理清概念关系图
2022-06-08
分析不同概念之间的关系在高中生物教学中是常见的事情。教师利用一些简单的图形，或包含、或联系等，不但可以促进学生换一个角度来分析，而且能加深这些概念的理解。
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1 包含关系图
【例1】 图1表示细胞中5类有机化合物的关系，每个椭圆代表一类有机物，下面列出这5类化合物名称中最合理的一组是（ ）
A. ①～⑤：维生素、脂质、酶、蛋白质、激素
B. ①～⑤：维生素、脂质、激素、蛋白质、酶
C. ①～⑤：酶、蛋白质、激素、脂质、维生素
D. ①～⑤：激素、脂质、维生素、蛋白质、酶
分析：首先在理解图中有机物之间关系的基础上，确定解答本题的两类关键性物质，即激素和酶。大多数的酶是蛋白质，激素有的是蛋白质，有的是脂质。维生素有的是脂类，有些不是脂质。
答案：B。
除了化合物之间的包含关系外，还有细胞结构、生物膜、生命系统等方面的概念之间的包含关系。
2 条件关系图
有些生物学概念通过示意图加上或是减去一些条件而成立，需要学生对物质结构与功能、生物性状表达、系统概念等有深入的理解。
【例2】 图2表示细胞内某些重要化合物的元素组成及相互关系。请分析回答下列问题：
（1） 图中X代表的化学元素是 ，Y代表的主要化学元素是 。
（2） 组成细胞的主要化合物中，都是由C、H、O三种元素构成的一类有机化合物是 。
（3） 物质A决定物质B的合成是通过
和 两个过程来实现的。
（4） 现从某种真核细胞中提取出大量核糖体放入培养液里，再加入下列几种有机物，模拟化合物B的合成。
培养液里完成其合成化合物B的功能，所需的一切物质中除了含有核糖体，加入的上述的几种有机物外，至少还需要 。其中实验中所用的培养液相当于细胞内的 。上述五种化合物中能作为原料合成化合物B的是 （填序号）。
分析：解答本题的关键是对分子A、B、a、b及元素X、Y的识别。根据图示可知，B是蛋白质（因为图中有B的功能），A决定B，所以A是DNA，则X代表的化学元素为N和P。分子b是氨基酸，则Y代表的化学元素是N。蛋白质是基因表达的产物，其合成包括转录和翻译两个过程。脱水缩合过程在核糖体中进行。合成蛋白质的原料是氨基酸，第（4）小题中，②无羧基，所以它不是合成蛋白质的原料。
答案：（1） N和P N
（2） 糖类（糖类和脂肪）
（3） 转录 翻译
（4） 模板（mRNA） 能量 细胞质基质 ①③④
3 相互作用关系图
对于系统各器官之间，细胞各部分之间等都存在着一定的相互作用，对于这样的关系图的分析，可以使学生加深对各部分的关系的直观的认识与理解。
【例3】 图3中X、Y、Z分别表示人体内三种内分泌腺，甲、乙、丙分别表示它们分泌的激素，箭头表示它们之间的关系。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 若切除Y，则Z的重量不变
B. X和Y之间仅通过体液调节相联系
C. 甲对Y、乙对Z、丙对X和Y都起促进作用
D. 若Z代表甲状腺，则幼年时乙和丙过少会导致身材矮小
分析：由图可知，X代表下丘脑，Y代表垂体，Z为甲状腺、性腺等内分泌腺。切除Y，Z缺乏Y的促激素的刺激而可以减少重量。下丘脑能通过神经和体液调节垂体前、后叶的激素的分泌和释放。甲对垂体、乙对Z有促进作用，但丙对X、Y为反馈调节作用，而不是促进作用。在幼年时分泌促甲状腺激素、甲状腺激素过少，会导致身材矮小。
答案：D。
4 流程关系图
对于生物学中的一些光合、呼吸等代谢过程，体液中的物质流动，生态系统中的物质循环、能量流动等，可以通过流程图来表示。
【例4】 图4是某绿色植物细胞内生命活动示意图，其中①、②、③、④、⑤表示生理过程，A、B、C、D表示生命活动产生的物质。
图中在生物膜上发生的生理过程有
