例析高中生物坐标曲线问题的解题策略

邓军　岳飞

摘 要：高中阶段生物的坐标曲线类题型主要以直角坐标系搭配曲线图呈现，通过曲线的变化揭示生命现象或某几种因素之间的内在联系.此类试题的大部分信息都隐藏在坐标曲线图中，因此学生需要具备快速获取信息、处理信息的解题能力.文章结合两个现实案例，就高中生物坐标曲线类问题的解题策略展开分析，为该类型问题的解决提供参考依据.

关键词：坐标曲线；解题思路；高中生物

中图分类号：G632 文献标识码：A 文章编号：1008-0333（2023）31-0137-03

收稿日期：2023-08-05

作者简介：邓军（1989.5-），男，贵州省习水人，本科，中学一级教师，从事高中生物教学研究；

岳飞（1987.12-），男，贵州省习水人，本科，中学一级教师，从事高中生物教学研究.

基金项目：本文为贵州省教育科学规划立项的青年课题“高中生物坐标图模型的教学策略与运用研究”（课题编号：2021C002）的研究成果

高中生物坐标曲线类问题是数学学科与生物学科的跨学科组合类问题，主要考查学生利用坐标曲线来分析和推理生物知识的能力，是近年来高考命题专家较为青睐的一类题型.

1 坐标曲线类问题概述

坐标曲线类题型的曲线通常在直角坐标系中呈现，能简洁、形象地反映生物与生物之间、生物与某些其他因素之间的内在联系，也可以用以记录某项生理指标随着外部因素和条件的变化而发生的规律性变化[1].此类题目的信息大部分都隐藏在图像中，具有较高的区分度和难度，需要学生能认真分析图表变化，挖掘隐含条件和信息，对学生的综合性能力要求较高，因此在高考中属于较常见的一种题型[2].

2 坐标曲线类问题阶梯策略及案例分析

针对高中阶段学生的认知水平和理解能力，将坐标曲线类题型的解题思路厘清为四个步骤：识标→明点→析线→作答.详细的解题思路为：

第一，识标.识标这一过程只需要识别直角坐标系中横、纵坐标的含义、关系、刻度以及单位，并以此深入理解横纵坐标变化的背后含义，能够准确捕捉坐标系背后所涉及的知识点，并在解题过程中灵活迁移完成解题.

第二，明点.明点只需要明确坐标系中特殊点的含义，如曲线的焦点、转折点、函数的起点、终点、特殊顶点等等.

第三，析线.析线需要分析曲线的上下走勢以及变化趋势，需要明晰曲线变化背后的含义以及原因，能够用生物学语言全面解读和概括曲线的变化过程以及发生变化的原因

.如果涉及的是多曲线的坐标曲线，那首先需要分析曲线的变化规律，找到图与图之间存在的联系，进而分析多条曲线产生差异的原因，以及背后所涉及的内在知识点.

第四，作答.作答指根据图中曲线的典型特征以及变化规律，解决题目中所提出的问题，并能够用准确、规范、恰当的生物学语言作答.

下面笔者将以下列两个实例展开研究，期望能为该类试题的分析提供一定的参考.

例1 图1甲表示某二倍体动物减数第一次分裂形成的子细胞；图1乙表示该动物细胞中每条染色体上的DNA含量变化；图1丙表示该动物一个细胞中染色体组数的变化.则分析图示可以得出下列有关叙述中错误的是（ ）.

A.图1甲可以对应图1乙中的bc段

B.基因A、a所在的染色体可能发生基因突变，也可能交叉互换

C.图1乙中的cd段形成的原因与细胞膜的流动性相关

D.图1乙中的bc段和图1丙中的hi段不可能对应于同种细胞分裂的同一时期

分析 根据如上总结的有关坐标曲线类题型的解题思路，首先分析坐标系，本题所涉及的知识点为有丝分裂和减数分裂，对应坐标系的纵轴所表示的含义为每条染色体上DNA含量和一个细胞中染色体组数.由此，可以首先联想到减数分裂和有丝分裂不同时期染色体上DNA的含量和细胞中染色体组数的变化规律.（识图）再分析乙图时：随着细胞分裂时期的变化，染色体上DNA含量在

ab段发生了明显的增长，在bc段趋于稳定，在cd段下降.由此可知图乙中的bc段表示每条染色体含有两个DNA分子，代表前期和中期.再分析丙图可以发现在hi这一阶段一个细胞中染色体组数有明显增长，因此，此段代表的是有丝分裂的后期即着丝点分裂，染色体数加倍，但每条染色体中只含有一个DNA分子这一特殊时期.（明点、析线）故此，再来分析题中选项.A选项：根据题意，图甲是减数第一次分裂形成的子细胞，其中每条染色体上的DNA含量为2，可以对应图乙中的的bc段，因此A选项正确；B选项，X和Y是一对同源染色体.在减数第一次分裂过程中，同源染色体分离，换言之，X和Y不可能同时位于减数第二次分裂的细胞中，因此基因A和a是位于常染色体上的一对等位基因，可能发生基因突变或交叉互换，B选项正确；C选项，图乙中cd段是由于着丝点分裂导致每条染色体上DNA含量由2变为1，而非细胞膜的流动性，C选项错误；D选项，通过上述明点、析线过程中的分析可以得出图乙中的bc段代表前期和中期，图丙中的hi阶段代表有丝分裂的后期，两者不可能出现在同种细胞分裂的同一时期，D选项正确.（作答）

