歸納總結，按照從特殊到一般方法，從多角度、多層次的設問質疑，縱橫聯(lián)系，進行歸納思維得出正確的結論.

圖4例6下列選項中前者隨后者變化的情況與圖4所示的曲線走勢不相符合的是（ ）.

A.T細胞數(shù)量——HIV濃度

B.胚芽鞘生長速率——生長素濃度

C.洋蔥表皮細胞液泡的體積——蔗糖濃度

D.清除抗原所需時間——同種抗原侵染的次數(shù)

簡析上述圖中曲線表示的含義是：在某范圍內(nèi)縱坐標變量隨著橫坐標變量的增加而不斷減少.A相中，隨HIV濃度的增大，侵染并破壞T細胞，所以T細胞數(shù)量下降.B相中，生長素的作用具有兩重性，較低的濃度促進生長，濃度過高抑制生長，因此正確的圖像應當是胚芽鞘的生長速率先增大，超過一定的生長素濃度后再減小，故B相錯誤.C相中，隨著蔗糖濃度的增大，洋蔥表皮細胞失水，液泡體積減小.D相中，當同種抗原再次侵染時，清除抗原所需要的時間短.此題選擇B.

此題還可以延伸為：雜合子數(shù)量——雜合體自交代數(shù)；無氧呼吸——氧氣的濃度；恒溫動物的耗氧量——溫度；早期胚胎細胞體積——細胞數(shù)目等變形知識的歸納.

7.圖解思維

有些題目的難度較大，采用直觀思維的方法往往不能得出結論，若借助圖形就會降低難度，可直觀發(fā)現(xiàn)問題并解決問題.

例7一個DNA分子中，G和C之和占全部堿基數(shù)的46%，又知在該DNA分子中的一條鏈中，A和C分別占堿基數(shù)的28%和22%，則該DNA分子中的另一條鏈中，A和C占堿基數(shù)的（）.

A.28%和22%B.22%和28%

C.23%和27%D.26%和24%

簡析這是一道關于堿基對的計算問題，如果利用圖形的方法就可以直觀地找到答案.畫出DNA分子的兩條鏈，堿基所占比例將百分號除去，如圖5所示.

圖5假設每一條鏈堿基數(shù)為100，DNA分子總的堿基數(shù)為200，根據(jù)堿基互補配對原則有C=G，C+T的含量占堿基總數(shù)的50%，C=G=46%/2=23%, C=G=200╳23% = 46；根據(jù)DNA分子中任意兩個不互補的堿基之和恒等，即A+G=T+C=A+C=T+G=50%DNA分子堿基總數(shù)，A+G=50%，G=23%，A =T=27%；A =T=200╳27%=54；再根據(jù)圖示，C=C1+C2則C2=C-C1=46-22=24，而互補鏈（鏈2）總的堿基數(shù)為100，因此，在鏈2中C2占24%，同理可以求出A2占26%.應該選擇D.

8.發(fā)散思維

是指從一個知識起點出發(fā)，沿著不同的路徑思考，探求多種答案的思維方式.

圖6例8請根據(jù)圖6回答相關問題：

（1）若Y表示胰島素，則該細胞表示，在血液濃度降低時，該細胞的活動.

（2）若Y表示抗體，則該細胞是在抗原刺激機體后，由增殖分化形成的.

（3）若Y表示生長激素，則該細胞為 中的細胞.

（4）若Y表示單克隆抗體，則該細胞是由B淋巴細胞與 融合形成的.

（5）若Y表示環(huán)境中的某種物質，則在此物質的刺激下該細胞才能合成的酶屬于酶.

（6）若Y表示消化道上皮細胞產(chǎn)生的能促進淀粉分解的物質，則Y物質的基本結構單位為.

簡析該題的圖形是教材中分泌蛋白形成的過程圖解，從這一圖形出發(fā)，靈活地將多個相似的知識點并列起來，使試題的知識覆蓋面變寬，思維的跨度增大.題目中當Y表示不同物質時，此細胞可分別代表不同的細胞.因此借助此圖可以考查學生對以分泌蛋白的形成為中心的相關知識的發(fā)散思維.

