“三步法”解高中生物學坐標曲線題

吳子強

(河北省石家莊市第一中學 050000)

潘 斌

(河北省石家莊市教育科學研究所 050011)

高中生物學的坐標曲線題頻頻出現，靈活多變。這類試題既考查學生對基礎知識和基本技能的掌握，又考查學生信息提取、問題分析、文字表達等多方面的綜合能力。面對這類試題，筆者認為可通過“三步法”進行解答：①認清坐標，確定變量，曲線反映的是因變量隨自變量的變化而變化的規律；②關注特殊點(曲線的起點、交叉點、拐點、終點、最高點和最低點)，看透本質；③使用生物學術語解釋非“點”變化。本文以高中生物學試題中常見的六大類坐標曲線題為典例，使用“三步法”演示解題思路，探尋思維規律。

1 酶的曲線

例1 圖中，甲表示植物的淀粉酶與人的淀粉酶活性受pH影響的情況，乙表示的是3種脫氫酶(A、B、C)的活性受溫度影響的情況。下面的說法中正確的是( )

A．pH 6時，植物淀粉酶的活性最高

B．若反應環境由中性變成酸性，人淀粉酶的活性逐漸升高

C．活性溫度的范圍最廣的酶是B

D．不能判斷C酶的最適活性溫度

“三步法”分析：①甲圖的橫坐標為pH，縱坐標為酶活性。乙圖的橫坐標為溫度，縱坐標縱坐標為酶活性。②讀甲圖可知，植物淀粉酶曲線的最高點對應pH5時，人淀粉酶曲線的最高點對應pH7時。最高點對應的pH即為該酶的最適pH，酶的活性最高。由中性變成酸性，人淀粉酶曲線逐漸下降，意味著該酶的活性逐漸降低。③讀乙圖可知，曲線的跨度表示酶活性的適宜溫度范圍，B酶曲線的跨度最小，酶活性的適宜溫度范圍最窄，由于C酶活性仍在隨溫度的升高而升高，因此無法確認C酶作用的最適溫度。 參考答案：D。

2 物質運輸曲線

例2 科學家在研究細胞膜運輸物質時發現有下列四種關系，分別用圖中4條曲線表示，在研究物質X時，發現與曲線②和④相符，則細胞膜運輸物質X的方式是 ( )

A．自由擴散 B．主動運輸

C．協助擴散 D．胞吐

“三步法”分析：(1)橫坐標為物質濃度或氧氣濃度，縱坐標為運輸速度。前兩圖是物質濃度對運輸速度的影響，后兩圖是呼吸作用供能對物質運輸速度的影響；(2)曲線②中運輸速度先與物質濃度成正比，之后不再隨之增加而出現拐點并穩定在某數值，符合主動運輸的載體協助的特點，拐點即為載體飽和效應所致；(3)曲線④中運輸速度與氧氣濃度的關系也是符合主動運輸的需要能量特點的，當氧氣濃度是0時，無氧呼吸提供能量，運輸速度并不為0，氧氣濃度增加，能量供給增加，運輸速度隨之加快，但是由于載體飽和效應，之后也出現穩定在某數值不再繼續增加。參考答案：B。

3 光合作用曲線

例3 為探究影響光合作用強度的因素，將同一品種玉米苗置于25℃條件下培養，實驗結果如圖所示。下列有關敘述正確的是( )

