逍遥学能 2016-01-18 10:15
生物坐标曲线题是借助数学的方法来分析生命现象，从而揭示出生物体结构、生理等方面的本质特性。这类题一直是近几年高考的重点，其中2009年、2010年高考生物试题中分别为33个、29个题，其中非选择题占17个、17个。
此类试题涉及到高中生物学的各个重要考点，如物质跨膜运输的方式、影响光合作用的因素、细胞周期、生物进化、血糖平衡的调节、植物生命活动的调节、种群的数量变化、种间关系等，具有情景新、重能力、区分度高的特点。
考点一 物质跨膜运输的方式
例1．（2010年山东卷·3）由图中曲线a、b表示物质跨（穿）膜运输的两种方式，下列表述正确的是（ ）
A．脂溶性小分子物质不能通过方式a运输
B．与方式a有关的载体蛋白覆盖于细胞膜表面
C．方式b的最大转运速率与载体蛋白数量有关
D．抑制细胞呼吸对方式a和b的转运速率均有影响
解析：本题考查物质跨膜运输的方式与坐标曲线的综合分析。从坐标曲线可以看出，a为自由扩散，b为协助扩散或主动运输。脂溶性小分子物质通过自由扩散(a)运输，即A错误。自由扩散是从高浓度向低浓度运输，与生物膜上的载体蛋白无关，因此B错误。方式b的最大转运速率与载体的种类和数量有关，因此C正确。抑制细胞呼吸而导致能量供应不足，从而使主动运输受阻，而与自由扩散、协助扩散无关，因此D错误。
答案：C
考点二 酶与ATP
例2．（2009年宁夏卷·2）右图表示酶活性与温度的关系。下列叙述正确的是（ ）
A．当反应温度由t2调到最适温度时，酶活性下降
B．当反应温度由t2调到最适温度时，酶活性上升
C．酶活性在t2时比t1高，故t2时更适合酶的保存
D．酶活性在t1时比t2低，表明t1时酶的空间结构破坏更严重
解析：本题依据坐标曲线图为背景，主要考查温度对酶活性的影响及学生对图文知识转化的综合能力。在最适宜的温度下,酶的活性最高．温度偏高或偏低,酶活性都会明显降低． 当反应温度由t2调到最适温度时，酶活性上升．温度过高,还会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活,0左右的低温虽然使酶的活性明显降低,但能使酶的空间结构保持稳定,在适宜的温度下酶的活性可以恢复,酶适于在低温下保存,故C,D错误．
答案：B
考点三 光合作用和呼吸作用
例3．（2009年江苏卷·11）某小组为研究脱气对酵母菌在培养初期产气量的影响，进行了甲、乙2组实验，实验装置如右图所示，除图中实验处理不同外，其余条件相同。一段时间内产生CO2总量的变化趋势是（ ）
解析：本题主要考查酵母菌的呼吸作用方式，在有氧气的情况下进行有氧呼吸，无氧条件下进行无氧呼吸，试验刚开始注射器中乙组有氧气所以能进行有氧呼吸，产生的二氧化碳多，甲组只进行无氧呼吸产生的少。总体产生的二氧化碳数量不断增加，所以呈曲线C所示。
答案：C
例4．（2010年全国Ⅰ卷·3）下列四种现象中，可以用右图表示的是( )
A．在适宜条件下光合作用强度随CO2含量的变化
B．条件适宜、底物充足时反应速率随酶量的变化
C．一个细胞周期中DNA含量随时间的变化
D．理想条件下种群数量随时间的变化
解析：本题主要考查相关生理过程中的数量变化趋势，涉及到新陈代谢与细胞分裂的相关内容，考查学生的理解能力和获取信息的能力。如图曲线的走势为先增加后稳定，曲线有两个关键点：即起点（，0）（＞0）和饱和点。符合这一曲线的为A选项；B项对应的曲线起点不正确，曲线的走势一直为增函数，不会出现饱和效应；C项对应的曲线就更不正确了，起点纵坐标等于终点，且大于0；D项曲线为种群的“J”型增长曲线。
