2019屆高考生物一輪復(fù)習(xí) 第九單元 生物與環(huán)境 熱考培優(yōu)(七)概念模型、物理模型與數(shù)學(xué)模型學(xué)案

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1、 熱考培優(yōu)(七)概念模型、物理模型與數(shù)學(xué)模型 [熱考解讀] 模型方法是以研究模型來(lái)揭示原型的形態(tài)、特征和本質(zhì)的方法,是邏輯方法的一種特有形式,模型一般可分為概念模型、物理模型和數(shù)學(xué)模型三大類。 1.概念模型 含義:指以圖示、文字、符號(hào)等組成的流程圖形式對(duì)事物的規(guī)律和機(jī)理進(jìn)行描述、闡明。例如光合作用示意圖、中心法則圖解、免疫過(guò)程圖解、過(guò)敏反應(yīng)機(jī)理圖解、達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說(shuō)的解釋模型、血糖平衡調(diào)節(jié)的模型等。概念模型的特點(diǎn)是圖示比較直觀化、模式化,由箭頭等符號(hào)連接起來(lái)的文字、關(guān)鍵詞比較簡(jiǎn)明、清楚,它們既能揭示事物的主要特征、本質(zhì),又直觀形象、通俗易懂。 2.物理模型 含義:根據(jù)相似原理

2、,把真實(shí)事物按比例放大或縮小制成的模型,其狀態(tài)變化和原事物基本相同,可以模擬客觀事物的某些功能和性質(zhì)。如生物體結(jié)構(gòu)的模式標(biāo)本、細(xì)胞結(jié)構(gòu)模式圖、減數(shù)分裂圖解、DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)、生物膜流動(dòng)鑲嵌模型、食物鏈和食物網(wǎng)等。物理模型的特點(diǎn)是:實(shí)物或圖畫(huà)的形態(tài)結(jié)構(gòu)與真實(shí)事物的特征、本質(zhì)非常相像,大小一般是按比例放大或縮小的。 3.?dāng)?shù)學(xué)模型 含義:用來(lái)定性或定量表述生命活動(dòng)規(guī)律的計(jì)算公式、函數(shù)式、曲線圖以及由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制成的柱形圖、餅狀圖等。如組成細(xì)胞的化學(xué)元素餅狀圖,酶的活性受溫度、酸堿度影響的曲線,光合作用中隨光照強(qiáng)度、溫度、CO2等條件變化時(shí)光合作用強(qiáng)度的變化曲線,有絲分裂和減數(shù)分裂過(guò)程中染色體

3、、染色單體以及DNA數(shù)量的變化規(guī)律,堿基與氨基酸的對(duì)應(yīng)關(guān)系,基因分離定律和自由組合定律的圖表模型,用數(shù)學(xué)方法討論種群基因頻率的變化,探究自然選擇對(duì)種群基因頻率的影響,同一植物不同器官對(duì)生長(zhǎng)素濃度的反應(yīng)曲線,“J”型種群增長(zhǎng)曲線的數(shù)學(xué)模型和公式Nt=N0λt,能量金字塔等。 [命題設(shè)計(jì)] 1.模型可以簡(jiǎn)化生物學(xué)問(wèn)題,有助于問(wèn)題的解決。下列關(guān)于模型建立的說(shuō)法,正確的是(  ) A.可用計(jì)算機(jī)軟件制作真核細(xì)胞的三維實(shí)物模型 B.用公式Nt=N0λt表示單個(gè)種群的“S”型增長(zhǎng)趨勢(shì) C.光合作用過(guò)程圖解是描述光合作用主要反應(yīng)過(guò)程的數(shù)學(xué)模型 D.“建立血糖調(diào)節(jié)模型”活動(dòng)是用物理模型再構(gòu)建出概念

