聚焦生物圖形題

江蘇 宣雯雯 張玉明

生物圖因簡明、直觀、信息容量大，深受命題者的喜愛。圖形題在各類生物試卷中占有非常大的比重，有時甚至能達到“一題一圖”的程度?？炊畧D、讀懂圖，從圖中提取有效的信息，順利實現(xiàn)圖文轉換，是正確解題的前提，也是考查考生能力和素養(yǎng)的具體表現(xiàn)。如果讀不懂圖，或理解出現(xiàn)偏差甚至錯誤，則會導致答題失敗。本文中筆者簡要分析幾類常見的生物圖形題的解題思路及方法，并整合成學習專題，供廣大教師教學時參考。

1.模式圖

模式圖是指生物體局部或整體的形態(tài)結構圖，如細胞亞顯微結構模式圖、細胞膜結構模式圖、線粒體結構模式圖等。此類圖形有的直接來自于教材，較為簡單，但更多的是與教材中圖形相類似，多有變化，富有新意，因而成為學習的難點。解答模式圖題的一般步驟如下。

（1）明確題中的圖像是生物體何種結構的模式圖。絕大多數(shù)題目中的模式圖都出自教材中的原圖或其變形，完全陌生的模式圖是極少的。因此，掌握好教材中的原圖及相關知識是做好該類題目的關鍵。

（2）識別圖中結構的名稱、特點、功能等。運用從局部到整體或從整體到局部的分析方法，以圖中某些典型特征為突破口，識別各部分名稱，利用某些典型特征，如有糖蛋白的膜可判斷為細胞膜、能吸收光能的膜則一般為類囊體膜、[H]和O2結合成H2O是在線粒體內膜上完成的等，從而形成正確的判斷。

（3）根據(jù)題干和設問的要求，進行圖文對照分析，理清各種結構及變化之間的聯(lián)系，得出正確答案。

（4）在作答時一定要根據(jù)圖中的序號或結構，應用教材中的相關生物學名詞術語，按要求規(guī)范作答，避免答非所問，勞而無功。如該用文字作答的要用文字作答，該用字母或序號作答的一定要用字母或序號作答。

【例1】生物膜系統(tǒng)在細胞的生命活動中發(fā)揮著極其重要的作用。 圖1～圖3表示3種生物膜結構及其所發(fā)生的部分生理過程。下列問題正確的是 （ ）

A.圖1表示有氧呼吸第二階段，為生命活動提供能量

B.圖2中與受體蛋白結合的若是抗利尿激素，那么靶器官是腎小管和集合管

C.圖3中[H]的作用是與O2結合生成水，并產生ATP

D.圖1～圖3中生物膜的組成成分相同，結構和功能也基本相同

【解析】圖1～圖3都是在細胞膜亞顯微結構模式圖的基礎上改編的，依據(jù)膜上發(fā)生的代謝過程或結構特征，可判斷出它們分別屬于何種生物膜。圖1中發(fā)生[H]與O2結合生成H2O的過程，此過程為有氧呼吸第三階段，因此，判斷該生物膜為線粒體內膜，產生的ATP為生命活動供能，A選項錯誤；圖2中有糖蛋白及細胞外等信息提示，因而判斷此生物膜為細胞膜。若圖中與受體蛋白結合的是抗利尿激素，則靶器官是腎小管和集合管，B選項正確；圖3表示H2O在光照下分解成[H]與O2，同時產生ATP，屬于光反應，此膜為類囊體薄膜，產生的[H]用于還原暗反應階段的C3化合物，C選項錯誤；圖1～圖3的生物膜組成成分相同，結構也基本相同，但功能不同，圖1、圖3顯示能量轉換功能，圖2顯示信息交流功能，D選項錯誤。

【答案】B

2.過程圖

過程圖又稱為流程圖，是指描述生物生理活動過程的圖形，常用箭頭、字母、數(shù)字、文字等表示整個過程中的動態(tài)變化。高中生物教材中細胞代謝、物質循環(huán)、能量流動、細胞分裂、神經調節(jié)和體液調節(jié)等都可以用過程圖來表示，過程圖的典型特征是圖中帶有箭頭。解答過程圖題的一般步驟如下。

（1）明確題中的圖是何種生理過程。要抓住過程的主體，把握過程圖中的核心變化或重要步驟，如將H2O分解成[H]和O2是光反應階段，而[H]和O2結合成H2O是有氧呼吸的第三階段，結合題干中的文字敘述，進行合理分析和正確判斷。

（2）從圖形入手，弄清圖中字母、數(shù)字的含義。按圖中箭頭指向，依次獲取相應步驟的信息，挖掘圖中的隱含條件，聯(lián)系教材中相關知識進行聯(lián)想、類比和遷移，明確生命活動的發(fā)生、發(fā)展和變化規(guī)律。

