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生命活动调节是高中阶段生物学中重要知识之一,也是历年高考理综生物中的命题热点和难点,每年的高考中都占有一定比重的能力分值,学生在该部分失分现象也比较严重。那么,在备考或教学中,如何让学生了解生命活动调节知识在高考命题中的大体规律和体现考纲规定的能力立意呢?本文结合自己的教学实践及2009年高考各地理综生物卷试题,对生命活动调节考点进行归类浅析,探究高考中该部分知识的命题特点和规律,以期提高学生应试能力。
考点1植物激素调节
在近几年生物高考试题中,对植物激素知识点的考查多以图表、曲线及探究实验设计等形式进行,以检测学生获取、利用信息能力及实验设计能力,涉及的知识由生长素知识(发现过程、生长素的生理作用)逐渐渗透向其它植物激素的调节,目的是引导学生理解植物生命活动调节是多种激素共同作用的结果,这种命题形式在以后的试题中仍然是主流考查方向。
例1(福建理综卷·5)某研究小组探究避光条件下生长素浓度对燕麦胚芽鞘生长的影响。胚芽鞘去顶静置一段时间后,将含有不同浓度生长素的琼脂块分别放置在不同的去顶胚芽鞘一侧,一段时间后测量并记录弯曲度(α),图1为实验示意图。图2曲线中能正确表示实验结果的是()
A. aB. bC. cD. d
【评析】本题以曲线图的形式考查植物生长素的作用特点,及学生“鉴别、选择试题给出的相关生物学信息,结合所学知识解决问题和实验设计”的能力。本题解题的关键是理解教材中生长素的作用特点,即“在一定范围内,低浓度促进生长,高浓度抑制生长”。胚芽鞘去顶静置一段时间后,将含有不同浓度生长素的琼脂块分别放置在不同的去顶胚芽鞘一侧,一段时间后测量、记录的弯曲度将会不同,在最适范围内会随着生长素的浓度增加而弯曲度增大,超过最适浓度则会随着生长素浓度的增加而减小,但在高浓度时弯曲的角度不可能超过90°。本题既考查了学生对生长素知识的理解程度,又符合考纲对考生的实验与探究能力的基本能力要求,是今后高考选择题命题的典型范例和方向。本题答案B
例2(浙江理综卷·30·I)请回答下列有关赤霉素的问题:
(1)赤霉素有促进细胞分裂的作用。用适宜浓度的赤霉素处理植物芽尖细胞,其细胞周期的_______期明显变短,此时期分子水平上所发生的变化主要是___________和__________。
(2)植物体内赤霉素的合成主要在未成熟的种子、幼根和幼芽等________的部位。用赤霉素多次喷洒水稻植株后,引起其生长速度过快,将导致稻谷产量________。
(3)赤霉素促进茎的伸长主要与细胞壁的伸展性有关。有人进行了CaCl2和赤霉素对某植物种子胚轴生长速率影响的实验,结果如图3所示。由图分析可知,一定浓度的CaCl2溶液对细胞壁的伸展起_________作用;加入赤霉素溶液的时间在图中的_________(A点、B点、C点)。根据上述实验分析赤霉素促进茎伸长的可能原因是________。
【评析】本题在“鉴别选择试题给出的相关生物学信息,并能运用这些信息,结合所学知识解决相关生物学问
题”方面对考生进行了考查,要求在题中所给信息的基础上,回答有关赤霉素作用原理和生理分布的问题。在高中生物教材中,对于赤霉素等其它植物激素介绍的内容较少,学生对它们的产生和分布及生理作用理解不够可能是该题前两个小问题的难点,但是如果能有效提取和利用题干的信息提示,准确回答前两问还是比较容易的。细胞周期长短主要由细胞分裂的间期决定的,间期从分子水平分析,主要进行DNA复制和有关蛋白质的合成。赤霉素过多会导致水稻生长速度过快而徒长,过于密植易倒伏,使产量反而下降。