答案：A
例5．（2010年福建卷·26Ⅰ）东海原甲藻（简称甲藻）是我国东海引发赤潮的澡种之一，研究甲藻光合作用的生理特征可为认识赤潮发生机理提供重要信息。
（一）某研究小组探究pH对甲藻光合作用的影响，设计了以下实验：
将生长旺盛的甲藻等量分成5组培养，各组甲藻pH分别设定为6．0、7．0、8．0、9．0、10．0，在黑暗中放置12h，然后在适宜光照等条件下培养，随即多次测定各组氧气释放量并计算净光合速率。将实验结果绘制成右图。
⑴，还可以通过测定 吸收量来计算净光合速率。
⑵黑暗放置过程中，藻液pH会有所变化，因此在测定氧气 释放量前，需多次将各组pH分别调到 ，这是控制实验的 变量。
⑶若甲藻长时间处于pH=10条件下，甲藻 （能、不能）正常生长繁殖，请据图分析说明原因： 。
⑷实验表明，甲藻光合作用适宜pH6．0～9．0。但海水在该pH条件下，一般不会发生赤潮，原因是发生赤潮除了与pＨ、温度、光照强度等因素有关外，最主要还与海水的 有关。
（二）研究小组进一步探究了温度对甲藻光合作用的影响。根据实验结果得出：甲藻生长繁殖的适宜温度为15℃～30℃，最适温度为25℃左右,当温度为9℃和33℃时，甲藻不能正常生长繁殖。请根据这些信息在右图中画出净光合速率随温度变化的示意曲线。
解析:本小题结合热点赤潮问题命题，从知识方面考查影响光合作用的因素──pH和温度，能力方面考查实验分析与评价、获取和处理信息等能力。 净光合作用的衡量指标既可以通过氧气的释放量来衡量，也可以通过CO2的吸收量或有机物的积累量来衡量。由于该实验的自变量是PH，因此实验中需要多次调整各组的PH，使其与原设定的PH相同，以保证实验中因变量的衡量指标氧气释放量的准确性。根据图中信息可以看出当甲藻处于pH10．0以下时，其净光合速率为负值，这就意味着该条件下甲藻不积累有机物，因此甲藻不能正常繁殖。当海水富营养化时，就会发生赤潮现象，因此赤潮不仅与光照强度、温度和pH有关，还与海水中的富营养化(N、P)有关。
答案:（一）⑴CO2⑵原设定的pH 自⑶不能 因为长时间处于pH =10．0的条件下，甲藻的净光合速率为负值，甲藻不能正常生长繁殖⑷富营养化（或N、P含量）（二）如右图
考点四 生物的进化
例6．（2010年天津卷·7·Ⅱ）某地区从1964年开始使用杀虫剂杀灭蚊子幼虫，至1967年中期停用。下图是五年间蚊子幼虫基因型频率变化曲线。R表示杀虫剂抗性基因。S表示野生敏感型基因。据图回答：
⑴R基因的出现是________的结果。
⑵在RR基因型频率达到峰值时，RS、SS基因型频率分别为4%和1%，此时R基因的频率为________。
⑶1969年中期RR基因型几近消失，表明在__________的环境条件下，RR基因型幼虫比SS基因型幼虫的生存适应能力________。
⑷该地区从此不再使用杀虫剂，预测未来种群中，最终频率最高的基因型是_________,原因是____________________。
解析：本题以基因型频率变化曲线为载体考查现代综合进化论观点及基因频率的计算，同时考查考生分析曲线的能力。新基因的出现都是基因突变的结果。RS、SS基因型频率分别是4%和1%，则RR的基因频率为95%，则R的基因频率为95%+4%÷2=97%。根据进化论观点，适者生存，不适者被淘汰，因此67年中期停用杀虫剂后，RR基因型频率下降，SS型上升，说明无杀虫剂环境下，RR基因型幼虫比SS基因型幼虫的生存适应能力低。由⑶分析可知，不再使用杀虫剂，SS型适应环境，RR型不适应环境，从而使S基因频率增加，R下降，这样持续的选择作用导致SS基因型频率最高。
