生命活动的调节和生殖发育高考解读
一、知识定位
生命活动的调节包括两大部分内容:必修教材第四章(生命活动的调节)和选修教材第一章(人体生命活动的调节和免疫)。主要内容包括植物生命活动的调节;人和动物的体液调节、神经调节与动物行为;水、盐、血糖、体温的平衡与调节;内环境稳态;人体免疫。
本章内容在高中生物学中占有重要的地位,难度大,联系面广,因此,要注意理清脉络,搞清楚各部分内容的联系。其中植物激素发现的有关实验设计、动物激素的生理作用、神经调节中反射弧的完整性、突触的结构和兴奋的传导等有关知识、内环境稳态中各种激素的生理作用,尤其是与血糖调节有关激素间的关系和糖尿病有关的知识、免疫等都是重要考点,复习时应特别关注。
从近几年高考题中看出,突出调节问题尤为重要,特别是神经冲动在神经纤维和在神经元之间的传导,几乎每年都考。关注人类健康也是高考的一个热点,如人体稳态的调节、免疫,在高考中有逐年上升趋势。
生物的生殖和发育仅包括必修教材的第五章是内容最少的一章,但它和其它内容的综合性较强。例如与《细胞》的综合:细胞分裂是生殖的细胞基础,无性生殖是通过体细胞无丝分裂和有丝分裂进行的,有性生殖是通过减数分裂进行的;与《生物新陈代谢》的综合:生殖是在新陈代谢的基础上进行的,新陈代谢为生物的生殖和发育提供物质和能量;与《生命活动调节》的综合:某些激素是生物进行生殖的调节物质,如性激素能促进性腺的发育和生殖细胞的形成;与《遗传和变异》的综合:遗传与变异是通过生殖来体现的,进行有性生殖的生物在减数分裂产生配子的过程中发生了基因重组,产生了不同的基因型,子代出现了更大的变异,因此,减数分裂是遗传基本规律的细胞学基础,也是关键。
二、考纲解读
(一)内容解读
(二)能力解读
生命活动的调节:(1)掌握体液调节与神经调节方式判别的一般方法。(2)能够应用特异性免疫、非特异性免疫、细胞免疫、体液免疫的一般基础知识去解释人体各种免疫疾病的产生、症状及治疗。(3)学会解释神经冲动的产生及传导过程,并能理解这一知识与内环境的联系。(4)能够理解并解释人体内环境的平衡是一种动态的平衡。
生物的生殖发育:
了 解
①无性生殖的概念和特点;②有性生殖的概念;③被子植物种子形成的有关知识;④种子萌发过程及植株生长发育的过程;⑤高等动物胚胎发育的大致过程及陆生脊椎动物羊膜出现的意义;⑥高等动物胚后发育的特点;⑦变态发育的概念
理 解
①减数分裂的概念及其应用;②精子和卵细胞的形成过程;③受精作用的概念和过程;④减数分裂和受精作用的意义
掌握应用
①精子的形成过程;②卵细胞的形成过程
三、高考命题趋势分析
植物激素调节这部分知识近几年高考多集中在有关生长素的发现及生理作用、顶端优势及不同浓度的生长素对植物的影响等多个方面,试题多以选择题形式出现,建议留心实验设计题。又据该考点的性质,预计高考命题将会加大与当代生态农业的联系,考查同学们将考点知识与实际生产相结合的能力。
在人和高等动物生命活动调节中,体液调节主要考察各激素的生理作用、分泌部位和相应的缺乏症,一般与初中知识有关,也与生活生产、医疗密切相关。近几年高考对高等动物的神经调节、兴奋传导、神经调节与激素调节的关系等知识点的考查有增加趋势,动物行为的生理基础已多年未有考查。同时本部分内容与化学知识尤其是有机部分联系密切,可进行跨学科间的综合考查,又可与学科内的代谢、生殖、发育进行学科内综合。试题类型仍以选择题为主,非选择题比例会有增加,考查难度将有所增加,实验设计也将是高考考查的重点和难点。
