利用生物学模型解题

利用生物学模型解题

　　利用生物学模型解题利用生物学模型解题.L.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。　　\n　　【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\n　　【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.L.，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\n　　【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。