參考答案（1）胰島B細胞減弱（2）B細胞或記憶細胞（3）垂體（4）骨髓瘤細胞（5）誘導酶（6）氨基酸

9.分步思維

有的題目其答案不能一下子做出來，這就要考慮分若干步驟才能把答案一一揭開，這就需要采用分步思維的方式來解題.

例9在圖7所示的食物網(wǎng)中，假如貓頭鷹的食物有2/5來自兔子，2/5來自鼠，1/5來自蛇，那么貓頭鷹體重若增加20g，最少要消耗植物（）.

圖7A.600 gB.900 gC.1600 gD.5600 g

簡析此題不能直接回答，需要分步驟作答.

第一步：求出食物鏈：植物→兔→貓頭鷹，這條食物鏈中貓頭鷹增重為20 g×2/5=8 g，最少消耗植物量為：8 g×5×5=200 g；

第二步：求出食物鏈：植物→鼠→貓頭鷹，這條食物鏈中貓頭鷹的增重為：20 g×2/5=8 g，最少消耗植物量為8 g×5×5=200 g；

第三步：求出食物鏈：植物→鼠→蛇→貓頭鷹，貓頭鷹的增重為：20 g×1/5=4 g，最少需要消耗植物的量為4 g×5×5×5=500 g；

然后將這3條食物鏈中消耗植物的量相加，才能計算出植物消耗的最少量，即：∑=200 g+200 g+500 g=900 g.

(收稿日期：2014-01-03)

6.歸納思維

是指通過歸納總結，按照從特殊到一般方法，從多角度、多層次的設問質疑，縱橫聯(lián)系，進行歸納思維得出正確的結論.

圖4例6下列選項中前者隨后者變化的情況與圖4所示的曲線走勢不相符合的是（ ）.

A.T細胞數(shù)量——HIV濃度

B.胚芽鞘生長速率——生長素濃度

C.洋蔥表皮細胞液泡的體積——蔗糖濃度

D.清除抗原所需時間——同種抗原侵染的次數(shù)

簡析上述圖中曲線表示的含義是：在某范圍內(nèi)縱坐標變量隨著橫坐標變量的增加而不斷減少.A相中，隨HIV濃度的增大，侵染并破壞T細胞，所以T細胞數(shù)量下降.B相中，生長素的作用具有兩重性，較低的濃度促進生長，濃度過高抑制生長，因此正確的圖像應當是胚芽鞘的生長速率先增大，超過一定的生長素濃度后再減小，故B相錯誤.C相中，隨著蔗糖濃度的增大，洋蔥表皮細胞失水，液泡體積減小.D相中，當同種抗原再次侵染時，清除抗原所需要的時間短.此題選擇B.

此題還可以延伸為：雜合子數(shù)量——雜合體自交代數(shù)；無氧呼吸——氧氣的濃度；恒溫動物的耗氧量——溫度；早期胚胎細胞體積——細胞數(shù)目等變形知識的歸納.

7.圖解思維

有些題目的難度較大，采用直觀思維的方法往往不能得出結論，若借助圖形就會降低難度，可直觀發(fā)現(xiàn)問題并解決問題.

例7一個DNA分子中，G和C之和占全部堿基數(shù)的46%，又知在該DNA分子中的一條鏈中，A和C分別占堿基數(shù)的28%和22%，則該DNA分子中的另一條鏈中，A和C占堿基數(shù)的（）.

A.28%和22%B.22%和28%

C.23%和27%D.26%和24%

簡析這是一道關于堿基對的計算問題，如果利用圖形的方法就可以直觀地找到答案.畫出DNA分子的兩條鏈，堿基所占比例將百分號除去，如圖5所示.

圖5假設每一條鏈堿基數(shù)為100，DNA分子總的堿基數(shù)為200，根據(jù)堿基互補配對原則有C=G，C+T的含量占堿基總數(shù)的50%，C=G=46%/2=23%, C=G=200╳23% = 46；根據(jù)DNA分子中任意兩個不互補的堿基之和恒等，即A+G=T+C=A+C=T+G=50%DNA分子堿基總數(shù)，A+G=50%，G=23%，A =T=27%；A =T=200╳27%=54；再根據(jù)圖示，C=C1+C2則C2=C-C1=46-22=24，而互補鏈（鏈2）總的堿基數(shù)為100，因此，在鏈2中C2占24%，同理可以求出A2占26%.應該選擇D.