题后反思 本题是高考中的必考知识点——减数分裂的坐标曲线类题型.学生需要准确把握纵坐标所代表的含义，并根据减数分裂和有丝分裂过程中染色体和DNA含量的变化灵活判断.求解难度和综合性不大，但需要学生对基础知识点熟练掌握并能灵活运用.

例2 某班开展课外活动，小组成员将猕猴桃切成绿色薄片并与一定浓度的NaHCO₃溶液混合置于密闭反应室，提供一定的光照、水浴加热保持恒温.测定反应室中O₂浓度，结果如图2所示.则下列相关叙述正确的是（）.

A.光照强度会影响反应室中O₂浓度的变化，温度不会

B.若提高NaHCO₃溶液的浓度，果肉放氧的速率会增大

C.15～20 min时光合作用强度与呼吸作用强度相等

D.若在20 min后停止光照，則20～25 min曲线的斜率为正值

分析 通过观察题目可以准确得出该题目所考查的知识点为植物的光合作用和呼吸作用.再分析所给图表中纵坐标与横坐标的含义，可以发现题设条件将氧气浓度的变化用于衡量光合作用速率的变化，因此可以将图表理解为在温度一定、光照一定的密闭环境中，光合作用速率随着时间的变化而变化的坐标曲线图.（识图）题目所给曲线中没有明显的坐标点的变化，因此重点分析曲线斜率的变化背后的含义：随着时间的推移，NaHCO₃溶液分解出更多的CO₂，致使植物的有氧呼吸被抑制，氧气浓度的增长速率变缓，曲线斜率逐渐变小.在15～20 min时，曲线斜率平行于x轴说明此时光合作用产生的氧气正好满足细胞呼吸时对氧气的消耗，换言之，此时光合作用速率等于呼吸作用速率，因此密闭空间里的氧气浓度趋于平稳.（明点、析线）再来看具体选项.

解析 A选项：根据之前所学过的知识点可以快速判断得出光照强度和温度均会影响光合作用的速率变化，而光合作用会生成氧气，影响氧气浓度，因此，光照强度和温度均会影响反应室中O₂浓度的变化，A选项错误；B选项：若提高NaHCO₃的浓度，也就是增加了CO₂的浓度，此时果肉放氧速率会适度增大，但如果CO₂浓度过高会抑制有氧呼吸，致使细胞中有机物堆积，能量运输减慢，反而会抑制光合作用，使得放氧速率逐渐减慢，因此B选项错误；C选项：结合上述分析，在15～20 min时，曲线斜率为0，说明此时光合作用产生的氧气正好等于细胞呼吸时消耗的氧气，即光合作用强度与呼吸作用强度相等，C选项正确；D选项：若在20 min后停止光照，则光合作用产生氧气的速率会逐渐减慢直至为0，但呼吸作用消耗氧气的速率不会有变化，因此反应室内氧气的浓度会下降，此时曲线的斜率将为负值，故D选项错误.（作答）

题后反思 本题主要考查的是细胞的呼吸作用和光合作用，此类知识点在高考题型中多以图表的形式出现.学生要重点分析横、纵坐标所代表的含义，例如本题中以氧气浓度的变化来衡量光合作用的反应速率，对应地，二氧化碳的消耗量也用来衡量光合作用的反应速率.因此，学生在实际解题过程中要严格按照解题流程，先识图以顺利挖掘题目中的隐含条件，进而分析曲线变化.

高中生物坐标曲线问题作为高考生物的热门题型，不仅能很好地检测考生识图、析图、用图获取信息等能力，还能在一定程度上加强学生知识与图表衔接利用的综合能力.因此，在解答此类题型时，学生首先需要识别图中的关键信息，找出对应考查的知识点，重视题目题设角度，在明晰图表所涉及的点、线背后的含义后，可以通过必要的信息加工和转化明确题目要求进而分析作答.

参考文献：

［1］欧肖肖，魏倩.关于高中生物图形类题型的解题方法研究[J].中国多媒体与网络教学学报（下旬刊），2021（03）：214-215，225.

[2] 李建明.高中生物教学中提高图文互换能力的策略[J].课程教育研究，2020（37）：57-58.

［责任编辑：季春阳］