例舉生物試題中的隱含條件

李成云

生物課程標準基本理念提出“逐步培養學生搜集和處理科學信息的能力”的要求；歷年生物高考考綱也有關于“獲取信息的能力”的考查說明，要求考生“能從課外材料中獲取相關的生物學信息，并能運用這些信息，結合所學知識解決相關的生物學問題”。基于此，考查學生搜集處理信息能力無疑成為某些生物試題的出發點和落腳點，筆者著重對生物試題中隱含信息的呈遞方式給予歸納，以供一線教師參考。

1 條件隱含在題圖中

1.1 題圖中顯性的“隱含條件”

【例1】 某自然保護區地震后，據不完全統計，植被毀損達到30%以上。圖1為該地區人為干預下恢復過程的能量流動圖[單位為kJ/（m2·a）]，下列敘述正確的是（ ）

A. A表示細胞呼吸，其中第二營養級到第三營養級的能量傳遞效率為3.5%

B. 流經該生態系統的總能量是生產者固定的太陽能

C. 營養級較高的生物，在這場地震中受到的影響較大

D. 各級消費者同化量中都有一小部分能量通過糞便流入分解者

答案：C。

分析：該題以人教版必修3“賽達伯格湖能量流動圖解”為材料進行改編和考查。在學生作答時，對A選項“第二營養級到第三營養級的能量傳遞效率為3.5%”，能很快判斷為錯誤選項。但當筆者提問學生：命題人在試題中所給的3.5%有來歷嗎？學生卻很難找到依據。這時，教師因勢利導，讓他們說出自己對A選項的判斷思路，結果異口同聲：第二營養級同化能量為14+2=16 kJ/（m2·a），第三營養級同化能量為4個去向能量總和，即0.05+0.25+2.1+5.1=7.5 kJ/（m2·a），故第二營養級到第三營養級的能量傳遞效率為7.5÷16=46.9%，所以A選項錯誤。筆者并沒有對他們的解答作出評價，而是再次讓他們尋找A選項中3.5%的來歷。這時，有的學生發現圖中植食動物從生產者獲得能量為14，其流出能量為4+9+0.5，所以流向第三營養級能量為0.5 kJ/（m2·a），故傳遞效率為0.5/14=3.5%。這時筆者再讓學生比較兩種解答方法是否有誤，他們馬上說出答案為3.5%是沒有考慮第二營養級的植食動物同化能量還應包括同化了“有機物輸入”的2 kJ/（m2·a）。而46.9%的解答就正確嗎？學生討論認為圖中第三營養級的能量值不是全部由第二營養級傳遞過來，而包含了有機物輸入被同化的部分，學生雖然準確判斷出A選項，但實質上解題思路還是錯誤的。

綜合來看，兩種解答的錯誤都一沒有充分考慮題圖中顯而易見的“隱含條件”——“有機物輸入”，A選項中對前者來說，同化能量包含來自“有機物輸入”的能量，而第三營養級因前者傳遞來的能量就不包含來自“有機物輸入”的部分。所以正解為第二營養級的總同化量16 kJ/（m2·a），由它輸入到第三營養級的能量=16-4-9-0.5=2.5 kJ/（m2·a），故第二營養級到第三營養級的能量傳遞效率為2.5÷16=15.6%。

同樣，B選項中流經該生態系統的總能量不僅是生產者固定的太陽能，還應考慮題圖中提及的“有機物輸入”的能量等。

1.2 題圖中隱蔽的“隱含條件”

