例析生物學試題信息呈現方式 探尋有效破解策略

廣東 羅惠峰 張錄璐

(作者單位：廣東省江門市棠下中學)

為深化考試內容改革，生物學高考命題不斷優化試題中的信息呈現方式，常通過結構圖、實驗技術路線圖、曲線圖和表格等形式加強對關鍵能力和學科核心素養的考查。此類題因具碎片化、跳躍性、信息容量大等特點，考生常難以準確把握和理解文本中的關鍵信息，從而影響問題的解決。因此研究其特點和規律，探尋有效的破解策略，具有重要的現實意義?，F以生物學高考試題為例，對此類試題的破解策略進行探討。

1.結構圖類試題

【例1】(2021年，河北卷，第4題)人體成熟紅細胞能夠運輸O2和CO2，其部分結構和功能如圖1，①～⑤表示相關過程。下列敘述錯誤的是 ( )

圖1

A.血液流經肌肉組織時，氣體A和B分別是CO2和O2

B.①和②是自由擴散，④和⑤是協助擴散

C.成熟紅細胞通過無氧呼吸分解葡萄糖產生ATP，為③提供能量

D.成熟紅細胞表面的糖蛋白處于不斷流動和更新中

【破解策略】生物結構圖的考查既包括結構本身也包括其決定的功能。解讀生物結構圖時，先整體把握圖示代表什么結構，再結合教材中該結構及其相關功能的知識依次分析各標號或不同符號所代表的含義，從而理解各結構之間的分工與合作、協調與統一。

依據題干和題圖可知，血液流經肌肉組織時，紅細胞會釋放出O2，供肌肉細胞利用，同時會將細胞代謝產生的CO2運走，因此可以判斷氣體A和B分別是CO2和O2。依據教材和題圖可判斷，①和②表示CO2和O2通過自由擴散進出紅細胞，④是載體蛋白順濃度梯度運輸葡萄糖進入紅細胞，⑤是H2O通過水通道蛋白進入紅細胞，④⑤均屬于協助擴散。成熟紅細胞沒有線粒體，只能通過無氧呼吸分解葡萄糖產生ATP，為③主動吸收K+排出Na+提供能量。成熟紅細胞沒有核糖體，不能再合成新的蛋白質，細胞膜上的糖蛋白不能更新。

2.表格類試題

【例2】(2021年，北京卷，第8題)為研究毒品海洛因的危害，將受孕7天的大鼠隨機分組進行實驗，結果如表1。

表1

以下分析不合理的是 ( )

A.低劑量海洛因即可嚴重影響胚胎的正常發育

B.海洛因促進Bax含量提高會導致腦細胞凋亡

C.對照組胚胎的發育過程中不會出現細胞凋亡

D.結果提示孕婦吸毒有造成子女智力障礙的風險

【破解策略】表格是數據和信息的載體之一，在高考中常以數據表格、過程表格、結果表格、材料表格及實驗設計表格等形式出現，重點考查考生獲取信息的能力、知識遷移能力以及比較、分析、綜合、推理、判斷能力。破解表格類試題時，一看標題、二看項目、三看行列以及表格的具體內容(注意單位)；然后結合生物學知識判斷表格中各項目之間的關系；最后分析表格中的數據變化規律、不同項目數據之間的聯系，包括行與行、列與列、看共性、找差異性等，以得出相應的結論。

分析表1可知，本實驗的自變量為海洛因的劑量，對照組為無海洛因處理；由第一列對應的項目可知，因變量為大鼠的生理狀況，包括活胚胎數/胚胎總數(%)、腦畸形胚胎數/活胚胎數(%)和腦中促凋亡蛋白Bax含量(μg·L-1)等指標。據表分析，低劑量組的腦畸形胚胎數/活胚胎數(%)為33%，與對照組(0)相比明顯升高，故低劑量海洛因即可嚴重影響胚胎的正常發育。與對照組相比，海洛因處理組的Bax含量升高，故海洛因促進Bax含量提高會導致腦細胞凋亡。細胞凋亡是由基因決定的細胞編程性死亡，是一種正常的生理現象，且據表可知，對照組的Bax含量為6.7 μg·L-1，故對照組胚胎的發育過程中也會出現細胞凋亡。據表格數據可知，海洛因處理組的活胚胎數降低，腦畸形胚胎數和腦細胞凋亡率均升高，故推測孕婦吸毒有造成子女智力障礙的風險。