人体稳态的内容比较多,其中水和无机盐的平衡常与后面的体温调节及生物体的稳态等知识相联系出题,并与现实生活相联系,考查学生运用知识解决问题的能力,多以选择题为主。水和无机盐平衡的调节,常与相关内容综合起来考查,题型可能是以热点问题为背景的简答题;血糖平衡及调节常与神经、激素、体温调节相联系,可设计成复杂的学科内综合题,常以现实生活中的背景材料为前提考查学生综合分析和解决实际问题的能力。糖尿病的成因及防治可以和激素调节、血糖调节及人体血糖浓度的变化而起的一些症状及其如何防治等知识相联系出题。人的体温及调节主要是围绕人的体温升高或降低时的调节机制及其一系列的反应出题。
免疫中淋巴细胞的起源和分化这部分知识主要以选择题的形式考查造血干细胞的转移途径和淋巴细胞的形成部位,体液免疫和细胞免疫的过程及其关系、免疫失调引起的疾病该部分知识在高考卷(尤其是新课程卷)中所占比例有所提高。预计2009年主要考查该考点与接种、器官移植等热点的联系,对免疫失调的机理及某些疾病的治疗和展望,会与“非典”、“禽流感”等热点和焦点相联系综合考查同学们分析问题和解决实际问题的能力。
有限的个体生命发展为无限的种族生命,首先要归功于生物的生殖和发育。新陈代谢为这一复杂的生命现象奠定了坚实的物质基础。生殖和发育与遗传变异相互包容:一方面,有性生殖中产生的配子是遗传变异的桥梁,生物体通过生殖产生同种的新个体,将亲代的遗传信息传给子代,生物个体发育的过程则是遗传信息的表达过程;另一方面,遗传变异决定了生殖发育的方式和过程。所以,关于生殖和发育的知识将中学生物学中最重要的两大知识板块——新陈代谢和遗传变异有机地联系起来了。
除此之外生殖发育知识点与其他章节的联系也较为紧密,例如,植物的营养生殖与生长素的关系、减数分裂与有丝分裂的关系、生殖发育现象与生命的起源和进化、生物与环境等方面知识的联系等,由此决定了生殖发育在高考中的特殊地位。
生殖发育知识点不多,内容比较单纯,因而跨学科综合考查的可能性很小,在高考中试题量相对较轻,分值不超过全卷的10%。但由于减数分裂与有性生殖细胞的形成这部分知识是学习第六章遗传基本规律的重要细胞学基础,所以,这部分知识又是高考题中出现频率极高的内容,是学科内综合考查的重点。具体涉及减数分裂的过程、特征,减数分裂的子细胞数目、类型,受精作用,识别减数分裂的图像等内容以及减数分裂与有丝分裂,减数分裂与自由组合、染色体变异等方面的综合内容。此外,有关动物的个体发育尤其是胚的发育过程如卵裂、囊胚、原肠胚及其示意图,三胚层的分化等知识,也都曾出现在高考卷中。
四、复习应试策略
1.在进行“植物生命活动调节”的复习时,要引导学生对植物的向性运动和感性运动、生长素的发现过程、生长素的运输特点(横向运输和极性运输)、生长素的作用特点(两重性)、单侧光照射和重力引起生长素分布不均匀的解释及生长素在农业生产中的应用等通过具体题目进行复习巩固,以提高学生掌握知识、灵活运用知识的能力。
2.人和高等动物生命活动的调节主要是神经调节,其次是体液调节。在体液调节中主要是激素调节,事实上高等动物的生命活动都是在神经调节和体液调节的共同作用下完成的。复习时应从以下问题着手。
(1)高考动物体内的激素种类繁多,但具有以下特点:
①分泌的部位不同:有些激素是由整个内分泌器官分泌的,如甲状腺分泌甲状腺激素;有些激素是由内分泌器官的某些组织细胞分泌的,如胰腺中的胰岛A细胞分泌胰高血糖素,糖皮质激素、盐皮质激素也属此类。
