2025屆新教材高考生物一輪復習微專題七生物模型的解讀與應用學案新人教版

PAGE13-微專題(七)生物模型的解讀與應用模型是指人們?yōu)榱诉_到某種特定的目的,而對探討對象所作的一種簡化的、概括性的描述,是科學探討中對困難事物的一種簡潔的描述方法。這種描述可以是定性的,也可以是定量的;可以借助詳細的實物,也可以通過抽象的形式。所以模型作為一種相識手段和思維方式,是科學相識過程中抽象化與詳細化的辯證統(tǒng)一。中學生物學課程模型建構(gòu)與科學探討中的建立模型在思維本質(zhì)上一樣的,但中學生物學課程模型建構(gòu)活動的主要價值是讓學生通過嘗試建立模型,體現(xiàn)建立模型中的思維過程,領(lǐng)悟模型方法,并獲得或鞏固有關(guān)的生物學概念和生理過程。中學生物課本中常見的模型主要包括物理模型、數(shù)學模型、概念模型等。1.概念模型概念模型指以圖示、文字、符號等組成的流程圖形式對事物的規(guī)律和機理進行描述、闡明。例如光合作用示意圖、中心法則圖解、免疫過程圖解、過敏反應機理圖解、達爾文的自然選擇學說的說明模型、血糖平衡調(diào)整的模型等。概念模型的特點是圖示比較直觀化、模式化,由箭頭等符號連接起來的文字、關(guān)鍵詞比較簡明、清晰,它們既能揭示事物的主要特征、本質(zhì),又直觀形象、通俗易懂?！镜淅?】如圖表示種群的各個數(shù)量特征之間及與種群數(shù)量的關(guān)系,下列敘述不正確的是()A.甲為誕生率和死亡率,乙為遷入率和遷出率B.在丁的模型中處于圖形底部的是幼年個體C.丙通過影響誕生率來間接影響種群密度D.調(diào)查種群密度有利于合理利用生物資源【典例2】將與生物學有關(guān)的內(nèi)容依次填入下圖各框中,其中包含關(guān)系錯誤的選項是()選項12345A組成細胞的化合物有機物無機物水無機鹽B人體細胞的染色體常染色體性染色體X染色體Y染色體C物質(zhì)跨膜運輸主動運輸被動運輸自由擴散幫助(易化)擴散D有絲分裂分裂期分裂間期染色單體分別同源染色體分別【解題模板】2.物理模型依據(jù)相像原理,把真實事物按比例放大或縮小制成的模型,其狀態(tài)變更和原事物基本相同,可以模擬客觀事物的某些功能和性質(zhì)。如生物體結(jié)構(gòu)的模式標本、細胞結(jié)構(gòu)模式圖、減數(shù)分裂圖解、DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)、生物膜流淌鑲嵌模型、食物鏈和食物網(wǎng)等。物理模型的特點是:實物或圖畫的形態(tài)結(jié)構(gòu)與真實事物的特征、本質(zhì)特別相像,大小一般是按比例放大或縮小的?！镜淅?】結(jié)合下圖分析,下列說法正確的是()A.若推斷甲是否為需氧型生物,依據(jù)的是細胞中是否含有結(jié)構(gòu)①B.若推斷乙是否為植物細胞,并不能僅依據(jù)細胞中是否含有結(jié)構(gòu)②C.用電子顯微鏡視察不能區(qū)分細胞甲和細胞乙是否為原核生物D.依據(jù)細胞中是否含有結(jié)構(gòu)③,可將甲、乙、丙三種生物分為真核生物和原核生物兩個類群【典例4】下圖是由甲、乙、丙三個神經(jīng)元(部分)構(gòu)成的突觸結(jié)構(gòu)。神經(jīng)元興奮時,Ca2+通道開放,使CA.乙酰膽堿和5-羥色胺在突觸后膜上的受體相同B.若乙神經(jīng)元興奮,會引起丙神經(jīng)元興奮C.若某種抗體與乙酰膽堿受體結(jié)合,不會影響甲神經(jīng)元膜電位的變更D.若甲神經(jīng)元上的Ca2+【解題模板】3.數(shù)學模型用來定性或定量表述生命活動規(guī)律的計算公式、函數(shù)式、曲線圖以及由試驗數(shù)據(jù)繪制成的柱形圖、餅狀圖等。