北京
“非連續(xù)性文本”是相對于以句子和段落組成的“連續(xù)性文本”而言的閱讀材料,多以統(tǒng)計圖表、圖畫等形式呈現(xiàn)。它的特點是簡明形象、信息量大、實用性強,在科學研究和日常生活中應用廣泛。從“非連續(xù)性文本”中獲取所需要的信息,得出有意義的結(jié)論,是現(xiàn)代人應具有的閱讀能力和獲取信息素養(yǎng)。
生物高考題中常出現(xiàn)的“非連續(xù)性文本”主要有結(jié)構(gòu)圖、流程圖、曲線圖、柱狀圖、表格等。結(jié)構(gòu)圖主要用來呈現(xiàn)生物和細胞結(jié)構(gòu),流程圖主要用來呈現(xiàn)實驗方案和過程,它們具有明顯的生物學科特色,學生閱讀難度較大。曲線圖、柱狀圖和表格主要用來呈現(xiàn)實驗結(jié)果,所以學生在解讀時必然涉及實驗變量分析。
解讀策略:學生解讀結(jié)構(gòu)圖時先有整體觀,然后按箭頭順序解讀,要注意圖中的細節(jié)和不同符號代表的含義。
【例1】(2017年,北京卷,第29題節(jié)選)學習、記憶是動物適應環(huán)境、使個體得到發(fā)展的重要功能。通過電刺激實驗,發(fā)現(xiàn)學習、記憶功能與高等動物的海馬腦區(qū)(H區(qū))密切相關。
(1)在小鼠H區(qū)的傳入纖維上施加單次強刺激,傳入纖維末梢釋放的______作用于突觸后膜的相關受體,突觸后膜出現(xiàn)一個膜電位變化。
(2)如果在H區(qū)的傳入纖維上施加100次/秒、持續(xù)1秒的強刺激(HFS),在刺激后幾小時之內(nèi),只要再施加單次強刺激,突觸后膜的電位變化都會比未受過HFS處理時高2~3倍,研究者認為是HFS使H區(qū)神經(jīng)細胞產(chǎn)生了“記憶”。如圖1為這一現(xiàn)象可能的機制。
如圖1所示,突觸后膜上的N受體被激活后,Ca2+會以________方式進入胞內(nèi)。Ca2+與_________共同作用,使 C 酶的______發(fā)生改變,C酶被激活。
圖1
(3)為驗證圖1中所示機制,研究者開展了大量工作,如:①對小鼠H區(qū)傳入纖維施以HFS,休息30分鐘后,檢測到H區(qū)神經(jīng)細胞的A受體總量無明顯變化,而細胞膜上的 A 受體數(shù)量明顯增加。該結(jié)果為圖 1 中的________(填圖1中序號)過程提供了實驗證據(jù)。
(4)圖 1 中內(nèi)容從_______水平揭示了學習、記憶的一種可能機制,為后續(xù)研究提供了理論基礎。
【答案】(1)神經(jīng)遞質(zhì)(2)易化擴散(或協(xié)助擴散)
鈣調(diào)蛋白 空間結(jié)構(gòu) (3)①Ⅱ (4)細胞和分子
【解讀】解讀這個圖時,首先從整體上判斷這是一個突觸結(jié)構(gòu)亞顯微示意圖,左側(cè)的傳入纖維末梢形成了突觸前膜,右側(cè)海馬腦區(qū)神經(jīng)細胞的細胞膜參與形成突觸后膜,兩者之間的空隙是突觸間隙。整個圖反映的是突觸中神經(jīng)遞質(zhì)產(chǎn)生和傳遞的過程。
按照從左向右的順序閱讀,突觸前膜釋放神經(jīng)遞質(zhì)谷氨酸(星形符號代表),谷氨酸與突觸后膜上的A受體和N受體特異性結(jié)合。稍加觀察會發(fā)現(xiàn)H區(qū)神經(jīng)細胞內(nèi)的變化從N受體開始。谷氨酸與N受體特異性結(jié)合,使N受體空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,鈣離子通道打開,鈣離子(圖1所示小黑點)從突觸間隙通過協(xié)助擴散(小黑點的數(shù)量代表濃度高低,鈣離子從高濃度向低濃度運輸)進入海馬腦區(qū)神經(jīng)細胞,與鈣調(diào)蛋白(小的橢圓形圖示)特異性結(jié)合,然后與鈣離子結(jié)合的鈣調(diào)蛋白又與C酶(圓形圖示)結(jié)合,使C酶空間結(jié)構(gòu)改變,從無活性狀態(tài)變?yōu)橛谢钚誀顟B(tài)(C酶的活化過程)。這一部分學生基本都能解讀清楚。
