生物坐標曲線題的類型及解題方法

1、生物坐標曲線題的類型及解題方法 縱觀幾年來的高考試題，不論是全國統(tǒng)一的“3+X”理綜生物試題還是單獨命題省份的生物試題，坐標曲線題的題量都較多。坐標曲線題可以考查多個知識點，涉及到生物學的各個方面，通過對坐標曲線的分析，既可了解生物的一些現(xiàn)象，又可以了解生命活動規(guī)律的實質。坐標曲線題具有情景新、重能力、區(qū)分度高的特點，學生在考場中往往不會分析、解答這類題，感到無從下手。本文結合近兩年高考題簡略談一談坐標曲線題的類型和解題方法。生物坐標曲線題主要考查學生對生物之間、生物與環(huán)境或某一生理活動中某種物質量的變化等有關的數(shù)值變量函數(shù)關系的理解和掌握情況。生物坐標曲線題可分兩類：一類是定性曲線；一類是定

2、量曲線。它們又都可分為單曲線和雙曲線、多曲線。一 定性曲線（一）單曲線 常表示某種生物的數(shù)量或某一生理過程與某一相關因素之間的關系。1 常見類型圖例曲線走勢相關變量在一定的范圍內縱坐標變量隨橫坐標變量增加而不斷增加，超過某個值縱坐標變量隨橫坐標變量增加而不斷減少1 酶的活性PH2 酶的活性溫度3 生長速度生長素濃度4 種群增長率時間5 可再利用元素葉齡縱坐標變量隨橫坐標變量的增加而不斷增加種群數(shù)量時間（在無環(huán)境阻力）在某范圍內縱坐標變量隨橫坐標變量增加而不斷減少1 雜合子數(shù)量雜合子自交代數(shù)2 無氧呼吸氧濃度3 恒溫動物耗氧量溫度在某范圍內縱坐標變量隨橫坐標變量增加而不斷增加，超過某個值縱坐標變

3、量隨橫坐標變量增加而趨于平緩1 光合作用強度CO2濃度2 光合作用強度光照強度3 礦質元素吸收O2濃度4 ATP產(chǎn)生O2濃度5 種群數(shù)量時間（自然狀態(tài)下）6 反應速度底物在某范圍內縱坐標變量隨橫坐標變量增加而不斷減少超過某個值縱坐標變量隨橫坐標變量增加而不斷增加1 酵母菌CO2產(chǎn)生O2濃度2 種子萌發(fā)時的干重萌發(fā)天數(shù)3 種群密度殺蟲劑使用在某范圍內縱坐標變量隨橫坐標變量增加而不變DNA含量前、中、后期2 方法和步驟凡坐標曲線都離不開點和線，因此“識標、明點、述線”是解決此類題目的一般方法和步驟。識標是基礎。認真審題，明確解題要求，仔細識別坐標圖中縱坐標、橫坐標所表達的變量，找出縱、橫坐標之間的

4、聯(lián)系，是解答此類題目的基礎?？v、橫坐標的聯(lián)系有的比較明確，有的則比較隱蔽，需首先利用所學的生物學基礎知識聯(lián)想、推理，找到縱、橫坐標聯(lián)系的“橋梁”，然后通過此“橋梁”將二者掛起鉤來，才能真正找到縱、橫坐標之間的聯(lián)系。坐標上的曲線，實際上是“橫坐標”對“縱坐標”的影響。只有搞清楚圖像表示的意義，才能正確地理解題意，才能正確地分析，解答所給問題。如2004年高考上海卷第27題：例1 下圖中正確表示水稻呼吸作用強度與K+吸收量關系的是（ ） 橫坐標表示呼吸作用強度，縱坐標表示K+吸收量。呼吸作用強度與K+吸收量沒有直接的聯(lián)系，只有明確水稻對K+的吸收是一個主動運輸過程，需要消耗ATP，隨著橫坐標呼吸作