②成分不同:激素中一类是脂质激素,主要包括肾上腺皮质激素、性激素,内分泌腺合成这些激素的原料是胆固醇;一类是氨基酸类激素,如甲状腺激素、肾上腺素等,合成这类激素的原料是氨基酸,特别是赖氨酸;再一类是肽链类激素,常见的有胰岛素、胰高血糖素、生长激素等。这类激素不能口服,这是因为蛋白质进入消化道后,能被消化酶分解成氨基酸,失去其调节作用,所以应通过注射直接输入血液。
③同神经调节相比的主要特点:激素调节作用的时间长、范围较广、速度较慢。
(2)垂体是最重要的内分泌腺,因为它不但分泌生长激素、催乳素,更重要的是还分泌促激素,这些促激素一方面维持相关腺体的正常发育,另一方面促进相关腺体内激素的合成和分泌。因此垂体具有管理、调节某些内分泌腺及其激素分泌的作用,但垂体的活动又受到下丘脑的调节。
(3)对某一种生理活动的调节,不是由单一激素完成,而是由多种激素相互协调,相互作用共同完成的,如糖代谢的调节。
(4)神经调节有以下结论性内容应予以注意:
①反射是人和动物神经调节的基本方式,也是应激性的一种。反射活动完成的结构基础是反射弧。反射弧的结构完整是完成调节的基础。反射从感受器产生兴奋开始,传导的兴奋叫冲动。由于突触的存在,使兴奋只能单方向传递。
②植物性神经是支配内脏活动的传出神经,分为交感神经和副交感神经,也就是说,内脏器官同时受着两种神经的双重支配,而它们的作用又往往相反。
③高级神经中枢即大脑皮层调节的基本方式是条件反射,是在非条件反射的基础上,通过学习建立的高级神经活动。大脑皮层特定区域调节特定的生命活动,比如,皮层语言区控制各种言语功能。
④激素调节的同时也存在神经调节,但神经调节起主导作用,它包括两个方面:一方面是体内多数内分泌腺受中枢神经控制;另一方面内分泌腺分泌的激素可以影响神经系统的功能。家兔进入繁殖期的行为表现足以说明这种关系。
⑤下丘脑的调节作用可从以下几个方面理解:一是下丘脑的神经分泌细胞可分泌抗利尿激素和促垂体激素,促垂体激素可促进垂体分泌促激素,促垂体激素有促甲状腺激素释放激素、促性腺激素释放激素和促肾上腺激素释放激素。二是下丘脑的渗透压感受器可维持水、盐代谢平衡。三是下丘脑通过交感神经可使胰高血糖素和肾上激素分泌增加,也可使其他内脏器官比如(皮下)毛细血管收缩;下丘脑还可通过副交感神经使胰岛素分泌增加等,所以我们说,下丘脑是水盐调节中枢、血糖调节中枢,同时也是体温调节的主要中枢,还是内分泌腺的枢纽。因而下丘脑应是复习人体稳态的“纲“。
3.此外,本部分选修教材的内容是必修教材的补充与延伸,有些内容与其他学科相关,因而此处有许多高考命题热点。
(1)要结合人体内稳态知识,明确稳态的实质是内环境理化性质的相对稳定。它是在神经体液调节下由多个器官协同实现的。内环境的稳态是体内多方面的特性的相对稳定,通过本章的学习可以提高对内环境稳态重要性的认识。要引导学生深层次的分析一些现象。比如,同样是出汗、腹泻等人体丢失水的情况,却有着不同的结果:有时表现为口渴,有时却不口渴,这完全取决于丢失水和丢失盐所占人体内细胞外液中的水和盐的比例,只有当丢失水的比例大于丢失的盐的比例时,才会使人感到口渴;另外两处情况(等于和小于)下人不会感到口渴,尿量也不会与平时发生太大的变化,这些情况更容易忽略体内水的缺乏,应该积极主动地补充水分和盐分,以维持体内水和无机盐的平衡。
