高中生物信息迁移题的特点类型及解题策略

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  由于信息给予题情境新、知识活、能力要求高,能有效地考查学生对信息的处理能力和获取信息解决问题的能力,因而在近年的高考试题中频频亮相。信息给予题的题干一般为文字叙述,有的也辅以图示和数据信息,内容覆盖了生命科学领域的各方面知识,题干的特点往往具有隐蔽性、启发性和迁移性。解答这类型题的关键,是从题干中迅速准确地获取解题所需信息,并将获得的信息迁移到待解答的问题中,所谓“题在书外,意在书中”。迁移的过程就是与所学知识相联系的过程,要注意找出题干信息与所学知识点的衔接点。
  
  一、信息给予题的特点
  
  1.情境新、知识活
  创设情境的题材一般取材较新,富有时代气息,同学们需要对新情境进行认真的分析、归纳,将所学知识迁移到新情境中。
  2.起点高、落点低
  起点高是指信息给予题的命题多取材于重大的生物学成果或经典的生物学实验;落点低是指所问问题往往是利用现有基础知识便能解答的,看似超越大纲,实则紧扣书本。
  3.即时学、即时用
  由于信息题创设的情境新,知识内容新,要求同学们现学现用,迅速捕捉信息并且利用信息,这正是检测大家自学能力及分析解决问题能力的绝妙之处。
  
  二、信息给予题的解题策略
  
  在解答信息给予题时应遵循以下方法:
  1.阅读理解发现信息
  认真阅读题干,能读懂题干给出的新信息,理解题干创设的新情境中的新知识。
  2.提炼信息,发现规律
  结合提出的问题,从材料中提炼出有价值的信息,剔除干扰信息,从中找出规律。
  3.运用规律,联系迁移
  充分发挥联想,将发现的规律和已经有的旧知识放在一起综合考虑和分析,并迁移到要解决的问题中。
  4.类比推理,解答问题
  运用比较、归纳、推理,创造性地解决问题。
  
  三、常见题型
  
  1.文字信息迁移题
  此类试题的特点之一是题在书外,所以审题时先粗读材料,后细审设问。问题或明确或隐蔽,也有问题中套问题,但都是针对材料提出来的,它包含了对材料的理解。然后再推敲材料,把握有效信息找出真实内涵,揭示材料与教材的关系,从而书题结合,确立论点、论据。最后答题时紧扣题意,观点准确,要点全面。
  [例1]阅读、分析下列材料,并结合你所学的知识回答问题:
  细胞衰老是一种正常的生命现象。科学家提出的“端粒学说”阐述了细胞衰老的某些可能机制。端粒是染色体末端的一种特殊结构,其DNA末端含有由简单的串联重复序列(如图中的—TTAGGG—)组成的单链突出段,它们在细胞分裂时不能被完全复制,因而随分裂次数的增加而缩短,除非有端粒酶的存在。端粒酶由RNA和蛋白质组成,其RNA含有与端粒DNA重复序列互补的一个片段(如图中的—AAUCCC—),是合成端粒DNA的模板;其蛋白质用以催化端粒DNA的合成,催化的一种机制如图所示。研究表明:如果细胞中不存在端粒酶的活性,染色体将随分裂次数的增加而变得越来越短,而细胞的后代因必需基因的丢失,最终死亡。在培养的过程中少数长生不老的癌细胞表达出具有有活性的端粒酶和稳定长度的端粒。
  (1)图中“聚合”过程需要______种脱氧核苷酸。端粒酶中蛋白质成分的功能类似于______。
  (2)正常体细胞中不存在端粒酶的活性,你认为新复制出的DNA与亲代DNA完全相同吗?______。体外培养正常成纤维细胞,细胞中的端粒长度与细胞增殖能力呈______关系。
  (3)从材料分析可知,正常体细胞不断走向衰老的生理原因是______。依据“端粒学说”,请提出杭肿瘤药物的作用机制。__________________。
  