（3）對圖中所涉及的問題進行綜合分析，最后實現(xiàn)圖形和問題的轉換，再結合題干問題，分析作答。

（4）由于過程圖中涉及箭頭、字母、數(shù)字等，答案的形式也可能用到符號，這是解答過程圖題與其他題型的差別。

【例2】如圖4所示為甘蔗一個葉肉細胞內的系列反應過程，下列有關說法正確的是 （ ）

A.過程A中類胡蘿卜素主要吸收藍紫光

B.③的產生過程為B的CO2固定提供能量

C.過程D釋放的能量大部分儲存于ATP中

D.過程B只發(fā)生在葉綠體基質中，過程C只發(fā)生在線粒體中

【解析】圖4為教材中的光合作用與細胞呼吸過程整合圖。首先要判斷圖中字母、數(shù)字的含義。圖中A～D分別表示光反應，暗反應，有氧呼吸第一階段，有氧呼吸第二和第三階段；①～④分別表示O2、NADP+、ADP+Pi、C5。類胡蘿卜素主要吸收藍紫光，A選項正確；③的產生過程為ATP水解成ADP+Pi+能量，為C3還原提供能量，B選項錯誤；過程D釋放的能量大部分以熱能散失掉，C選項錯誤；過程C只發(fā)生在細胞質基質中，D選項錯誤。

【答案】A

3.概念圖

概念圖是將與某一概念相關的眾多從屬概念置于方框或圓圈中，然后用線條將有關的概念和文字連接成框架圖形，直觀而形象地表示出概念之間的從屬關系。概念圖能幫助大家建構知識網絡，促使新、舊知識的融合與整合，從整體上準確把握和理解概念。解答概念圖題的一般步驟如下。

（1）從概念間的層次性來分析。許多概念與概念之間具有層次性，如動物體的結構層次的關系可表示為細胞→組織→器官→系統(tǒng)→動物體，這是由微觀到宏觀的層次排列的。又如生物體遺傳物質的相關概念層次表示為染色體→DNA→基因→脫氧核苷酸，這是由宏觀到微觀的層次排列的。抓住了這些概念間的層次性，則可以輕松解題。

（2）從概念間的從屬關系分析。生物學許多概念之間有包含與被包含的關系，或者出現(xiàn)交集的情況，這些內容的考查常常借助數(shù)學的幾何圖形來表示，如用大小不同的圓圈，以及圓圈之間的從屬或有部分交集的關系來表示幾個概念之間的關系，也可以借用分支圖的形式來表示。

（3）從知識間的聯(lián)系分析。這種概念圖大多涵蓋一章或一節(jié)的知識，利用點、線、連接詞等把相關知識系統(tǒng)性展現(xiàn)出來，多以填空的方式出現(xiàn)，讓考生填入概念圖中空缺的若干概念、連接詞等。

【例3】圖5是有關生態(tài)系統(tǒng)的概念圖，其中對①②③④理解錯誤的是 （ ）

A.①是生態(tài)系統(tǒng)的結構

B.②是生態(tài)系統(tǒng)的成分

C.③是生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結構

D.④是生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性

【解析】題圖為生態(tài)系統(tǒng)的概念圖。生態(tài)系統(tǒng)包括結構和功能兩方面，結構又分生態(tài)系統(tǒng)的成分和食物鏈、食物網兩部分，食物鏈、食物網又被稱為生態(tài)系統(tǒng)的營養(yǎng)結構；生態(tài)系統(tǒng)的功能又分物質循環(huán)、能量流動、信息傳遞三方面，④應為信息傳遞。

【答案】D

4.曲線圖

曲線圖是應用數(shù)學原理，通過坐標曲線表示生物生命活動過程及規(guī)律的一類圖形。此類題型在生物試卷中涉及最多，難度較大，考生答題的正確率也較低。解答曲線圖題通常采用“三看”法，一般步驟如下。

“一看”坐標軸的含義。認真審題，明確解題要求，仔細識別坐標圖中橫坐標、縱坐標所表達的變量，找出橫、縱坐標之間的聯(lián)系，這是解答此類題目的基礎。比如光照強度對光合速率的影響，橫坐標是光照強度，縱坐標則為光合速率，但可能是凈光合速率，也可能是實際光合速率，需要學生仔細分辨；再如種群增長曲線，橫坐標是時間，縱坐標可能是種群數(shù)量，也可能是增長速率，不可混淆。

“二看”特殊點的意義。這些特殊點包括曲線的起始點、頂點、最低點、轉折點、交叉點、終點等，它們隱含著某些限制條件或某些特殊的生物學含義，明確這些特殊點的含義是解答此類題目的關鍵。例如光合作用中的光補償點、光飽和點、種群數(shù)量“S”型曲線中的K點、K/2點等。