3.坐標曲線圖類試題

【例3】(2021年，江蘇卷，第17題)表2和圖2為外加激素處理對某種水稻萌發影響的結果。萌發速率(T50)表示達最終發芽率50%所需的時間，發芽率為萌發種子在總數中的比率?！懊撀渌?恢復”組為1.0 mmol/L脫落酸浸泡后，洗去脫落酸。下列相關敘述正確的是 ( )

表2

圖2

A.0.1 mmol/L濃度時，赤霉素的作用不顯著，脫落酸有顯著抑制萌發作用

B.1.0 mmol/L濃度時，赤霉素促進萌發，脫落酸將種子全部殺死

C.赤霉素僅改變T50，不改變最終發芽率

D.赤霉素促進萌發對種子是有益的，脫落酸抑制萌發對種子是有害的

【破解策略】高考生物學試題中，坐標曲線圖是最常出現的形式。它作為數據的載體，考查學生獲取信息的能力、知識遷移能力、綜合運用能力等。分析坐標曲線圖類試題時，往往遵循“讀軸→看勢→找點→析線”的步驟。先讀圖注及橫縱坐標內容，一般來說，橫坐標和不同曲線的處理代表自變量，縱坐標代表因變量的檢測指標。接著，分析隨著橫坐標的變化，縱坐標如何變化。最后，找出關鍵點(最高點、最低點、交點和拐點等)并分析其和相關線段的含義。若為多重變化坐標曲線圖，則可先分析每一條曲線隨橫坐標變量的變化規律，再分析不同曲線變化的因果關系、先后關系，分別揭示其變化趨勢，然后對比分析，找出符合題意的曲線、結論或者是教材中的結論性語言。

本題綜合考查了考生對表格和坐標曲線圖的信息提取能力和綜合分析能力。依據表2，與對照組(0)相比，0.1 mmol/L濃度時，赤霉素對應的平均T50變化不大，脫落酸對應的平均T50明顯增大。當1.0 mmol/L濃度時，赤霉素對應的平均T50降低，脫落酸處理時未萌發，但不能推斷出脫落酸將種子全部殺死。由題表可知，赤霉素會改變T50；再分析曲線坐標圖發現，與對照組相比，2.5 mmol/L赤霉素處理時最終發芽率仍未發生改變。結合教材，脫落酸抑制萌發能提高植物的抗逆性。

4.柱狀圖類試題

【例4】(2021年，廣東卷，第19題節選)目前，E是針對上述蛋白治療高尿酸血癥或痛風的常用臨床藥物。為研發新的藥物，研究人員對天然化合物F的降尿酸作用進行了研究。給正常實驗大鼠(有尿酸氧化酶)灌服尿酸氧化酶抑制劑，獲得了若干只高尿酸血癥大鼠，并將其隨機分成數量相等的兩組，一組設為模型組，另一組灌服F設為治療組，一段時間后檢測相關指標，結果如圖3。

圖3

(3)與空白對照組(灌服生理鹽水的正常實驗大鼠)相比，模型組的自變量是________，與其他兩組比較，設置模型組的目的是________。

(4)根據尿酸鹽轉運蛋白檢測結果，推測F降低治療組大鼠血清尿酸鹽含量的原因可能是________，減少尿酸鹽重吸收，為進一步評價F的作用效果，本實驗需要增設對照組，具體為________。

【破解策略】柱狀圖與曲線圖相似，往往也會直觀呈現實驗的分組情況及結果。解題的關鍵是弄清橫縱坐標的含義及坐標系中直方圖所代表的意義，分析直方圖所蘊藏的生物學信息；認真分析各變量之間的變化關系，找出各變量之間的內在聯系；結合相關的生物學知識做更進一步的推理分析，善于進行圖文轉換和直方圖與坐標圖之間的轉換。

本題的解題關鍵是判斷模型組的自變量——尿酸氧化酶抑制劑以及模型組的作用——既要比較空白對照組，又要比較治療組。對照組的設置要根據實驗目的“進一步評價F的作用效果”來確定自變量，其他無關變量應該保持相同且適宜，因此增設對照組應是除F換為E外，其他條件與模型組一致。

