常見坐標(biāo)曲線知識(shí)歸納與透析

1、常見坐標(biāo)曲線知識(shí)歸納與透析 生物坐標(biāo)曲線題是借助數(shù)學(xué)方法來(lái)分析生命現(xiàn)象，從而揭示出生物體結(jié)構(gòu)、生理等方面的本質(zhì)特性。它可以考查多個(gè)知識(shí)點(diǎn)，涉及到生物學(xué)的各個(gè)方面，具有情景新、重能力、區(qū)分度高的特點(diǎn)?，F(xiàn)將高中生物人教版教材中所涉及到與坐標(biāo)曲線題有關(guān)的知識(shí)歸納透析如下： 1 “V”型曲線和“”型曲線曲線走勢(shì)： “”型曲線（圖A）：在一定橫坐標(biāo)范圍內(nèi)，縱坐標(biāo)隨著橫坐標(biāo)的增加而不斷增大；當(dāng)橫坐標(biāo)達(dá)到一定值后，縱坐標(biāo)隨著橫坐標(biāo)的增加而逐漸減少?！癡”型曲線（圖B）的走勢(shì)，則與“”型曲線相反。相關(guān)變量：“”型曲線：溫度對(duì)酶的活性的影響；pH值對(duì)酶的活性的影響；生長(zhǎng)素濃度對(duì)植物器官（根、芽、莖）生長(zhǎng)（或生長(zhǎng)

2、速率）的影響；溫度（或pH）與呼吸作用強(qiáng)度、光合作用強(qiáng)度的關(guān)系；植物葉片中干物質(zhì)積累量與葉面積指數(shù)的關(guān)系；群落中物種的豐富度與地球緯度的關(guān)系；發(fā)生質(zhì)壁分離及復(fù)原的植物細(xì)胞，其細(xì)胞液濃度（或細(xì)胞吸水能力）大小與時(shí)間的關(guān)系；在食物鏈中，被捕食者被捕殺前后在數(shù)量上的變化與時(shí)間的關(guān)系；在生活資源有限的條件時(shí)，種群的增長(zhǎng)率與時(shí)間（或種群數(shù)量）的關(guān)系；植物葉片中K含量與葉齡的關(guān)系等。“V”型曲線：溫度(或pH)對(duì)酶的活性（用反應(yīng)物的剩余量來(lái)表示）的影響；DNA的溶解度與NaCl溶液濃度之間的關(guān)系；害蟲的種群密度與殺蟲劑使用次數(shù)的關(guān)系；種子萌發(fā)時(shí)，種子的干重與萌發(fā)時(shí)間的關(guān)系；酵母菌的呼吸強(qiáng)度與O2濃度的關(guān)系

3、；發(fā)生質(zhì)壁分離及復(fù)原的植物細(xì)胞，其原生質(zhì)層（或液泡）體積大小與時(shí)間的關(guān)系；綠色植物在夏季中午出現(xiàn)光合午休現(xiàn)象時(shí)，光合作用強(qiáng)度與時(shí)間的關(guān)系等等。例1下列甲、乙、丙三圖分別表示有關(guān)生物學(xué)過(guò)程，對(duì)其曲線變化的描述中正確的是（）甲圖中，A點(diǎn)的生長(zhǎng)素濃度促進(jìn)植物生長(zhǎng)，C點(diǎn)的生長(zhǎng)素濃度抑制生長(zhǎng)甲圖中，若B點(diǎn)為莖背光側(cè)的生長(zhǎng)素濃度，則C點(diǎn)時(shí)不可能為莖向光側(cè)的生長(zhǎng)素濃度乙圖B點(diǎn)時(shí)的害蟲種群抗藥個(gè)體所占百分比大于A點(diǎn)的害蟲種群抗藥個(gè)體所占百分比乙圖A點(diǎn)時(shí)，害蟲不存在抗藥個(gè)體丙圖曲線表示胰麥芽糖酶對(duì)淀粉水解為麥芽糖的催化特性丙圖曲線表示腸脂肪酶對(duì)脂肪水解為甘油和脂肪酸的催化特性丁圖曲線表示溫度從0M變化過(guò)程中，酶

