對(duì)一道高考生物學(xué)試題數(shù)據(jù)圖表的深度分析

張廣闊

(山東省鄒城市實(shí)驗(yàn)中學(xué) 273500)

2015年高考四川卷理綜生物學(xué)部分第10題主要涉及植物生長素的運(yùn)輸、生理作用(兩重性)、植物光合作用中的產(chǎn)物、放射性同位素標(biāo)記法以及對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析等基礎(chǔ)知識(shí)；并以這些基礎(chǔ)知識(shí)為依托，考查考生對(duì)頂端優(yōu)勢(shì)的理解、綜合分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的能力，尤其是對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)比較分析的思維過程要求較高，對(duì)平時(shí)教學(xué)提出新的要求。本文就該試題涉及的數(shù)據(jù)圖表做一些深入的分析。

1 試題

植物側(cè)芽的生長受生長素(IAA)及其他物質(zhì)的共同影響。有人以豌豆完整植株為對(duì)照進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)一：分組進(jìn)行去除頂芽、去頂并在切口涂抹IAA處理后，定時(shí)測(cè)定側(cè)芽長度，見圖1；實(shí)驗(yàn)二：用14CO2飼喂葉片測(cè)定去頂8 h時(shí)側(cè)芽附近14C放射性強(qiáng)度和IAA含量，見圖2。

圖1 實(shí)驗(yàn)一結(jié)果

圖2 實(shí)驗(yàn)二結(jié)果

(1)IAA是植物細(xì)胞之間傳遞________的分子，頂芽合成的IAA通過________方式向下運(yùn)輸。

(2)實(shí)驗(yàn)一中，去頂32 h時(shí)Ⅲ組側(cè)芽長度明顯小于Ⅱ組，其原因是________。

(3)實(shí)驗(yàn)二中，14CO2進(jìn)入葉綠體后，首先能檢測(cè)到含有14C的有機(jī)物是________，該物質(zhì)被還原成糖類需要光反應(yīng)提供________。a、b兩組側(cè)芽附近14C信號(hào)強(qiáng)度差異明顯，說明去頂后往側(cè)芽分配的光合產(chǎn)物________。

(4)綜合兩個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)推測(cè)，去頂8 h時(shí)Ⅰ組和Ⅲ組側(cè)芽附近的IAA濃度關(guān)系為：Ⅰ組________(大于/小于/等于)Ⅲ組；去頂8 h時(shí)Ⅱ組側(cè)芽長度明顯大于Ⅰ組，請(qǐng)對(duì)照此結(jié)果提出合理的假設(shè)：________。

參考答案：(1)信息 主動(dòng)運(yùn)輸 (2)涂抹的IAA運(yùn)輸?shù)絺?cè)芽附近，高濃度的IAA抑制了側(cè)芽的生長 (3)三碳化合物 ATP和[H] 增多 (4)等于 Ⅱ組去頂后往側(cè)芽分配的光合產(chǎn)物增多，促進(jìn)側(cè)芽生長。

2 解析

對(duì)于第(4)小問，有學(xué)生回答：大于。去頂后頂芽去除了頂端優(yōu)勢(shì)就不能產(chǎn)生高濃度的生長素來抑制側(cè)芽生長，從而有利于側(cè)芽的生長。通過題意分析第(4)小問到底針對(duì)的是哪部分的知識(shí)，思維過程是怎樣的？

先分析題干上的信息：“植物側(cè)芽的生長受生長素(IAA)及其他物質(zhì)的共同影響”，根據(jù)已學(xué)知識(shí)可以得到：側(cè)芽生長較慢是由于頂芽產(chǎn)生的生長素(IAA)向下運(yùn)輸?shù)絺?cè)芽，使側(cè)芽濃度較高，抑制側(cè)芽生長(頂端優(yōu)勢(shì))；而其他物質(zhì)到底是什么，對(duì)側(cè)芽的生長有何影響？這些都是未知的。

分析比較實(shí)驗(yàn)一的數(shù)據(jù)可知：8 h時(shí)，I組(完整)與II組(去頂)、III組(去頂+IAA)相比，I組(完整)側(cè)芽生長受到抑制，而II組(去頂)、III組(去頂+IAA)側(cè)芽生長較快，且兩者生長速度基本一致，說明III組在切口涂抹IAA運(yùn)輸?shù)絺?cè)芽需要一定的時(shí)間；在24 h時(shí)，比較II組和III組數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，側(cè)芽的生長II組比III組快，說明切口涂抹的IAA運(yùn)輸?shù)搅藗?cè)芽并使側(cè)芽的生長變慢；縱向比較III組在24 h和32 h時(shí)的兩組數(shù)據(jù)可以得出，去頂并在切口涂抹IAA從24 h至32 h側(cè)芽長度幾乎不變，側(cè)芽生長受到了抑制。綜合以上的分析得出：頂芽的存在會(huì)抑制側(cè)芽的生長，且在去頂后涂抹IAA處理經(jīng)過一段時(shí)間可取得和有頂芽存在時(shí)相似的效果(涂抹的IAA要運(yùn)輸?shù)絺?cè)芽需要一定的時(shí)間)。

