1、生物试题中的数学计算归纳,专 题 要 点,在最近几年的高考生物部分试题中，生物学数学计算占到不小的比例。现予以归纳总结，主要有以下六种：一、氨基酸的脱水缩合二、有丝分裂和减数分裂中的相关计算三、光合作用和呼吸作用中的化学计算四、遗传中的数学计算五、基因频率和种群密度的计算六、生态系统能量流动规律的计算,一、氨基酸的脱水缩合,A1A2A3An多肽（n1）H2O,2,1,2,4,3,1,3,5,7,9,5,6,6,8,4,7,514,918,716,6814,（97）214,由n个氨基酸脱水缩合形成有 m条肽链组成的蛋白质，则该蛋白质中含有(nm)个肽键，失去(nm)个水分子。这样由n个氨基酸分子
2、缩合成有m条肽链的蛋白质，至少含有氨基或羧基数目为m个，其相对分子质量则减少(nm)18。若氨基酸平均分子质量为128，则蛋白质的分子质量为：128n (nm)18110n18m。,肽键数失水数氨基酸总数肽链数,例题1氨基酸的平均分子量为128，测得某蛋白质分子量为63212，由此可以推断该蛋白质含有的肽链条数和氨基酸个数分别是A4573 B3574 C4570 D4574,解析氨基酸总数（m）肽链数（n）肽键数脱水数，依题得：128m（mn）1863212，即110m18n63212，63212110的整数为：m574，余数7218的整数为：n4。答案：D,例题2已知某蛋白质分子由两条多肽链
3、组成，在合成蛋白质的过程中生成了301021g的水。求指导合成蛋白质的基因中至少有碱基多少个？,解析 先求水的物质的量：301021g18g/mol1/61021mol 求水分子数： 1/610216.0231023100求蛋白质中氨基酸数：1002102求基因中的碱基数：1026612答案为612个。,二、有丝分裂和减数分裂中的相关计算,减后期同源染色体分离 减后期姐妹染色单体分离 一个精原细胞产生2种4个精子 一个卵原细胞产生1个卵细胞,假定正常体细胞核中染色体数为2N，DNA含量为2a，则染色体、DNA、染色单体的数目变化如上表。,(一)有丝分裂,(二)减数分裂,例题3某动物（2N10）
4、的若干精子中有440个核DNA分子。从理论上看，这些精子至少来源于多少个初级精母细胞 A11 B22 C55 D88,解析 该动物1个精子中含5个DNA分子，1个初级精母细胞产生4个精子， 440（54）22。答案：B,三、光合作用和呼吸作用中的化学计算,光合作用反应式： 6CO212H2OC6H12O66O26H2O,呼吸作用反应式： 有氧：C6H12O66O26H2O 6CO212H2O 无氧：C6H12O62C2H5OH2CO2,光合作用实际产O2量 实测O2释放量呼吸作用耗O2量 光合作用实际CO2消耗量 实测CO2消耗量呼吸作用CO2释放量 光合作用C6H12O6净生产量 光合作用实
5、际C6H12O6生产量呼吸作用C6H12O6消耗量,例4将某一绿色植物置于密闭的玻璃容器内，在一定条件下不给光照，CO2的含量每小时增加8mg，给予充足光照后，容器内CO2的含量每小时减少36mg，若上述光照条件下光合作用每小时能产生葡萄糖30mg，请回答：（1）比较在上述条件下，光照时呼吸作用的强度与黑暗时呼吸作用的强度差是 mg。（2）在光照时，该植物每小时葡萄糖净生产量是 mg。（3）若一昼夜中先光照4小时，接着放置在黑暗情况下20小时，该植物体内有机物含量变化是（填增加或减少） 。（4）若要使这株植物有更多的有机物积累， 你认为可采取的措施是: 。,0,24.5,减少,延长光照时间降低
6、夜间温度增加CO2浓度,例5下图是在一定的CO2浓度和温度下，某阳生植物CO2的吸收量和光照强度的关系曲线，据图回答： （1）该植物的呼吸速率为每小时释放CO2 mg/dm2。 （2）b点表示光合作用与呼吸作用速率 。,（3）若该植物叶面积为10dm2，在光照强度为25Klx条件下光照1小时，则该植物光合作用吸收CO2 mg/dm2；合成葡萄糖mg。,5,相等,250,170.5,（4）若白天光照强度较长时期为b该植物能否正常生长？为什么？,（5）若该植物为阴生植物，则b点应向 移动。,不能正常生长。白天光照强度为b时，无有机物积累，而夜间消耗有机物，从全天来看，有机物的消耗多于积累，不能正常