4、的活性逐漸降低丁圖曲線表示pH值從6升高到8，酶的最適溫度不變A B C D解析：主要考查對(duì)坐標(biāo)曲線及其特殊點(diǎn)含義的理解能力。從甲圖看出，A、B、C三點(diǎn)均能促進(jìn)植物生長(zhǎng)。若B點(diǎn)為莖背光側(cè)的生長(zhǎng)素濃度，則向光側(cè)的生長(zhǎng)素濃度在B點(diǎn)以前曲線上任一點(diǎn)均可，因?yàn)楸彻鈧?cè)的生長(zhǎng)素濃度大于向光側(cè)的生長(zhǎng)素濃度，兩者都是促進(jìn)生長(zhǎng)且背光側(cè)生長(zhǎng)的比向光側(cè)要快。圖乙中，曲線上每一點(diǎn)具有抗藥性的害蟲個(gè)體，但其所占百分比是CBA。酶具有專一性，胰麥芽糖酶只能催化麥芽糖的水解；胰液、腸液的pH一般在8.09.0左右。丁圖中，縱坐標(biāo)用反應(yīng)物的剩余量來(lái)表示酶的活性，溫度從0M變化過(guò)程中，酶的活性是逐漸增強(qiáng)的；而pH值從6升高到8

5、，酶的最適溫度不變，為溫度M。答案 D2 “”型曲線及其變型曲線曲線走勢(shì)“”型曲線(圖C)走勢(shì)：在一定橫坐標(biāo)范圍內(nèi)，縱坐標(biāo)隨橫坐標(biāo)的增加而不斷增大；當(dāng)橫坐標(biāo)超過(guò)某個(gè)值時(shí)，縱坐標(biāo)隨橫坐標(biāo)增加而趨于平緩或不變。它的變形曲線一般有圖中C1、C2、C3所示的幾種曲線，其走勢(shì)和它基本相同，主要區(qū)別是起點(diǎn)不同。相關(guān)變量：“”型曲線：有氧呼吸強(qiáng)度與O2濃度的關(guān)系；植物細(xì)胞吸收礦質(zhì)元素離子速率與呼吸強(qiáng)度的關(guān)系；主動(dòng)運(yùn)輸某種物質(zhì)（如K+）的數(shù)量與呼吸強(qiáng)度的關(guān)系；ATP的產(chǎn)生量與呼吸強(qiáng)度的關(guān)系；物質(zhì)運(yùn)輸以協(xié)助擴(kuò)散或主動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞竭M(jìn)行時(shí)，物質(zhì)運(yùn)輸速率與物質(zhì)濃度的關(guān)系；酶促反應(yīng)速度與反應(yīng)物濃度的關(guān)系；在環(huán)境有限時(shí)，種

6、群的種內(nèi)斗爭(zhēng)與種群數(shù)量的關(guān)系；植物光合作用強(qiáng)度與光照強(qiáng)度的關(guān)系；一對(duì)等位基因的雜合子，其自交后代中純合子的數(shù)量與其自交代數(shù)的關(guān)系等。 “”型變形曲線：C1曲線：細(xì)胞呼吸強(qiáng)度與O2濃度的關(guān)系；ATP生成量與O2濃度的關(guān)系；植物細(xì)胞吸收礦質(zhì)元素離子速率與O2濃度的關(guān)系；主動(dòng)運(yùn)輸某種物質(zhì)（如K+）的數(shù)量與O2濃度關(guān)系；自然狀態(tài)下，種群數(shù)量與時(shí)間的關(guān)系（即種群數(shù)量的S型增長(zhǎng)曲線）；發(fā)生滲透吸水的細(xì)胞重量與時(shí)間的關(guān)系；質(zhì)壁分離后進(jìn)行復(fù)原的細(xì)胞重量與時(shí)間關(guān)系。C2曲線：植物光合作用強(qiáng)度與CO2濃度的關(guān)系。C3曲線：植物CO2吸收量與光照強(qiáng)度的關(guān)系；植物O2釋放量與光照強(qiáng)度的關(guān)系；植物有機(jī)物的積累量與光照強(qiáng)