答案：⑴基因突变 ⑵97% ⑶不再使用杀虫剂 低⑷SS在不使用杀虫剂环境下，持续的选择作用使R基因频率越来越低
考点五 动物生命活动的调节
例7．（2009年山东卷·8）右图表示枪乌贼离体神经纤维在Na+浓度不同的两种海水中受刺激后的膜电位变化情况。下列描述错误的是（ ）
A．曲线a代表正常海水中膜电位的变化
B．两种海水中神经纤维的静息电位相同
C．低Na+海水中神经纤维静息时，膜内Na+浓度高于膜外
D．正常海水中神经纤维受刺激时，膜外Na+浓度高于膜内
解析：本题通过图示的方式显示了钠离子的内流引发了动作电位的原理。题目较难，正确理解图中信息是关键。未刺激时电位相同，所以两种海水中神经纤维的静息电位相同，B选项正确。在两种海水中，均是膜外的Na+浓度高于膜内，只是在正常海水中，膜外和膜内的Na+浓度差较低Na+海水中的大。所以D正确，C错误。在受到刺激后，由于正常海水中膜外和膜内的Na+浓度差较大，所以钠离子迅速内流引发较大的的动作电位，对应于曲线a，所以曲线a代表正常海水中膜电位的变化，A正确。
答案：C
例8． (2010年天津卷·18)根据下列实验结果回答问题。
实验一：选取同品种，同日龄的健康大鼠若干只，实施切除手术，一段时间后随机等分成四组，分别注射激素及生理盐水30天，结果如图1：
⑴该实验的目的是探究____________________________________。
⑵手术应切除______________。每次注射各激素的量应按照_________________来计算。
⑶图1表明胰岛素具有_____________的作用，胰岛素与生长激素共同作用的效应________(小于/等于/大于)他们单独作用之和。
实验二：选取健康大鼠，持续电刺激支配其胰岛的副交感神经，测定血液中胰岛素和胰高血糖素的浓度，结果如图2。
⑷开始刺激后，血糖浓度将__________，原因是___________________ 。
⑸图2中胰高血糖素浓度下降的原因之一是胰岛素制剂抑制胰岛A细胞分泌。若要证实该结论，可在胰岛组织中注射_________________,通过检测注射前后其周围血液中__________的浓度变化来确定。
解析：本题以探究激素的作用及血糖调节过程考查学生的实验分析和设计能力。从图甲中可以看出实验的自变量为胰岛素和生长素的有无，因此该实验的目的是探究胰岛素和生长激素对大鼠生长的影响。此实验中，激素对大鼠生长的影响作用可能是促进、抑制、不促进也不抑制三种情况，因此必须通过有无激素对照说明，无激素的空白对照只能通过切除垂体和胰腺来实现。故该实验是通过同一时间内平均体重增加量的多少作为判定作用效果的依据，因此注射时按照单位体重注射量与体重之积来计算。由图可知，注射胰岛素比注射生理盐水的大鼠生长的快，说明胰岛素具有促进生长的作用；同时注射胰岛素和生长激素的大鼠，比单独注射生长激素、胰岛素的大鼠生长的都快，说明胰岛素与生长激素共同作用效应大于单独作用之和，从而说明胰岛素具有促进生长激素作用的效果。
由图乙曲线可知，开始刺激后，降低血糖浓度的胰岛素分泌量增加，从而促进血糖的3条去路（氧化分解、合成肝糖原和肌糖原、转化成非糖物质）、抑制血糖的2条（抑制非糖物质的转化、抑制肝糖原的分解）。胰岛A细胞能分泌胰高血糖素，若验证胰岛素抑制胰岛A细胞的分泌，可通过在胰岛组织中注射胰岛素，进而通过检测胰高血糖素的浓度变化来确定其作用机理。
