【利用生物学模型解题】生物学模型

时间:2019-04-13 05:11:24 来源:QQ空间素材网 本文已影响 QQ空间素材网

   生物学模型可分为物理模型、概念模型、数学模型。物理模型以实物或图画形式直观表达需认识对象的特征,如质膜的流动镶嵌模型、DNA分子双螺旋结构模型等。概念模型以文字表达来抽象概括出事物本身特征,如光合作用过程图解、赛达伯格湖能量沿营养级流动的定量分析图等;数学模型用来描述一个系统或其性质的数学形式,如生长素浓度对根和茎细胞生长的影响曲线等。
  模型和原型的关系可以用图1表示。
  一般,命题过程是命题者根据自己头脑中确定的一个理想化的生物学模型,再结合某些生物学事实,给出已知条件,提出需要得出的结论,因此解题过程就是还原生物学模型的,若能正确构建或还原模型,能极大提高解题效率。
  【例1】从一个叶肉细胞的线粒体的基质中扩散出来,进入相邻一个叶肉细胞的叶绿体中,共穿过几层膜?
  【解析】从原型中抽提出两个植物细胞,线粒体和叶绿体,将提取的元素构建物理模型如图2。从物理模型可以直观看出,CO2共穿过6层膜。
  
  【例2】图3为某生物的出生率、死亡率随时间变化情况,据图选出正确叙述的项( )
  A.1900~1960年间,此生物种群密度减少
  B.1940年种群的个体总数已达到环境容纳量
  C.1900年,种群密度最大
  D.1900~1960年间,种群年龄结构呈稳定型
  【解析】B 种群增长率=出生率-死亡率。从图中信息可知,种群的增长率不断下降,1940年之前为正值,1940年为0,1940年之后为负值。根据这些信息构建一个关于种群密度变化的数学曲线模型(如图4)。据图得出:1900~1940年种群密度逐渐增加,1940年达到最大值(环境容纳量),1940~1960年种群密度逐渐降低。从种群密度变化情况分析1900~1960年间,种群年龄结构由增长型变为衰退型。
  【例3】图5是下丘脑及其直接或间接支配的有关腺体之间关系示意图(“+”表示促进,“-”表示抑制)。下列有关说法不正确的是 ( )
  A.a分泌的某种物质可用于胚胎工程中供体的处理
  B.a与c两者的分泌物可对某一生理活动起促进作用
  C.c不仅有分泌功能,且有感受刺激和传导兴奋的功能
  D.a、b、c三者中,c对机体中环境稳态的维持影响较小
  【解析】D 此题以概念模型的形式呈现人体激素分泌的调节。人体激素分泌调节的概念模型如图6所示。将两图比较得出c为下丘脑,a为腺垂体,b为腺体(如:甲状腺、性腺等)。胚胎工程的供体需要用腺垂体分泌的促性腺激素进行同期发情处理。下丘脑具有感受刺激、传导兴奋和分泌激素的功能,是人体内分泌系统的枢纽。
  【例4】经调查,某生态系统中Y、X、Z分别为第一、第二和第三营养级,每个营养级不同物种的个体数量如图7甲所示(图中每一柱条代表一个物种)。一段时间后个体数量发生变化,结果如图7乙所示。
   下列叙述正确的是( )
  A.X营养级的生物被捕食的压力明显增加
  B.Z营养级生物个体数量的增加是由捕食对象专一引起的
  C.Y营养级生物个体数量的变化是由于捕食者对捕食对象有选择的结果
  D.X营养级的生物之间存在明显的竞争关系,且其中某种生物处于竞争劣势
  【解析】从原数学模型中抽提出Y、X、Z三个营养级,根据图甲和图乙三个营养级各种群数量的变化情况(Y的总量基本不变,X的总量明显减少,Z的总量明显增加),构建食物网简化模型(如图8)。(其中第一营养级Y的五个物种用Y1、Y2、Y3、Y4、Y5表示,第二营养级X的三个物种用X1、X2、X3表示,第三营养级Z的两个物种用Z1、Z2表示。)
   此概念模型将原本复杂的食物网,简化为营养级间的食物关系。从模型看出,Y营养级总数量基本不变,说明X对Y的捕食量没有明显变化,即X的食物量基本保持不变。Z营养级数量明显增加,说明Z的食物充足,即Z对X的捕食量明显增加,被捕食的压力明显增加。很容易选出A。
  模型反映出此生态系统动态变化过程是“Z营养级增加 → X营养级减少 → Y营养级增加”,但是每一个环节都存在一定的滞后性,所以不同时间生态系统会存在“Z营养级增加 → X营养级基本不变 → Y营养级基本不变”、“Z营养级增加 → X营养级减少 → Y营养级基本不变”等阶段,图乙就是其中一个变化阶段。
  
  责任编辑 任占华

网站地图 | 关于我们 | 联系我们 | 广告服务 | 免责声明 | 在线留言 | 友情链接 | RSS 订阅 | 热门搜索
版权所有 QQ空间素材网 www.qzoneai.com