7、度的關(guān)系等。例2如圖所示為研究光照強(qiáng)度和CO2濃度對(duì)某植物光合作用速率的影響。下列敘述中不正確的是（ ）A.曲線中a點(diǎn)轉(zhuǎn)向b點(diǎn)，葉綠體中C3濃度降低B.曲線中b點(diǎn)轉(zhuǎn)向d點(diǎn)，葉綠體中C5濃度升高C.曲線中b點(diǎn)轉(zhuǎn)向c點(diǎn)，葉綠體中C5濃度幾乎不變D.d點(diǎn)時(shí)，影響光合作用的環(huán)境因素主要有光照強(qiáng)度、二氧化碳濃度、溫度等等解析：主要考查了影響光合作用的因素。在CO2濃度為1%的曲線上，從a點(diǎn)到b點(diǎn)即增加光照強(qiáng)度，光反應(yīng)加快產(chǎn)生的ATP、H增多，使得暗反應(yīng)也加快，故C3含量降低；從b點(diǎn)到c點(diǎn)雖增加了光照強(qiáng)度，但受溫度和CO2濃度的限制，暗反應(yīng)不在增加從而導(dǎo)致光合作用強(qiáng)度趨于平緩，故C5含量基本不變。在光照強(qiáng)

8、度相同時(shí)， d點(diǎn)的CO2濃度比b點(diǎn)要低，會(huì)影響到CO2的固定，故C5含量增加。從中可以看出，影響d點(diǎn)光合作用的主要環(huán)境因素是CO2濃度等。 答案 D 3 “”型曲線與“”型曲線曲線走勢(shì)： “”型曲線（圖D）走勢(shì)：在一定的橫坐標(biāo)范圍內(nèi)，縱坐標(biāo)隨橫坐標(biāo)增加而不斷增加?！啊毙颓€（圖E）走勢(shì)則相反：在一定的橫坐標(biāo)范圍內(nèi)，縱坐標(biāo)隨橫坐標(biāo)增加而不斷減小。相關(guān)變量： “”型曲線：在理想條件下，種群數(shù)量與時(shí)間的關(guān)系（即種群數(shù)量的J型增長(zhǎng)曲線）；變溫動(dòng)物耗氧量與環(huán)境溫度的關(guān)系；蛙的受精卵發(fā)育成囊胚的過(guò)程中，細(xì)胞數(shù)量（或核DNA的含量）與時(shí)間（或細(xì)胞有絲分裂次數(shù)）的關(guān)系；細(xì)菌進(jìn)行二分裂時(shí)，產(chǎn)生的細(xì)菌數(shù)量與分裂時(shí)

9、間的關(guān)系等。“”型曲線：一對(duì)等位基因的雜合子，其自交后代中雜合子的數(shù)量與雜合子自交代數(shù)的關(guān)系；無(wú)氧呼吸與O2濃度的關(guān)系；恒溫動(dòng)物耗氧量與環(huán)境溫度的關(guān)系；發(fā)生滲透作用失水(或質(zhì)壁分離)的細(xì)胞重量與時(shí)間的關(guān)系；盛有一定濃度蔗糖溶液的透析袋放在蒸餾水中，透析袋中蔗糖溶液濃度與時(shí)間的關(guān)系；蛙的受精卵發(fā)育成囊胚的過(guò)程中，每個(gè)細(xì)胞的體積與分裂時(shí)間的關(guān)系；抗利尿激素分泌量與飲水量的關(guān)系；T細(xì)胞濃度與HIV濃度的關(guān)系；在激素分泌的負(fù)反饋調(diào)節(jié)過(guò)程中，促甲狀腺激素釋放激素、促甲狀腺激素的濃度與甲狀腺激素濃度的關(guān)系；在激素分泌的負(fù)反饋調(diào)節(jié)過(guò)程中，促性腺激素釋放激素、促性腺激素的濃度與性激素濃度的關(guān)系等。例3 （20