A.施肥與CO2吸收量無關

B．與B點相比，A點條件下限制CO2吸收量的主要因素是光照強度

C.與D點相比，C點條件下限制CO2吸收量的主要因素是土壤含水量

D.與C點相比，A點施肥過少，限制了CO2吸收量

“三步法”分析：①該曲線圖屬于復合曲線圖——實質上包含四條曲線，涉及的自變量除了土壤含水量(橫坐標)以外，還有光照強度和施肥，縱坐標是CO2吸收量。該曲線圖反映了玉米的CO2吸收量(因變量)隨土壤含水量、光照強度和施肥(三種自變量)而發生的變化規律，所以每種自變量單獨研究是解題關鍵。總結規律應尋找特殊點的異同點，在單一變量的比較下，才可以得出結論。②據圖可知，土壤含水量在20～40%之間，4條曲線兩兩重合；土壤含水量大于40%，重合曲線出現分離點。因此，只有土壤含水量在20～40%之間，由于土壤含水量過低的限制，施肥與CO2吸收量才無關；土壤含水量大于40%以后，施肥有利于玉米對CO2的吸收。③由圖可知，與B點相比，A點相同的是弱光強和有施肥，不同的是土壤的含水量較低，因此限制CO2吸收量的主要因素是土壤含水量。同理，與D點相比，C點條件下限制CO2吸收量的主要因素是土壤含水量。與C點相比，A點相同的是低土壤含水量和有施肥，不同的是光強較弱，因此光強限制了CO2吸收量。參考答案：C。

4 細胞呼吸曲線

例4 表示某種植物的非綠色器官在不同氧濃度下CO2的釋放量與O2的吸收量的變化。請回答下列兩個問題：

(1)陰影部分的面積代表________？

(2)p點時，細胞呼吸的類型是________？

“三步法”分析： ①橫坐標是氧濃度，縱坐標是氣體交換相對量(CO2的釋放量或O2的吸收量)。通過O2的吸收量可知有氧呼吸的強度由0變有，逐漸增加；通過CO2的釋放量可知總呼吸作用(有氧呼吸和無氧呼吸的累加)的情況。②p點時，兩條曲線重合，代表無氧呼吸強度為0，進行完全的有氧呼吸。③已知有氧呼吸的O2的吸收量和CO2的釋放量相等，所以兩條曲線的差(陰影部分)即為無氧呼吸釋放CO2總量。參考答案：①無氧呼吸釋放CO2總量 ②完全有氧呼吸。

5 生長素作用曲線

例5 生產上常用一定濃度的生長素類似物除去單子葉農作物中的雙子葉雜草，如圖所示。下面說法中正確的是( )

A．圖中曲線a表示單子葉植物

B．圖中曲線b表示單子葉植物

C．圖中曲線a、b都表示單子葉植物

D．圖中曲線a、b都表示雙子葉植物

“三步法”分析：①橫坐標是生長素濃度,縱坐標是對植物體正常生長的影響(促進/無影響/抑制)。②由圖可知，生長素的作用具有兩重性，低濃度促進生長，高濃度抑制生長，曲線的最高點即為最適生長素濃度。③曲線a的最適生長素濃度低于曲線b的最適生長素濃度，曲線a的抑制生長最小生長素濃度低于曲線b的抑制生長最小生長素濃度。生長素類似物的除草原理是雙子葉雜草比單子葉農作物對生長素濃度敏感，即在較低生長素濃度作用下，雙子葉雜草被抑制、殺死，而單子葉農作物卻仍能夠促進生長。參考答案：B。

6 種間關系曲線

例6 如圖所示，下列對圖甲和乙所代表的種間關系判斷正確的是( )

A．甲為捕食、乙為競爭 B．甲為捕食、乙為共生

C．甲為共生、乙為寄生 D．甲為共生、乙為競爭

“三步法”分析：①橫坐標是時間，縱坐標是個體數，研究的是隨時間推移，甲、乙兩種群在種間關系的作用下個體數量變化規律。②甲圖兩條曲線的拐點較多，a、b曲線此消彼長，初步判斷為捕食關系；乙圖兩條曲線中，c曲線有一個最高點，d曲線有一個拐點，表現為c勝d汰，判斷為競爭關系。③甲圖中b曲線代表生物的個體數相對較多，且先增先減，該曲線代表的生物為被捕食者；a曲線代表的生物數量相對較少，且隨著被捕食者后增后減，可判斷是捕食者。乙圖中的兩種生物，在初始一段時間，資源豐富，各自增長，數量均增加；后來資源不足，優勝劣汰，d曲線出現拐點，開始數量下降，c曲線繼續上升，生存斗爭獲勝，到達某點(最高點)不再增加而趨于穩定。參考答案：A。

以上分析僅以坐標曲線題的基礎類型為例，在分析得出正確答案的基礎上，再額外適度作出思維拓展，即便再復雜的題型也可類推解決。