2025屆新教材高考生物一輪復(fù)習(xí)微專題七生物模型的解讀與應(yīng)用學(xué)案新人教版

PAGE13-微專題(七)生物模型的解讀與應(yīng)用模型是指人們?yōu)榱诉_(dá)到某種特定的目的,而對(duì)探討對(duì)象所作的一種簡化的、概括性的描述,是科學(xué)探討中對(duì)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(xì)的實(shí)物,也可以通過抽象的形式。所以模型作為一種相識(shí)手段和思維方式,是科學(xué)相識(shí)過程中抽象化與詳細(xì)化的辯證統(tǒng)一。中學(xué)生物學(xué)課程模型建構(gòu)與科學(xué)探討中的建立模型在思維本質(zhì)上一樣的,但中學(xué)生物學(xué)課程模型建構(gòu)活動(dòng)的主要價(jià)值是讓學(xué)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(xué)概念和生理過程。中學(xué)生物課本中常見的模型主要包括物理模型、數(shù)學(xué)模型、概念模型等。1.概念模型概念模型指以圖示、文字、符號(hào)等組成的流程圖形式對(duì)事物的規(guī)律和機(jī)理進(jìn)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(yīng)機(jī)理圖解、達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說的說明模型、血糖平衡調(diào)整的模型等。概念模型的特點(diǎn)是圖示比較直觀化、模式化,由箭頭等符號(hào)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。【典例1】如圖表示種群的各個(gè)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(gè)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(xué)有關(guān)的內(nèi)容依次填入下圖各框中,其中包含關(guān)系錯(cuò)誤的選項(xiàng)是()選項(xiàng)12345A組成細(xì)胞的化合物有機(jī)物無機(jī)物水無機(jī)鹽B人體細(xì)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(yùn)輸主動(dòng)運(yùn)輸被動(dòng)運(yùn)輸自由擴(kuò)散幫助(易化)擴(kuò)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(shí)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(biāo)本、細(xì)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(diǎn)是:實(shí)物或圖畫的形態(tài)結(jié)構(gòu)與真實(shí)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(xì)胞中是否含有結(jié)構(gòu)①B.若推斷乙是否為植物細(xì)胞,并不能僅依據(jù)細(xì)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(xì)胞甲和細(xì)胞乙是否為原核生物D.依據(jù)細(xì)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(gè)類群【典例4】下圖是由甲、乙、丙三個(gè)神經(jīng)元(部分)構(gòu)成的突觸結(jié)構(gòu)。神經(jīng)元興奮時(shí),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(huì)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(huì)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(xué)模型用來定性或定量表述生命活動(dòng)規(guī)律的計(jì)算公式、函數(shù)式、曲線圖以及由試驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制成的柱形圖、餅狀圖等。如組成細(xì)胞的化學(xué)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(qiáng)度、溫度、CO2等條件變更時(shí)間合作用強(qiáng)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(duì)應(yīng)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(xué)方法探討種群基因頻率的變更,探究自然選擇對(duì)種群基因頻率的影響,同一植物不同器官對(duì)生長素濃度的反應(yīng)曲線,“J”形種群增長曲線的數(shù)學(xué)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(jìng)爭(zhēng)關(guān)系,在相同條件下對(duì)二者進(jìn)行混合培育和單獨(dú)培育,結(jié)果如下圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是()A.單獨(dú)培育條件下,甲藻數(shù)量約為1.0×106個(gè)時(shí)種群增長最快B.混合培育時(shí),種間競(jìng)爭(zhēng)是導(dǎo)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(dú)培育時(shí)乙藻種群數(shù)量呈“S”形增長D.混合培育對(duì)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(qiáng)度和相宜溫度下,光合作用強(qiáng)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(xì)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(qiáng)度光照,測(cè)量圓葉片上浮至液面所需時(shí)間,其記錄結(jié)果繪成的曲線圖。