10、01廣東19）下圖表示蛙的受精卵發(fā)育至囊胚過(guò)程中，DNA總量、每個(gè)細(xì)胞體積、所有細(xì)胞體積之和、有機(jī)物總量的變化趨勢(shì)（橫坐標(biāo)指發(fā)育時(shí)間）。其中正確的是( )A.B.C. D.解析:本題的信息是以坐標(biāo)曲線的形式出現(xiàn)，重點(diǎn)考查了蛙的受精卵發(fā)育至囊胚過(guò)程中DNA總量、每個(gè)細(xì)胞體積、所有細(xì)胞體積之和、有機(jī)物總量的變化趨勢(shì)，出題角度較新穎，綜合性強(qiáng)，要求學(xué)生能從多個(gè)角度分析：受精卵發(fā)育至囊胚過(guò)程中，由于卵裂，細(xì)胞數(shù)目增加，每個(gè)分裂形成的細(xì)胞都有一份DNA，因此DNA總量隨時(shí)間增加而增多；在卵裂過(guò)程中，細(xì)胞以幾何級(jí)數(shù)不斷分裂，每個(gè)細(xì)胞體積隨時(shí)間增長(zhǎng)而減小；在分裂過(guò)程，由于需要大量的能量，而能量的來(lái)源主要來(lái)自

11、呼吸作用，呼吸過(guò)程需要分解有機(jī)物，故選A。答案 A4 “”型曲線與“”型曲線曲線走勢(shì)：“”型曲線（圖F）走勢(shì)：在一定的橫坐標(biāo)范圍內(nèi)，縱坐標(biāo)隨橫坐標(biāo)的增加而保持不變。“”型曲線（圖G）走勢(shì)：在一定的橫坐標(biāo)范圍內(nèi)，縱坐標(biāo)隨著橫坐標(biāo)的增加而不斷增加，兩者成正比關(guān)系。相關(guān)變量： “”型曲線：有絲分裂過(guò)程中，DNA含量與前、中、后期的關(guān)系，染色體數(shù)目與分裂間期、前期、中期的關(guān)系等；自由擴(kuò)散或協(xié)助擴(kuò)散與氧氣濃度的關(guān)系；哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞吸收氨基酸與氧濃度的關(guān)系；在理想條件下種群數(shù)量呈J型增長(zhǎng)曲線時(shí)，種群的增長(zhǎng)率與時(shí)間的關(guān)系；蛙的受精卵發(fā)育至囊胚過(guò)程中，所有細(xì)胞體積之和（或總胚胎體積）與分裂時(shí)間的關(guān)系等?！啊?/p>

12、型曲線：自由擴(kuò)散的運(yùn)輸速率與物質(zhì)濃度的關(guān)系；在反應(yīng)物足夠且其他條件適宜的條件下，酶促反應(yīng)速率與酶濃度的關(guān)系等。5 “”型曲線曲線走勢(shì)（圖H）：在一定橫坐標(biāo)范圍內(nèi)，曲線a隨著橫坐標(biāo)的增大而增大，曲線b則隨著橫坐標(biāo)的增大而減小。相關(guān)變量：生態(tài)系統(tǒng)的抵抗力穩(wěn)定性(a）、恢復(fù)力穩(wěn)定性(b)與生態(tài)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度（或物種豐富度）的關(guān)系；植物根、芽（或莖）的生長(zhǎng)速率與一定的生長(zhǎng)素濃度之間的關(guān)系；在水平衡調(diào)節(jié)過(guò)程中，抗利尿激素分泌量、細(xì)胞外液滲透壓變化與時(shí)間的關(guān)系；胰島素、胰高血糖素（腎上腺素）的含量變化與血糖濃度的關(guān)系；變溫動(dòng)物、恒溫動(dòng)物的耗氧量與環(huán)境溫度的關(guān)系； 酵母菌進(jìn)行有氧呼吸、無(wú)氧呼吸的強(qiáng)度

