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(yǎng)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(guān)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(guān)的生物學信息，并能運用這些信息，結(jié)合所學知識解決相關(guān)的生物學問題”?；诖?，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(fā)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(qū)地震后，據(jù)不完全統(tǒng)計，植被毀損達到30%以上。圖1為該地區(qū)人為干預(yù)下恢復(fù)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(yǎng)級到第三營養(yǎng)級的能量傳遞效率為3.5%

B. 流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量是生產(chǎn)者固定的太陽能

C. 營養(yǎng)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(yǎng)級到第三營養(yǎng)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(jù)。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(jié)果異口同聲：第二營養(yǎng)級同化能量為14+2=16 kJ/（m2·a），第三營養(yǎng)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(yǎng)級到第三營養(yǎng)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(fā)現(xiàn)圖中植食動物從生產(chǎn)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(yǎng)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(yǎng)級的植食動物同化能量還應(yīng)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(yǎng)級的能量值不是全部由第二營養(yǎng)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(zhì)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(yǎng)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(yǎng)級的總同化量16 kJ/（m2·a），由它輸入到第三營養(yǎng)級的能量=16-4-9-0.5=2.5 kJ/（m2·a），故第二營養(yǎng)級到第三營養(yǎng)級的能量傳遞效率為2.5÷16=15.6%。

同樣，B選項中流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量不僅是生產(chǎn)者固定的太陽能，還應(yīng)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(nèi)一組有關(guān)聯(lián)的細胞分裂圖象，下列有關(guān)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(shù)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(shù)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(nèi)的細胞圖，其中乙圖細胞質(zhì)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(shù)第二次分裂結(jié)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(zhì)分裂方式，所以丁圖排除了精細胞的可能性，也考慮了減數(shù)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(lián)系，則丁細胞是乙圖細胞第二次分裂產(chǎn)生的子細胞，又因該題題圖中染色體有父、母本區(qū)分，比較乙圖和丁圖，發(fā)現(xiàn)丁細胞染色體來自于乙圖中細胞質(zhì)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(nèi)投餌養(yǎng)殖肉食性魚類。5年后，藻類爆發(fā)，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(fā)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(fā)

C. 水生生物死亡加重了水體的污染，屬于正反饋調(diào)節(jié)

D. 流經(jīng)該湖泊的總能量為全部生產(chǎn)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(jīng)系統(tǒng)的總能量為生產(chǎn)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(yǎng)型生物固定的能量。

但題干中增設(shè)了“投餌養(yǎng)殖肉食性魚類”的條件，所以這是一個人工生態(tài)系統(tǒng)，流經(jīng)該湖泊的總能量除生產(chǎn)者固定之外，還應(yīng)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(qū)無親緣關(guān)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(jié)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(fā)現(xiàn)，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(guān)光合作用的問題。

在一定濃度的CO2和適當?shù)臏囟葪l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(jié)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(guān)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(chǎn)生的葡萄糖中 mg將轉(zhuǎn)化為淀粉。（取小數(shù)點后一位）

答案：

（2） 43.6

分析：第（1）題只要將表中對應(yīng)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(guān)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(yīng)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(xù)解題過程中

【例6】 狗是恒溫動物，其體溫調(diào)節(jié)是一種反饋調(diào)節(jié)。溫度感受器接受溫度變化的刺激，發(fā)出信息作用于體溫調(diào)節(jié)中樞，信息在中樞整合后引起骨骼肌、皮膚血管、汗腺及內(nèi)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(chǎn)熱和散熱能力，從而維持體溫恒定。當環(huán)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(chǎn)熱量增加。為探究其調(diào)節(jié)模式，請完成以下實驗方案設(shè)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(zhì)的神經(jīng)并結(jié)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(huán)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(shù)創(chuàng)傷對實驗結(jié)果的影響）。

預(yù)期可能結(jié)果并分析結(jié)論：

① 若血液中腎上腺素的含量為丁=乙>丙=甲，其調(diào)節(jié)方式只為體液調(diào)節(jié)；

② ，其調(diào)節(jié)方式只為神經(jīng)調(diào)節(jié)；

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(fā)育狀況相同

（2） 剪斷支配腎上腺髓質(zhì)的神經(jīng) 結(jié)扎通向腎上腺的門脈系統(tǒng)

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

分析：（1） 做對照實驗必須保持各無關(guān)變量相同，因此選取甲、乙、丙、丁四只性別、體重、發(fā)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?zāi)康?，但該題沒有給出實驗?zāi)康摹Ｍㄟ^閱讀試題后面部分材料發(fā)現(xiàn)，得出的結(jié)論是腎上腺素調(diào)節(jié)模式有三種：神經(jīng)調(diào)節(jié)、體液調(diào)節(jié)、神經(jīng)—體液調(diào)節(jié)，故實驗設(shè)計應(yīng)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(jīng)調(diào)節(jié)，也沒有體液調(diào)節(jié)，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(zhì)的神經(jīng)”或“結(jié)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(diào)節(jié)方式。但仔細分析預(yù)期結(jié)果①全部文字內(nèi)容發(fā)現(xiàn)，該調(diào)節(jié)方式只為體液調(diào)節(jié)，而對應(yīng)的血液中腎上腺素的含量是有特定關(guān)系的，即“丁=乙>丙=甲”。其中甲狗的處理是既沒有神經(jīng)調(diào)節(jié)，也沒有體液調(diào)節(jié)，丙狗的實驗結(jié)果與其相同，則說明丙狗進行的處理是切段體液調(diào)節(jié)通路——結(jié)扎通向腎上腺的門脈系統(tǒng)，而乙狗與丁狗實驗結(jié)果相同，所以其處理方式是剪斷支配腎上腺髓質(zhì)的神經(jīng)。

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”。