“三看”曲線的走向。曲線走向包括上升、下降、水平、波動等形式。坐標曲線題最終考查的還是對曲線的理解，以及對坐標曲線形狀、數(shù)值的正確描述。例如曲線的走勢怎樣，曲線何時開始上升、何時趨向平緩、何時出現(xiàn)轉折，引起轉折的原因是什么等，這是解答此類題目的根本所在。

【例4】（多選）將一植物放在密閉的玻璃罩內，置于室外進行培養(yǎng)，假定玻璃罩內植物的生理狀態(tài)與自然環(huán)境中相同。用CO2濃度測定儀測得該玻璃罩內CO2濃度的變化情況，繪制成如圖6所示的曲線，下列有關說法正確的是 （ ）

A. BC段較AB段CO2濃度增加減慢，是因為低溫使植物細胞呼吸減弱

B. CO2濃度下降從DE段開始，說明植物進行光合作用是從D點開始的

C. FG段CO2濃度下降不明顯，是因為氣孔關閉，葉片對CO2的吸收減少

D. H點CO2濃度最低，說明此時植物體內積累光合作用產物最多

【解析】先看橫軸與縱軸的含義，再看頂點D、最低點H的含義，再分析曲線的趨勢。在AD段、HI段，CO2濃度在升高，說明細胞呼吸強度大于光合作用；DH段CO2濃度在降低，說明光合作用強度大于細胞呼吸；在D、H兩點曲線發(fā)生轉折，表明D、H兩點處光合作用強度等于細胞呼吸，所以光合作用在D點之前開始、H點之后停止；H點后光合作用強度弱于細胞呼吸，故H點時植物體內積累光合作用產物最多。從時間上判斷BC段是一天中氣溫最低的時段，因此細胞呼吸減弱，CO2濃度增加較AB段慢。FG段下降緩慢的原因是氣孔關閉，葉片吸收CO2減少。

【答案】ACD

5.柱狀圖

柱狀圖與曲線圖有類似之處，都是出現(xiàn)在坐標系中，柱狀圖的特點是以柱的高度來表示某一時刻的相關數(shù)據(jù)變化，不像曲線圖或折線圖那般具有連貫性。突破柱狀圖題的關鍵如下。

（1）看清楚坐標軸的含義，弄清柱狀圖所代表的含義。柱狀圖的坐標軸通常沒有精確的數(shù)值，此時的關注點在于方柱的相對高度，以及各方柱之間的相對距離和前后順序。例如細胞吸收O2與釋放CO2的方柱不一樣高，說明細胞同時進行有氧呼吸和無氧呼吸。

（2）比較方柱的高度，找出各種物質含量變化的趨勢。柱狀圖中的最大值、最小值、增減（升降）變化趨勢是解題的關鍵點。例如色素分離的柱狀圖中，方柱離原點的遠近，代表其擴散快慢 ；方柱的相對高度，則表示其含量多少。

（3）分析圖中各數(shù)值不同的可能原因，分析橫坐標與縱坐標之間存在的因果關系，做出推測與判斷，實現(xiàn)“圖文”轉化。

【例5】圖7表示某植物的非綠色器官在氧濃度為a、b、c、d時，CO2釋放量和O2吸收量的變化。下列相關敘述錯誤的是 （ ）

A.氧濃度為a時有氧呼吸最弱

B.氧濃度為b時，有氧呼吸消耗葡萄糖的量是無氧呼吸的1/5

C.氧濃度為c時，最適于貯藏該植物器官

D.氧濃度為d時，有氧呼吸強度與無氧呼吸強度相等

【解析】氧氣的吸收量代表有氧呼吸強度，而CO2釋放量代表細胞呼吸強度，包括有氧呼吸和無氧呼吸。因為有氧呼吸中O2的吸收量等于CO2的釋放量，故在某O2濃度時對應的CO2釋放量和O2吸收量的差值就代表無氧呼吸的強度，故O2濃度為a時，O2吸收量為零，所以此時有氧呼吸強度最弱，A選項正確；O2濃度為b時，吸收O2值為3，釋放CO2值為8，經計算有氧呼吸消耗的葡萄糖量為0.5，無氧呼吸消耗的葡萄糖量為2.5，即有氧呼吸消耗葡萄糖的量是無氧呼吸的1/5，B選項正確；O2濃度為c時，釋放出的CO2最少，細胞呼吸最弱，最適于貯藏該植物器官，C選項正確；d濃度時，只有有氧呼吸，D選項錯誤。

【答案】D

在學習生物學相關知識時，對生物教材中的插圖、試卷中的例圖，要盡可能地進行多角度分析和研究，要弄清楚圖中的每一處結構，理解它們所代表的意義。對于考查到的內容要充分理解，沒有考查到的內容也要研究清楚，不能滿足于做題，而要進行拓展、延伸、遷移，做到觸類旁通、舉一反三?？傊?，教師要重視培養(yǎng)學生讀圖、析圖的能力，從而提高他們分析問題和解決問題的能力。