本题的难点在于第(3)问,要求学生能提取题干描述及所示的实验结果曲线信息,并利用这些信息分析、回答赤霉素促进生长原理(CaCl2和赤霉素对某植物种子胚轴生长速率影响实验)的有关知识。由曲线可以看出,CaCl2处理后生长速率反而下降,可知CaCl2抑制了茎的伸长,B点之后,生长速率快速上升,应该是使用赤霉素溶液的时间。说明赤霉素能消除细胞壁中CaCl2的抑制作用。
用含有必要文字和图表的简答题目考查学生,既考查学生识图表的能力,又考查学生生物学基本知识及语言表达能力,这在今后的高考命题中仍是考查学生综合能力的命题范例和方向,在教学中应着重训练。
本题答案(1)间期 DNA复制 蛋白质合成 (2)生长活跃 下降 (3)抑制 B点 赤霉素能消除细胞壁中的Ca2+
考点2人和高等动物生命活动的体液调节
人和高等动物生命活动的体液调节包括激素调节和其它化学物质(H+和CO2等)调节两部分,近几年高考对该部分内容的考查主要体现在两个方向:一是以文字形式、图表或概念图直接检测学生对各种激素的产生部位、作用、激素间的关系掌握情况及提取利用信息能力,题型可以是选择题或简答;二是以各种激素的调节作用为知识背景,综合考查学生实验设计的能力、提取信息的能力和语言组织能力。其中第二种考查方向既能考查学生有关激素的作用,还可以考查学生的提取信息能力和实验思维,将是以后该部分知识高考命题的主流方向。
例3(全国理综卷II·2)人体甲状旁腺分泌甲状旁腺素,当人体血钙浓度下降时,甲状旁腺素分泌增加,作用于骨和肾脏使血钙浓度上升。甲状腺C细胞分泌降钙素,当血钙浓度上升时,降钙素分泌增加,作用于骨等使血钙浓度下降。下列关于血钙的叙述,错误的是( )
A. 血钙浓度降低可引起肌肉抽搐
B. 甲状旁腺素和降钙素对血钙的调节表现为协同作用
C. 人体血钙浓度在体液调节下处于动态平衡
D. 食物中的钙可以通过消化道吸收进入血液
【评析】本题考查学生的提取信息并利用信息进行分析、推理、判断的能力,从知识角度看,考查的是激素的产生部位及其生理功能。血钙含量降低会引起肌肉抽搐,血钙含量高会引起肌肉乏力。依题意,甲状旁腺素和降钙素对血钙的调节表现为拮抗作用。由于体液的调节作用,人体血钙浓度处于动态平衡。食物中的钙可以通过消化道吸收进入血液,维生素A和维生素D可以促进钙的吸收。本题答案 B
考点3人和高等动物生命活动的神经调节
人和高等动物生命活动的神经调节知识的考查主要集中在兴奋在神经纤维和细胞间的传导部分,题型主要是选择题和识图简答题,检测学生是否理解兴奋在反射弧上传导的本质(信息传递)及在不同部位传导的联系和区别,有时还可以通过实验来考查学生对兴奋在细胞间与神经纤维传导的区别及设计实验的能力。
例4(宁夏理综卷·30)图4是神经元网络结构示意简图,图中神经元①、②、③都是兴奋性神经元,且这些神经元兴奋时都可以引起下一级神经元或肌细胞的兴奋。和神经细胞一样,肌肉细胞在受到适宜的刺激后,也能引起细胞膜电位的变化。图中B处表示神经肌肉接头,其结构和功能与突触类似。请回答:
(1)给神经元①一个适宜刺激,在A处能记录到膜电位的变化。这是因为刺激使神经元①兴奋,引起其神经末梢释放的________进入________,随后与突触后膜上的________结合,导致神经元②产生兴奋。
(2)若给骨骼肌一个适宜刺激,在A处________(能、不能)记录到膜电位的变化,原因是________。
(3)若在A处给予一个适宜刺激,在C处________(能、不能)记录到膜电位的变化,原因是________。
【评析】本题属于考查学生能利用所学的生物学知识,对实验现象和结果进行预测、判断、解释和分析类题目,考查学生的获取信息、图文转换的能力。此类题目解题的过程一般包括:审题(提取信息)→回顾旧知识→应用信息解题→规范表达。
(1)根据题意可知,神经元①、②、③都是兴奋性神经元(提取信息),神经元间存在突触,突触包括突触前膜,突触间隙和突触后膜(旧知识)。刺激使神经元①兴奋,引起其神经末梢释放的神经递质进入突触间隙,随后与突触后膜上的特异性受体结合,导致神经元②产生兴奋(解题)。