如組成細胞的化學元素餅狀圖,酶的活性受溫度、酸堿度影響的曲線,光合作用中隨光照強度、溫度、CO2等條件變更時間合作用強度的變更曲線,有絲分裂和減數(shù)分裂過程中染色體、染色單體以及DNA數(shù)量的變更規(guī)律,堿基與氨基酸的對應關(guān)系,基因分別定律和自由組合定律的圖表模型,用數(shù)學方法探討種群基因頻率的變更,探究自然選擇對種群基因頻率的影響,同一植物不同器官對生長素濃度的反應曲線,“J”形種群增長曲線的數(shù)學模型和公式Nt=N0λt,能量金字塔等。(1)曲線圖類【典例5】為探討甲、乙兩種藻的種間競爭關(guān)系,在相同條件下對二者進行混合培育和單獨培育,結(jié)果如下圖所示。下列說法錯誤的是()A.單獨培育條件下,甲藻數(shù)量約為1.0×106個時種群增長最快B.混合培育時,種間競爭是導致甲藻種群數(shù)量在第10—12天增長緩慢的主要緣由C.單獨培育時乙藻種群數(shù)量呈“S”形增長D.混合培育對乙藻的影響較大【典例6】圖1是某高等綠色植物成熟綠葉組織在某光照強度和相宜溫度下,光合作用強度增長率隨CO2濃度變更的狀況。圖2為從生長狀況相同的植物葉片上剪出大小、部位相同的若干圓葉片,抽取葉片細胞內(nèi)的氣體,平均分成若干份,然后置于不同濃度的NaHCO3溶液中,賜予相同的肯定強度光照,測量圓葉片上浮至液面所需時間,其記錄結(jié)果繪成的曲線圖。下列分析錯誤的是()A.圖1中在D點時間合速率達到最大,此時限制光合速率的主要環(huán)境因素可能是光照強度B.圖1中C點與B點相比,葉綠體中NADPH的合成速率不變C.從圖2分析,BC段曲線平緩的限制因素可能是光照強度,而C點以后曲線上行,其緣由最可能是NaHCO3濃度過大,導致細胞失水,從而影響細胞代謝D.適當增加光照強度重復圖2試驗,B點將向下移動【解題模板】(2)柱形圖類【典例7】假如水稻的高稈(D)對矮稈(d)為顯性,抗瘟病(R)對易染病(r)為顯性?，F(xiàn)有一高稈抗病的親本水稻和矮稈易染病的親本水稻雜交,產(chǎn)生的F1再和隱性類型進行測交,結(jié)果如圖所示(兩對基因位于兩對同源染色體上),F1的基因型為()A.DdRR和ddRr B.DdRr和ddRrC.DdRr和Ddrr D.ddRr【典例8】某細胞中染色體數(shù)為2n,在如圖所示的圖象中,屬于該細胞有絲分裂中期和減數(shù)分裂Ⅱ后期的依次是()A.①② B.②③C.④② D.③④【解題模板】(3)數(shù)據(jù)表格類【典例9】大螞蟻和小螞蟻生活在某地相鄰的兩個區(qū)域。探討者在這兩個螞蟻種群生活區(qū)域的接觸地帶設(shè)4種處理區(qū),各處理區(qū)均設(shè)7個10m×10m的觀測點,每個觀測點中設(shè)有勻稱分布的25處小螞蟻誘餌投放點。在起先試驗后的第1天和第85天時分別統(tǒng)計誘餌上小螞蟻的出現(xiàn)率并進行比較,結(jié)果見下表。處理區(qū)小螞蟻出現(xiàn)率的變更/%定時澆灌不驅(qū)走大螞蟻增加35驅(qū)走大螞蟻增加70不澆灌不驅(qū)走大螞蟻削減10驅(qū)走大螞蟻削減2對本探討的試驗方法和結(jié)果分析,表述錯誤的是()A.小螞蟻抑制大螞蟻的數(shù)量增長B.采集試驗數(shù)據(jù)的方法是樣方法C.大螞蟻影響小螞蟻的活動范圍D.土壤含水量影響小螞蟻的活動范圍【解題模板】學科素養(yǎng)達成評價情境探究一生態(tài)浮島生態(tài)浮島,又稱人工浮床、生態(tài)浮床等。它是人工浮島的一種,針對富養(yǎng)分化的水質(zhì),利用生態(tài)工學原理,降解水中的COD、氮和磷。它以水生植物為主體,運用無土栽培技術(shù)原理,以高分子材料等為載體和基質(zhì),應用物種間共生關(guān)系,充分利用水體空間生態(tài)位和養(yǎng)分生態(tài)位,從而建立高效人工生態(tài)系統(tǒng),用以削減水體中的污染負荷。它能使水體透亮度大幅度提高,同時水質(zhì)指標也得到有效的改善,特殊是對藻類有很好的抑制效果。生態(tài)浮島對水質(zhì)凈化最主要的功效是利用植物的根系汲取水中的富養(yǎng)分化物質(zhì),例如總磷、氨氮、有機物等,使得水體的養(yǎng)分得到轉(zhuǎn)移,減輕水體由于封閉或自循環(huán)不足帶來的水體腥臭、富養(yǎng)分化現(xiàn)象。