活化的C酶影響兩個生理過程,學生在此處就有些模糊,不知該如何解讀,這時可以按照圖中箭頭的方向并結(jié)合羅馬數(shù)字順序進行解讀。過程Ⅱ的含義是活化的C酶促進含A受體的囊泡運輸?shù)郊毎げ⑴c之融合,使A受體到達細胞膜上,但是一定要注意此時A受體并不在突觸后膜上,經(jīng)過過程Ⅲ以后,A受體才到達突觸后膜,所以經(jīng)過過程Ⅱ和Ⅲ,突觸后膜上A受體的數(shù)量增加。在這部分內(nèi)容中,學生易將A受體和A受體的胞內(nèi)肽段混淆,原因就是沒有細致閱讀不同符號代表的含義。過程Ⅰ的含義是活化的C酶催化了A受體胞內(nèi)肽段的磷酸化,使A受體活性增強。谷氨酸與磷酸化的A受體結(jié)合,使鈉離子通道打開,鈉離子進入細胞內(nèi),增強了突觸后膜的電位變化。學生對于蛋白質(zhì)的磷酸化不理解,看到ATP水解為ADP,就僅以為這是一個耗能的過程,實際上這個過程主要是蛋白質(zhì)磷酸化。C酶是一種蛋白激酶,蛋白質(zhì)的磷酸化是調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)活性的重要機制,這一過程在細胞信號轉(zhuǎn)導的過程中發(fā)揮重要作用。
綜上,谷氨酸與N受體結(jié)合,使鈣離子通過協(xié)助擴散的方式進入細胞與鈣調(diào)蛋白結(jié)合激活C酶,激活的C酶可以增加突觸后膜A受體的數(shù)量,增強A受體的活性,當再次施加刺激后,谷氨酸與A受體結(jié)合,使更多鈉離子進入突觸后膜,增強了突觸后膜的電位變化,產(chǎn)生了“記憶”。若H區(qū)神經(jīng)細胞的A受體總量無明顯變化,而細胞膜上的A受體數(shù)量明顯增加,則這一結(jié)果為過程Ⅱ(A受體蛋白從胞內(nèi)到膜上的過程)提供實驗證據(jù)。該研究過程涉及細胞膜等細胞結(jié)構(gòu),還涉及細胞中的蛋白質(zhì)等分子,所以是從細胞與分子水平揭示了記憶機制。
解讀策略:在解題前按照順序瀏覽,一般實驗流程圖都會說明最后的檢測結(jié)果,檢測結(jié)果就是因變量的檢測指標,進而以此尋找因變量和自變量。
【例 2】如圖 2 所示實驗能夠說明 ( )
圖2
A.病毒抗原誘導B細胞分化的作用
B.漿細胞產(chǎn)生抗體的作用
C.病毒刺激淋巴細胞增殖的作用
D.效應T淋巴細胞的作用
【答案】D
【解讀】據(jù)圖2可知,將LCM病毒注射到實驗小鼠體內(nèi),4~5天后分離淋巴細胞,加入到被LCM病毒感染的51Cr標記的同種小鼠細胞中,培養(yǎng)4小時,然后對培養(yǎng)液離心,測定上清液中51Cr的釋放量。51Cr原本是在標記小鼠的細胞中,經(jīng)過培養(yǎng),51Cr從細胞中釋放出來,說明被LCM病毒感染的51Cr標記的同種小鼠細胞(即靶細胞)裂解了,只有細胞免疫的效應T細胞才能裂解靶細胞,說明分離出的淋巴細胞中有效應T細胞,所以D選項正確。
根據(jù)上述分析可知該實驗的因變量為是否發(fā)生細胞免疫,自變量是LCM病毒,實驗目的是探究小鼠對LCM病毒的免疫機制,題中所示是實驗組,對照組應該是將LCM病毒改為等量生理鹽水,其他處理相同。實驗組中分離出的淋巴細胞既有針對LCM病毒的特異性淋巴細胞,又有其他淋巴細胞,對照組的作用是排除其他淋巴細胞對實驗結(jié)果的干擾。