(2)由题意图4 B处表示神经肌肉接头,其结构和功能与突触类似(信息),故在A处不能记录到膜电位的变化, 肌细胞产生的兴奋在神经肌肉接头处不能逆向传递(旧知识→解题)。
(3)神经元之间的传递可以从一个神经元的轴突传到下一个神经元的细胞体(旧知识).因此,兴奋从A处传到神经元③,再传到神经元①,故在C处能测到膜电位的变化(解题)。
本题答案
⑴神经递质 突触间隙 特异性受体
⑵不能 由肌细胞产生的兴奋在神经肌肉接头处不能逆向传递
(3)能 兴奋从A处传到神经元③,再传到神经元①,故在C处能测到膜电位的变化
考点4神经一体液综合调节
体液调节和神经调节是人和高等动物生命活动调节的基本形式。在人和高等动物生命活动过程中,神经—体液调节是共同协调、相辅相成的,这也是人和高等动物生命活动调节知识最终要理解的目标,所以,命题者命题时也会更多的将神经—体液调节知识综合起来进行考查,体现学科内知识综合,考查学生综合运用知识的能力。
例5(四川理综卷·4)下列关于高等动物神经调节和体液调节的叙述,正确的是( )
A. 寒冷环境中肾上腺素分泌量增加,将引起骨骼肌不自主战粟
B. 刺激大脑皮层中央前回的底部,可以引起上肢的运动
C. 垂体通过下丘脑分泌的相关激素调控甲状腺、性腺等内分泌腺的活动
D. 神经元受刺激产生的兴奋,沿轴突传递给下一个细胞只能是单向的
【评析】本题考查的是把握所学知识要点和知识之间内在联系的能力。命题目的在于考查学生对在人和高等动物生命活动调节中神经和体液调节关系的理解程度。在体温调节中,寒冷环境中肾上腺素分泌量增加是为了促进机体代谢产热,不会引起骨骼肌不自主战粟,骨骼肌不自主战粟是神经调节的结果;大脑皮层的第一运动区皮层代表的位置与躯体各部分的关系是倒置的,刺激大脑皮层中央前回的底部,可以引起头面部肌肉的运动,上肢的代表区在中央前回的顶部和底部之间;下丘脑是机体调节内分泌活动的枢纽,其分泌的相关激素作用于垂体,通过垂体分泌的相关激素调控甲状腺、性腺等内分泌腺的活动;神经元受刺激产生的兴奋,沿轴突传递给下一个细胞必须通过突触结构,只能是单向的。
本题答案 D
考点1植物激素调节
在近几年生物高考试题中,对植物激素知识点的考查多以图表、曲线及探究实验设计等形式进行,以检测学生获取、利用信息能力及实验设计能力,涉及的知识由生长素知识(发现过程、生长素的生理作用)逐渐渗透向其它植物激素的调节,目的是引导学生理解植物生命活动调节是多种激素共同作用的结果,这种命题形式在以后的试题中仍然是主流考查方向。
例1(福建理综卷·5)某研究小组探究避光条件下生长素浓度对燕麦胚芽鞘生长的影响。胚芽鞘去顶静置一段时间后,将含有不同浓度生长素的琼脂块分别放置在不同的去顶胚芽鞘一侧,一段时间后测量并记录弯曲度(α),图1为实验示意图。图2曲线中能正确表示实验结果的是()
A. aB. bC. cD. d
【评析】本题以曲线图的形式考查植物生长素的作用特点,及学生“鉴别、选择试题给出的相关生物学信息,结合所学知识解决问题和实验设计”的能力。本题解题的关键是理解教材中生长素的作用特点,即“在一定范围内,低浓度促进生长,高浓度抑制生长”。胚芽鞘去顶静置一段时间后,将含有不同浓度生长素的琼脂块分别放置在不同的去顶胚芽鞘一侧,一段时间后测量、记录的弯曲度将会不同,在最适范围内会随着生长素的浓度增加而弯曲度增大,超过最适浓度则会随着生长素浓度的增加而减小,但在高浓度时弯曲的角度不可能超过90°。本题既考查了学生对生长素知识的理解程度,又符合考纲对考生的实验与探究能力的基本能力要求,是今后高考选择题命题的典型范例和方向。本题答案B
例2(浙江理综卷·30·I)请回答下列有关赤霉素的问题:
(1)赤霉素有促进细胞分裂的作用。用适宜浓度的赤霉素处理植物芽尖细胞,其细胞周期的_______期明显变短,此时期分子水平上所发生的变化主要是___________和__________。
(2)植物体内赤霉素的合成主要在未成熟的种子、幼根和幼芽等________的部位。用赤霉素多次喷洒水稻植株后,引起其生长速度过快,将导致稻谷产量________。
(3)赤霉素促进茎的伸长主要与细胞壁的伸展性有关。有人进行了CaCl2和赤霉素对某植物种子胚轴生长速率影响的实验,结果如图3所示。由图分析可知,一定浓度的CaCl2溶液对细胞壁的伸展起_________作用;加入赤霉素溶液的时间在图中的_________(A点、B点、C点)。根据上述实验分析赤霉素促进茎伸长的可能原因是________。
【评析】本题在“鉴别选择试题给出的相关生物学信息,并能运用这些信息,结合所学知识解决相关生物学问
题”方面对考生进行了考查,要求在题中所给信息的基础上,回答有关赤霉素作用原理和生理分布的问题。在高中生物教材中,对于赤霉素等其它植物激素介绍的内容较少,学生对它们的产生和分布及生理作用理解不够可能是该题前两个小问题的难点,但是如果能有效提取和利用题干的信息提示,准确回答前两问还是比较容易的。细胞周期长短主要由细胞分裂的间期决定的,间期从分子水平分析,主要进行DNA复制和有关蛋白质的合成。赤霉素过多会导致水稻生长速度过快而徒长,过于密植易倒伏,使产量反而下降。
本题的难点在于第(3)问,要求学生能提取题干描述及所示的实验结果曲线信息,并利用这些信息分析、回答赤霉素促进生长原理(CaCl2和赤霉素对某植物种子胚轴生长速率影响实验)的有关知识。由曲线可以看出,CaCl2处理后生长速率反而下降,可知CaCl2抑制了茎的伸长,B点之后,生长速率快速上升,应该是使用赤霉素溶液的时间。说明赤霉素能消除细胞壁中CaCl2的抑制作用。
用含有必要文字和图表的简答题目考查学生,既考查学生识图表的能力,又考查学生生物学基本知识及语言表达能力,这在今后的高考命题中仍是考查学生综合能力的命题范例和方向,在教学中应着重训练。
本题答案(1)间期 DNA复制 蛋白质合成 (2)生长活跃 下降 (3)抑制 B点 赤霉素能消除细胞壁中的Ca2+
考点2人和高等动物生命活动的体液调节
人和高等动物生命活动的体液调节包括激素调节和其它化学物质(H+和CO2等)调节两部分,近几年高考对该部分内容的考查主要体现在两个方向:一是以文字形式、图表或概念图直接检测学生对各种激素的产生部位、作用、激素间的关系掌握情况及提取利用信息能力,题型可以是选择题或简答;二是以各种激素的调节作用为知识背景,综合考查学生实验设计的能力、提取信息的能力和语言组织能力。其中第二种考查方向既能考查学生有关激素的作用,还可以考查学生的提取信息能力和实验思维,将是以后该部分知识高考命题的主流方向。
例3(全国理综卷II·2)人体甲状旁腺分泌甲状旁腺素,当人体血钙浓度下降时,甲状旁腺素分泌增加,作用于骨和肾脏使血钙浓度上升。甲状腺C细胞分泌降钙素,当血钙浓度上升时,降钙素分泌增加,作用于骨等使血钙浓度下降。下列关于血钙的叙述,错误的是( )
A. 血钙浓度降低可引起肌肉抽搐
B. 甲状旁腺素和降钙素对血钙的调节表现为协同作用
C. 人体血钙浓度在体液调节下处于动态平衡
D. 食物中的钙可以通过消化道吸收进入血液
【评析】本题考查学生的提取信息并利用信息进行分析、推理、判断的能力,从知识角度看,考查的是激素的产生部位及其生理功能。血钙含量降低会引起肌肉抽搐,血钙含量高会引起肌肉乏力。依题意,甲状旁腺素和降钙素对血钙的调节表现为拮抗作用。由于体液的调节作用,人体血钙浓度处于动态平衡。食物中的钙可以通过消化道吸收进入血液,维生素A和维生素D可以促进钙的吸收。本题答案 B
考点3人和高等动物生命活动的神经调节
