染色单体数4n4n4n004n4n4n4n2n2n2n00
DNA分子数4n4n4n4n2n4n4n4n4n2n2n2n2nn
同源染
色体对数nnnnnnnn〖〗n00000
〔例2〕光合作用与呼吸作用(指有氧呼吸)的比较(见表7-6)。
表7-6光合作用与呼吸作用的比较
〖2〗光合作用呼吸作用
与光的关系在光下进行有光无光均可进行
场所叶绿体主要是线粒体
物量变化将二氧化碳和水合成葡萄糖，并释放氧气分解葡萄糖等有机物，产生二氧化碳和水
能量变化光能转变为ATP中活跃的化学能，ATP中的化学能再转变为葡萄糖中稳定的化学能葡萄糖等有机物中的稳定的化学能转变为ATP中活跃的化学能和热能
联系光合作用释放的氧气可用于呼吸作用，呼吸作用释放的二氧化碳可用于光合作用；光合作用为呼吸作用的进行提供物质，呼吸作用为光合作用的进行提供能量
通过以上两例可以看出，找出各种事物的相同点是求同思维；找出各种事物的不同点是求异思维。在学习生物学知识中，类似的内容还很多，如酶、激素、维生素的比较；染色质与染色体；外呼吸与内呼吸；无性生殖与有性生殖等，通过这种思维训练有助于提高综合能力。
(2)用括号式归纳知识形成网络
例如：有关神经元的种类、结构、功能与分布；植物的水分代谢等。
〔例3〕神经元的种类、分布、结构与功能(见图7-4)。
神经元种类传入神经元：外周神经冲动神经中枢
中间神经元：传入神经元神经冲动中间神经元经
神经冲动传出神经元
传出神经元：神经中枢神经冲动外周
分布细胞体主要分布于中枢神经系统的灰质中
周围神经系统的神经节中
神经纤维中枢神经系统的白质中
周围神经系统的神经中
结构细胞体：内有细胞核和细胞质，是代谢中心
突起树突：传入神经元的树突末梢为感觉神经末梢
轴突：传出神经元的轴突末梢为运动神经末梢
功能：接受刺激产生兴奋，并传导兴奋
图7-4神经元祥示图
用这种方法归纳知识简洁明了，能收到纲举目张的效果。
(3)图解法
将比较复杂的生物学知识用简单图形、文字、线条组织在一起，使之形象化以提高综合能力。例如：血液循环与气体交换的图解；生态系统碳循环的图解。
图7-5血液循环与气体交换及运输图解
〔例4〕血液循环与气体交换(见图7-5)
〔例5〕生态系统的碳循环(见图7-6)
(4)列综合表解归纳章、节、单元知识
前述的比较表主要提高鉴别能力，综合表解着重提高归纳综合能力。例如有关皮肤知识的综合；燕麦胚芽鞘向光性实验的综合。
图7-6碳循环图解
通过不同的方法把知识组合起来，形成一定的结构、体系，这样在掌握知识的过程中形成学科综合能力，在形成能力过程中掌握知识，只有这样才能使知识运用得更灵活。
2.掌握和运用发散思维的方法，培养综合能力
发散思维是一种从不同的方向、不同的途径、不同的角度去考虑、设想展开思维的方法。在学习生物学知识中，以某一知识点为中心，从多方向、多角度、多途径去发现、联系与此中心相联系的多个知识点，这就是发散思维。例如，以光合作用的反应式为中心作为发散的知识中心，联系不同的知识，图解如下(见图7-7)：
图7-7光合作用过程图