解讀策略:在解題前先讀圖注,讀懂橫縱坐標的含義和單位。一般來說縱坐標代表因變量的檢測指標,橫坐標代表自變量。解讀時考慮隨著橫坐標的變化,縱坐標如何變化,對照組在哪里,最高點和最低點的含義是什么,交點和拐點的含義是什么。
【例3】(2018年,北京市朝陽區(qū)一模,第2題)單細胞浮游植物杜氏鹽藻是最耐鹽的光合生物之一。研究發(fā)現(xiàn),K+濃度對杜氏鹽藻的生長繁殖具有重要作用(如圖3)。下列說法合理的是 ( )
圖3
A.每天需定時對杜氏鹽藻逐個計數(shù)以繪制生長曲線
B.4mmol/L的K+對杜氏鹽藻生長繁殖具有抑制作用
C.杜氏鹽藻的高耐鹽性是其與環(huán)境共同進化的結(jié)果
D.若將K+替換成Na+,則得到的實驗結(jié)果也一定相同
【答案】C
【解讀】圖3的曲線名稱是不同K+濃度下杜氏鹽藻的生長曲線,橫坐標為時間,單位是天(d);縱坐標為細胞密度,單位是105個/mL。自變量是時間和K+濃度,因變量是杜氏鹽藻的生長繁殖情況,檢測指標是細胞密度。當題目涉及多個自變量時,應該根據(jù)單一變量原則分析,在濃度一定時,隨著時間的延長,細胞密度增加,其中培養(yǎng)在8mmol/L和12mmol/L的K+中的杜氏鹽藻在5天后細胞密度不再增加,0~4mmol/L的K+中的杜氏鹽藻在11天后細胞密度不再增加。在同一時間點,杜氏鹽藻在1mmol/L 和 4mmol/L 的 K+中的細胞密度大于 0mmol/L 的K+中的細胞密度,其余低于0mmol/L的K+。
從縱坐標看,杜氏鹽藻細胞密度單位是105個/mL,無法逐個計數(shù),只能搖勻后隨機取樣用血球計數(shù)板來計數(shù),所以A項錯誤;0mmol/L的K+組是對照組,4mmol/L的K+組細胞密度大于對照組,所以4mmol/L的K+對杜氏鹽藻生長繁殖具有促進作用,B項錯誤;K+的作用結(jié)果不能代表Na+對實驗結(jié)果的影響,所以D項錯誤。
解讀策略:柱狀圖和曲線圖很相似,都要關注圖注,解讀橫縱坐標,找到對照組,確定數(shù)據(jù)變化趨勢。當有多個自變量時,一定遵循單一變量原則進行分析。
【例4】(2017年,北京海淀期末,第34題)中藥是我國勞動人民幾千年來與疾病作斗爭的有力武器,是祖國醫(yī)藥的重要組成部分。研究者通過構(gòu)建糖尿病大鼠模型,研究了中藥方劑對糖尿病模型大鼠的影響,實驗處理及結(jié)果如圖4所示。
圖4
(1)據(jù)圖4可知,模型組大鼠的空腹血糖含量增加了大約___________%,這是由于構(gòu)建糖尿病模型時,注射的藥物破壞了胰島 B 細胞,___________降低,胰島素分泌量減少,靶細胞____________葡萄糖減少,使血糖明顯升高。
(2)中藥組大鼠空腹血糖___________模型組。研究者推測中藥具有治療糖尿病的效果,證實這一推測還需要檢測四組大鼠血液中__________的含量。
(3)依據(jù)上述結(jié)果,研究者認為與西藥相比,中藥在治療糖尿病方面更有優(yōu)勢,理由是_______________________________。
【答案】(1)500 胰島B細胞面積比 攝取、利用和儲存 (2)顯著低于 胰島素 (3)中藥組控制血糖含量的效果與西藥組相近,但是胰島B細胞的面積比顯著高于西藥組
【解讀】由圖4可知,橫坐標是實驗分組,正常組為空白對照,故沒有對大鼠做處理,模型組是隱性對照,大鼠患有糖尿病但是沒有用降糖藥物處理,所以它的空腹血糖含量最高,胰島B細胞面積比最低。西藥組代表只用西藥處理的糖尿病模型大鼠,中藥組代表只用中藥處理的糖尿病模型大鼠??v坐標一個是空腹血糖含量,單位是mmol/L,對應陰影代表的柱狀圖;另一個是胰島B細胞面積比,對應斜線代表的柱狀圖。實驗自變量是不同的藥劑,因變量是對糖尿病大鼠的影響,檢測指標是空腹血糖含量和胰島B細胞面積比。