8.發(fā)散思維

是指從一個知識起點出發(fā)，沿著不同的路徑思考，探求多種答案的思維方式.

圖6例8請根據(jù)圖6回答相關問題：

（1）若Y表示胰島素，則該細胞表示，在血液濃度降低時，該細胞的活動.

（2）若Y表示抗體，則該細胞是在抗原刺激機體后，由增殖分化形成的.

（3）若Y表示生長激素，則該細胞為 中的細胞.

（4）若Y表示單克隆抗體，則該細胞是由B淋巴細胞與 融合形成的.

（5）若Y表示環(huán)境中的某種物質，則在此物質的刺激下該細胞才能合成的酶屬于酶.

（6）若Y表示消化道上皮細胞產(chǎn)生的能促進淀粉分解的物質，則Y物質的基本結構單位為.

簡析該題的圖形是教材中分泌蛋白形成的過程圖解，從這一圖形出發(fā)，靈活地將多個相似的知識點并列起來，使試題的知識覆蓋面變寬，思維的跨度增大.題目中當Y表示不同物質時，此細胞可分別代表不同的細胞.因此借助此圖可以考查學生對以分泌蛋白的形成為中心的相關知識的發(fā)散思維.

參考答案（1）胰島B細胞減弱（2）B細胞或記憶細胞（3）垂體（4）骨髓瘤細胞（5）誘導酶（6）氨基酸

9.分步思維

有的題目其答案不能一下子做出來，這就要考慮分若干步驟才能把答案一一揭開，這就需要采用分步思維的方式來解題.

例9在圖7所示的食物網(wǎng)中，假如貓頭鷹的食物有2/5來自兔子，2/5來自鼠，1/5來自蛇，那么貓頭鷹體重若增加20g，最少要消耗植物（）.

圖7A.600 gB.900 gC.1600 gD.5600 g

簡析此題不能直接回答，需要分步驟作答.

第一步：求出食物鏈：植物→兔→貓頭鷹，這條食物鏈中貓頭鷹增重為20 g×2/5=8 g，最少消耗植物量為：8 g×5×5=200 g；

第二步：求出食物鏈：植物→鼠→貓頭鷹，這條食物鏈中貓頭鷹的增重為：20 g×2/5=8 g，最少消耗植物量為8 g×5×5=200 g；

第三步：求出食物鏈：植物→鼠→蛇→貓頭鷹，貓頭鷹的增重為：20 g×1/5=4 g，最少需要消耗植物的量為4 g×5×5×5=500 g；

然后將這3條食物鏈中消耗植物的量相加，才能計算出植物消耗的最少量，即：∑=200 g+200 g+500 g=900 g.

(收稿日期：2014-01-03)

6.歸納思維

是指通過歸納總結，按照從特殊到一般方法，從多角度、多層次的設問質疑，縱橫聯(lián)系，進行歸納思維得出正確的結論.

圖4例6下列選項中前者隨后者變化的情況與圖4所示的曲線走勢不相符合的是（ ）.

A.T細胞數(shù)量——HIV濃度

B.胚芽鞘生長速率——生長素濃度

C.洋蔥表皮細胞液泡的體積——蔗糖濃度

D.清除抗原所需時間——同種抗原侵染的次數(shù)

簡析上述圖中曲線表示的含義是：在某范圍內(nèi)縱坐標變量隨著橫坐標變量的增加而不斷減少.A相中，隨HIV濃度的增大，侵染并破壞T細胞，所以T細胞數(shù)量下降.B相中，生長素的作用具有兩重性，較低的濃度促進生長，濃度過高抑制生長，因此正確的圖像應當是胚芽鞘的生長速率先增大，超過一定的生長素濃度后再減小，故B相錯誤.C相中，隨著蔗糖濃度的增大，洋蔥表皮細胞失水，液泡體積減小.D相中，當同種抗原再次侵染時，清除抗原所需要的時間短.此題選擇B.

此題還可以延伸為：雜合子數(shù)量——雜合體自交代數(shù)；無氧呼吸——氧氣的濃度；恒溫動物的耗氧量——溫度；早期胚胎細胞體積——細胞數(shù)目等變形知識的歸納.