13、與O2濃度的關(guān)系；植物細(xì)胞的細(xì)胞液濃度（或細(xì)胞吸水能力）、原生質(zhì)層的體積（或液泡體積）與發(fā)生質(zhì)壁分離（或復(fù)原）時(shí)間的關(guān)系；在競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系中，兩個(gè)競(jìng)爭(zhēng)者的種群數(shù)量與時(shí)間的關(guān)系；在激素分泌的負(fù)反饋調(diào)節(jié)過(guò)程中，甲狀腺激素（或性激素）、促甲狀腺激素（或促性腺激素）與時(shí)間的關(guān)系；在體液免疫過(guò)程中，抗體數(shù)量、抗原（如病菌等）數(shù)量與一段時(shí)間的關(guān)系；艾滋病感染者在某一時(shí)期內(nèi)，體內(nèi)T淋巴細(xì)胞濃度、HIV濃度與時(shí)間的關(guān)系；葉綠體體內(nèi)H和ATP的生成量、C3化合物的剩余量與光照強(qiáng)度的關(guān)系；長(zhǎng)日照植物、短日照植物的開花時(shí)間和日照時(shí)間長(zhǎng)短之間的關(guān)系；某細(xì)胞有絲分裂過(guò)程中染色體的著絲點(diǎn)與中心粒之間的平均距離、著絲點(diǎn)分裂后形成

14、的兩個(gè)子染色體的著絲點(diǎn)之間距離與時(shí)間的關(guān)系等。例4將植物橫放，測(cè)量根和莖生長(zhǎng)素濃度與其生長(zhǎng)狀況的關(guān)系如甲圖所示。則曲線上P點(diǎn)最可能對(duì)應(yīng)于乙圖中的位置是( ) Aa Bb Cc Dd解析：主要考查了生長(zhǎng)素的作用特點(diǎn)。甲圖顯示P點(diǎn)濃度時(shí)生長(zhǎng)lcm所需時(shí)間較多，即促進(jìn)作用很弱。乙圖中由于重力的影響，對(duì)根來(lái)說(shuō)：c點(diǎn)的生長(zhǎng)素濃度低，促進(jìn)生長(zhǎng)的較快；d點(diǎn)因重力影響生長(zhǎng)素濃度較高，抑制生長(zhǎng)，使該側(cè)細(xì)胞伸長(zhǎng)生長(zhǎng)慢。對(duì)莖來(lái)說(shuō)：生長(zhǎng)素的濃度a點(diǎn)b點(diǎn)，a點(diǎn)和b點(diǎn)都促進(jìn)莖的生長(zhǎng)，其中b點(diǎn)生長(zhǎng)更快些。因此，甲圖P點(diǎn)最可能對(duì)應(yīng)乙圖中的d點(diǎn)。答案 D6 “”型曲線曲線走勢(shì)：可以簡(jiǎn)單的理解成兩個(gè)“”型曲線走勢(shì)的疊加。相關(guān)變量

15、：植物根、芽（或莖）的生長(zhǎng)速率與生長(zhǎng)素濃度的關(guān)系；不同種植物（如雙子葉植物、單子葉植物雜草）的生長(zhǎng)速率與生長(zhǎng)素濃度的關(guān)系；不同酶（如唾液淀粉酶和胰淀粉酶）的活性與pH的關(guān)系；捕食關(guān)系中，被捕食者與捕食者的數(shù)量與時(shí)間的關(guān)系；綠色植物中葉綠素a、葉綠素b吸收光能的百分比與光的波長(zhǎng)（如藍(lán)紫光區(qū)域、紅橙光區(qū)域）的關(guān)系等。例5某科學(xué)家用放射性同位素分別標(biāo)記的T和U培養(yǎng)基培養(yǎng)蠶豆根尖分生區(qū)細(xì)胞，觀察其有絲分裂，已知蠶豆有絲分裂周期為20小時(shí)，根據(jù)這兩種堿基被細(xì)胞利用的速率繪制的曲線如右圖所示。下列對(duì)此結(jié)果的分析中，不正確的是（ ） A.b點(diǎn)時(shí)刻，細(xì)胞正大量合成RNA B.d點(diǎn)時(shí)刻，細(xì)胞中DNA含量達(dá)到最大