下列分析錯(cuò)誤的是()A.圖1中在D點(diǎn)時(shí)間合速率達(dá)到最大,此時(shí)限制光合速率的主要環(huán)境因素可能是光照強(qiáng)度B.圖1中C點(diǎn)與B點(diǎn)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(qiáng)度,而C點(diǎn)以后曲線上行,其緣由最可能是NaHCO3濃度過大,導(dǎo)致細(xì)胞失水,從而影響細(xì)胞代謝D.適當(dāng)增加光照強(qiáng)度重復(fù)圖2試驗(yàn),B點(diǎn)將向下移動(dòng)【解題模板】(2)柱形圖類【典例7】假如水稻的高稈(D)對(duì)矮稈(d)為顯性,抗瘟病(R)對(duì)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(jìn)行測(cè)交,結(jié)果如圖所示(兩對(duì)基因位于兩對(duì)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(xì)胞中染色體數(shù)為2n,在如圖所示的圖象中,屬于該細(xì)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(gè)區(qū)域。探討者在這兩個(gè)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(gè)10m×10m的觀測(cè)點(diǎn),每個(gè)觀測(cè)點(diǎn)中設(shè)有勻稱分布的25處小螞蟻誘餌投放點(diǎn)。在起先試驗(yàn)后的第1天和第85天時(shí)分別統(tǒng)計(jì)誘餌上小螞蟻的出現(xiàn)率并進(jìn)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(shí)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(duì)本探討的試驗(yàn)方法和結(jié)果分析,表述錯(cuò)誤的是()A.小螞蟻抑制大螞蟻的數(shù)量增長B.采集試驗(yàn)數(shù)據(jù)的方法是樣方法C.大螞蟻影響小螞蟻的活動(dòng)范圍D.土壤含水量影響小螞蟻的活動(dòng)范圍【解題模板】學(xué)科素養(yǎng)達(dá)成評(píng)價(jià)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(duì)富養(yǎng)分化的水質(zhì),利用生態(tài)工學(xué)原理,降解水中的COD、氮和磷。它以水生植物為主體,運(yùn)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(yīng)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(fù)荷。它能使水體透亮度大幅度提高,同時(shí)水質(zhì)指標(biāo)也得到有效的改善,特殊是對(duì)藻類有很好的抑制效果。生態(tài)浮島對(duì)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(jī)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(diǎn)是什么?(2)生態(tài)浮床對(duì)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(yīng)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(xué)家研制誕生態(tài)浮床以進(jìn)行緩解,如圖所示。以下關(guān)于生態(tài)浮床的作用說法,錯(cuò)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(shì)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(yīng)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(gè)或兩個(gè)以上生態(tài)位相像的物種生活于同一空間時(shí)共享或競(jìng)爭(zhēng)共同資源的現(xiàn)象。生態(tài)位重疊的兩個(gè)物種因競(jìng)爭(zhēng)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(jìng)爭(zhēng)總會(huì)導(dǎo)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(jìn)物種時(shí),要考慮與當(dāng)?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(duì)環(huán)境尚未適應(yīng)等緣由處于競(jìng)爭(zhēng)的弱勢(shì),因此,如與當(dāng)?shù)匚锓N生態(tài)位重疊過大將會(huì)導(dǎo)致引種失敗。(1)探討動(dòng)物的生態(tài)位一般探討哪些方面?(2)物種生態(tài)位會(huì)隨環(huán)境而變更嗎?緣由是什么?(3)生物群落中,多個(gè)物種生態(tài)位重疊越大,物種競(jìng)爭(zhēng)。

(4)當(dāng)兩種生物生態(tài)位完全重疊時(shí)會(huì)發(fā)生什么狀況?【情境應(yīng)用】生態(tài)位是指一個(gè)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(jìng)爭(zhēng)、種內(nèi)斗爭(zhēng)具有親密的關(guān)系(如圖所示)。下列說法錯(cuò)誤的是()A.種間競(jìng)爭(zhēng)會(huì)促使不同物種的生態(tài)位分化B.種內(nèi)斗爭(zhēng)的加劇會(huì)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(gè)物種的生態(tài)位是完全分開的,則會(huì)有未被利用的資源情境探究三人類活動(dòng)對(duì)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(yùn)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(jìn)行施肥、除草、藥物防治病蟲害等工作,對(duì)當(dāng)?shù)卦猩鷳B(tài)環(huán)境造成巨大的破壞。