模型解生物简捷又缜密

模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所做的一种简化的描述。它舍去了原型的一些次要的细节和非本质的联系，以简化的和理想的形式再现原型的各种复杂结构、功能和联系。作为一种现代科学认识手段和思维方法，模型在解决生物学问题方面有着重要的作用。

生物学问题的命题过程，一般是拟题者先在头脑中选择的一个理想化的生物学模型，然后结合某些生物学事实，给出已知条件，并围绕模型和事实进行设问的过程。学生的解题过程则应是与拟题相反的过程，首先要全面细致地收集题目所给出的相关信息，还原生物学模型，再根据题目中的已知信息合理推导，对相关设问作答的过程。

1.加强模型意识，准确还原模型

仔细审题并准确把握题目中的相关信息是解题的前提。审题的过程是全面把握相关信息的过程，更是分析综合信息，准确还原生物学模型的过程。

【例1】（2007年全国理综I-30-1I）为了确定生长素类似物促进扦插枝条生根的适宜浓度，某同学用两种浓度的生长素类似物分别处理扦插枝条作为两个实验组，用蒸馏水处理作为对照组进行实验，结果发现三组扦插枝条生根无差异。参考该同学的实验，在下一步实验中你应该如何改进，才能达到本实验的目的？请说明理论依据。

看到题目中的相关信息，应该马上联想到生长素浓度及其促进作用的数量模型，如图1所示。

通过这一模型，不难发现相同浓度的生长素对扦插枝条生根具有相同的促进作用，但对扦插枝条生根具有相同的促进作用的生长素，其浓度不一定相同。

原实验中两个不同浓度的生长素类似物与对照组（蒸馏水）的作用效果没有区别，说明它们基本上不表现为促进（或抑制）作用。所以，原实验涉及的两个实验组的生长素类似物的浓度有可能是A，B，也有可能是C，D（E），还有可能是A，D（E）。要进一步确定生长素类似物促进扦插枝条生根的适宜浓度，就要依据假设分别实验。根据“数量模型”，若原实验组的生长素类似物的浓度为A，B，“适宜浓度”就应比A，B都高，应增加比A，B都高的一组浓度梯度进行实验；若原实验组的生长素类似物的浓度为C，D（E），“适宜浓度”就应比C，D（E）都低，就应增加比C，D（E）都低的一组浓度梯度进行实验；若原实验组的生长素类似物的浓度为A，D（E），“适宜浓度”就应比A高，比D（E）低，就应增加介于A，D（E）之间的一组浓度梯度进行实验。通过准确审题和对模型的准确还原，题目答案水到渠成。

参考答案：在该同学使用的两种浓度生长素类似物的基础上，分别在低于低浓度和高于高浓度的范围增加一系列的浓度梯度以及在两浓度之间设置一组浓度梯度进行实验；取消蒸馏水的对照组。原因是生长素在一定的浓度范围可以促进扦插生根，浓度过高或过低都不能起到促进作用。

2.全面把握信息，灵活变通模型

模型具有具体化和抽象化的双重含义。在运用模型方法解题过程中，切忌草草读题，生搬硬套，而应仔细审题，在全面把握信息的基础上对模型进行适当地选择和合理地变通，再运用相应模型解题。

【例2）（2005年天津理综4）成年女性排卵的前1天，血浆中雌激素、促性腺激素浓度相互调节，二者均逐渐增加。血浆中血糖、胰高血糖素浓度互相调节，二者均保持相又呈稳定状态。下列叙述正确的是（）

①雌激素浓度上升引起促性腺激素分泌减少

②雌激素浓度上升引起促性腺激素分泌增加

③血糖浓度上升引起胰高血糖素分泌减少

④血糖浓度上升引起胰高血糖素分泌增加

A.①③B.②④

C.②③D①④

读完试题，很容易联想的“甲状腺激素的反馈调节”和“血糖浓度的激素调节”这两个具体模型，但这两个模型显然都是“负反馈”调节模型。如果生搬硬套这两个模型，必然走人思维误区而选择答案A。仔细考量题目中的信息，“血浆中雌激素、促性腺激素浓度相互调节，二者均逐渐增加”，这里雌激素和促性腺激素浓度的相互调节显然不是负反馈，而是正反馈；“血浆中血糖、胰高血糖素浓度互相调节，二者均保持相对稳定状态”，这里的血糖和胰高血糖素浓度的相互调节是负反馈根据具体信息，通过还原模型，变通模型，不难选出正确答案C。

3.突破思维定势，合理创建模型

模型是思维的依据，但有时也可能成为解决新问题的障碍。这时候，就需要上升思考的层次来解决间题，既要运用原有模型中核心原理，又要摆脱已有模型中细枝末节的束缚，走出原有模型，创建新的模型，解决当前问题。

【例3】（2003年全国理综）小麦品种是纯合体，生产上用种子繁殖，现要选育矮秆（as）、抗病（BB）的小麦新品种；马铃薯品种是杂合体（有一对基因杂合即可称为杂合体），生产上通常用块茎繁殖，现要选育黄肉（Yy）、抗病（Rr）的马铃薯新品种。请分别设计小麦品种间杂交育种程序，以及马铃薯品种间杂交育种程序。要求用遗传图解表示并加以简要说明（写出包括亲本在内的前3代即可）。

看到杂交育种，应马上联想到小麦、水稻等作物的杂交育种模型：选取具有相关优良性状的的纯合亲本杂交得F1，由F1，自交得F2，然后让F2继续自交，选取具有优良性状的纯合体。于是题目中小麦的杂交育种的遗传图解便油然而生。但在解答马铃薯品种间杂交育种程序时却遇到了障碍：本题提供的亲本马铃薯是杂合体‘要求选育的马铃薯新品种也是杂合体，显然这个杂交育种过程与预设的模型不相符。但通过进一步审题会发现，小麦是用种子繁殖，而马铃薯是用块茎繁殖，它们杂交育种的起点和结果显然不同。不过，既然都是杂交育种，其基本原理都是基因重组。这样马铃薯杂交育种过程和小麦的相比，既有所不同，又有所相同，应比小麦的简单，只要获得具有优良性状的马铃薯杂合体就足矣。于是，旧的育种模型被突破，新的育种模型被建立，解题思路得以贯通。

常说，解题要过三关：审题关、思考关、表达关。“思考关”要思考什么？思考的是隐藏在题目背后的生物学模型和根据模型制定的相应解题计划。在解题过程中，学生如果能够顺利地完成模型的还原、变通和创建，思考就会更填密，表达就会更清晰，解题就会更快捷。