7.圖解思維

有些題目的難度較大，采用直觀思維的方法往往不能得出結論，若借助圖形就會降低難度，可直觀發(fā)現(xiàn)問題并解決問題.

例7一個DNA分子中，G和C之和占全部堿基數(shù)的46%，又知在該DNA分子中的一條鏈中，A和C分別占堿基數(shù)的28%和22%，則該DNA分子中的另一條鏈中，A和C占堿基數(shù)的（）.

A.28%和22%B.22%和28%

C.23%和27%D.26%和24%

簡析這是一道關于堿基對的計算問題，如果利用圖形的方法就可以直觀地找到答案.畫出DNA分子的兩條鏈，堿基所占比例將百分號除去，如圖5所示.

圖5假設每一條鏈堿基數(shù)為100，DNA分子總的堿基數(shù)為200，根據(jù)堿基互補配對原則有C=G，C+T的含量占堿基總數(shù)的50%，C=G=46%/2=23%, C=G=200╳23% = 46；根據(jù)DNA分子中任意兩個不互補的堿基之和恒等，即A+G=T+C=A+C=T+G=50%DNA分子堿基總數(shù)，A+G=50%，G=23%，A =T=27%；A =T=200╳27%=54；再根據(jù)圖示，C=C1+C2則C2=C-C1=46-22=24，而互補鏈（鏈2）總的堿基數(shù)為100，因此，在鏈2中C2占24%，同理可以求出A2占26%.應該選擇D.

8.發(fā)散思維

是指從一個知識起點出發(fā)，沿著不同的路徑思考，探求多種答案的思維方式.

圖6例8請根據(jù)圖6回答相關問題：

（1）若Y表示胰島素，則該細胞表示，在血液濃度降低時，該細胞的活動.

（2）若Y表示抗體，則該細胞是在抗原刺激機體后，由增殖分化形成的.

（3）若Y表示生長激素，則該細胞為 中的細胞.

（4）若Y表示單克隆抗體，則該細胞是由B淋巴細胞與 融合形成的.

（5）若Y表示環(huán)境中的某種物質，則在此物質的刺激下該細胞才能合成的酶屬于酶.

（6）若Y表示消化道上皮細胞產(chǎn)生的能促進淀粉分解的物質，則Y物質的基本結構單位為.

簡析該題的圖形是教材中分泌蛋白形成的過程圖解，從這一圖形出發(fā)，靈活地將多個相似的知識點并列起來，使試題的知識覆蓋面變寬，思維的跨度增大.題目中當Y表示不同物質時，此細胞可分別代表不同的細胞.因此借助此圖可以考查學生對以分泌蛋白的形成為中心的相關知識的發(fā)散思維.

參考答案（1）胰島B細胞減弱（2）B細胞或記憶細胞（3）垂體（4）骨髓瘤細胞（5）誘導酶（6）氨基酸

9.分步思維

有的題目其答案不能一下子做出來，這就要考慮分若干步驟才能把答案一一揭開，這就需要采用分步思維的方式來解題.

例9在圖7所示的食物網(wǎng)中，假如貓頭鷹的食物有2/5來自兔子，2/5來自鼠，1/5來自蛇，那么貓頭鷹體重若增加20g，最少要消耗植物（）.

圖7A.600 gB.900 gC.1600 gD.5600 g

簡析此題不能直接回答，需要分步驟作答.

第一步：求出食物鏈：植物→兔→貓頭鷹，這條食物鏈中貓頭鷹增重為20 g×2/5=8 g，最少消耗植物量為：8 g×5×5=200 g；

第二步：求出食物鏈：植物→鼠→貓頭鷹，這條食物鏈中貓頭鷹的增重為：20 g×2/5=8 g，最少消耗植物量為8 g×5×5=200 g；

第三步：求出食物鏈：植物→鼠→蛇→貓頭鷹，貓頭鷹的增重為：20 g×1/5=4 g，最少需要消耗植物的量為4 g×5×5×5=500 g；

然后將這3條食物鏈中消耗植物的量相加，才能計算出植物消耗的最少量，即：∑=200 g+200 g+500 g=900 g.

(收稿日期：2014-01-03)