表中的数字表示了在思维发散中与其他知识的联系。①是光合作用的原料。CO2可联系从叶片上气孔进入；H2O从根系通过渗透吸水，再经导管运送进入细胞，联系水分代谢等知识。②光合作用的产物。C6H12O6是生命活动主要能源，可供呼吸利用，可贮存在果实、种子里；如被动物捕食，则可通过食物链进入动物体内供利用。O2通过气孔散失在大气中，吸收CO2，释放O2，保持大气成分相对稳定，森林在生态系统中的作用之一就是净化空气，正是通过光合作用来实现。③光合作用的场所——叶绿体。可联系叶绿体的结构、功能；叶绿体中色素的种类、吸收光谱和作用。④光合作用的实质之一，即将CO2和H2O等无机物合成有机物。⑤光合作用实质之二，即把光能转变成ATP中活跃的化学能，再转变成贮存在有机物中的化学能，再联系生态系统能流的起始，正是通过光合作用固定太阳能。⑥光合作用分为两个阶段，其中在光反应过程中，水的光解产生还原剂氢和放氧，所以氧来自水。还原剂氢可用于暗反应。⑦光合作用的暗反应是指CO2的固定并最终还原成糖(主要是C6H12O6)，这过程需要还原剂供氢、ATP供能，在酶催化下完成。⑧可联系理解光合作用的意义，主要是提供有机物、能量、氧气。
又例如在学习染色质(染色体)的有关知识中，也可以构成一个知识中心，由此发散，联系多个知识点如下面图解7-8所示。
图7-8染色体的发散联系图
在图解中，它阐述了以下的内容及联系：
①染色质分布在细胞核中，分裂期间呈细丝状，交错成网；分裂期染色质高度螺旋化形成染色体，所以它们是同一物质在不同时期细胞的两种形态。②染色体的主要成分是DNA和蛋白质，由于DNA是生物的主要遗传物质，所以染色体是DNA的主要载体。③基因是有遗传效应的DNA片段，是DNA的结构和功能的基本单位。一个DNA分子上有许多基因。所以基因在染色体上占有一定位置呈线性排列。④⑤DNA(基因)的基本组成单位是脱氧核苷酸。⑥染色体除含DNA外还有蛋白质。⑦蛋白质的合成受DNA(基因)控制。⑧染色体在有丝分裂和减(Ⅰ)分裂的间期都进行自我复制，形成两条姐妹染色单体，由一个着丝点相连。在有丝分裂后期，着丝点分裂为二，每条染色单体都有自己的着丝点，各自成为一条染色体，随着纺锤丝收缩牵引，实现了染色体平均分配到子细胞中去。⑨染色体在体细胞中都是成对存在的，每一对染色体的大小、形状相同，一条来自父方，另一条来自母方，这成对的染色体就叫做同源染色体。⑩同源染色体在减(Ⅰ)分裂的前期，两两配对在一起形成四分体。四分体含有四条染色单体。细胞核中染色体与决定性别有关的，叫做性染色体，在XY型性别决定中，两条同型的X染色体决定女(雌)性；X与Y染色体决定男(雄)性。细胞核中与性别决定无关的染色体，叫做常染色体。在二倍体生物中，其生殖细胞所含的全部染色体，构成一个染色体组。凡体细胞含二个染色体组的称为正常的二倍体。凡体细胞中含三个或三个以上染色体组的个体，叫做多倍体。凡体细胞中含本物种配子染色体数目的个体叫做单倍体。
以上两例都说明了进行思维发散的训练，有利于知识迁移能力的培养，对综合能力的形成起着重要的作用。
3.正确理解生物学基本概念、原理和规律
基本概念是对生物体在生命活动过程中表现出的各种生命现象的本质属性的概括；原理则是阐述某个生命活动过程中物质运动或结构变化的机理；规律是指在生命活动过程中各种生物事实之间存在的内在联系，是不以人的意志为转移的客观存在。人们认识和掌握这些生命活动的基本规律，可用于指导社会生活和生产的实践活动。例如遗传的分离规律、自由组合规律在遗传育种、预防人类遗传病发生上的应用等。
〔例6〕有一对肤色正常的夫妇，婚后生了一个白化病的男孩；如果他们还想要一个正常的男孩子，问生一个正常男孩的几率是多少?