(1)生態(tài)浮床最大的優(yōu)點是什么?(2)生態(tài)浮床對于生物的意義是什么?(3)生態(tài)浮床加速水體凈化的緣由是什么?【情境應用】含磷洗滌劑產(chǎn)生的污水未經(jīng)處理即行排放,使海水、湖水中富含N、P等植物養(yǎng)分物質(zhì),稱為水體富養(yǎng)分化。水體富養(yǎng)分化是全球性的水環(huán)境問題,科學家研制誕生態(tài)浮床以進行緩解,如圖所示。以下關(guān)于生態(tài)浮床的作用說法,錯誤的是()A.生態(tài)浮床上的植物能汲取水中的N、P,緩解水體富養(yǎng)分化現(xiàn)象B.生態(tài)浮床最大的優(yōu)勢是利用了群落的水平結(jié)構(gòu)C.浮床下方水體中藻類植物的數(shù)量低于無浮床的水域,這主要是受陽光的影響D.生態(tài)浮床能為水中的魚類供應隱藏空間,避開其被捕食情境探究二生態(tài)位重疊生態(tài)位重疊是指兩個或兩個以上生態(tài)位相像的物種生活于同一空間時共享或競爭共同資源的現(xiàn)象。生態(tài)位重疊的兩個物種因競爭排斥原理而難以長期共存,除非空間和資源特別豐富。通常資源總是有限的,因此生態(tài)位重疊物種之間競爭總會導致重疊程度降低,如彼此分別占據(jù)不同的空間位置和在不同空間部位覓食等。在向某一地區(qū)引進物種時,要考慮與當?shù)匚锓N的生態(tài)位重疊的問題。外來物種總因數(shù)量有限、對環(huán)境尚未適應等緣由處于競爭的弱勢,因此,如與當?shù)匚锓N生態(tài)位重疊過大將會導致引種失敗。(1)探討動物的生態(tài)位一般探討哪些方面?(2)物種生態(tài)位會隨環(huán)境而變更嗎?緣由是什么?(3)生物群落中,多個物種生態(tài)位重疊越大,物種競爭。

(4)當兩種生物生態(tài)位完全重疊時會發(fā)生什么狀況?【情境應用】生態(tài)位是指一個物種在群落中的地位或作用,包括所處的空間位置,占用資源的狀況,以及與其他物種的關(guān)系等。生態(tài)位的重疊和分別狀況與種間競爭、種內(nèi)斗爭具有親密的關(guān)系(如圖所示)。下列說法錯誤的是()A.種間競爭會促使不同物種的生態(tài)位分化B.種內(nèi)斗爭的加劇會使不同物種的生態(tài)位重疊增加C.各物種生態(tài)位的分化不利于群落穩(wěn)定性與多樣性的維持D.假如兩個物種的生態(tài)位是完全分開的,則會有未被利用的資源情境探究三人類活動對生物的影響在很多自然景區(qū),將原有植被清除,然后從農(nóng)田運來土壤種植草坪。綠化用草坪不但須要大量澆灌來保證其生長,還須要不斷地進行施肥、除草、藥物防治病蟲害等工作,對當?shù)卦猩鷳B(tài)環(huán)境造成巨大的破壞。由于人類活動的影響,我國聞名旅游景區(qū)泰山的動植物種類漸漸削減,現(xiàn)在山上的森林多為20世紀50年頭種植的人工林,海拔800米以下幾乎都是刺槐,擠占了泰山原有物種的生存空間。(1)刺槐在泰山當?shù)責o節(jié)制繁殖的緣由可能有哪些?自然林往往有病無災,而人工林則往往爆發(fā)嚴峻的蟲害,緣由是什么?(2)假如你是自然景觀設(shè)計師,該如何對城市進行綠化設(shè)計?【情境應用】某湖泊在20世紀50年頭曾被圍湖造田種植水稻,80年頭末因修復生態(tài)環(huán)境的須要而退耕還湖,幾年后又復原了往日的朝氣。下列關(guān)于該演替的敘述,錯誤的是()A.演替過程中物種組成發(fā)生了變更B.演替過程中群落結(jié)構(gòu)不變C.人為因素變更了演替的速度D.棄耕田中有種子等繁殖體微專題(七)生物模型的解讀與應用典例1A甲能使種群密度增大,為誕生率和遷入率;乙使種群密度減小,為死亡率和遷出率;丁為年齡結(jié)構(gòu),年齡結(jié)構(gòu)模型中從下往上依次為幼年、成年和老年個體;丙為性別比例,主要通過影響誕生率來間接影響種群密度;調(diào)查種群密度有利于對生物資源的合理利用,避開過度砍伐及捕撈等。