答案：⑴胰岛素和生长激素对大鼠生长的影响⑵垂体和胰腺 单位体重注射量乘以体重 ⑶促进大鼠生长（及加强生长激素的促生长作用） 大于⑷降低 胰岛素浓度升高和胰高血糖素浓度降低，促进了组织细胞加速对葡萄糖的摄取、利用和储存，抑制了糖原分解和非糖物质化为葡萄糖⑸胰岛素 胰高血糖素
例9．(2010年江苏卷·31) 人体血糖浓度的相对稳定受多种因素影响。现有甲、乙、丙三人。甲正常，乙的胰岛B细胞被自身免疫反应所破坏，丙的胰岛B细胞功能正常、体内含有抗胰岛素受体的抗体。
请回答下列问题：
⑴甲在某次运动前后血糖浓度的变化如右图所示。bc段血糖浓度下降的直接原因是 ，cd段血糖浓度升高主要是由于血液中肾上腺素和 的明显增加引起的。
⑵用斐林试剂对甲、乙、丙三人空腹时尿样进行检测，水浴加热后观察到的颜色分别是 。从激素调节机制分析，乙尿样检测结果产生的原因是 。
⑶给丙注射胰岛素 (填“能“或“不能”)有效调节其血糖水平，原因是 。
解析：此题考查了血糖调节与糖尿病、免疫等知识，同时考查了考生识图能力、分析问题的能力。在运动的初期，由于机体需能激增而导致血糖消耗速率迅速增加。由于机体血糖调节需要一定的时间而导致血糖消耗速率大于产生速率，从而导致机体血糖浓度降低。在机体负反馈调节的作用下，机体分泌肾上腺素和胰高血糖素的量会增加，其作用使血糖产生速率加快，最终达到血糖的动态平衡。
甲的胰岛功能正常，所以其尿液中不含葡萄糖。乙由于胰岛B细胞受损导致胰岛素分泌不足；丙体内含有抗胰岛素的受体，从而导致胰岛素不能与靶细胞膜上的受体结合，因而尽管注射胰岛素也不能发挥作用。因此，对乙丙二人来说，血液中胰岛素含量极低甚至没有，从而出现尿中含有葡萄糖症状。因此，用斐林试剂对甲、乙、丙三人空腹时尿样进行检测，水浴加热后观察到的颜色是蓝色、砖红色、砖红色。
答案：⑴运动初期血糖消耗量多于产生量 胰高血糖素 ⑵蓝色、砖红色、砖红色 乙的胰岛 B细胞受损，不能正常分泌胰岛素，血糖浓度高 ⑶不能 胰岛素不能与其受体结合
考点六 植物生命活动的调节
例10．（2010年海南·6）某植物种子成熟后需经低温贮藏才能萌发，为探究其原因，检测了该种子中的两种植物激素在低温贮藏过程中的含量变化，结果如图。根据激素的作用特点，推测图中a、b依次为（ ）
A．赤霉素、脱落酸
B．细胞分裂素、生长素
C．脱落酸、细胞分裂素
D．赤霉素、乙烯
解析：赤霉素有促进种子萌发的作用，故在种子低温贮藏的过程中赤霉素逐渐增加。脱落酸有抑制细胞分裂，促进叶和果实的衰老和脱落，故在种子低温贮藏的过程中脱落酸逐渐减少。细胞分裂素促进细胞分裂，主要合成部位是根尖或幼嫩部位，而种子贮藏过程不会有变化。乙烯促进果实成熟，种子贮藏过程中，乙烯变化不大，可见，图中中a表示是赤霉素，b表示脱落酸的含量。
正确理解植物激素之间的关系：协同作用和拮抗作用是做好此题的关键。⑴协同作用：赤霉素与生长素，均促进细胞的伸长；赤霉素与细胞分裂素均促进细胞的分裂或种子的萌发、赤霉素与乙烯促进都能促进果实的发育（成熟）等；⑵拮抗作用：细胞分裂素与脱落酸、赤霉素与脱落酸等。
答案：A
例11．（2010年江苏·23多选）为了探究生长素和乙烯对植物生长的影响及这两种激素的相互作用，科学家用某种植物进行了一系列实验，结果如下图所示，由此可初步推测( )
A．浓度高于10-6ol／L的生长素会抑制该植物茎段的生长
