例析圖示法在生物解題中的應(yīng)用

戴立軍

中圖分類號(hào)：G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1002-7661（2014）07-0085-02

在有效課堂的構(gòu)建中，圍繞如何提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率這一教學(xué)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，我們?cè)诘鞍踪|(zhì)、內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)、遺傳學(xué)以及生態(tài)學(xué)等幾個(gè)問題的計(jì)算中進(jìn)行了有益的探究，找到了適合學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)的教學(xué)方法——圖示法，較好地解決了學(xué)生在文字?jǐn)⑹鲱}上不知如何分析問題的難題，調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)生物知識(shí)的積極性，有效地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

一、在蛋白質(zhì)或肽類計(jì)算中的運(yùn)用

例1.已知某條肽鏈由88個(gè)氨基酸縮合而成，其中共有氨基6個(gè)，甲硫氨酸5個(gè)且在肽鏈中的位置為3、25、56、78、82，甲硫氨酸的分子式為C5H11O2NS，以下敘述錯(cuò)誤的是①合成該多肽的氨基酸共有N原子數(shù)目94個(gè) ②若去掉該多肽中的甲硫氨酸，肽鍵數(shù)目會(huì)減少10個(gè) ③若去掉該多肽中的甲硫氨酸，氨基和羧基均分別增加5個(gè) ④若去掉該多肽中的甲硫氨酸，O原子數(shù)目減少1個(gè)。選（ ）

A.① B.①②④ C.①④ D.②③

解析：由題意可知，該多肽是一個(gè)88肽，由于肽鏈上有一個(gè)游離的氨基，那么另外有5個(gè)氨基在側(cè)鏈基團(tuán)（R基）上，因此合成該多肽的氨基酸中共有N原子數(shù)為88+5=93（個(gè)），①錯(cuò)誤，去掉D選項(xiàng)。

依題意，去掉多肽中的甲硫氨酸，實(shí)際上是將多肽中的甲硫氨酸水解掉，現(xiàn)將該88肽的水解過程圖示如下：

若去掉該多肽中的甲硫氨酸，每去掉1個(gè)則減少2個(gè)肽鍵，那么當(dāng)去掉5個(gè)甲硫氨酸時(shí)，則肽鍵數(shù)減少10個(gè)，②正確，去掉B、D選項(xiàng)。

每去掉1個(gè)甲硫氨酸，增加1個(gè)氨基和1個(gè)羧基，那么當(dāng)去掉5個(gè)甲硫氨酸時(shí)，則氨基和羧基分別增加5個(gè)，③正確，去掉D選項(xiàng)。

每去掉1個(gè)甲硫氨酸，因?yàn)椤狢O—NH—→—COOH+NH2—時(shí)，肽鏈中增加了1個(gè)氧原子，但甲硫氨酸去掉時(shí)，同樣要帶走1個(gè)氧原子，因此水解后的肽鏈中氧原子的增加數(shù)=減少數(shù)，故氧原子數(shù)不變，④錯(cuò)誤，去掉A、D選項(xiàng)，錯(cuò)誤的有①和④，故C正確。

二、在內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)計(jì)算中的運(yùn)用

例2.醫(yī)藥商店出售的ATP可治心肌炎。若人體靜脈注射這種藥物，ATP到達(dá)心肌細(xì)胞內(nèi)最少要通過幾層細(xì)胞膜（ ）

A.1層 B.2層 C.3層 D.4層

解析：當(dāng)藥物進(jìn)行靜脈注射時(shí)，由注射部位經(jīng)過血管的運(yùn)輸?shù)竭_(dá)上、下腔靜脈進(jìn)入右心房，由右心室流出，在肺部完成氣體交換后再入左心房，從左心室泵出，由冠狀動(dòng)脈進(jìn)入心臟，為心臟供血。心肌細(xì)胞所在地的毛細(xì)血管壁由1層細(xì)胞構(gòu)成，藥物首先要從動(dòng)脈的毛細(xì)血管內(nèi)穿出來(lái)，進(jìn)入組織液，然后進(jìn)入心肌細(xì)胞中發(fā)揮作用。圖示如下：

由于毛細(xì)血管壁只有1層細(xì)胞，因此藥物進(jìn)出1層血管壁是2層膜，再進(jìn)入心肌細(xì)胞內(nèi)又是1層膜，這樣一共3層膜，C正確。

三、在遺傳學(xué)中的應(yīng)用

例3. 果蠅的灰身（B）對(duì)黑身（b）為顯性，現(xiàn)將純種灰身果蠅與黑身果蠅雜交，產(chǎn)生的F1再自交產(chǎn)生F2，將F2代中所有黑身果蠅除去，讓灰身果蠅自由交配，產(chǎn)生F3代。問F3中灰身與黑身果蠅的比例是（ ）

A.3：1 B.5：1 C.8：1 D.9：1

解析：像這樣的題目用遺傳圖解來(lái)分析非常方便。用遺傳圖解表示如下：

由于要把F2中黑身的個(gè)體去掉，所以除去F2中黑身的個(gè)體后，灰身個(gè)體的頻率就發(fā)生了改變，即1/4BB→1/3BB、1/2Bb→2/3Bb，讓F2自由交配，即同基因型的雌雄個(gè)體之間，不同基因型的雌雄個(gè)體之間都可以交配，因此F3中BB：Bb：bb=4/9：4/9：1/9，即F3中灰身：黑身=8：1。故C正確。

四、在生態(tài)學(xué)中的應(yīng)用

例4.如果一個(gè)人的食物中有1/2來(lái)自綠色植物，1/4來(lái)自小型肉食動(dòng)物，1/4來(lái)自羊肉。那么該人每增加1kg體重，約消耗植物（ ）

A.10kg B.28kg C.100kg D.280 kg

解析：本題解題的關(guān)鍵是要能根據(jù)題意寫出食物鏈（網(wǎng)），這樣有利于分析個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的相互關(guān)系并進(jìn)行相應(yīng)計(jì)算。根據(jù)此思路可以用下圖表示上述生物之間的營(yíng)養(yǎng)關(guān)系：

如將能量值代入，可再用下圖表示能量流動(dòng)情況。

從上圖可知，當(dāng)人每增加1Kg體重時(shí)，約消耗植物的量=5Kg+25Kg+250Kg=280Kg。D選項(xiàng)正確。

本題涉及的物種關(guān)系是捕食，所寫食物鏈（網(wǎng)）就只有捕食。寫捕食鏈時(shí)，起點(diǎn)應(yīng)是生產(chǎn)者（綠色植物），另外要弄清楚各生物之間食（捕食）與被食（被捕食）的關(guān)系，這樣才能正確寫出各營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的營(yíng)養(yǎng)關(guān)系，而這正是我們計(jì)算的基礎(chǔ)。

綜上所述，圖示法能幫助我們把抽象的問題具體化，有利于學(xué)生建立起正確的解題思路，用形象化的圖示就能將題目的主要信息展示給學(xué)生，使這類題目不再是影響學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的障礙，而且還可以提高學(xué)生解題的正確率和縮短學(xué)生解題的時(shí)間，有利于學(xué)習(xí)效率的提高。

（責(zé)任編輯 劉凌芝）