高考生物试题中坐标图问题分析.doc

高考生物试题中的坐标图问题分析甘肃省白银市一中高承仲（730900）在表示生物学现象和规律时，坐标图的表现力非常强，其运用十分常见，在高考中也屡见不鲜。通常，坐标图由X轴表示自变量，Y轴表示因变量，所以坐标图中有两个变量。在高中阶段，依据教学大纲、考试说明的要求，在分析问题、设计实验时，通常要求的是单一变量对结果的影响，其内容反映在坐标图上是清楚而简单的，但综观近年来的高考，在坐标图上出现3个甚至3个以上变量的问题时，就显得比较复杂且不易把握，所以有必要对这个问题进行讨论。一、 对坐标图问题的认识1、 单一自变量问题：例1：该图表现的是，在影响酶促反应的其它条件（温度、PH值、酶量等）适宜、不变的情况下，单一变量底物浓度对反应速度的影响。其规律是：在一定的范围内，随着底物浓度的增大，反应速度不断增大，在底物浓度为a时（底物饱和），反应速度达到最大值。在a点之前底物不足，制约反应速度的因素是底物浓度；在a点时，底物浓度刚好满足酶的最大催化效率；在a点之后底物过剩，制约反应速度的是温度或PH值、酶量等其它外界条件。2、 多变量问题：例2：该图上有2个自变量，底物浓度、PH值。所以该图示能够分别反映底物浓度、PH值对反应速度的影响。（1）当PH4(或PH6)时，单一变量是底物浓度，其结果和例1是一致的。（2）当分析PH值对反应速度的影响时，应该把底物浓度当作定量，而单一变量是PH值。如下图所示：当选底物浓度为a时，其结果是，底物浓度相同，随着PH值由4变为6时，反应速度增大。可见，PH6时，酶的活性更高。例3：例4：例3、例4的分析和例2所用的方法是一样的。通过以上举例，我们看到，影响酶促反应速度的外界因素是多个，但无法把多个变量在一个坐标图上表现出来。总之，坐标图的分析原则已经很明显了-把握单一自变量原则。二、 高考题中的坐标图问题1、（2005全国卷）下图表示在适宜的温度、水分和CO2条件下，两种植物光合作用强度的变化情况。下列说法错误的是A 当光照强度增加到一定程度时，光合作用强度不再增加，即达到饱和B C3植物比C4植物光合作用强度更容易达到饱和C C4植物比C3植物光能利用率高D 水稻是阴生植物，玉米是阳生植物分析：在确定温度、水分和CO2为定量的前提下，光照强度、不同植物、光合作用强度为变量。当选光照强度为单一变量时，玉米、水稻是定量， A、B选项正确；当选择植物为变量时，如下图所示，光照强度为定量，当光照强度为a时，玉米光合作用强度高于水稻，表明其光能利用率高，所以C选项正确。该题答案为D。2、（2005上海高考题）下图为某酶在不同温度下反应曲线和时间的关系，从图中不能获得的信息是A酶反应的最适温度B酶因热而失活C酶反应生成物量与时间的关系D酶反应速度和酶量的关系时间生成物量706020503040分析：该图反映的是时间、温度、生成物量三个变量间的关系，其它影响酶促反应的因素都是定量。当确定时间为单一变量时同，分别观察20、30、40时曲线，可见随着时间进行，生成物量递增，表明酶一直有活性；再分别观察50、60、70时，随着时间进行，生成物量先递增后稳定，表明酶开始时有活性，随后活性失去，温度越高，酶活性失去得越早。所以B、C项正确。当确定温度为单一变量时，时间应为定量，如下图所示，选a 点观察，50时生成物量还在增加，说明酶还有活性，60、70时的生成物量不再增加，说明酶已失活。选b点观察时，50时的生成物量已不增加，表明酶已失活，20、30、40时，生成物量最多的是40，表明40时酶的活性最大。所以C项正确，图示不能反映的是D项，答案是D。3、（2005上海高考题）回答有关光合作用的问题。下图表示当影响光合作用的因素X、Y和Z变化时，光合作用合成量和光强度的关系。（1）图中X1、X2、X3的差异是由于某种原因_影响了光合作用的_所导致。要提高大棚作物的光合作用合成量，由X3增加为X1，最常采取的简便而有效的措施是_。（2）图中Y1、Y2、Y3的差异是由于_影响了光合作用的_所致。（3）图中Z1、Z2、Z3的差异表现在光合作用中_反应的不同，如果Z因素代表植物生长发育期，则代表幼苗期、营养生长和现蕾开花期的曲线依次是_。如下图所示进行分析：（1）把影响光合作用的其它因素作为定量（温度、CO2浓度、水分、矿质元素等），以光强度为单一自变量，观察X3时发现，随着光照强度的增大，在一定范围内，光合作用合成量逐渐上升，在a点时光强度饱和。在a点之前，随光强度增大光合作用合成量增大，表明光反应的产物ATP和H不足，制约光合作用合成量；a点之后，随光强度增大光合作用合成量不再增加，表明暗反应速度受限，可能是温度过低，也可能是CO2浓度过低，制约了暗反应的速度。所以，某种原因应该是温度过低或CO2浓度过低影响了光合作用的暗反应所致。最常采取的简便而有效的措施是适当升温或增大CO2浓度。（2）以光强度为定量，当光强度为a时，Y1、Y2、Y3所对应的光合作用合成量不同，则暗反应还原的C3化合物的量不同，消耗的光反应产物ATP和H也不同。在相同的光强度下，光反应的产物不同，可能的因素有温度或光质，由于Y1、Y2、Y3所对应的光合作用合成量最大值一样，所以排除温度的影响，从而确定是光质影响光反应的结果。（3）当光强度为a时，Z1、Z2、Z3所对应的光合作用合成量不同，表明暗反应速度不