高考二輪復(fù)習(xí)生物課件（新高考新教材）生物學(xué)關(guān)鍵能力專項專項3邏輯推理

專項三邏輯推理[命題方向]對近幾年的高考生物學(xué)試題進行分析可以看出,邏輯推理的命題方向主要包括:一是聚焦生物學(xué)概念,強化基礎(chǔ)知識和基本技能的基礎(chǔ)上,突出生物學(xué)思想和方法的考查;二是強調(diào)思維的過程化,關(guān)注演繹推理、歸納推理、類比推理和因果推理過程的考查;三是以邏輯推理論證為科學(xué)方法,完成生命觀念的內(nèi)化,進而落實核心素養(yǎng)的考查;四是注重舊知與新知之間的對接,培養(yǎng)理性思考滲透生活經(jīng)驗的習(xí)慣,切實提高解決復(fù)雜問題的能力。1.因果推理高階思維解讀因果推理反映了原因和結(jié)果之間的聯(lián)系,即一個現(xiàn)象的出現(xiàn)引起另一個現(xiàn)象的出現(xiàn),那么這兩個現(xiàn)象之間就有著因果聯(lián)系,引起另一現(xiàn)象的現(xiàn)象稱作原因,被引起的現(xiàn)象叫結(jié)果。因果推理包括由因到果和由果溯因,由因到果是指根據(jù)原因預(yù)測結(jié)果的出現(xiàn),由果溯因是根據(jù)結(jié)果推測原因。高考生物學(xué)試題中的由因到果和由果溯因是常見的考查方式,無論是哪一種推理,都需要證據(jù)的支持,這些證據(jù)通常是生物學(xué)概念或原理。因果推理與論證是指通過分析各對象或各現(xiàn)象之間的因果聯(lián)系,或者透過現(xiàn)象分析背后的本質(zhì)原理,進而掌握事物基本原理和規(guī)律的推理、論證過程。在生物學(xué)高考試題中對生物現(xiàn)象與規(guī)律之間因果聯(lián)系的考查比較常見,因果謬誤在高考生物學(xué)試題中的考查方式多見選擇題,將不具有因果聯(lián)系的現(xiàn)象和原理之間斷定一種因果關(guān)系,在前提與結(jié)論之間構(gòu)建一種想象的聯(lián)結(jié),這種前提與結(jié)論之間通常具有一定的聯(lián)系,但二者之間并不存在因果聯(lián)系。在高考生物學(xué)試題中常見的因果謬誤包括虛假因果、因果倒置、復(fù)合原因和復(fù)合結(jié)果。虛假因果是將表面具有關(guān)聯(lián)關(guān)系而實質(zhì)上并無關(guān)聯(lián)關(guān)系的現(xiàn)象與規(guī)律視作因果關(guān)系的謬誤;因果倒置是指將原因視為結(jié)果或者將結(jié)果視為原因的謬誤;復(fù)合原因是指一個特定的結(jié)果是由多種原因引起的,但推理論證時只選擇其中的一個原因作為該結(jié)果產(chǎn)生的解釋;復(fù)合結(jié)果是指事實上現(xiàn)象A和現(xiàn)象B有一個共同原因C,卻誤將現(xiàn)象A和現(xiàn)象B視為具有因果關(guān)系的謬誤。思維路徑示例例1

(2021·福建卷,16)水稻等作物在即將成熟時,若經(jīng)歷持續(xù)的干熱之后又遇大雨天氣,穗上的種子就容易解除休眠而萌發(fā)。脫落酸有促進種子休眠的作用,同等條件下,種子對脫落酸越敏感,越容易休眠。研究發(fā)現(xiàn),XM基因表達的蛋白發(fā)生變化會影響種子對脫落酸的敏感性。XM基因上不同位置的突變影響其蛋白表達的情況和產(chǎn)生的種子休眠效應(yīng)如下圖所示。下列分析錯誤的是(