圖中有兩類、八個柱狀圖,解題時要化繁為簡,有序分析。首先比較各組的空腹血糖含量即陰影柱狀圖,發(fā)現(xiàn)中藥組和西藥組都高于正常組低于模型組,中藥組略高于西藥組,說明中西藥都能降血糖,兩者效果相差不大,或者西藥組效果略好于中藥組。接著比較胰島B細胞面積比,發(fā)現(xiàn)中藥組和西藥組均高于模型組低于正常組,但是中藥組效果明顯優(yōu)于西藥組。
根據(jù)分析,(1)模型組大鼠的空腹血糖含量增加的百分比應該是模型組減去正常組的值,再除以模型組,即(30-5)/5=500%。由分析可知模型組的胰島B細胞面積比低于正常組,可知在模型組大鼠體內(nèi),胰島B細胞面積比降低,胰島B細胞結(jié)構(gòu)被破壞,影響了胰島素分泌。(2)由分析可知,縱坐標是空腹血糖含量,因此欲驗證降血糖效果,不能再檢測血糖,只能檢測胰島素含量。(3)由上文的分析可知中藥組控制血糖含量的效果與西藥組相近,但是胰島B細胞的面積比顯著高于西藥組,所以中藥在治療糖尿病方面更有優(yōu)勢。
解讀策略:認真讀表頭的各項內(nèi)容,注意單位。可按照先橫后縱或者先縱后橫的順序閱讀表內(nèi)數(shù)據(jù)。
【例5】(2018年,北京市西城區(qū)一模,第3題)某研究小組觀察運動對糖尿病大鼠部分生理指標的影響。糖尿病大鼠經(jīng)過6~7周運動訓練后,測得數(shù)據(jù)如下表。下列分析錯誤的是 ( )
組別 樣本數(shù)量(只)體重增加(g /d)血糖(mmol /L)血胰島素(Mu /L)骨骼肌細胞膜上胰島素受體數(shù)量相_對_值____正常組___________10__________________2.63_______________6.80______19_.0_2_____77.8_0__
續(xù)表
A.患糖尿病可導致大鼠生長緩慢,運動訓練能促進糖尿病大鼠生長
B.與正常組相比,糖尿病非運動組大鼠吸收利用轉(zhuǎn)化葡萄糖效率高
C.糖尿病非運動組大鼠胰島素受體數(shù)量增加與胰島素含量降低有關
D.運動訓練能促進糖尿病大鼠胰島素的分泌,并顯著降低血糖濃度
【答案】B
【解讀】由表可知,該實驗分三組,每組的樣本數(shù)量相同,都檢測了體重增加量、血糖、血胰島素和骨骼肌細胞膜上胰島素受體數(shù)量相對值,這些檢測指標都反映了運動對糖尿病大鼠的影響。
比較正常組和兩個糖尿病組的體重增加量,會發(fā)現(xiàn)糖尿病組的體重增加量顯著低于正常組,但是糖尿病運動組的體重增加量高于糖尿病非運動組,所以A項正確;糖尿病非運動組的血糖含量顯著高于糖尿病正常組,血胰島素含量顯著低于正常組,胰島素可以促進組織細胞攝取利用轉(zhuǎn)化葡萄糖,所以糖尿病非運動組大鼠吸收利用轉(zhuǎn)化葡萄糖效率低于正常組,所以B項錯誤;大多數(shù)情況下,血胰島素的濃度對胰島素受體數(shù)量呈現(xiàn)負向調(diào)節(jié),胰島素濃度越低,胰島素受體數(shù)量越高,所以C項正確;糖尿病運動組的胰島素含量高于糖尿病非運動組,血糖含量低于糖尿病非運動組,所以D項正確。
綜上所述,在解讀“非連續(xù)性文本”時學生既需要具有分析變量的能力,還需要細致周到的觀察能力和語言表述能力等。要提高學生解讀這類文本的能力,不但需要教師方法的指導,而且需要精選有代表性的試題進行分類專項訓練,讓學生在反復練習中自己體會閱讀方法,總結(jié)規(guī)律,學生才會真收獲,真提高。