B．该植物茎中生长素含量达到值时，植物开始合成乙烯
C．该植物茎中乙烯含量的增加会促进生长素的合成
D．该植物茎中生长素和乙烯的含量达到峰值是不同步的
解析：主要考查了植物生命活动的调节。从左图中可以看出，生长素浓度为10-6ol／L时，对植物茎段是促进生长的。从坐标曲线可以明显地看出，生长素含量达到值时，植物开始合成乙烯，并且生成量越来越多；当乙烯的生成量达到一定浓度时，生长素的合成量会降低，但乙烯的量还可以继续增加，即其储量达到峰值时不同步的。
答案：BD
考点七 种群的特征和数量变化
例12．（2010年山东·8）右图表示出生率、死亡率和种群密度的关系，据此分析得出的正确表述是（ ）
A．在K/2时控制有害动物最有效
B．图示规律可作为控制人口增长的依据
C．该图可用于实践中估算种群最大净补冲量
D．在K/2时捕捞鱼类最易得到最大日捕获量
解析：主要考查出生率和死亡率与种群密度的关系分析。在K/2时，种群的净补充量最大，因此对于有害动物不宜在此防治，因此A错误；该图示不能作为控制人口增长的依据，由于人类与自然种群不同，受其他因素如计划生育的影响，因此B错误；该图可用于实践中估算种群最大净补充量，用于指导生产实际，因此C正确。在K值时捕捞鱼类得到的日捕获量最多，因此D错误。
答案：C
例13．（2009年山东·6）右图曲线a、b表示两类生物种群密度与存活率之间的关系。下列分析错误的是（ ）
A．曲线a代表的种群个体一般体型较大，营养级较高
B．依据曲线b，人工养蜂时种群密度中等最好
C．对大型动物迁地保护，迁移的种群密度不宜过大
D．种群密度为d时，曲线b代表的种群个体间竞争最剧烈
解析：本题通过数学曲线图的形式反映了种群密度和存活率之间的关系，要求考生具备能够从图示中获取相关信息的能力。依据曲线b种群密度中等时存活率最大，故B正确。曲线a表示的大型动物，由图可知，种群密度越大存活率越低，故而对大型动物迁地保护，迁移的种群密度不宜过大，所以A、C错误。D项中种群密度越大，种群个体间竞争越剧烈，故而d点不是竞争最剧烈的点。
答案：D
考点八 群落与生态系统
例14．（2009天津·5）下图表示气候变化对甲、乙生态系统中种群类型数量的影响。
据图分析，下列叙述正确的是（ ）
①甲生态系统的抵抗力稳定性一定较乙生态系统强
②甲生态系统中生物群落的营养关系一定较乙复杂
③乙生态系统在S点后一定有新的物种产生
④乙生态系统在S点后一定经历次生演替过程
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
解析：从图可以看出，甲生态系统种群类型数量较乙生态系统多，一般来说，生态系统中的组分越多，食物网越复杂，抵抗力稳定性越强，因此甲生态系统的抵抗力稳定性一定较乙生态系统强。群落是同一时间内在一定区域中各种生物种群的集合，这样甲生态系统中生物群落的营养关系不一定较乙复杂；新的物种产生必须经过生殖隔离，乙生态系统在S点后不一定有新的物种产生；乙生态系统在S点时种群类型数量降到最低，而S点后种群类型数量又逐渐增加，可见S点后一定经历过一个次生演替的过程。所以①④正确，选B。
答案：B
例15．(2010年全国新课标·31) 假设a、b、c、d是一个简单生态系统中最初仅有的四个种群，其a、c、d的营养关系为a→c→d，a与b的关系如图，a是该生态系统主要的自养生物，请回答：
(1)该生态系统中a和b的种间关系是 。
(2)若d大量死亡，则一定时间内种群密度增加的种群是 ，种群密度减少的种群是 。