人和高等动物生命活动的神经调节知识的考查主要集中在兴奋在神经纤维和细胞间的传导部分,题型主要是选择题和识图简答题,检测学生是否理解兴奋在反射弧上传导的本质(信息传递)及在不同部位传导的联系和区别,有时还可以通过实验来考查学生对兴奋在细胞间与神经纤维传导的区别及设计实验的能力。
例4(宁夏理综卷·30)图4是神经元网络结构示意简图,图中神经元①、②、③都是兴奋性神经元,且这些神经元兴奋时都可以引起下一级神经元或肌细胞的兴奋。和神经细胞一样,肌肉细胞在受到适宜的刺激后,也能引起细胞膜电位的变化。图中B处表示神经肌肉接头,其结构和功能与突触类似。请回答:
(1)给神经元①一个适宜刺激,在A处能记录到膜电位的变化。这是因为刺激使神经元①兴奋,引起其神经末梢释放的________进入________,随后与突触后膜上的________结合,导致神经元②产生兴奋。
(2)若给骨骼肌一个适宜刺激,在A处________(能、不能)记录到膜电位的变化,原因是________。
(3)若在A处给予一个适宜刺激,在C处________(能、不能)记录到膜电位的变化,原因是________。
【评析】本题属于考查学生能利用所学的生物学知识,对实验现象和结果进行预测、判断、解释和分析类题目,考查学生的获取信息、图文转换的能力。此类题目解题的过程一般包括:审题(提取信息)→回顾旧知识→应用信息解题→规范表达。
(1)根据题意可知,神经元①、②、③都是兴奋性神经元(提取信息),神经元间存在突触,突触包括突触前膜,突触间隙和突触后膜(旧知识)。刺激使神经元①兴奋,引起其神经末梢释放的神经递质进入突触间隙,随后与突触后膜上的特异性受体结合,导致神经元②产生兴奋(解题)。
(2)由题意图4 B处表示神经肌肉接头,其结构和功能与突触类似(信息),故在A处不能记录到膜电位的变化, 肌细胞产生的兴奋在神经肌肉接头处不能逆向传递(旧知识→解题)。
(3)神经元之间的传递可以从一个神经元的轴突传到下一个神经元的细胞体(旧知识).因此,兴奋从A处传到神经元③,再传到神经元①,故在C处能测到膜电位的变化(解题)。
本题答案
⑴神经递质 突触间隙 特异性受体
⑵不能 由肌细胞产生的兴奋在神经肌肉接头处不能逆向传递
(3)能 兴奋从A处传到神经元③,再传到神经元①,故在C处能测到膜电位的变化
考点4神经一体液综合调节
体液调节和神经调节是人和高等动物生命活动调节的基本形式。在人和高等动物生命活动过程中,神经—体液调节是共同协调、相辅相成的,这也是人和高等动物生命活动调节知识最终要理解的目标,所以,命题者命题时也会更多的将神经—体液调节知识综合起来进行考查,体现学科内知识综合,考查学生综合运用知识的能力。
例5(四川理综卷·4)下列关于高等动物神经调节和体液调节的叙述,正确的是( )
A. 寒冷环境中肾上腺素分泌量增加,将引起骨骼肌不自主战粟
B. 刺激大脑皮层中央前回的底部,可以引起上肢的运动
C. 垂体通过下丘脑分泌的相关激素调控甲状腺、性腺等内分泌腺的活动
D. 神经元受刺激产生的兴奋,沿轴突传递给下一个细胞只能是单向的
【评析】本题考查的是把握所学知识要点和知识之间内在联系的能力。命题目的在于考查学生对在人和高等动物生命活动调节中神经和体液调节关系的理解程度。在体温调节中,寒冷环境中肾上腺素分泌量增加是为了促进机体代谢产热,不会引起骨骼肌不自主战粟,骨骼肌不自主战粟是神经调节的结果;大脑皮层的第一运动区皮层代表的位置与躯体各部分的关系是倒置的,刺激大脑皮层中央前回的底部,可以引起头面部肌肉的运动,上肢的代表区在中央前回的顶部和底部之间;下丘脑是机体调节内分泌活动的枢纽,其分泌的相关激素作用于垂体,通过垂体分泌的相关激素调控甲状腺、性腺等内分泌腺的活动;神经元受刺激产生的兴奋,沿轴突传递给下一个细胞必须通过突触结构,只能是单向的。
本题答案 D