)A.位點1突變會使種子對脫落酸的敏感性降低B.位點2突變可以是堿基發(fā)生替換造成的C.可判斷位點3突變使XM基因的轉(zhuǎn)錄過程提前終止D.位點4突變的植株較少發(fā)生雨后穗上發(fā)芽的現(xiàn)象C邏輯推理借助因果推理的“由因到果”和“由果溯因”分析例1,根據(jù)題圖信息可知,位點1發(fā)生突變,相應(yīng)蛋白不能合成,休眠減少,脫落酸能促進種子休眠,可以得出結(jié)論“位點1突變會使種子對脫落酸的敏感性降低”,A項正確。位點2突變后蛋白的長度沒有發(fā)生變化,但是蛋白的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,結(jié)合教材知識“基因突變的類型包括堿基的缺失、增添和替換”,追溯原因可能是堿基發(fā)生替換造成的,B項正確。位點3突變后蛋白變短,C選項判斷是轉(zhuǎn)錄過程提前終止導(dǎo)致的,根據(jù)“由果溯因”推斷,若是轉(zhuǎn)錄過程提前終止導(dǎo)致的,那么相應(yīng)的蛋白是不能合成的,因此C項錯誤。位點4突變后,合成了3倍量的蛋白,休眠增加,結(jié)合題干信息“水稻等作物在即將成熟時,若經(jīng)歷持續(xù)的干熱之后又遇大雨天氣,穗上的種子就容易解除休眠而萌發(fā)”,可推測其原因不是“雨后穗上發(fā)芽”,D項正確。專項能力訓(xùn)練定期松土邏輯推理要求:運用“由因到果”和“由果溯因”完成第(1)問、第(2)問、第(3)問的作答。2.(2021·山東卷,24)海水立體養(yǎng)殖中,表層養(yǎng)殖海帶等大型藻類,海帶下面掛籠養(yǎng)殖濾食小型浮游植物的牡蠣,底層養(yǎng)殖以底棲微藻、生物遺體殘骸等為食的海參。某海水立體養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)的能量流動示意圖如下,M、N表示營養(yǎng)級[單位:kJ/(m2·a)]。(1)估算海參種群密度時常用樣方法,原因是

。(2)圖中M用于生長、發(fā)育和繁殖的能量為

kJ/(m2·a)。由M到N的能量傳遞效率為

%(保留一位小數(shù)),該生態(tài)系統(tǒng)中的能量

(填“能”或“不能”)在M和遺體殘骸間循環(huán)流動。

(3)養(yǎng)殖的海帶數(shù)量過多,造成牡蠣減產(chǎn),從生物群落的角度分析,原因是

。

(4)海水立體養(yǎng)殖模式運用了群落的空間結(jié)構(gòu)原理,依據(jù)這一原理進行海水立體養(yǎng)殖的優(yōu)點是

。在構(gòu)建海水立體養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)時,需考慮所養(yǎng)殖生物的環(huán)境容納量、種間關(guān)系等因素,從而確定每種生物之間的合適比例,這樣做的目的是

。

海參活動范圍小,活動能力弱24886.3不能由于海帶的競爭,浮游植物數(shù)量下降,牡蠣的食物減少,產(chǎn)量降低能充分利用空間和資源維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,保持養(yǎng)殖產(chǎn)品的持續(xù)高產(chǎn)邏輯推理要求:借助因果推理的“由果溯因”分析第(1)問和第(3)問。借助因果推理的“由果溯因”分析第(1)問和第(3)問,第(1)問考查的是“估算海參種群密度時常用樣方法的原因”,作答時需在教材和試題情境中尋找證據(jù),即適用于樣方法的種群所具備的特征,再聯(lián)系試題情境作答,因此第(1)問的答案是海參活動范圍小,活動能力弱。第(3)問是從生物群落的角度分析“養(yǎng)殖的海帶數(shù)量過多,造成牡蠣減產(chǎn)的原因”,既要參照教材內(nèi)容,也要考慮試題情境,教材中的相關(guān)知識是“種間競爭、捕食、互利共生、寄生”等群落物種之間的關(guān)系,試題情境信息是海帶和牡蠣,通過分析海帶和牡蠣之間因物種關(guān)系而造成的相互作用進行作答,因此第(3)問的答案是由于海帶的競爭,浮游植物數(shù)量下降,牡蠣的食物減少,產(chǎn)量降低。解析