（用图中数字表示），A表示 ，D表示 。
分析：①是有氧呼吸的第一阶段，产生A是丙酮酸，B是[H]。②是有氧呼吸的第二阶段，产生CO2与[H]。③是有氧呼吸的第三阶段[H]与O2结合生成水。④光合作用的光反应阶段生成D为ATP和[H]，D与CO2都参与暗反应⑤过程。暗反应为光反应提供ADP与Pi等物质C。
答案：③、④ 丙酮酸 ATP [H]
【例5】 如图5表示人体内淋巴和另外三种液体之间的相互关系的示意图，下列相关判断错误的是（ ）
A. 丙与乙之间的关系不存在
B. 如果甲与乙之间的水分交换失去平衡，可能会引起组织水肿
C. 淋巴不仅可以调节甲与乙之间的水分平衡，而且能够将甲中少量的蛋白质运回乙
D. 图中乙的CO2浓度最高
分析：淋巴中的物质只能来自组织液，而淋巴通过淋巴循环汇入到血液循环中，故可以确定甲、乙和丙分别表示组织液、血浆和细胞内液。丙与乙关系不存在。甲与乙之间的水分交换是维持正常渗透压的重要条件，如果这个平衡被破坏，可能会引起组织水肿。丙为组织细胞消耗O2，产生CO2的场所，故其中的CO2浓度最高。
答案：D。
5 综合关系图
在概念学习过程中，不同的概念也可以用同一种关系图来表示，通过分析这样的关系图，可以使学生更好地加深对不同的概念的关联认识。
【例6】 （多选）图6是特定条件下不同概念的关系模型，则模型及其中的X、Y、Z可代表（ ）
A. 碳循环过程，大气CO2、生产者、消费者
B. 内环境中物质交换，血浆、组织液、淋巴
C. 激素分泌调节，垂体、睾丸、下丘脑
D. 遗传信息传递，DNA、mRNA、蛋白质
分析：在碳循环中，X可以表示大气CO2、Y表示生产者、Z表示消费者。因为CO2通过光合作用进入生产者，生产者与消费者都可以通过呼吸作用进入大气CO2；内环境的物质交换中，X、Y、Z可分别表示血浆、组织液和淋巴，因为淋巴循环从组织液到淋巴到血浆。激素分泌调节中，睾丸产生的雄性激素可以反馈调节垂体和下丘脑，而下丘脑可以调节垂体的分泌。遗传信息传递中，蛋白质不可以传递到DNA。
答案：ABC。
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1 包含关系图
【例1】 图1表示细胞中5类有机化合物的关系，每个椭圆代表一类有机物，下面列出这5类化合物名称中最合理的一组是（ ）
A. ①～⑤：维生素、脂质、酶、蛋白质、激素
B. ①～⑤：维生素、脂质、激素、蛋白质、酶
C. ①～⑤：酶、蛋白质、激素、脂质、维生素
D. ①～⑤：激素、脂质、维生素、蛋白质、酶
分析：首先在理解图中有机物之间关系的基础上，确定解答本题的两类关键性物质，即激素和酶。大多数的酶是蛋白质，激素有的是蛋白质，有的是脂质。维生素有的是脂类，有些不是脂质。
答案：B。
除了化合物之间的包含关系外，还有细胞结构、生物膜、生命系统等方面的概念之间的包含关系。
2 条件关系图
有些生物学概念通过示意图加上或是减去一些条件而成立，需要学生对物质结构与功能、生物性状表达、系统概念等有深入的理解。
【例2】 图2表示细胞内某些重要化合物的元素组成及相互关系。请分析回答下列问题：
（1） 图中X代表的化学元素是 ，Y代表的主要化学元素是 。
（2） 组成细胞的主要化合物中，都是由C、H、O三种元素构成的一类有机化合物是 。
（3） 物质A决定物质B的合成是通过
和 两个过程来实现的。
（4） 现从某种真核细胞中提取出大量核糖体放入培养液里，再加入下列几种有机物，模拟化合物B的合成。
培养液里完成其合成化合物B的功能，所需的一切物质中除了含有核糖体，加入的上述的几种有机物外，至少还需要 。其中实验中所用的培养液相当于细胞内的 。上述五种化合物中能作为原料合成化合物B的是 （填序号）。