【例2】 圖2示為某一哺乳動物體內一組有關聯的細胞分裂圖象，下列有關說法正確的是（ ）

A. 圖中所示細胞分裂順序依次為甲→丙→乙→丁

B. 若乙的基因組成為AAaaBBbb，則丁的基因組成為AaBb

C. 丁細胞染色體數減半，可能是卵細胞或第二極體

D. 甲、乙、丙細胞中含有的染色體組數依次為4、2、1

答案：D。

分析：該題在檢測中錯誤率較高，且學生對C項答案是深信不疑。學生思路是：圖2為某一動物體內的細胞圖，其中乙圖細胞質不均等分裂，所以該動物為雌性個體。該細胞染色體帶有姐妹染色單體，所以是初級卵母細胞，丁圖為減數第二次分裂結束的細胞，所以有兩種可能性，即可能是卵細胞或第二極體。學生一致認為這樣的分析無懈可擊、完備細致，既考慮了題圖中隱含條件——乙圖的細胞質分裂方式，所以丁圖排除了精細胞的可能性，也考慮了減數第二次分裂的不同情形，所以存在兩種情況。

殊不知該選項的解題條件真正是層巒疊嶂、迷霧重重，光撥開第一層隱含條件排除了精細胞的可能性還不夠；因各細胞分裂有聯系，則丁細胞是乙圖細胞第二次分裂產生的子細胞，又因該題題圖中染色體有父、母本區分，比較乙圖和丁圖，發現丁細胞染色體來自于乙圖中細胞質較小的一極，所以丁細胞只能是第二極體，而沒有兩種可能性。

2 條件隱含在文字中

2.1 條件隱含在題干中

【例3】 在一個小型湖泊內投餌養殖肉食性魚類。5年后，藻類爆發，引起水草（沉水植物）死亡，之后浮游動物及魚類大量死亡，導致水體發臭。下列敘述錯誤的是（ ）

A. 導致水草死亡的最主要非生物因素是光照

B. 投放以浮游植物為食的魚類可防止藻類的爆發

C. 水生生物死亡加重了水體的污染，屬于正反饋調節

D. 流經該湖泊的總能量為全部生產者所固定的能量之和

答案：D。

分析：該題解答時，學生出于思維定式，多認為D選項正確，因為D選項的表述很全面，該項提及流經系統的總能量為生產者固定的總能量，這顯然包括藻類、植物固定的太陽能以及化能自養型生物固定的能量。

但題干中增設了“投餌養殖肉食性魚類”的條件，所以這是一個人工生態系統，流經該湖泊的總能量除生產者固定之外，還應該包括人工投放餌料被肉食性魚類同化的能量。

2.2 條件隱含在題支中

【例3】 圖3為某單基因遺傳病的系譜圖，人群中此病的患病概率約為1/10 000。下列分析正確的是（ ）

A. 此病可能是伴X顯性遺傳病

B. 若Ⅰ-1和Ⅰ-2均攜帶致病基因，則Ⅱ-2是攜帶者概率的1/2

C. 若Ⅰ-1和Ⅰ-2的后代患病概率為1/4，則此病為常染色體隱形遺傳

D. 若Ⅱ-2攜帶致病基因，則Ⅱ-3與該地區無親緣關系的正常男子婚配，子女患病概率為1/303

答案：D。

分析：該題題干提供的信息僅僅是某疾病為單基因遺傳病，結合題圖該病符合“無中生有”特征，但除此以外再無其他信息，則只能得出該病是隱性遺傳病——包括常染色體隱性遺傳和伴X染色體隱性遺傳，乍看覺得無法解題。

逐項分析時發現，B項首句“若Ⅰ-1和Ⅰ-2均攜帶致病基因”，其實就是隱含了該病為常染色體隱性遺傳方式；D項首句“若Ⅱ-2攜帶致病基因”，同樣隱含了該病為常染色體隱性遺傳方式。

2.3 條件隱含在正常解題過程中

【例5】 請回答下列有關光合作用的問題。

在一定濃度的CO2和適當的溫度條件下，測定某雙子葉植物葉片在不同光照條件下的光合作用速度，結果如表1所示。表中負值表示二氧化碳釋放量，正值表示二氧化碳吸收量。

（1） 在圖示坐標系上繪出光照強度與該植物葉片光合作用速度的關系圖。

（2） 在一天中，將該植物葉片置于10 klx光照下10 h，其余時間置于黑暗中，則每100 cm2葉片產生的葡萄糖中 mg將轉化為淀粉。（取小數點后一位）

答案：

（2） 43.6

分析：第（1）題只要將表中對應值描點、連線即可。第（2）小題要求出給定面積的植物葉片在一天中的淀粉積累量，顯然，在不考慮一天當中溫度變化的前提下，除知道該植物一天中光合作用的時間、光合作用速度外，還必須知道該植物的呼吸作用速度。但該題從題干文字到題圖、表格，沒有任何關于呼吸速度的提示。學生解題時感覺無從入手、山窮水盡疑無路。