5、用強度增加，ATP的產(chǎn)生量增加，進而縱坐標K+吸收量增加，但由于ADP、Pi和酶的數(shù)量有限，ATP的產(chǎn)生量最終趨于平穩(wěn)狀態(tài)。這樣縱、橫坐標的聯(lián)系就清楚了。答案：C。明點是關鍵。坐標圖上的曲線是滿足一定條件的點的集合，在這些點的集合中，有些特殊點，如曲線的起點、轉折點、終點、曲線與縱橫坐標以及其它曲線的交叉點等，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。如2004年高考北京理綜卷第4題：例2 在相同光照和溫度條件下，空氣中CO2含量與植物光合產(chǎn)量（有機物積累量）的關系如圖所示。理論上某種C3植物能更有效地利用CO2，使光合產(chǎn)量高于m點的選項是 （ ）

6、 A若a點在a，b點b2時B若a點在a1，b點在b1時C若a點在a2，b點在b1時D若a點在a1，b點在b2時此題圖中，a點表示：當空氣中CO2含量為a點所示值時，光合產(chǎn)量為零，說明此時光合作用合成量和呼吸作用消耗量相等，a點為CO2補償點；b點表示：當空氣中CO2含量為b點所示值時，光合產(chǎn)量為m，超過b點所示值，光合產(chǎn)量不再隨CO2含量的增加而增加，而是趨于平緩，圖中c點為CO2飽和點。當a點左移，意味著C3植物在CO2含量更低的情況下進行光合作用；當b點右移，意味著C3植物在CO2含量更高的情況下，光合作用不受抑制，即相對擴大了C3植物利用CO2的范圍。答案：D。述線是根本?！白鴺饲€題”

7、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？等等。這是解答此類題目的根本之所在。如2004年高考上海卷第34題（2）（3）小題：例3 胰蛋白酶作用于一定量的某種物質（底物），溫度保持37，pH保持在最適值，生成物量與反應時間關系如下圖，請回答下列問題： （1）在140分鐘后，曲線變成水平，這是因為 。（2）若增加胰蛋白酶濃度，其他條件不變，請在原圖上畫出生成物量變化的示意曲線。此題圖中，橫坐標表示反應時間，縱坐標表示生成物量。在胰蛋白酶作用下，隨著反應時間延長，底物逐漸減少，生成物逐漸

8、增多，由于底物量一定，底物被耗盡時，生成物量不再增長。在其他條件不變的情況下，增加胰蛋白酶濃度，可以增加反應的速度，反應的時間更短，但生成物量不變。答案：（1）底物量一定，底物已被消耗盡。（2）見右圖。（二）雙曲線和多曲線 指在一個坐標系中，有兩條或兩條以上的曲線，通常表示不同生物的數(shù)量或同一生物的不同器官或生理過程與某一相關因素之間的關系。1 常見類型圖例相關變量圖例相關變量種群數(shù)量時間（共生）果實發(fā)育、果實不發(fā)育是否授粉種群數(shù)量時間（捕食）恒溫動物、變溫動物的耗氧量溫度厭氧生物、好氧生物的呼吸強度氧氣濃度種群數(shù)量時間（寄生）陰生植物、陽生植物的光合強度光照強度C3植物、C4植物的光合強度C

9、O2濃度種群數(shù)量時間（競爭）根、芽、莖生長生長素濃度2 解題的基本思路此類題的基本解題原則是：單因子變量。即先找到一個自變量與因變量的關系。然后再進行比較、分析、綜合得出相關的結論。如2003年高考江蘇卷第35題：例4 光合作用受光照強度、CO2濃度、溫度等影響，圖中4條曲線（a、b、c、d）為不同光照強度和不同CO2濃度下，馬鈴薯凈光合速率隨溫度變化的曲線。a光照非常弱，CO2很少（遠小于0.03%）；b適當遮蔭（相當于全光照的1/25）CO2濃度為0.03%，c全光照（晴天不遮蔭），CO2濃度為0.03%；d全光照，CO2濃度為1.22%。請據(jù)圖回答：（1） 隨著光照強度和CO2濃度的提高

10、，植物光合作用（以凈光合速率為指標） C B A最適溫度的變化趨勢是 。（2） 當曲線b凈光合速率降為零時，真光合速率是否為零？為什么？ 。（3） 在大田作物管理中，采取下列哪些措施可以提高凈光合速率？ （ ）A通風 B增施有機肥C延長生育期 D施碳酸氫銨此題坐標曲線中，包含有4個變量，即：溫度、凈光合速率、光照強度和CO2濃度。其中，溫度、光照強度和CO2濃度是自變量，凈光合速率是因變量。依據(jù)單因子變量原則，當研究其中一個自變量與因變量的關系時，其余兩個自變量應視為不變。比如，當研究CO2濃度與凈光合速率之間的關系時，應確定溫度和光照強度不變。如溫度為30、光照為全光照時，可由A點作垂直于橫