(3)若持续干旱使a大量死亡，c和d种群密度将会 。
(4)当受到外界的轻微干扰后，经过一段时间，该生态系统可以恢复到原来的状态，说明该系统具有 。与热带雨林相比，该生态系统的抵抗力稳定性 （低、高）。
(5)为了调查该系统c种群的密度，捕获了50个个体，将这些个体标记后放掉，一段时间后重新捕获了40个个体，其中有5个带有标记，c种群的数量约为 个。
解析：a与b的关系可以看出在最初a、b的种群数量同时增多，但是随着时间的推移b的数量开始减少，说明在a、b竞争的过程中，a最终胜利。如果d的数量大量减少，即c的天敌数量减少，导致c的数量迅速增多，进而导致a被大量捕食，使得a的数量锐减。而如果干旱导致a即生产者大量减少，必将使得c和d的种群密度都会相应减少。生态系统低于外界干扰的能力是抵抗力稳定性，而与热带雨淋相比，该生态系统的生物种类、种群数量、营养结构负责程度等都很低，因此抵抗力稳定性也很低。
答案：⑴竞争⑵c、a⑶降低⑷恢复力稳定性、低⑸400
例16．（2010年四川卷·30Ⅱ）某石质海滩的潮间带由大小不一的水坑和水坑间的凸出基质两类环境组成，主要生长着浒苔、角叉苔等海藻和滨螺、岸蟹等动物。岸蟹主要以滨螺等小动物为食，其主要天敌是海鸥。
⑴有人选择大小、深度等相似的两个自然水坑（A、B），把B坑中的全部滨螺（233只）捉出，移人几乎无滨螺的A坑，研究滨螺对海藻及岸蟹种群的影响，结果如图所示。
①图A中浒苔数量下降的主要原因是____________，从种间关系角度看，浒苔和角叉苔是_____关系。
②水坑中岸蟹种群密度与___________海藻的种群相对数量呈正相关。研究发现，此种海藻占优势的环境有利于岸蟹躲避天敌；而另一种海藻占优势的环境则相反。请据此解释B坑中的滨螺在移出前数量较多的原因__________________________________________。
③本研究涉及到的生物构成的最长食物链为_______________________________。
⑵通过对水坑和凸出基质这两类微型生态系统中滨螺密度和海藻物种数的调查，绘制成图C。
①在滨螺极稀少的情况下，如果要最大限度地保护生物多样性，需要优先保护的是_________生态系统，这种保护措施属于__________。
②当滨螺密度长期保持在100～200只/2时，___________生态系统的抵抗力稳定性较高。
解析：本题考查生态学相关知识和考生的综合应用能力。从图A中可以看出，移入滨螺后，浒苔数量下降，因此应是被滨螺捕食。浒苔和角叉苔同为藻类，且图中浒苔数量下降后，角叉苔数量上升，因此二者为竞争关系。再综合图B可知，水坑中岸蟹种群密度与浒苔的种群相对数量呈正相关。浒苔占优势的环境有利于岸蟹躲避天敌，因而B坑中的滨螺在移出前，浒苔较少，不利于岸蟹躲避天敌，岸蟹被大量捕食，因而岸蟹数量较少，岸蟹数量少，对滨螺捕食少，因而滨螺较多。综合上述可知最长的食物链为：浒苔→滨螺→岸蟹→海鸥。分析图C可知，在滨螺极稀少的情况下，凸出基质生态系统中海藻物种数多，因此需要优先保护的是凸出基质生态系统，这种保护措施属于就地保护。当滨螺密度长期保持在100～200只/2时，水坑生态系统的海藻物种数多，抵抗力稳定性较高。
答案：⑴①被滨螺捕食 竞争 ②浒苔 B坑浒苔较少，不利于岸蟹躲避天敌，岸蟹被大量捕食，因而岸蟹数量较少，岸蟹数量少，对滨螺捕食少，因而滨螺较多 ③浒苔-滨螺-岸蟹-海鸥 ⑵①凸出基质 就地保护②水坑