再分析實(shí)驗(yàn)二數(shù)據(jù)：根據(jù)實(shí)驗(yàn)二的處理可知a組(完整)對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)一的I組(完整)，b組(去頂)對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)一的II組(去頂)；實(shí)驗(yàn)二用14CO2飼喂葉片測(cè)定去頂8h時(shí)側(cè)芽附近14C放射性強(qiáng)度和IAA含量，通過柱形圖數(shù)據(jù)可知，a組(I組)和b組(II組)側(cè)芽中的IAA含量是相等的(I組和II組側(cè)芽IAA濃度相同)，說明頂芽的有無并不影響側(cè)芽的IAA濃度。進(jìn)而也可得出，實(shí)驗(yàn)一的III組去頂后涂抹IAA也不會(huì)影響側(cè)芽的IAA濃度；另外在實(shí)驗(yàn)一8h時(shí)，II組和III組側(cè)芽生長情況是一致的，可以推測(cè)出8 h時(shí)側(cè)芽的IAA濃度II組和III組是相同的。通過以上數(shù)據(jù)的分析可知，側(cè)芽的IAA濃度I組=II組，II組=III組，最終得出結(jié)論側(cè)芽的IAA濃度I組=III組。

本題目的最后一個(gè)問題是“去頂8 h時(shí)Ⅱ組側(cè)芽長度明顯大于Ⅰ組，請(qǐng)對(duì)照此結(jié)果提出合理的假設(shè)”還是對(duì)上一個(gè)問題的延續(xù)，主要是針對(duì)實(shí)驗(yàn)二的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析(II組對(duì)應(yīng)b組，I組對(duì)應(yīng)a組)，此處就應(yīng)該打破固有的結(jié)論“側(cè)芽IAA濃度高抑制側(cè)芽的生長”，因?yàn)楹苊黠@實(shí)驗(yàn)二中a組(對(duì)應(yīng)I組)和b組(對(duì)應(yīng)II組)側(cè)芽IAA濃度是相同的，需要從另外一組數(shù)據(jù)14C信號(hào)相對(duì)強(qiáng)度入手。實(shí)驗(yàn)是用14CO2飼喂葉片，葉片利用14CO2為原料進(jìn)行光合作用產(chǎn)生的有機(jī)物中含有14C，需要注意葉片不是側(cè)芽，為什么側(cè)芽會(huì)出現(xiàn)放射性元素14C呢？因?yàn)橹参矬w在葉片(含有葉綠體)處合成有機(jī)物后會(huì)向各個(gè)部位運(yùn)輸，用于植物體的生長和發(fā)育，當(dāng)然也會(huì)運(yùn)輸?shù)絺?cè)芽，通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)會(huì)發(fā)現(xiàn)，a組(對(duì)應(yīng)I組)14C 信號(hào)相對(duì)強(qiáng)度明顯低于b組(對(duì)應(yīng)II組)，可以推測(cè)除去頂芽后，側(cè)芽IAA濃度并未減少，而是光合產(chǎn)物(以14C強(qiáng)度衡量)運(yùn)輸?shù)絺?cè)芽的量比不去頂芽增多了，側(cè)芽含有機(jī)物多了自然就生長得快。

3 小結(jié)

通過對(duì)本題目的數(shù)據(jù)分析可以發(fā)現(xiàn)，高考題首先考查教材中核心概念的理解和應(yīng)用，然后通過相關(guān)的數(shù)據(jù)或表格將相關(guān)問題展開，其中第(3)小問中涉及到了光合產(chǎn)物分配的問題，這是命題者對(duì)第(4)小題進(jìn)行的鋪墊。本題的第(4)問體現(xiàn)了高考題的深度，對(duì)考生的數(shù)據(jù)分析過程中思維能力及語言表達(dá)能力提出了較高的要求，所以不管是在平時(shí)教學(xué)中還是在高考復(fù)習(xí)中都應(yīng)該幫助學(xué)生把握好基礎(chǔ)知識(shí)中的核心概念的內(nèi)涵和外延，分析好圖表中的數(shù)據(jù)，利用好小題與小題之間的聯(lián)系并且注重思維能力的訓(xùn)練。