由于人類活動(dòng)的影響,我國聞名旅游景區(qū)泰山的動(dòng)植物種類漸漸削減,現(xiàn)在山上的森林多為20世紀(jì)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(dāng)?shù)責(zé)o節(jié)制繁殖的緣由可能有哪些?自然林往往有病無災(zāi),而人工林則往往爆發(fā)嚴(yán)峻的蟲害,緣由是什么?(2)假如你是自然景觀設(shè)計(jì)師,該如何對(duì)城市進(jìn)行綠化設(shè)計(jì)?【情境應(yīng)用】某湖泊在20世紀(jì)50年頭曾被圍湖造田種植水稻,80年頭末因修復(fù)生態(tài)環(huán)境的須要而退耕還湖,幾年后又復(fù)原了往日的朝氣。下列關(guān)于該演替的敘述,錯(cuò)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(yīng)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(gè)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(duì)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(xì)胞的化合物包括有機(jī)物和無機(jī)物,無機(jī)物又包括水和無機(jī)鹽;人體細(xì)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(yùn)輸包括主動(dòng)運(yùn)輸和被動(dòng)運(yùn)輸,被動(dòng)運(yùn)輸又包括自由擴(kuò)散和幫助(易化)擴(kuò)散;有絲分裂的細(xì)胞周期包括分裂期和分裂間期,分裂期會(huì)出現(xiàn)姐妹染色單體分別,分裂間期進(jìn)行DNA的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成,不進(jìn)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(huì)、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(jìn)行有氧呼吸;植物根尖等細(xì)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(xì)胞的依據(jù);利用電子顯微鏡可視察細(xì)胞是否有成形的細(xì)胞核,從而區(qū)分真核生物和原核生物;丙是病毒,無細(xì)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(duì)應(yīng)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(huì)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(huì)引起乙神經(jīng)元膜電位發(fā)生典例5B單獨(dú)培育時(shí),甲藻的K值約為2.0×106個(gè),所以種群增長最快的是K/2時(shí),約為1.0×106個(gè);混合培育時(shí),第10—12天乙藻種群數(shù)量接近0,所以競(jìng)爭(zhēng)強(qiáng)度低,此時(shí)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(shí),乙藻在競(jìng)爭(zhēng)中處于劣勢(shì),可能會(huì)滅亡。典例6B圖1中從A點(diǎn)至D點(diǎn)光合作用強(qiáng)度始終在增加,在D點(diǎn)時(shí)間合作用強(qiáng)度增長率為0,因此在該點(diǎn)光合作用強(qiáng)度達(dá)到最大值,此時(shí)CO2已不再是限制因素,由題干“相宜溫度下”可知此時(shí)限制光合作用速率的主要環(huán)境因素可能是光照強(qiáng)度;圖1中C點(diǎn)和B點(diǎn)相比,C點(diǎn)的光合作用強(qiáng)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(qiáng)度,C點(diǎn)以后曲線上行,其緣由最可能是NaHCO3濃度過大,導(dǎo)致細(xì)胞失水,從而影響細(xì)胞代謝;適當(dāng)增加光照強(qiáng)度重復(fù)圖2試驗(yàn),光合作用強(qiáng)度會(huì)增加,產(chǎn)生的O2更多,葉片上浮的時(shí)間更短,B點(diǎn)將向下移動(dòng)。典例7C單獨(dú)分析高稈和矮稈這一對(duì)相對(duì)性狀,測(cè)交后代高稈∶矮稈=1∶1,說明F1的基因型為Dd;單獨(dú)分析抗瘟病與易染病這一對(duì)相對(duì)性狀,測(cè)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(shí)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(jìng)爭(zhēng)較強(qiáng),進(jìn)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(dòng)范圍;本試驗(yàn)對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集方法是“7個(gè)10m×10m的觀測(cè)點(diǎn)”“每個(gè)觀測(cè)點(diǎn)中設(shè)有勻稱分布的25處小螞蟻誘餌投放點(diǎn)”,屬于樣方法;驅(qū)走大螞蟻,定時(shí)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(dòng)范圍。學(xué)科素養(yǎng)達(dá)成評(píng)價(jià)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(yīng)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(jī)鹽,浮床上的植物根系富集的微生物可將污染物進(jìn)行生化降解并能夠有效抑制藻類的生長繁殖。【情境應(yīng)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