16、值 C.ce階段，細(xì)胞最容易發(fā)生基因突變D.在顯微鏡下，處于ae階段的細(xì)胞數(shù)目最多解析：根據(jù)題意可知，圖中曲線主要處于有絲分裂的分裂間期。因?yàn)榭v坐標(biāo)表示堿基的利用速率，故b點(diǎn)表示大量合成RNA，d點(diǎn)表示大量合成DNA，而不是DNA量達(dá)到最大值，其最大值大約在e點(diǎn)?？梢?，正確理解縱坐標(biāo)是最關(guān)鍵的。 答案 B7 與計(jì)算有關(guān)的坐標(biāo)曲線 有些坐標(biāo)曲線，可通過(guò)具體的數(shù)量更為準(zhǔn)確表示生命活動(dòng)與相關(guān)因素之間的關(guān)系，常伴隨著一些生物量的計(jì)算，此類題難度較大。常見的有：無(wú)氧呼吸與有氧呼吸之間的生物量關(guān)系；光合作用和呼吸作用之間的物質(zhì)計(jì)算關(guān)系；細(xì)胞分裂過(guò)程中染色體與DNA的數(shù)量關(guān)系等等。例6 現(xiàn)有一瓶混有酵母菌和

17、葡萄糖的培養(yǎng)液，通入不同濃度的氧氣時(shí)，其產(chǎn)生的酒精和二氧化碳的量如圖所示（兩種呼吸作用速率相等），則在氧氣濃度為a時(shí)（ ） B.67%的酵母菌進(jìn)行發(fā)酵 C.23%的酵母菌進(jìn)行發(fā)酵解析：主要考查有氧呼吸和無(wú)氧呼吸有關(guān)的計(jì)算。由圖中的氧濃度為a時(shí)讀出酒精為6mol，根據(jù)無(wú)氧呼吸的化學(xué)反應(yīng)式：C6H12O6酶2CO2+2C2H5OH+能量，可知無(wú)氧呼吸消耗了3mol葡萄糖，產(chǎn)生了6mol二氧化碳。而氧濃度為a時(shí)的二氧化碳的釋放量為15mol，可知有氧呼吸放出的二氧化碳為9mol，所以酵母菌既進(jìn)行有氧呼吸，也進(jìn)行無(wú)氧呼吸。根據(jù)有氧呼吸的化學(xué)反應(yīng)式：C6H12O6 + 6O2 + 6H2O酶6CO2 +

18、 12H2O + 能量,可知有氧呼吸消耗了1.5mol的葡萄糖，故有2/3的酵母菌進(jìn)行了無(wú)氧呼吸。 答案 B 例7 (2007山東，8)以測(cè)定的CO2吸收量與釋放量為指標(biāo)，研究溫度對(duì)某綠色植物光合作用與呼吸作用的影響，結(jié)果如圖所示。下列分析正確的是（ ） A.光照相同時(shí)間，35時(shí)光合作用制造的有機(jī)物的量與30相等B.光照相同時(shí)間，在20條件下植物積累的有機(jī)物的量最多時(shí)，光合作用制造的有機(jī)物的量開始減少解析：主要考查了光合作用與呼吸作用有機(jī)物產(chǎn)生（消耗）與溫度、光照等的關(guān)系以及綜合分析能力。在黑暗條件下，光合作用不能進(jìn)行，只能進(jìn)行呼吸作用；在光照下，光合作用和呼吸作用都進(jìn)行，測(cè)的值是光合作用吸收的CO2量-呼吸作用釋放CO2的量的差。在兩曲線的交點(diǎn)（約32時(shí)），呼吸作用釋放CO2的量是3.50mg/h，而光合作用吸收CO2的量是3.50+3.50=7.00mg/h，可知道光合作用的強(qiáng)度明顯大于呼吸作用的強(qiáng)度，所以D錯(cuò)誤。在光照相同時(shí)間的條件下，在30時(shí)，光合作用吸收的CO2量=3.00（呼吸作用）+3.50（光下）=6.50mg/h；在35時(shí)，光合作用吸收的CO2量=3.50（呼吸作用）+ 3.00（光下）=6.50mg/h。即35時(shí)光合作用制造的有機(jī)物的量與30相等。在25時(shí)，光合作用吸收的CO2量是2.25+3.75=6.25mg/h，比30還要