例谈“非连续性文本”的阅读策略

2019-07-31 07:23北京
教学考试(高考生物) 2019年4期
关键词:非连续性文本西药受体

北京

“非连续性文本”是相对于以句子和段落组成的“连续性文本”而言的阅读材料,多以统计图表、图画等形式呈现。它的特点是简明形象、信息量大、实用性强,在科学研究和日常生活中应用广泛。从“非连续性文本”中获取所需要的信息,得出有意义的结论,是现代人应具有的阅读能力和获取信息素养。

生物高考题中常出现的“非连续性文本”主要有结构图、流程图、曲线图、柱状图、表格等。结构图主要用来呈现生物和细胞结构,流程图主要用来呈现实验方案和过程,它们具有明显的生物学科特色,学生阅读难度较大。曲线图、柱状图和表格主要用来呈现实验结果,所以学生在解读时必然涉及实验变量分析。

1.生物结构图的解读

解读策略:学生解读结构图时先有整体观,然后按箭头顺序解读,要注意图中的细节和不同符号代表的含义。

【例1】(2017年,北京卷,第29题节选)学习、记忆是动物适应环境、使个体得到发展的重要功能。通过电刺激实验,发现学习、记忆功能与高等动物的海马脑区(H区)密切相关。

(1)在小鼠H区的传入纤维上施加单次强刺激,传入纤维末梢释放的______作用于突触后膜的相关受体,突触后膜出现一个膜电位变化。

(2)如果在H区的传入纤维上施加100次/秒、持续1秒的强刺激(HFS),在刺激后几小时之内,只要再施加单次强刺激,突触后膜的电位变化都会比未受过HFS处理时高2~3倍,研究者认为是HFS使H区神经细胞产生了“记忆”。如图1为这一现象可能的机制。

如图1所示,突触后膜上的N受体被激活后,Ca2+会以________方式进入胞内。Ca2+与_________共同作用,使 C 酶的______发生改变,C酶被激活。

图1

(3)为验证图1中所示机制,研究者开展了大量工作,如:①对小鼠H区传入纤维施以HFS,休息30分钟后,检测到H区神经细胞的A受体总量无明显变化,而细胞膜上的 A 受体数量明显增加。该结果为图 1 中的________(填图1中序号)过程提供了实验证据。

(4)图 1 中内容从_______水平揭示了学习、记忆的一种可能机制,为后续研究提供了理论基础。

【答案】(1)神经递质(2)易化扩散(或协助扩散)

钙调蛋白 空间结构 (3)①Ⅱ (4)细胞和分子

【解读】解读这个图时,首先从整体上判断这是一个突触结构亚显微示意图,左侧的传入纤维末梢形成了突触前膜,右侧海马脑区神经细胞的细胞膜参与形成突触后膜,两者之间的空隙是突触间隙。整个图反映的是突触中神经递质产生和传递的过程。

按照从左向右的顺序阅读,突触前膜释放神经递质谷氨酸(星形符号代表),谷氨酸与突触后膜上的A受体和N受体特异性结合。稍加观察会发现H区神经细胞内的变化从N受体开始。谷氨酸与N受体特异性结合,使N受体空间结构发生改变,钙离子通道打开,钙离子(图1所示小黑点)从突触间隙通过协助扩散(小黑点的数量代表浓度高低,钙离子从高浓度向低浓度运输)进入海马脑区神经细胞,与钙调蛋白(小的椭圆形图示)特异性结合,然后与钙离子结合的钙调蛋白又与C酶(圆形图示)结合,使C酶空间结构改变,从无活性状态变为有活性状态(C酶的活化过程)。这一部分学生基本都能解读清楚。

活化的C酶影响两个生理过程,学生在此处就有些模糊,不知该如何解读,这时可以按照图中箭头的方向并结合罗马数字顺序进行解读。过程Ⅱ的含义是活化的C酶促进含A受体的囊泡运输到细胞膜并与之融合,使A受体到达细胞膜上,但是一定要注意此时A受体并不在突触后膜上,经过过程Ⅲ以后,A受体才到达突触后膜,所以经过过程Ⅱ和Ⅲ,突触后膜上A受体的数量增加。在这部分内容中,学生易将A受体和A受体的胞内肽段混淆,原因就是没有细致阅读不同符号代表的含义。过程Ⅰ的含义是活化的C酶催化了A受体胞内肽段的磷酸化,使A受体活性增强。谷氨酸与磷酸化的A受体结合,使钠离子通道打开,钠离子进入细胞内,增强了突触后膜的电位变化。学生对于蛋白质的磷酸化不理解,看到ATP水解为ADP,就仅以为这是一个耗能的过程,实际上这个过程主要是蛋白质磷酸化。C酶是一种蛋白激酶,蛋白质的磷酸化是调节蛋白质活性的重要机制,这一过程在细胞信号转导的过程中发挥重要作用。