典例2D組成細胞的化合物包括有機物和無機物,無機物又包括水和無機鹽;人體細胞的染色體包括常染色體和性染色體,性染色體又包括X染色體和Y染色體;物質(zhì)跨膜運輸包括主動運輸和被動運輸,被動運輸又包括自由擴散和幫助(易化)擴散;有絲分裂的細胞周期包括分裂期和分裂間期,分裂期會出現(xiàn)姐妹染色單體分別,分裂間期進行DNA的復制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成,不進行染色單體分別和同源染色體分別,有絲分裂過程中不發(fā)生同源染色體聯(lián)會、分別等行為。典例3B有些原核生物沒有線粒體(結(jié)構(gòu)①)但可進行有氧呼吸;植物根尖等細胞不含有葉綠體(結(jié)構(gòu)②),故葉綠體不能作為推斷植物細胞的依據(jù);利用電子顯微鏡可視察細胞是否有成形的細胞核,從而區(qū)分真核生物和原核生物;丙是病毒,無細胞結(jié)構(gòu),不屬于真核生物或原核生物。典例4C乙酰膽堿和5-羥色胺都與各自突觸后膜對應的特異性受體結(jié)合;乙神經(jīng)元興奮釋放的是抑制性神經(jīng)遞質(zhì),故丙神經(jīng)元不興奮;若某種抗體與乙酰膽堿受體結(jié)合,只能影響突觸后神經(jīng)元的興奮,不會影響甲神經(jīng)元膜電位的變更;若甲神經(jīng)元上的Ca2+通道被抑制,乙酰膽堿不能正常釋放,不會引起乙神經(jīng)元膜電位發(fā)生典例5B單獨培育時,甲藻的K值約為2.0×106個,所以種群增長最快的是K/2時,約為1.0×106個;混合培育時,第10—12天乙藻種群數(shù)量接近0,所以競爭強度低,此時甲藻數(shù)量增長緩慢的緣由是培育液和空間有限;由于空間和資源有限,所以種群數(shù)量呈“S”形增長;據(jù)圖可知:混合培育時,乙藻在競爭中處于劣勢,可能會滅亡。典例6B圖1中從A點至D點光合作用強度始終在增加,在D點時間合作用強度增長率為0,因此在該點光合作用強度達到最大值,此時CO2已不再是限制因素,由題干“相宜溫度下”可知此時限制光合作用速率的主要環(huán)境因素可能是光照強度;圖1中C點和B點相比,C點的光合作用強度大,葉綠體中NADPH的合成速率增加;從圖2分析,BC段曲線平緩說明CO2不再是限制因素,限制因素可能是光照強度,C點以后曲線上行,其緣由最可能是NaHCO3濃度過大,導致細胞失水,從而影響細胞代謝;適當增加光照強度重復圖2試驗,光合作用強度會增加,產(chǎn)生的O2更多,葉片上浮的時間更短,B點將向下移動。典例7C單獨分析高稈和矮稈這一對相對性狀,測交后代高稈∶矮稈=1∶1,說明F1的基因型為Dd;單獨分析抗瘟病與易染病這一對相對性狀,測交后代抗瘟病∶易染病=1∶3,說明F1中有兩種基因型,即Rr和rr,且比例為1∶1。綜合以上分析可推斷出F1的基因型為DdRr、Ddrr。典例8C有絲分裂中期和減數(shù)分裂Ⅱ后期,染色體數(shù)均為2n,有絲分裂中期含染色單體,而減數(shù)分裂Ⅱ后期無染色單體。典例9A不驅(qū)走大螞蟻比驅(qū)走大螞蟻,在定時澆灌或不澆灌的狀況下,小螞蟻出現(xiàn)率都有所降低,可以得出大螞蟻和小螞蟻在食物上的競爭較強,進而可以得出大螞蟻抑制小螞蟻數(shù)量的增長,大螞蟻影響小螞蟻的活動范圍;本試驗對試驗數(shù)據(jù)的采集方法是“7個10m×10m的觀測點”“每個觀測點中設(shè)有勻稱分布的25處小螞蟻誘餌投放點”,屬于樣方法;驅(qū)走大螞蟻,定時澆灌,小螞蟻出現(xiàn)率增加,不澆灌,小螞蟻出現(xiàn)率削減,可以得出土壤含水量影響小螞蟻的活動范圍。學科素養(yǎng)達成評價情境探究一(1)提示干脆利用水體水面面積,不另外占地,提高了垂直結(jié)構(gòu)利用率。(2)提示給水生生物供應了足夠棲息空間和食物條件。(3)提示浮床上的植物根系可汲取水中的N、P等無機鹽,浮床上的植物根系富集的微生物可將污染物進行生化降解并能夠有效抑制藻類的生長繁殖。【情境應用】B水體富養(yǎng)分化指的是水中富含N、P等養(yǎng)分物質(zhì),栽培的植物可以汲