  解析:(1)从题图可知,“聚合”过程由“—CCCAAU—”到“—GGGTTA—”,需要C、T、A这三种脱氧核苷酸,相当于由RNA到DNA一条链的过程,故端粒酶中蛋白质的功能类似于逆转录酶;(2)文字材料中“DNA末端含有由简单的串联重复序列组成的单链突出段,它们在细胞分裂时不能被完全复制”和“瘤细胞表现出有活性的端粒酶和稳定长度的端粒”可知,DNA复制是不完全的,端粒长度越长,细胞增殖能力就越大;(3)由材料中“如果细胞中不存在端粒酶的活性,染色体将随每次分裂而变得越来越短,而且由于细胞的后代因必需基因的丢失,最终死亡”可知:正常体细胞不断走向衰老的生理学原因是端粒酶活性的丧失,从而得出相关抗肿瘤药物的作用机制。
  答案:(1)3 逆转录酶 (2)不相同 正相关 (3)端粒酶活性的丧失 抑制端粒酶基因的表达(或剔除端粒酶基因或抑制端粒酶的活性)(只要合理即可)
  [技巧点拨] 构成DNA的基本单位有四种,是由四种不同的碱基决定。合成DNA时需要四种不同的脱氧核苷酸作为原料,还需酶和ATP参与。
  2.曲线信息迁移题
  


  解此类试题要通过阅读和分析图象,理解图象中所表达的生物学内涵,提取有效信息并转换成可以利用的信息,进一步迁移到新情景中去回答问题。
  [例2] 将新鲜肝脏切成大小和厚薄相同的若干块,放入盛有一定体积和浓度的过氧化氢溶液的针筒中,以探究酶促反应的相关问题。根据实验现象与数据分析答题。
  (1)若肝脏为5块时,每隔5min收集一次数据,根据数据绘制出如图所示曲线。气体量不再增加的时间大约在______min后。
  (2)若肝脏为10块,30min时,气体量与肝脏为5块时相比______(填增多、相同或减少)。
  (3)若增大过氧化氢浓度,下列能正确表示气体量变化的曲线是(虚线表示增加后的曲线)
  