11、軸的垂線與曲線c、d交于B、C兩點，顯示出不同的CO2濃度與凈光合速率的關系，即可得出：在一定范圍內，凈光合速率隨著CO2濃度的升高而升高。同此法，也可得出：在一定范圍內，凈光合速率隨著光照強度的增強而升高。再比如：當研究溫度與凈光合速率之間的關系時，應確定CO2濃度和光照強度不變，如c曲線顯示的就是：在全光照、CO2濃度為0.03%時，在一定的溫度范圍內，隨著溫度的升高，凈光合速率隨之升高，超過這個溫度范圍，隨著溫度的升高，凈光合速率隨之下降。曲線的最高點為最適溫度。答案：（1）逐漸提高（2）不為零，因為在b實驗條件下，呼吸速率不為零（3）A、B、D?？傊?，雙曲線和多曲線題基本的解題思路同一

12、單曲線題差不多。應注意各個擊破，先分后總；注意比較、分析不同曲線的差異及相互關系；注意利用數(shù)學中的有關知識，如斜率、輔助線等。切不可胡子眉毛一把抓，造成無從下手的局面。二 定量曲線在定性曲線的基礎上，通過具體的數(shù)量更為準確表示生命活動與相關因素之間的關系，常伴隨著一些生物量的計算，此類題難度較大。最常見的是光合作用和呼吸作用之間，無氧呼吸與有氧呼吸之間的生物量關系，細胞分裂過程中染色體與DNA的數(shù)量關系等。解題思路：認真審題；在對曲線進行定性分析的基礎上，注意觀察曲線上關鍵點的橫坐標和縱坐標的相關量；利用生物學原理進行計算。如2004年高考上海卷第40題（3）小題：例5 下圖1表示某綠色植物光

13、合作用中光強度和氧氣釋放速度的關系。圖2表示該植物在不同溫度（15和25）下，某一光強度時氧氣釋放量和時間的關系，請據(jù)圖回答：當圖2縱坐標分別表示光合作用所產(chǎn)生氧氣的凈釋放量和總量時，則它們分別是在光強度為 和 千勒克司下的測定值。若該植物的呼吸商（呼吸商=呼吸放出的CO2量呼吸消耗的O2量）為0.8，在25條件下，1小時內呼吸作用放出的CO2量為 毫升。若該植物的呼吸商為0.8，在25，4千勒克司光強度下，該植物進行光合作用時除完全利用呼吸所產(chǎn)生的CO2外，每小時還應從外界吸收CO2 毫升。在4千勒克司光強度下，25時該植物每小時光合作用所產(chǎn)生的葡萄糖量是15時的 倍，這主要是因為 。當圖2

14、縱坐標表示光合作用所產(chǎn)生氧氣的凈釋放量時，25條件下，60分鐘時間內氧氣的凈釋放量為50毫升；圖1中縱坐標表示氧氣釋放速度，此氧氣釋放速度應理解為每小時凈釋放的氧氣量；25條件下，縱坐標為50毫升/小時時對應的橫坐標為4千勒克司。同理，當圖2縱坐標表示光合作用所產(chǎn)生氧氣的總量時，根據(jù)圖1中光強度為0千勒克司、溫度為25時氧氣釋放速度為-20毫升/小時可知：在25條件下，呼吸作用每小時需氧量為20毫升，因此此時氧氣凈釋放速度為50-20=30（毫升/小時），對應的光強度為千勒克司。若該植物呼吸商為0.8，在25條件下，1小時內呼吸作用消耗的O2量為20毫升，放出的CO2量為20×0.8=16（毫升）。若該植物的呼吸商為0.8，在25、4千勒克司光強度下，該植物進行光合作用時每小時放出O2總量為50+20=70（毫升），說明光合作用每小時需要CO2總量也為70毫升。除去呼吸作用所放出的16毫升CO2外，每小時還應從外界吸收CO2量為70-16=54（毫升）。在4千勒克司光強度下，25時該植物每小時光合作用需要CO2總量為70毫升；15時該植物每小時光合作用需要CO2總量為50毫升。所