综上,谷氨酸与N受体结合,使钙离子通过协助扩散的方式进入细胞与钙调蛋白结合激活C酶,激活的C酶可以增加突触后膜A受体的数量,增强A受体的活性,当再次施加刺激后,谷氨酸与A受体结合,使更多钠离子进入突触后膜,增强了突触后膜的电位变化,产生了“记忆”。若H区神经细胞的A受体总量无明显变化,而细胞膜上的A受体数量明显增加,则这一结果为过程Ⅱ(A受体蛋白从胞内到膜上的过程)提供实验证据。该研究过程涉及细胞膜等细胞结构,还涉及细胞中的蛋白质等分子,所以是从细胞与分子水平揭示了记忆机制。

2.实验流程图的解读

解读策略:在解题前按照顺序浏览,一般实验流程图都会说明最后的检测结果,检测结果就是因变量的检测指标,进而以此寻找因变量和自变量。

【例 2】如图 2 所示实验能够说明 ( )

图2

A.病毒抗原诱导B细胞分化的作用

B.浆细胞产生抗体的作用

C.病毒刺激淋巴细胞增殖的作用

D.效应T淋巴细胞的作用

【答案】D

【解读】据图2可知,将LCM病毒注射到实验小鼠体内,4~5天后分离淋巴细胞,加入到被LCM病毒感染的51Cr标记的同种小鼠细胞中,培养4小时,然后对培养液离心,测定上清液中51Cr的释放量。51Cr原本是在标记小鼠的细胞中,经过培养,51Cr从细胞中释放出来,说明被LCM病毒感染的51Cr标记的同种小鼠细胞(即靶细胞)裂解了,只有细胞免疫的效应T细胞才能裂解靶细胞,说明分离出的淋巴细胞中有效应T细胞,所以D选项正确。

根据上述分析可知该实验的因变量为是否发生细胞免疫,自变量是LCM病毒,实验目的是探究小鼠对LCM病毒的免疫机制,题中所示是实验组,对照组应该是将LCM病毒改为等量生理盐水,其他处理相同。实验组中分离出的淋巴细胞既有针对LCM病毒的特异性淋巴细胞,又有其他淋巴细胞,对照组的作用是排除其他淋巴细胞对实验结果的干扰。

3.曲线图解读

解读策略:在解题前先读图注,读懂横纵坐标的含义和单位。一般来说纵坐标代表因变量的检测指标,横坐标代表自变量。解读时考虑随着横坐标的变化,纵坐标如何变化,对照组在哪里,最高点和最低点的含义是什么,交点和拐点的含义是什么。

【例3】(2018年,北京市朝阳区一模,第2题)单细胞浮游植物杜氏盐藻是最耐盐的光合生物之一。研究发现,K+浓度对杜氏盐藻的生长繁殖具有重要作用(如图3)。下列说法合理的是 ( )

图3

A.每天需定时对杜氏盐藻逐个计数以绘制生长曲线

B.4mmol/L的K+对杜氏盐藻生长繁殖具有抑制作用

C.杜氏盐藻的高耐盐性是其与环境共同进化的结果

D.若将K+替换成Na+,则得到的实验结果也一定相同

【答案】C

【解读】图3的曲线名称是不同K+浓度下杜氏盐藻的生长曲线,横坐标为时间,单位是天(d);纵坐标为细胞密度,单位是105个/mL。自变量是时间和K+浓度,因变量是杜氏盐藻的生长繁殖情况,检测指标是细胞密度。当题目涉及多个自变量时,应该根据单一变量原则分析,在浓度一定时,随着时间的延长,细胞密度增加,其中培养在8mmol/L和12mmol/L的K+中的杜氏盐藻在5天后细胞密度不再增加,0~4mmol/L的K+中的杜氏盐藻在11天后细胞密度不再增加。在同一时间点,杜氏盐藻在1mmol/L 和 4mmol/L 的 K+中的细胞密度大于 0mmol/L 的K+中的细胞密度,其余低于0mmol/L的K+。

从纵坐标看,杜氏盐藻细胞密度单位是105个/mL,无法逐个计数,只能摇匀后随机取样用血球计数板来计数,所以A项错误;0mmol/L的K+组是对照组,4mmol/L的K+组细胞密度大于对照组,所以4mmol/L的K+对杜氏盐藻生长繁殖具有促进作用,B项错误;K+的作用结果不能代表Na+对实验结果的影响,所以D项错误。

4.柱状图解读

解读策略:柱状图和曲线图很相似,都要关注图注,解读横纵坐标,找到对照组,确定数据变化趋势。当有多个自变量时,一定遵循单一变量原则进行分析。

【例4】(2017年,北京海淀期末,第34题)中药是我国劳动人民几千年来与疾病作斗争的有力武器,是祖国医药的重要组成部分。研究者通过构建糖尿病大鼠模型,研究了中药方剂对糖尿病模型大鼠的影响,实验处理及结果如图4所示。

图4

(1)据图4可知,模型组大鼠的空腹血糖含量增加了大约___________%,这是由于构建糖尿病模型时,注射的药物破坏了胰岛 B 细胞,___________降低,胰岛素分泌量减少,靶细胞____________葡萄糖减少,使血糖明显升高。