我们根据分离规律，可以先确定该夫妇的基因型均为染合体，设致病基因为a，则该夫妇的基因型为Aa与Aa。再按分离规律推算，他们生育正常孩子其几率是3/4。而生男孩或生女孩的几率各是1/2，故该夫妇生育一个正常男孩的几率是3/4×1/2＝3/8。这样，临床医生可据此指导该夫妇生育健康的孩子。在解决这一实际问题过程中，可以很好地培养学生的分析、推理、综合和应用能力。
〔例7〕某DNA分子中，其中一条链上A+GT+C＝0.2，问，与其互补的另一条链和整个双链DNA分子中，A+GT+C的值分别是多少?
根据规律(1)可知，在整个双链DNA分子中，A+GT+C＝1，但在一条链中A与T，G与C的数目并无等量关系，所以一条链中A+GT+C不一定等于1。可是，双链中，A与T，G与C是互补的，一条链上A的数目等于另一链上T的数目，G与C也亦然，所以我们可推导出碱基计算的规律(2)，即：
在双链DNA中，因为A+GT+C＝1，所以，一条链上A+GT+C的值，与另一条互补链上A+GT+C的比值互为倒数。
根据这一规律，即可算出另一条链上A+GT+C的值，应是0.2的倒数，即A+GT+C＝5。
〔例8〕某双链DNA片段中，G+C占44%，其中一条链上的碱基A占30%，求互补链中碱基A所占的比例是多少?
本题可分三步思考、推算。
①先计算出A+TG+C的比值。
根据规律(1)和(3)得知：双链DNA中，G+C占44%，故A+T占56%；所以双链中A+TG+C＝5644。同理一条链和互补链上A+TG+C也是5644。
②计算其中一条链上T所占的比例。
因为每条链上A+T都占56%，所以，依题意，其中一条链上A占30%，故T占的比例为56%-30%＝26%。
③推导出互补链上A所占的比例。
因为双链中A与T互补，所以，其中一条链上T的值，即为互补链上A的比值，故A＝26%。
综上所述，通过DNA分子中碱基配对规律知识的应用，促进了我们的思维发展。因为推理计算过程与整个思维过程始终是一致的。上述的问题，从表面上看，似乎都是数学方面的计算问题，着重培养的是计算能力。其实不然，从上面实例看，所应用的数学计算能力极为简单，不过涉及加、减、乘、除等基础的数学知识而已，问题的真正障碍应是生物学知识，如果不理解碱基互补配对的原理，也就无法进行推算了。所以在教学中，应重点讲清本学科的基础知识、基础原理和基本规律，并应用实际，以培养综合能力。
4.注意学科间的联系，培养跨学科的综合能力物理、化学、生物三科都属于自然科学，虽然它们的研究对象、知识体系不同，但由于自然界本身是统一的、和谐的，所以三科在对自然现象的研究上是遵循相同的认识规律，在一些研究实验方法上是相同的，有许多共性的地方。生物学在近代的发展和所取得的突破，都离不开物理学、化学对生物学的渗透，生物学中的许多问题，都可以运用物理、化学的原理和方法去解决，所以必然在知识上有一些结合点，彼此密切联系着。例如，光合作用、呼吸作用是一个生物化学过程，与物理、化学都有着联系，食物的消化过程，既有物理性消化，又有化学性消化；人体骨骼肌的收缩、舒张，人体的运动与物理上力矩、杠杆的原理结合在一起。人眼的结构，视觉的形成，近视、远视的原因及矫正，与物理上几何光学知识的联系；人耳的结构、听觉的形成与力学、声学知识的联系等，至于当代社会的环境问题(如大气污染、水体污染、噪声污染)、资源问题、能源问题更有三科的结合点，还有多学科(包括社会科学在内)的结合点。所以在培养生物学科综合能力的同时，要加强理科之间，甚至是文科、理科之间的知识迁移能力培养，以提高综合能力。
总之，综合能力的培养离不开对知识的掌握、对基本能力的训练和观察实验，参与社会实践活动，这是培养综合能力的必经途径。