5.實驗流程圖類試題

【例5】(2021年，廣東卷，第13題)保衛細胞吸水膨脹使植物氣孔張開。適宜條件下，制作紫鴨跖草葉片下表皮臨時裝片。觀察蔗糖溶液對氣孔開閉的影響，如圖4為操作及觀察結果示意圖。下列敘述錯誤的是 ( )

圖4

A.比較保衛細胞細胞液濃度，③處理后>①處理后

B.質壁分離現象最可能出現在滴加②后的觀察視野中

C.滴加③后有較多水分子進入保衛細胞

D.推測3種蔗糖溶液濃度高低為②>①>③

【破解策略】實驗流程圖或實驗操作技術圖都會直觀呈現實驗的過程，并顯示最后的實驗結果，實驗的結果往往就是因變量的檢測指標，進而以此尋找因變量和自變量。

本題的解題關鍵是抓住“保衛細胞吸水膨脹使植物氣孔張開”這一題眼，再結合教材中植物細胞吸水或失水原理進行判斷：滴加①后細胞吸水情況變化不大，滴加②后細胞發生失水，滴加③后細胞明顯吸水；進而推導出三種蔗糖溶液的濃度高低為②>①>③。

6.遺傳系譜-電泳圖類試題

【例6】(2020年，山東卷，第17題)圖5表示甲、乙兩種單基因遺傳病的家系圖和各家庭成員基因檢測的結果。檢測過程中用限制酶處理相關基因得到大小不同的片段后進行電泳,電泳結果中的條帶表示檢出的特定長度的酶切片段,數字表示堿基對的數目。下列說法正確的是 ( )

圖5

A.甲病的致病基因位于常染色體上,乙病的致病基因位于X染色體上

B.甲病可能由正?；虬l生堿基對的替換導致,替換后的序列可被MstⅡ識別

C.乙病可能由正?；蛏系膬蓚€BamHⅠ識別序列之間發生堿基對的缺失導致

D.Ⅱ4不攜帶致病基因、Ⅱ8攜帶致病基因，兩者均不患待測遺傳病

【破解策略】家系圖結合電泳結果作為情境類試題能綜合考查人類遺傳病、伴性遺傳、可遺傳變異和基因工程等知識。解答此類題時，在判斷遺傳方式的基礎上，關鍵是找出電泳結果圖中的條帶所對應的顯性基因或隱性基因。

分析甲病家系圖，Ⅱ3患病，但Ⅰ1正常，則可判斷甲病是常染色體隱性遺傳病，而乙病不能直接從家系圖中判斷其遺傳方式。結合電泳結果判斷，Ⅱ7患病，只有一種基因條帶，說明Ⅱ7只有一種基因，為患病基因；Ⅰ5有兩種條帶，說明Ⅰ5為雜合子，但Ⅰ5表現正常，說明乙病為隱性遺傳病，又因為Ⅰ5為男性，所以乙病不可能是伴X染色體遺傳病。因為Ⅱ3患病，電泳結果只有一條帶，而正?；蚪汳stⅡ酶切后得到條帶二(1 150)和條帶三(200)，堿基總數與致病基因的堿基總數相等。因此，甲病致病基因可能由正?；虬l生堿基對的替換形成，替換前的正?；蛐蛄心鼙籑stⅡ識別，替換后隱性致病基因的序列則不能被MstⅡ識別。乙家系對應的電泳結果，正常基因片段比患病基因片段的堿基對要多，正?；蜣D變成患病基因過程中，發生了堿基對的缺失。Ⅱ4只有1 150和200兩個條帶，是顯性純合子，不攜帶致病基因。Ⅱ8電泳結果有兩個條帶，與Ⅰ5完全相同，是乙病基因攜帶者，不患病。

高考生物學試題的信息呈現形式還包括生命活動機理圖、模式圖、概念圖、實驗裝置圖或作圖列表等形式。因此在高三生物學復習時，教師需要合理利用概念圖、圖解圖示、坐標曲線、數據表格及柱狀圖等來開展教學，引導學生學會緊扣試題情境中的信息建構不同的圖表模型或數學模型進行合理的圖文轉化，并能夠結合教材中的語言組織答案，從而破解此類試題。