(2)中药组大鼠空腹血糖___________模型组。研究者推测中药具有治疗糖尿病的效果,证实这一推测还需要检测四组大鼠血液中__________的含量。

(3)依据上述结果,研究者认为与西药相比,中药在治疗糖尿病方面更有优势,理由是_______________________________。

【答案】(1)500 胰岛B细胞面积比 摄取、利用和储存 (2)显著低于 胰岛素 (3)中药组控制血糖含量的效果与西药组相近,但是胰岛B细胞的面积比显著高于西药组

【解读】由图4可知,横坐标是实验分组,正常组为空白对照,故没有对大鼠做处理,模型组是隐性对照,大鼠患有糖尿病但是没有用降糖药物处理,所以它的空腹血糖含量最高,胰岛B细胞面积比最低。西药组代表只用西药处理的糖尿病模型大鼠,中药组代表只用中药处理的糖尿病模型大鼠。纵坐标一个是空腹血糖含量,单位是mmol/L,对应阴影代表的柱状图;另一个是胰岛B细胞面积比,对应斜线代表的柱状图。实验自变量是不同的药剂,因变量是对糖尿病大鼠的影响,检测指标是空腹血糖含量和胰岛B细胞面积比。

图中有两类、八个柱状图,解题时要化繁为简,有序分析。首先比较各组的空腹血糖含量即阴影柱状图,发现中药组和西药组都高于正常组低于模型组,中药组略高于西药组,说明中西药都能降血糖,两者效果相差不大,或者西药组效果略好于中药组。接着比较胰岛B细胞面积比,发现中药组和西药组均高于模型组低于正常组,但是中药组效果明显优于西药组。

根据分析,(1)模型组大鼠的空腹血糖含量增加的百分比应该是模型组减去正常组的值,再除以模型组,即(30-5)/5=500%。由分析可知模型组的胰岛B细胞面积比低于正常组,可知在模型组大鼠体内,胰岛B细胞面积比降低,胰岛B细胞结构被破坏,影响了胰岛素分泌。(2)由分析可知,纵坐标是空腹血糖含量,因此欲验证降血糖效果,不能再检测血糖,只能检测胰岛素含量。(3)由上文的分析可知中药组控制血糖含量的效果与西药组相近,但是胰岛B细胞的面积比显著高于西药组,所以中药在治疗糖尿病方面更有优势。

5.表格解读

解读策略:认真读表头的各项内容,注意单位。可按照先横后纵或者先纵后横的顺序阅读表内数据。

【例5】(2018年,北京市西城区一模,第3题)某研究小组观察运动对糖尿病大鼠部分生理指标的影响。糖尿病大鼠经过6~7周运动训练后,测得数据如下表。下列分析错误的是 ( )

组别 样本数量(只)体重增加(g /d)血糖(mmol /L)血胰岛素(Mu /L)骨骼肌细胞膜上胰岛素受体数量相_对_值____正常组___________10__________________2.63_______________6.80______19_.0_2_____77.8_0__

续表

A.患糖尿病可导致大鼠生长缓慢,运动训练能促进糖尿病大鼠生长

B.与正常组相比,糖尿病非运动组大鼠吸收利用转化葡萄糖效率高

C.糖尿病非运动组大鼠胰岛素受体数量增加与胰岛素含量降低有关

D.运动训练能促进糖尿病大鼠胰岛素的分泌,并显著降低血糖浓度

【答案】B

【解读】由表可知,该实验分三组,每组的样本数量相同,都检测了体重增加量、血糖、血胰岛素和骨骼肌细胞膜上胰岛素受体数量相对值,这些检测指标都反映了运动对糖尿病大鼠的影响。

比较正常组和两个糖尿病组的体重增加量,会发现糖尿病组的体重增加量显著低于正常组,但是糖尿病运动组的体重增加量高于糖尿病非运动组,所以A项正确;糖尿病非运动组的血糖含量显著高于糖尿病正常组,血胰岛素含量显著低于正常组,胰岛素可以促进组织细胞摄取利用转化葡萄糖,所以糖尿病非运动组大鼠吸收利用转化葡萄糖效率低于正常组,所以B项错误;大多数情况下,血胰岛素的浓度对胰岛素受体数量呈现负向调节,胰岛素浓度越低,胰岛素受体数量越高,所以C项正确;糖尿病运动组的胰岛素含量高于糖尿病非运动组,血糖含量低于糖尿病非运动组,所以D项正确。

综上所述,在解读“非连续性文本”时学生既需要具有分析变量的能力,还需要细致周到的观察能力和语言表述能力等。要提高学生解读这类文本的能力,不但需要教师方法的指导,而且需要精选有代表性的试题进行分类专项训练,让学生在反复练习中自己体会阅读方法,总结规律,学生才会真收获,真提高。

猜你喜欢
非连续性文本西药受体
是不是中药的不良反应比西药少?
α7-烟碱乙酰胆碱受体在肺癌发生、发展及治疗中的作用
维生素D受体或是糖尿病治疗的新靶点
含金属离子的中药与西药联用注意事项
西药和中成药的配伍使用致不良反应分析
观察当归四逆汤联合西药治疗对糖尿病周围神经病变的临床疗效
作用于GABA受体杀虫剂的代谢、作用机制及开发研究
血管紧张素Ⅱ及其受体在疼痛中的研究进展