這時，筆者引導學生思考，植物在黑暗條件下只進行呼吸作用，黑暗即光照強度為0，因此第（1）題坐標曲線的下降支和y軸的交點的縱坐標便對應著呼吸作用強度。如此，只需將第（1）小題描點所得曲線下降支延長和y軸相交，找出交點坐標即找到解題的鑰匙。由此看來，本題部分解題條件極其隱蔽，被隱含在正常解題過程中。

2.4 條件隱含在后續解題過程中

【例6】 狗是恒溫動物，其體溫調節是一種反饋調節。溫度感受器接受溫度變化的刺激，發出信息作用于體溫調節中樞，信息在中樞整合后引起骨骼肌、皮膚血管、汗腺及內分泌腺（如甲狀腺、腎上腺）等器官的活動變化，進而改變機體的產熱和散熱能力，從而維持體溫恒定。當環境溫度降低時，血液中腎上腺素含量也會升高，促使代謝活動增強，產熱量增加。為探究其調節模式，請完成以下實驗方案設計：

（1） 選取甲、乙、丙、丁4只 的實驗狗。

（2） 甲狗剪斷支配腎上腺髓質的神經并結扎通向腎上腺的門靜脈；乙狗 ；丙狗 ；丁狗不做任何處理（說明：垂體分泌的促激素通過門靜脈進入腎上腺）。

（3） 將4只實驗狗置于同一寒冷環境中12 h，每隔2 h測定一次血液中腎上腺素的含量，分別記錄其變化過程，對比分析（說明：不考慮手術創傷對實驗結果的影響）。

預期可能結果并分析結論：

① 若血液中腎上腺素的含量為丁=乙>丙=甲，其調節方式只為體液調節；

② ，其調節方式只為神經調節；

③ 若血液中腎上腺素的含量為丁>乙>甲、丁>丙>甲， 。

答案：（1） 性別、體重、發育狀況相同

（2） 剪斷支配腎上腺髓質的神經 結扎通向腎上腺的門脈系統

（3） ② 若血液中腎上腺素的含量為丁=丙>乙=甲 ③ 其調節模式為神經—體液調節

分析：（1） 做對照實驗必須保持各無關變量相同，因此選取甲、乙、丙、丁四只性別、體重、發育狀況相同的實驗狗。

第（2）題該采取何種處理方式，即如何進行自變量處理，則取決于實驗目的，但該題沒有給出實驗目的。通過閱讀試題后面部分材料發現，得出的結論是腎上腺素調節模式有三種：神經調節、體液調節、神經—體液調節，故實驗設計應該是能夠得出包含這三種模式的處理方法。

分析第（2）題甲狗的處理是使得既沒有神經調節，也沒有體液調節，丁狗是對照組，理論上是兩種方式能夠并存的組別，所以乙狗、丙狗可隨機進行“剪斷支配腎上腺髓質的神經”或“結扎通向腎上腺的門靜脈”的處理，比較判斷是否只進行某一種調節方式。但仔細分析預期結果①全部文字內容發現，該調節方式只為體液調節，而對應的血液中腎上腺素的含量是有特定關系的，即“丁=乙>丙=甲”。其中甲狗的處理是既沒有神經調節，也沒有體液調節，丙狗的實驗結果與其相同，則說明丙狗進行的處理是切段體液調節通路——結扎通向腎上腺的門脈系統，而乙狗與丁狗實驗結果相同，所以其處理方式是剪斷支配腎上腺髓質的神經。

由此看來，試題的解答有時光“瞻前”還遠遠不夠，“顧后”方能“識大局、顧大體”。