  (4)该实验过程中的外界因素(如温度、气压)称为______。下图中能正确表示肝脏对过氧化氢的分解速度与温度之间关系的是
  


  本题是2007年江苏高考试题的变形,要求能从题干图表中获取信息,运用所学知识与观点,通过比较、分析与综合等方法对酶促反应进行解释、推理、做出合理的判断或得出正确的结论。(1)由曲线图可知20min后,气体量不再增加。(2)酶的量增加,反应速率增大,但不影响产物最终的总量。(3)增大过氧化氢浓度,则气体量随之增加。(4)温度、光照和气压等可变因素,对实验结果可能造成影响,属于无关变量;在一定温度范围内,随着温度升高酶的活性增强。
  答案:(1)20 (2)相同 (3)A (4)无关变量C
  [误点警示] 本题考查的知识点表面上是“酶在代谢中的作用”及实验“探究影响酶活性的因素”,实际上是考查影响酶促反应的因素,没有真正涉及考查同学们的实验与探究能力。肝脏对过氧化氢的分解速度与温度之间的关系,很多同学会错选B,这里要注意横坐标温度的具体数值。
  3.图示信息迁移题
  解此类试题应按如下程序进行分析:1.认真阅读,弄清插图的内涵和外延。2.挖掘图像中隐含条件,找出解题所需的必需条件。3.运用已有生物知识比较异同。4.展开联想,抽象思维,修正、补充和检验,得到最适答案。
  [例3] 人脑中有一种抑制性的神经递质——r—氨基丁酸,它是谷氨酸在一种脱羧酶的作用下转变而来的。有一种病,患者在静止或运动时有舞蹈样动作,称为舞蹈病,这是由于患者体内缺乏脱羧酶所致。
  (1)谷氨酸的R基是—C3H5O2,则谷氨酸的分子式为____________。
  (2) r—氨基酸作为一种神经递质,它暂时贮存于内,当神经兴奋时,可以迅速通过______作用释放到突触间隙中,作用于突触后膜上。
  (3)舞蹈病也是一种遗传病,它和人类的数千种遗传病的产生有相似之处,这种病产生的根本原因是______。
  (4)如图所示为某家族舞蹈病的遗传系谱图,据图回答:
  ①这种病属于染色体上______控制的遗传病。
  ②假如在人群中这种病的发病率为万分之一,则Ⅲ1与正常女性婚配,生出一个患舞蹈病的女孩的概率为____________。
  (5)如果要采用基因工程的方法合成脱羧酶;就要获取目的基因,你认为最好的方法是。
  解析:由氨基酸的结构通式可知,将R基替换成—C3H5O2,即可得谷氨酸的分子式。突触小泡内含神经递质,当神经冲动传到轴突末端的突触小体时,突触小体内的突触小泡就释放递质到突触间隙里,使另一个神经元产生兴奋或抑制。舞蹈病产生的根本原因是基因突变,不是染色体变异和基因重组。无中生有为隐性,生女患病为常隐。人群中患病的概率为万分之一,即可得知:aa个体占万分之一,则a的基因频率为1/100,表现正常但基因型为Aa个体的概率为2×(99/100)×(1/100);Ⅲ1个体的基因型为Aa,所以他与正常女性婚配,生出一个患舞蹈病的女孩的概率为1/4×2×(99/100)×(1/100) ×1/2≈0.25%。答案:(1)C5H9O4N (2)突触小泡细胞分泌 (3)基因突变 (4)①常 隐性基因 ②0.25% (5)逆转录法或者化学合成法
  [知识精炼] 做“家族遗传病的遗传系谱”题的前提是必须掌握五大类遗传病的特点和分析判断的方法。1.人类遗传病的类型及相应显著特征是:①常染色体显性遗传病:患者的亲代以上代代有患者(即具有世代连续性);双亲都患病,有可能生不患病的孩子——“有中生无”。②常染色体隐性遗传病:往往有隔代现象;双亲都不患病,有可能生患病的孩子——“无中生有”。③X染色体显性遗传病:除具有常染色体显性遗传病的特点外,还具有“男患者的母亲和女儿一定患病”的特点。④X染色体隐性遗传病:除具有常染色体隐性遗传的特点外,还具有“女患者的父亲和儿子一定患病”的特点。⑤Y染色体遗传病:患者都是男性且有“父——子——孙”的传递规律。2.分析判断的方法步骤如下:第一步:确认或排除伴Y染色体遗传。第二步:判断致病基因是显性还是隐性。第三步:确定致病基因是位于常染色体上还是位于X染色体上。首先考虑为伴X遗传,只有不符合X染色体显性或隐性遗传病的特点时,才可判断为常染色体显性或隐性遗传病。
  4.表格信息迁移题
  表格题大致分为四类:一是根据表格数据或现象得出结论的表格题;二是实验与结论相结合的表格题;三是与实验步骤相关的表格题;四是与生理或生化的变化速度有关的表格题。解表格题常用“三步法”:第一步,看内容,明要点。看表格的内容包括看表格的名称、数据、备注等,另外要明确解题所需的知识要点。第二步,比变量、寻实破。通过对表格中列出的数据进行多方面的比较,才能找到解决问题的突破口。第三步,析原因、找措施。运用看内容所明确的知识要点,分析从数据中找出的问题,针对存在的问题,论述解决的措施。
  [例4] 生产者所制造的有机物质的量被称为初级生产力。下表为地球上主要生态系统的总面积及生产者的净初级生产力(g/m2·y):
  分析表资料回答:
  (1)陆地生态系统中的热带雨林生态系统是生物圈中最主要的能量基地是由于____________。
  (2)造成荒漠密灌林的净初级生产力较低的主要非生物因素是______;而群落结构单一的农田生态系统的净初级生产力却较高的主要原因是______。
  (3)表中所列的生态系统中属于湿地生态系统的是______。
  (4)表中各净初级生产力,除未利用的部分外,其余的去向是______。
  


  (5)按单位面积计算,净初级生产力依热带雨林、湖泊和海洋的顺序减少因为
  A.生产者被食量按此顺序增大
  B.环境温度按此顺序降低
  C.叶绿素含量按此顺序减少
  D.太阳光利用率按此顺序增大
  (6)两个不同生态系统巾,积累在植物和土壤中的有机物比例如图所示,其中表示热带雨林的是图______,这是因为______。
  解析:由于面积广阔,结构复杂,光合效率高,热带雨林是生产力最高的生态系统,而且热带雨林结构复杂,自动调节能力强,温度高,分解者活动旺盛。农田生态系统与自然生态系统相比,人的作用是关键,对人的依赖性强:净初级生产力=初级生产力-自身呼吸消耗,故净初级生产力包括三部分:未利用的部分、被初级消费者摄入体内部分和被分解者利用的部分。答案:(1)面积广阔,结构复杂,光合效率高 (2)水 人们不断从事施肥、灌溉、杀虫、除草等活动 (3)湖、河、沼泽 (4)被初级消费者摄入体内和被分解者利用 (5)C (6)乙 热带雨林温度高,分解者活动旺盛
  [技巧点拨] 本题属于第一类(根据表格数据或现象得出结论),从热带森林生产者的净初级生产力最大,达到2000g/m2·y,可以判定其生产力最高。热带雨林净初级生产力最强,积累在植物和土壤中的有机物比例高,通过表格数据与图形的转换,能很快得到答案。
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