(1)由于海參活動范圍小,活動能力弱,所以常用樣方法估算其種群密度。(2)M用于生長、發(fā)育和繁殖的能量=同化的能量-呼吸作用消耗的能量=3

281+2

826-3

619=2

488

kJ/(m2·a);由M到N的能量傳遞效率為386÷(3

281+2

826)×100%≈6.3%,能量流動是單向的,不能循環(huán)。(3)牡蠣以浮游植物為食,由于海帶的競爭,浮游植物數(shù)量下降,牡蠣的食物減少,所以產(chǎn)量降低。(4)海水立體養(yǎng)殖利用了群落結(jié)構(gòu)的特點,優(yōu)點是能充分利用空間和資源;由于空間和資源是有限的,所以在構(gòu)建海水立體養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)時,需考慮所養(yǎng)殖生物的環(huán)境容納量、種間關(guān)系等因素,從而確定每種生物之間的合適比例,維持生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,保持養(yǎng)殖產(chǎn)品的持續(xù)高產(chǎn)。2.類比推理高階思維解讀類比推理是根據(jù)兩個或兩類事物在某些屬性上相同或相似,進而推出它們在其他屬性上也相同或相似的推理。其結(jié)構(gòu)可表示為A有屬性a、b、c、d,B有屬性a、b、c,所以B有屬性d。高中生物學(xué)試題中有部分試題涉及類比推理的考查,類比推理有助于科學(xué)研究的發(fā)現(xiàn)。思維路徑示例例2

(2021·山東卷,4)我國考古學(xué)家利用現(xiàn)代人的DNA序列設(shè)計并合成了一種類似磁鐵的“引子”,成功將極其微量的古人類DNA從提取自土壤沉積物中的多種生物的DNA中識別并分離出來,用于研究人類起源及進化。下列說法正確的是(

)A.“引子”的徹底水解產(chǎn)物有兩種B.設(shè)計“引子”的DNA序列信息只能來自核DNAC.設(shè)計“引子”前不需要知道古人類的DNA序列D.土壤沉積物中的古人類雙鏈DNA可直接與“引子”結(jié)合從而被識別C邏輯推理運用類比推理分析D選項,根據(jù)題中“引子”和選項中“古人類雙鏈DNA可直接與‘引子’結(jié)合”等信息,可將“引子”類比為教材中PCR技術(shù)中的引物,聯(lián)想PCR的過程和引物的特點可知,土壤沉積物中的古人類雙鏈DNA需要解旋后方可與“引子”結(jié)合從而被識別,D選項說法錯誤。解析

根據(jù)分析可知,“引子”是一段DNA序列,徹底水解產(chǎn)物有磷酸、脫氧核糖和4種含氮堿基,共6種產(chǎn)物,A項錯誤。由于線粒體中也含有DNA,因此設(shè)計“引子”的DNA序列信息還可以來自線粒體DNA,B項錯誤。根據(jù)題干信息“我國考古學(xué)家利用現(xiàn)代人的DNA序列設(shè)計并合成了一種類似磁鐵的‘引子’”,說明設(shè)計“引子”前不需要知道古人類的DNA序列,C項正確。土壤沉積物中的古人類雙鏈DNA需要經(jīng)過提取,且在體外經(jīng)過加熱解旋后,才能與“引子”結(jié)合,而不能直接與“引子”結(jié)合,D項錯誤。專項能力訓(xùn)練3.(2020·山東卷,7)聽毛細胞是內(nèi)耳中的一種頂端具有纖毛的感覺神經(jīng)細胞。聲音傳遞到內(nèi)耳中引起聽毛細胞的纖毛發(fā)生偏轉(zhuǎn),使位于纖毛膜上的K+通道打開,K+內(nèi)流而產(chǎn)生興奮。興奮通過聽毛細胞底部傳遞到聽覺神經(jīng)細胞,最終到達大腦皮層產(chǎn)生聽覺。下列說法錯誤的是(

)A.靜息狀態(tài)時纖毛膜外的K+濃度低于膜內(nèi)B.纖毛膜上的K+內(nèi)流過程不消耗ATPC.興奮在聽毛細胞上以電信號的形式傳導(dǎo)D.聽覺的產(chǎn)生過程不屬于反射A邏輯推理要求:采用類比推