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(七)|概念模型、物理模型与数学模型 [热考解读]
模型方法是以研究模型来揭示原型的形态、特征和本质的方法，是逻辑方法的一种特有形式，模型一般可分为概念模型、物理模型和数学模型三大类。
1．概念模型
含义：指以图示、文字、符号等组成的流程图形式对事物的规律和机理进行描述、阐明。例如光合作用示意图、中心法则图解、免疫过程图解、过敏反应机理图解、达尔文的自然选择学说的解释模型、血糖平衡调节的模型等。概念模型的特点是图示比较直观化、模式化，由箭头等符号连接起来的文字、关键词比较简明、清楚，它们既能揭示事物的主要特征、本质，又直观形象、通俗易懂。
2．物理模型
含义：根据相似原理，把真实事物按比例放大或缩小制成的模型，其状态变化和原事物基本
相同，可以模拟客观事物的某些功能和性质。如生物体结构的模式标本、细胞结构模式图、减数分裂图解、DNA分子双螺旋结构、生物膜流动镶嵌模型、食物链和食物网等。物理模型的特点是：实物或图画的形态结构与真实事物的特征、本质非常相像，大小一般是按比例放大或缩小的。
3．数学模型
含义：用来定性或定量表述生命活动规律的计算公式、函数式、曲线图以及由实验数据绘制成的柱形图、饼状图等。如组成细胞的化学元素饼状图，酶的活性受温度、酸碱度影响的曲线，光合作用中随光照强度、温度、CO2等条件变化时光合作用强度的变化曲线，有丝分裂和减数分裂过程中染体、染单体以及DNA数量的变化规律，碱基与氨基酸的对应关系，基因分离定律和自由组合定律的图表模型，用数学方法讨论种基因频率的变化，探究自然选择对种基因频率的影响，同一植物不同器官对生长素浓度的反应曲线，“J”型种增长曲线的数学模型和公式Nt＝元器件清单N0λt，能量金字塔等。 [命题设计]
1．模型可以简化生物学问题，有助于问题的解决。下列关于模型建立的说法，正确的是( )
卷帘纱窗A．可用计算机软件制作真核细胞的三维实物模型
B．用公式Nt＝N0λt表示单个种的“S”型增长趋势
C．光合作用过程图解是描述光合作用主要反应过程的数学模型
D．“建立血糖调节模型”活动是用物理模型再构建出概念模型
解析：选D。用计算机软件制作出的真核细胞的三维模型不是实物模型，A错误。公式Nt＝N0λt表示的是单个种的“J”型增长趋势，B错误。光合作用过程图解是概念模型静电纺丝装置，C错误。“建立血糖调节模型”活动是把学生所做的模拟活动看作是构建动态的物理模型，再根据模拟活动的体验构建图解式概念模型，D正确。
2．(2016·高考北京卷)将与生物学有关的内容依次填入下图各框中，其中包含关系错误的选项是( )
框号 选项 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
A | 组成细胞 的化合物 | 有机物 | 无机物 | 水 | 背景广播系统无机盐 |
B | 人体细胞 的染体 | 常染 体 | 性染 体 | X染 体 | Y染 体 |
C | 物质跨膜 运输 | 主动 运输 | 被动 运输 | 自由 扩散 | 协助(易 化)扩散 |
D | 有丝分裂 | 分裂期 | 分裂 间期 | 染单体 分离 | 同源染 体分离 |
| | | | | |
解析：选D。组成细胞的化合物包括有机物和无机物，无机物又包括水和无机盐，A项正确；人体细胞的染体包括常染体和性染体，性染体又包括X染体和Y染体，B
项正确；物质跨膜运输包括主动运输和被动运输，被动运输又包括自由扩散和协助(易化)扩散，C项正确；有丝分裂的细胞周期包括分裂期和分裂间期，分裂期会出现妹染单体分离，分裂间期进行DNA的复制和有关蛋白质的合成，不进行染单体分离和同源染体分离，有丝分裂过程中不发生同源染体联会、分离等行为，D项错误。
3．下列对种数量变化曲线的解读，合理的是( )
A．图1所示为种在自然环境条件下的增长规律，图2所示为曲线Ⅰ条件下种的存活率
B．鱼类捕捞在图1的e点和图2的g点时进行，能获得最大日捕捞量
C．若图1为酵母菌种数量增长曲线，则曲线Ⅰ为培养早期，曲线Ⅱ的cd段酒精大量积累
D．图1中曲线Ⅱ的f点与图2曲线的g点，种内斗争最激烈
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解析：选C。分析曲线可知：图1中曲线Ⅰ为食物和空间充足、气候适宜、没有天敌的理想条件下的“J”型增长，种增长不受密度制约，因此不能用图2表示。图1的e点对应K/2，此时种增长速率最大，图2的g点对应种存活率最高，种数量增长迅速，要获得最大日捕捞量应该选择K值时进行。酵母菌培养早期近似呈“J”型增长，在有限的空间和资源条件下呈“S”型增长，cd段为衰亡期，是有害物质酒精大量积累所致。图1中曲线Ⅱ的f点时种内斗争最激烈，而图2的g点后比g点时的种内斗争要激烈。
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