分析：解答本题的关键是对分子A、B、a、b及元素X、Y的识别。根据图示可知，B是蛋白质（因为图中有B的功能），A决定B，所以A是DNA，则X代表的化学元素为N和P。分子b是氨基酸，则Y代表的化学元素是N。蛋白质是基因表达的产物，其合成包括转录和翻译两个过程。脱水缩合过程在核糖体中进行。合成蛋白质的原料是氨基酸，第（4）小题中，②无羧基，所以它不是合成蛋白质的原料。
答案：（1） N和P N
（2） 糖类（糖类和脂肪）
（3） 转录 翻译
（4） 模板（mRNA） 能量 细胞质基质 ①③④
3 相互作用关系图
对于系统各器官之间，细胞各部分之间等都存在着一定的相互作用，对于这样的关系图的分析，可以使学生加深对各部分的关系的直观的认识与理解。
【例3】 图3中X、Y、Z分别表示人体内三种内分泌腺，甲、乙、丙分别表示它们分泌的激素，箭头表示它们之间的关系。下列有关叙述正确的是（ ）
A. 若切除Y，则Z的重量不变
B. X和Y之间仅通过体液调节相联系
C. 甲对Y、乙对Z、丙对X和Y都起促进作用
D. 若Z代表甲状腺，则幼年时乙和丙过少会导致身材矮小
分析：由图可知，X代表下丘脑，Y代表垂体，Z为甲状腺、性腺等内分泌腺。切除Y，Z缺乏Y的促激素的刺激而可以减少重量。下丘脑能通过神经和体液调节垂体前、后叶的激素的分泌和释放。甲对垂体、乙对Z有促进作用，但丙对X、Y为反馈调节作用，而不是促进作用。在幼年时分泌促甲状腺激素、甲状腺激素过少，会导致身材矮小。
答案：D。
4 流程关系图
对于生物学中的一些光合、呼吸等代谢过程，体液中的物质流动，生态系统中的物质循环、能量流动等，可以通过流程图来表示。
【例4】 图4是某绿色植物细胞内生命活动示意图，其中①、②、③、④、⑤表示生理过程，A、B、C、D表示生命活动产生的物质。
图中在生物膜上发生的生理过程有
（用图中数字表示），A表示 ，D表示 。
分析：①是有氧呼吸的第一阶段，产生A是丙酮酸，B是[H]。②是有氧呼吸的第二阶段，产生CO2与[H]。③是有氧呼吸的第三阶段[H]与O2结合生成水。④光合作用的光反应阶段生成D为ATP和[H]，D与CO2都参与暗反应⑤过程。暗反应为光反应提供ADP与Pi等物质C。
答案：③、④ 丙酮酸 ATP [H]
【例5】 如图5表示人体内淋巴和另外三种液体之间的相互关系的示意图，下列相关判断错误的是（ ）
A. 丙与乙之间的关系不存在
B. 如果甲与乙之间的水分交换失去平衡，可能会引起组织水肿
C. 淋巴不仅可以调节甲与乙之间的水分平衡，而且能够将甲中少量的蛋白质运回乙
D. 图中乙的CO2浓度最高
分析：淋巴中的物质只能来自组织液，而淋巴通过淋巴循环汇入到血液循环中，故可以确定甲、乙和丙分别表示组织液、血浆和细胞内液。丙与乙关系不存在。甲与乙之间的水分交换是维持正常渗透压的重要条件，如果这个平衡被破坏，可能会引起组织水肿。丙为组织细胞消耗O2，产生CO2的场所，故其中的CO2浓度最高。
答案：D。
5 综合关系图
在概念学习过程中，不同的概念也可以用同一种关系图来表示，通过分析这样的关系图，可以使学生更好地加深对不同的概念的关联认识。
【例6】 （多选）图6是特定条件下不同概念的关系模型，则模型及其中的X、Y、Z可代表（ ）
A. 碳循环过程，大气CO2、生产者、消费者
B. 内环境中物质交换，血浆、组织液、淋巴
C. 激素分泌调节，垂体、睾丸、下丘脑
D. 遗传信息传递，DNA、mRNA、蛋白质
分析：在碳循环中，X可以表示大气CO2、Y表示生产者、Z表示消费者。因为CO2通过光合作用进入生产者，生产者与消费者都可以通过呼吸作用进入大气CO2；内环境的物质交换中，X、Y、Z可分别表示血浆、组织液和淋巴，因为淋巴循环从组织液到淋巴到血浆。激素分泌调节中，睾丸产生的雄性激素可以反馈调节垂体和下丘脑，而下丘脑可以调节垂体的分泌。遗传信息传递中，蛋白质不可以传递到DNA。
答案：ABC。