戴立軍
中圖分類號(hào):G633.91 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1002-7661(2014)07-0085-02
在有效課堂的構(gòu)建中,圍繞如何提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率這一教學(xué)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),我們在蛋白質(zhì)、內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)、遺傳學(xué)以及生態(tài)學(xué)等幾個(gè)問題的計(jì)算中進(jìn)行了有益的探究,找到了適合學(xué)生認(rèn)知特點(diǎn)的教學(xué)方法——圖示法,較好地解決了學(xué)生在文字?jǐn)⑹鲱}上不知如何分析問題的難題,調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)生物知識(shí)的積極性,有效地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。
一、在蛋白質(zhì)或肽類計(jì)算中的運(yùn)用
例1.已知某條肽鏈由88個(gè)氨基酸縮合而成,其中共有氨基6個(gè),甲硫氨酸5個(gè)且在肽鏈中的位置為3、25、56、78、82,甲硫氨酸的分子式為C5H11O2NS,以下敘述錯(cuò)誤的是①合成該多肽的氨基酸共有N原子數(shù)目94個(gè) ②若去掉該多肽中的甲硫氨酸,肽鍵數(shù)目會(huì)減少10個(gè) ③若去掉該多肽中的甲硫氨酸,氨基和羧基均分別增加5個(gè) ④若去掉該多肽中的甲硫氨酸,O原子數(shù)目減少1個(gè)。選( )
A.① B.①②④ C.①④ D.②③
解析:由題意可知,該多肽是一個(gè)88肽,由于肽鏈上有一個(gè)游離的氨基,那么另外有5個(gè)氨基在側(cè)鏈基團(tuán)(R基)上,因此合成該多肽的氨基酸中共有N原子數(shù)為88+5=93(個(gè)),①錯(cuò)誤,去掉D選項(xiàng)。
依題意,去掉多肽中的甲硫氨酸,實(shí)際上是將多肽中的甲硫氨酸水解掉,現(xiàn)將該88肽的水解過程圖示如下:
若去掉該多肽中的甲硫氨酸,每去掉1個(gè)則減少2個(gè)肽鍵,那么當(dāng)去掉5個(gè)甲硫氨酸時(shí),則肽鍵數(shù)減少10個(gè),②正確,去掉B、D選項(xiàng)。
每去掉1個(gè)甲硫氨酸,增加1個(gè)氨基和1個(gè)羧基,那么當(dāng)去掉5個(gè)甲硫氨酸時(shí),則氨基和羧基分別增加5個(gè),③正確,去掉D選項(xiàng)。
每去掉1個(gè)甲硫氨酸,因?yàn)椤狢O—NH—→—COOH+NH2—時(shí),肽鏈中增加了1個(gè)氧原子,但甲硫氨酸去掉時(shí),同樣要帶走1個(gè)氧原子,因此水解后的肽鏈中氧原子的增加數(shù)=減少數(shù),故氧原子數(shù)不變,④錯(cuò)誤,去掉A、D選項(xiàng),錯(cuò)誤的有①和④,故C正確。
二、在內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)計(jì)算中的運(yùn)用
例2.醫(yī)藥商店出售的ATP可治心肌炎。若人體靜脈注射這種藥物,ATP到達(dá)心肌細(xì)胞內(nèi)最少要通過幾層細(xì)胞膜( )
A.1層 B.2層 C.3層 D.4層
解析:當(dāng)藥物進(jìn)行靜脈注射時(shí),由注射部位經(jīng)過血管的運(yùn)輸?shù)竭_(dá)上、下腔靜脈進(jìn)入右心房,由右心室流出,在肺部完成氣體交換后再入左心房,從左心室泵出,由冠狀動(dòng)脈進(jìn)入心臟,為心臟供血。心肌細(xì)胞所在地的毛細(xì)血管壁由1層細(xì)胞構(gòu)成,藥物首先要從動(dòng)脈的毛細(xì)血管內(nèi)穿出來,進(jìn)入組織液,然后進(jìn)入心肌細(xì)胞中發(fā)揮作用。圖示如下:
由于毛細(xì)血管壁只有1層細(xì)胞,因此藥物進(jìn)出1層血管壁是2層膜,再進(jìn)入心肌細(xì)胞內(nèi)又是1層膜,這樣一共3層膜,C正確。
三、在遺傳學(xué)中的應(yīng)用
例3. 果蠅的灰身(B)對黑身(b)為顯性,現(xiàn)將純種灰身果蠅與黑身果蠅雜交,產(chǎn)生的F1再自交產(chǎn)生F2,將F2代中所有黑身果蠅除去,讓灰身果蠅自由交配,產(chǎn)生F3代。問F3中灰身與黑身果蠅的比例是( )
A.3:1 B.5:1 C.8:1 D.9:1
解析:像這樣的題目用遺傳圖解來分析非常方便。用遺傳圖解表示如下:
由于要把F2中黑身的個(gè)體去掉,所以除去F2中黑身的個(gè)體后,灰身個(gè)體的頻率就發(fā)生了改變,即1/4BB→1/3BB、1/2Bb→2/3Bb,讓F2自由交配,即同基因型的雌雄個(gè)體之間,不同基因型的雌雄個(gè)體之間都可以交配,因此F3中BB:Bb:bb=4/9:4/9:1/9,即F3中灰身:黑身=8:1。故C正確。
四、在生態(tài)學(xué)中的應(yīng)用
例4.如果一個(gè)人的食物中有1/2來自綠色植物,1/4來自小型肉食動(dòng)物,1/4來自羊肉。那么該人每增加1kg體重,約消耗植物( )
A.10kg B.28kg C.100kg D.280 kg
解析:本題解題的關(guān)鍵是要能根據(jù)題意寫出食物鏈(網(wǎng)),這樣有利于分析個(gè)營養(yǎng)級(jí)之間的相互關(guān)系并進(jìn)行相應(yīng)計(jì)算。根據(jù)此思路可以用下圖表示上述生物之間的營養(yǎng)關(guān)系:
如將能量值代入,可再用下圖表示能量流動(dòng)情況。
從上圖可知,當(dāng)人每增加1Kg體重時(shí),約消耗植物的量=5Kg+25Kg+250Kg=280Kg。D選項(xiàng)正確。
本題涉及的物種關(guān)系是捕食,所寫食物鏈(網(wǎng))就只有捕食。寫捕食鏈時(shí),起點(diǎn)應(yīng)是生產(chǎn)者(綠色植物),另外要弄清楚各生物之間食(捕食)與被食(被捕食)的關(guān)系,這樣才能正確寫出各營養(yǎng)級(jí)之間的營養(yǎng)關(guān)系,而這正是我們計(jì)算的基礎(chǔ)。
綜上所述,圖示法能幫助我們把抽象的問題具體化,有利于學(xué)生建立起正確的解題思路,用形象化的圖示就能將題目的主要信息展示給學(xué)生,使這類題目不再是影響學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的障礙,而且還可以提高學(xué)生解題的正確率和縮短學(xué)生解題的時(shí)間,有利于學(xué)習(xí)效率的提高。
(責(zé)任編輯 劉凌芝)