第2讲　程序化解决问题的思想 程序化解决问题是指解决问题时按照某种机械程序步骤一定可以得到结果的处理过程。简单地说，就是遇到某些生物学问题的时候有相对固定的解答方法和步骤。学生通过模仿、操作、探索，发展有条理的思考与表达的能力，提高逻辑思维能力。从心理学的角度上来讲，程序化解决问题是用过去经验按照常规不费力地解决问题，有利于节约心理资源。 程序化解决问题的思想在生物学科的应用充分体现了“能运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，作出合理的判断或得出正确的结论”的考纲能力要求。  思维模型  典例剖析　如图表示细胞分裂的过程，n代表一个细胞的染色体数。下 列有关该细胞分裂的叙述中，不正确的是 (　　) A．可表示人体细胞的有丝分裂 B．可发生在卵细胞的形成过程中 C．可表示次级精母细胞的形成 D．在细胞分裂中发生了染色单体的分离 思维导图  解析　从图中可知，在分裂前、后染色体的数量没有变化，可能是人体细胞的有丝分裂；也可能是发生在减数第二次分裂中的细胞；因在减数第一次分裂中染色体数目要减半，故不会是减数第一次分裂；不论是有丝分裂还是减数第二次分裂中的细胞都有着丝点的分裂，即都有染色单体的分离。 答案　C 备考指导 1． 提倡“两遍读题”。第一遍，快速阅读，抓关键词；第二遍，放慢速度，缩小范围， 限定(主语、条件、要求、特征等)。 2． 掌握“错误原理”。“知识错误”排第一，“逻辑错误”排第二，“表述错误”排第三，“与题干要求不吻合”排第四。 3． 启用“对比思维”，有时候用“已知”推导“未知”。采取先对比、后排除思维，表格、图表以及选择题的四个选项常常存在对比关系，通过对比后，一般都可以排除有的选项。如果出现一些未知的知识或者选项，采取用已知的知识对比、排除后，推导出未知的知识或者是选项的正确或错误。 思想体验  1． 右图是某二倍体生物分裂期的细胞，则 (　　) A．可能是有丝分裂后期细胞 B．可能形成一个卵细胞和一个极体 C．可能是卵细胞形成过程中的一个细胞 D．该细胞中染色体的数目是正常体细胞的一半 答案　C 解析　从题图中可以看到没有同源染色体，也没有染色单体，所以为减数第二次分裂后期；这个细胞质的分裂是均等的，所以不可能是次级卵母细胞的分裂；它可能是一个极体的分裂，可能是精细胞形成过程中的一个细胞；图中细胞着丝点分裂，染色体暂时加倍，这时染色体的数目和正常体细胞的一样。 应用案例2　“解生物简答题的一般思路和方法”案例 思维模型  典例剖析　下图甲曲线表示在温度为25 ℃(该温度是该作物光合作用的最适温度)，水分和无机盐均适宜的条件下，温室内光照强度与作物光合速率的关系，图乙是某同学“探究影响植物光合速率的因素”的实验装置。试回答下列问题：   (1)图甲曲线中，当光照强度为B时，叶肉细胞中产生ATP的场所有______________，其中叶绿体吸收CO2的量等于________；当光照强度为A时，叶绿体吸收CO2的量等于________，叶绿体中消耗CO2的场所是____________。 (2)图甲曲线中，当E＜B时，增大光合速率的主要措施是____________；当B＜E＜C时，限制作物增产的主要因素是____________；当E>C时，可采取____________措施，保证作物的最大光合速率。若遇阴天，温室需补光，选用____________光最有效。 (3)已知该植物呼吸作用的最适温度为30 ℃，在其他条件不变的情况下，将温度调节到30 ℃，图甲曲线中a点将向________移动，b点将向________移动。 (4)图乙装置中隔在灯与试管之间的盛水玻璃柱的作用是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)若实验中每隔5 min改变一次试管与玻璃柱之间的距离，随着距离的增加，气泡产生速率下降，产生这一结果的原因是： ①_____________________________________________________________________； ②_____________________________________________________________________。 (6)为了探究光照强度对光合速率的影响，利用乙图装置进行实验的设计思路：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 思维导图  解析　(1)当光照强度为B时光合作用强度达到最大值，光反应和呼吸作用都能产生ATP，光反应是在叶绿体类囊体薄膜上，呼吸作用是在细胞质基质、线粒体中进行的，此时叶绿体吸收CO2的量等于植物吸收量＋呼吸产生量，即为a＋b，A点时植物吸收CO2的量等于0，说明叶绿体吸收CO2的量等于线粒体呼吸作用释放CO2的量。叶绿体中暗反应阶段消耗CO2的场所是叶绿体基质。(2)影响植物光合作用的因素主要是光照强度、温度和CO2浓度。在温度、水分和无机盐适宜的条件下，当E＜B时，增加光照强度或提高CO2浓度，光合速率都会增加；当B＜E＜C时，再增大光照强度，光合速率不再增加，此时限制因素是CO2浓度，当E＞C时，光照过强，光合速率下降，此时可适当遮光，以保证作物的最大光合速率。植物主要吸收红光和蓝紫光，因此在阴天时可适当补充红光和蓝紫光。(3)将温度调节到30 ℃时，光合作用减弱，吸收的CO2量减少，而呼吸作用增强，释放CO2的量增加，因此曲线中a点将向下移动，b点将向右移动。(4)实验中探究光照强度对光合速率的影响，温度是无关变量，必须是相等的，为了避免光照时产生的热量对试管内水温的影响，在灯与试管之间增加一个盛水玻璃柱。(5)影响光合作用强度的因素除了光照之外，还有水中CO2的含量。(6)若探究光照强度对光合速率的影响，则自变量为光照强度，可以通过更换灯泡功率的大小(或只改变试管与光源之间的距离)，进行对照实验。 答案　(1)细胞质基质、线粒体和叶绿体(类囊体薄膜上)　a＋b　a　叶绿体基质 (2)增大光照强度(增加CO2浓度)　CO2浓度　遮光(遮荫)　红或蓝紫　(3)下　右 (4)吸收灯光的热量，避免光照对试管内水温的影响 (5)①光照强度减弱，光合作用产生的O2减少　②水中CO2的含量逐渐下降，光合作用产生的O2减少 (6)用多组相同装置，只更换灯泡功率的大小(或只改变试管与光源之间的距离)，进行对照实验 备考指导 1． 简答题的答题技巧：(1)学会寻找“题眼”和“关键词”。(2)能准确定位题目所要考查的“知识点”。(3)答案的寻找遵循“从题干和课本原话”去寻找和组织。(4)答案的整理采取“逆向推导，顺向作答”的思维模式，逆向思维是一种很重要的逻辑思维，无论是在数学上、物理学上，还是生物学上，都有着广泛的应用。就生物非选择题答案的形成分析，如果答案是一句话，这句话一般包括主语(名词)、过程、原因、结果；如果答案由几句话组成，一般包括三句话，第一句话衔接题设，第二句话阐述原因，第三句话表述结果。如果我们采取：结果(结论)→原因→题设(条件)进行推导，就容易找到他们的内在联系，然后再反过来进行：题设(条件)→原因→结果(结论)描述，就会得到比较科学、合理和完整的答案。(5)答案要求“科学、合理、规范、简洁”。 2． 考生应掌握答题的基本步骤。首先，要草拟解答问题的提纲或打腹稿。接着再开始正式作答。根据提纲，把答案要点用准确的生物学术语完整、具体、准确地写在答卷上。答卷时要做到层次清晰，言简意赅，逻辑严密，语言规范(包括语言表达的科学性、规范性、完整性、逻辑性)，文字工整，卷面整洁。最后检查答案。检查时要从基本概念与原理出发来检查自己的推理过程、验证过程是否正确，是否合理、科学，是否符合题目要求，是否有遗漏，有无概念性、常识性错误，防止由于失误而丢分。 思想体验  2． 有一瓶混有酵母菌和葡萄糖的培养液，当通入不同浓度的氧气时，其产生的酒精和CO2的量如图所示(两种细胞呼吸速率相等)。