4、模型 解析:選D。用計(jì)算機(jī)軟件制作出的真核細(xì)胞的三維模型不是實(shí)物模型,A錯(cuò)誤。公式Nt=N0λt表示的是單個(gè)種群的“J”型增長(zhǎng)趨勢(shì),B錯(cuò)誤。光合作用過(guò)程圖解是概念模型,C錯(cuò)誤。“建立血糖調(diào)節(jié)模型”活動(dòng)是把學(xué)生所做的模擬活動(dòng)看作是構(gòu)建動(dòng)態(tài)的物理模型,再根據(jù)模擬活動(dòng)的體驗(yàn)構(gòu)建圖解式概念模型,D正確。 2.(2016·高考北京卷)將與生物學(xué)有關(guān)的內(nèi)容依次填入下圖各框中,其中包含關(guān)系錯(cuò)誤的選項(xiàng)是(  )   框號(hào) 選項(xiàng)   1 2 3 4 5 A 組成細(xì)胞 的化合物 有機(jī)物 無(wú)機(jī)物 水 無(wú)機(jī)鹽 B 人體細(xì)胞 的染色體 常染 色體 性染 色體 X染

5、 色體 Y染 色體 C 物質(zhì)跨膜 運(yùn)輸 主動(dòng) 運(yùn)輸 被動(dòng) 運(yùn)輸 自由 擴(kuò)散 協(xié)助(易 化)擴(kuò)散 D 有絲分裂 分裂期 分裂 間期 染色單體 分離 同源染色 體分離 解析:選D。組成細(xì)胞的化合物包括有機(jī)物和無(wú)機(jī)物,無(wú)機(jī)物又包括水和無(wú)機(jī)鹽,A項(xiàng)正確;人體細(xì)胞的染色體包括常染色體和性染色體,性染色體又包括X染色體和Y染色體,B項(xiàng)正確;物質(zhì)跨膜運(yùn)輸包括主動(dòng)運(yùn)輸和被動(dòng)運(yùn)輸,被動(dòng)運(yùn)輸又包括自由擴(kuò)散和協(xié)助(易化)擴(kuò)散,C項(xiàng)正確;有絲分裂的細(xì)胞周期包括分裂期和分裂間期,分裂期會(huì)出現(xiàn)姐妹染色單體分離,分裂間期進(jìn)行DNA的復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成,不進(jìn)行染色單體分離和

6、同源染色體分離,有絲分裂過(guò)程中不發(fā)生同源染色體聯(lián)會(huì)、分離等行為,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 3.下列對(duì)種群數(shù)量變化曲線的解讀,合理的是(  ) A.圖1所示為種群在自然環(huán)境條件下的增長(zhǎng)規(guī)律,圖2所示為曲線Ⅰ條件下種群的存活率 B.魚(yú)類捕撈在圖1的e點(diǎn)和圖2的g點(diǎn)時(shí)進(jìn)行,能獲得最大日捕撈量 C.若圖1為酵母菌種群數(shù)量增長(zhǎng)曲線,則曲線Ⅰ為培養(yǎng)早期,曲線Ⅱ的cd段酒精大量積累 D.圖1中曲線Ⅱ的f點(diǎn)與圖2曲線的g點(diǎn),種內(nèi)斗爭(zhēng)最激烈 解析:選C。分析曲線可知:圖1中曲線Ⅰ為食物和空間充足、氣候適宜、沒(méi)有天敵的理想條件下的“J”型增長(zhǎng),種群增長(zhǎng)不受密度制約,因此不能用圖2表示。圖1的e點(diǎn)對(duì)應(yīng)K/2,此時(shí)種群增長(zhǎng)速率最大,圖2的g點(diǎn)對(duì)應(yīng)種群存活率最高,種群數(shù)量增長(zhǎng)迅速,要獲得最大日捕撈量應(yīng)該選擇K值時(shí)進(jìn)行。酵母菌培養(yǎng)早期近似呈“J”型增長(zhǎng),在有限的空間和資源條件下呈“S”型增長(zhǎng),cd段為衰亡期,是有害物質(zhì)酒精大量積累所致。圖1中曲線Ⅱ的f點(diǎn)時(shí)種內(nèi)斗爭(zhēng)最激烈,而圖2的g點(diǎn)后比g點(diǎn)時(shí)的種內(nèi)斗爭(zhēng)要激烈。 3

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