(2)血糖的平衡及其调节既是内环境稳态的重要内容,也与神经调节、激素调节、体温调节、糖类代谢、蛋白质代谢密切相关,同时与水的功能亦有密切关系,糖尿病人尿多、喝水多、吃得多而身体逐渐消瘦,就可由此得到解释,而在糖代谢中,激素的协同作用和拮抗作用都有充分的体现。该部分内容综合性较强,再复习时,要引导学生理清关系,同时可设计较复杂的学科内综合题让学生练习。
(3)免疫也有保证人体内环境稳定的功能,这种稳定的功能与其他特性的相对稳定是不同的,它保证了内环境中不存在“非己”成分。预防接种能够使人产生对多种传染病的抵抗能力,但有些传染病却不能由接种而预防,如痢疾等,有些传染病可以通过预防接种来使人产生抵抗力,但目前却未能生产出疫苗,如艾滋病、非典等。免疫对人的不利影响在于器官移植,否则,人的器官可以像机器零件一样更换。关于免疫的机制分析、免疫失调的机理及实例,如艾滋病的致病过程及艾滋病药物研制与治疗展望,已成为免疫生物学的焦点、热点,应该引起我们在备考时的特别关注。
4.复习生殖和发育时,应重视与其他章节的密切联系,特别是与遗传和变异有关内容的联系与综合。例如:减数分裂的知识与遗传两大基本规律的联系;被子植物个体发育的知识与基因的分离定律和自由组合定律知识的联系;个体发育与基因表达知识的联系,多倍体被子植物的个体发育与减数分裂、双受精等知识的联系;减数分裂的知识与性别决定、伴性遗传和人类染色体异常遗传病的联系等。只有在知识的迁移和综合的过程中,对所学知识才会有全面深刻的理解,思维能力才会不断提高。
减数分裂知识在高考测试中的重要地位是不容置疑的。因此必须花大力气复习好减数分裂的内容,我们可从细胞的变化、识图与绘图、DNA与染色体的变化规律等方面与有丝分裂进行比较,进而加深对减数分裂过程的理解与掌握。
知识与能力是密不可分的,能力的形成和发展要建立在知识积累的基础上,对待生物学的基本概念、原理和规律,重在理解,重在迁移和综合,重在联系实际,灵活运用。要通过一定数量高质量的习题,将知识转化为能力,防止死记硬背。好的试题符合高考内容改革的方向,应突出体现对能力的考查。学生解题后,视野会更加开阔,思维更具有深刻性和灵活性,分析解决问题的能力也会进一步提高。例如,为了加强知识的综合性,培养学生多角度、多方向分析问题的能力,引导学生关注现代生物技术的发展现状,可以设计这样一道题目:“现只发现一只雄性白化猴,请你设计迅速繁殖白化猴的几种方案”。解答此题不仅涉及了基因分离定律的应用,还涉及了胚胎分割移植和克隆技术。这种开放型、综合型和能力型的试题,会大大刺激学生的复习积极性,能力型也会落实到思维能力这个核心上来。
备考中应关注生命的科学成果,思考其中的技术成果,如克隆技术、组织培养技术等的理解,体现出高考能力要求中应用生物学基础知识分析、解决社会发展中的有关现实问题,关注生命科学发展中的重大热点问题。减数分裂与有性生殖细胞的形成这部分知识是这章乃至全书的重点。减数分裂过程中染色体行为、数目和DNA数量的变化规律也是两大遗传基本规律的细胞学基础。减数分裂的子细胞数目、类型、受精作用,识别减数分裂各时期的图像以及减数分裂与有丝分裂、减数分裂与基因的分离与自由组合、染色体变异等方面的综合内容,可以考查学生分析与综合及对图有的阅读理解能力,在历年高考中考查频率极高。
生物的个体发育中有关动物的胚的发育过程,囊胚、原肠胚特点及示意图,三胚层分化等的各个知识点及识图也是近年来常考试题。植物的个体发育近年来虽然有所涉及,但胚和胚乳的发育,种子、果实的形成过程中有关染色体、基因的变化,常与遗传的有关知识相联系。近年高考也常从胚和胚乳、种皮和果皮的基因型、染色体数、表现型等角度出题,这也是本部分内容的备考方向。