请根据所学知识回答：  (1)当氧浓度为________时，酵母菌只进行有氧呼吸，其反应式是_______________。 (2)当氧浓度为a时，有氧呼吸产生的CO2为________mol，消耗的葡萄糖是无氧呼吸的____________。 (3)酿酒时必须使用酵母菌，初期有大量的水产生，说明其进行的是________呼吸，产生水的过程是第______阶段，场所是____________。 (4)欲鉴定呼吸作用中是否产生酒精，使用的试剂是________________，其颜色变化是________________。 答案　(1)5/3a　C6H12O6＋6O2＋6H2O6CO2＋12H2O　(2)9　1/2　(3)有氧　三　线粒体内膜　(4)重铬酸钾溶液　由橙色变成灰绿色 解析　(1)酵母菌无氧呼吸的产物是二氧化碳和酒精，当酒精的产量为0时，酵母菌只进行有氧呼吸。(2)当氧浓度为a时，总共产生15 mol的CO2，无氧呼吸产生的CO2量等于产生的酒精量，为6 mol，需消耗3 mol的葡萄糖；有氧呼吸产生的CO2量为9 mol，消耗1.5 mol的葡萄糖。(3)有氧呼吸的第三阶段产生大量的水，场所是线粒体内膜。  思维模型  典例剖析　下列系谱图中，甲、乙两种遗传病，其中有一种病为红绿色盲，6号无患病基因，7号和8号婚后生一个同时患两种病男孩的概率是 (　　)  A．1/48 B．1/24 C．1/16 D．无法确定 思维导图  解析　甲病为红绿色盲，由X染色体上的隐性基因控制，乙病由常染色体上的隐性基因控制。假设控制乙病、色盲的基因分别为a、b，则7号的基因型为AaXBY。对于乙病基因来说，5号的基因型为AA、Aa，故8号的基因型为AaXBXb、AAXBXb。7号和8号结婚后生一个患乙病孩子的概率为××＝，生一个色盲孩子的概率为×＝，且色盲孩子为男孩，所以生一个同时患两种病男孩的概率为×＝。 答案　A 备考指导 1． 遗传系谱图判定口诀：父子相传为伴Y，子女同母为母系；无中生有为隐性，隐性遗传看女病，父子都病为伴性，父子有正非伴性(伴X)；有中生无为显性，显性遗传看男病，母女都病为伴性，母女有正非伴性(伴X)。 2． 多种遗传病概率计算的技巧 理解解题思路，运用分离定律与自由组合定律解决问题。先分别求出系谱图中每种病的发病率，注意遗传病与遗传病之间是相互独立的，可按基因分离定律来做题。在求一种遗传病发病率时就不要考虑另一种遗传病：如患甲病(用“甲＋”表示)的概率为a，如患乙病(用“乙＋”表示)的概率为b，不患病用(－)表示。然后可按如下组合，求出其他各种情况的患病概率：既患甲又患乙，即甲＋乙＋，概率为a×b；只患甲，即甲＋乙－，概率为a×(1－b)；只患乙，即甲－乙＋，概率为(1－a)×b；既不患甲又不患乙，即甲－乙－，概率为(1－a)×(1－b)。 思想体验  3． 下列遗传系谱图中，Ⅱ6不携带致病基因，甲种遗传病的致病基因用A或a表示，乙种遗传病的致病基因用B或b表示。下列分析正确的是 (　　)  A．Ⅰ2的基因型为aaXBXB或aaXBXb B．Ⅱ5的基因型为BbXAXA的可能性是1/4 C．Ⅳn为患两种遗传病女孩的概率为1/32 D．通过遗传咨询可确定Ⅳn是否患有遗传病 答案　C 解析　Ⅱ5、Ⅱ6正常，有一个患病的儿子Ⅲ9，所以甲病为隐性遗传病，而Ⅱ6不携带致病基因，则甲病一定是伴X染色体遗传病，A错误；由系谱图可以看出，Ⅱ3、Ⅱ4正常，有一个患乙病的女儿Ⅲ8，知乙病一定为常染色体隐性遗传病，故Ⅱ5的基因型只能为BbXAXa，B错误；Ⅲ8的基因型可能为1/2bbXAXA、1/2bbXAXa；Ⅱ5的基因型只能为BbXAXa，Ⅱ6不携带致病基因，所以Ⅲ9的基因型为1/2BbXaY、1/2BBX aY，他们生一个患两种遗传病的女孩的概率为1/32，C正确；Ⅲ8、Ⅲ9的孩子不论是男孩还是女孩都具有一种或两种病的可能，不能通过遗传咨询来确定，D错误。
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