7、生长。,左,四、遗传中的数学计算,（一）碱基互补配对原则 双链DNA分子：AT、GC AGTC50% （A G ）/（T C ）1A1T2、T1A2、G1C2、C1G2 （A1T1）/（G1C1）（A2T2）/（G2C2） （A1G1）/（T1C1）（T2C2）/（A2G2）,RNA分子：DNARNAADUR、TDAR、CDGR、GDCRARURGRCR1/2（ADTDGDCD）,例题7某DNA分子中含有20%的G+C，则由它转录成的RNA中AU应为 A、10% B、20% C、40% D、80%,原DNA分子中T=X个,复制一代,DNA分子数量21,新合成（21-1）个,需游离的T为X个,复
8、制n代,DNA分子数量2n,新合成2n-1个,需游离的T为（2n-1）X个,（二）DNA分子复制 中的数量关系,例题8在基因工程中，把选出的目的基因（共1000个脱氧核苷酸对，其中腺嘌呤脱氧核苷酸460个）放入DNA扩增仪中扩增四代，则在扩增仪中至少应放入胞嘧啶脱氧核苷酸的个数是 A600 B640 C8100 D86400,解析：先计算基因中胞嘧啶数：根据AT，GC，算出C1000460540，即1个基因中含有540个C；再算出基因扩增四代增加的DNA分子数 16115，所以至少放入C540158100。答案：C,（三）中心法则中的有关计算DNARNA蛋白质,例题9一种动物体内的某种酶是由2
9、条多肽链构成，含有150个肽键，则控制这个酶合成的基因中脱氧核苷酸的分子数至少是 A. 450个 B. 456个 C. 906个 D. 912个,解析此酶共有氨基酸为1502152，一个密码子（三个碱基）决定一个氨基酸，基因是双链，转录时只是其中的一条链，即转录成一个密码子（三个碱基），基因中需六个碱基，也即六个脱氧核苷酸。1526912 ，因此答案为D 。,（四）、遗传规律中的几率计算,基因分离规律中几种特定的杂交组合亲代P AAaa AaAa Aaaa杂交 自交 测交Aa AA Aa aa Aa aa 基因型 1 1 2 1 1 1 表现型 1 3 1 1 1,杂合体Aa连续自交n代，其后
10、代中杂合体Aa的几率是（1/2）n，纯合体（AA、aa）的几率是1（1/2）n。,自由组合规律几种特定的杂交组合亲代P AABBaabb AaBbaabb杂交 测交AaBb AaBb Aabb aaBb aabb基因型 1 1 1 1 1 表现型 1 1 1 1 1,分枝分析法： AaBbAaBb AaAa 和 BbBb AaAa 1/4AA、2/4Aa、1/4aa BbBb 1/4BB、2/4Bb、1/4bb,1/16AABB 2/16AABb 1/16AAbb2/16AaBB 4/16AaBb 2/16Aabb1/16aaBB 2/16aaBb 1/16aabb,1/4AA2/4Aa1/4
11、aa,分枝分析法,性别决定与伴性遗传,1、独立相乘（乘法定理）：两个或两个以上独立事件同时出现的概率是它们各自概率的乘积。如A事件的概率为p，B事件的概率为q，则A、B事件同时或相继发生的概率为：,遗传几率中的二大基本法则,P（AB）pq,2、互斥相加（加法定理）：若两个事件是非此即彼的或互相排斥的，则出现这一事件或另一事件的概率是两个事件的各自概率之和。如事件A与B互斥，A的概率为p，B的概率为q，则A与B中任何一事件出现的概率为：P（AB）pq推论：两对立事件（必有一个发生的两个互斥事件）的概率之和为1。如生男概率生女概率1；正常概率患病概率1。,例题10人类的多指是一种显性遗传病，白化病
12、是一种隐性遗传病，已知控制这两种疾病的等位基因都在常染色体上，而且都是独立遗传的。在一个家庭中父亲是多指，母亲正常，他们有一个患白化病但手指正常的孩子，则下一个孩子正常或同时患有此两种疾病的几率分别是： A、3/4 B、3/8，1/8 C、1/4 D、1/4，1/8,解析设控制多指基因为P，控制白化病基因为a，则父母和孩子可能的基因型为： 父PA，母ppA，患病孩子ppaa。由患病孩 子的隐性基因，可推知父亲为PpAa，母亲为ppAa。下一个孩子正常为ppA（1/23/43/8）,同时患两病的个体为Ppaa(1/21/41/8）。即正确答案为B,例题11为了说明近亲结婚的危害性，某医生向学员分
13、析讲解了下列有白化病和色盲两种遗传病的家族系谱图。设白化病的致病基因为a，色盲的致病基因为b。请回答：,（1）写出下列个体可能的基因型： 8 ；10 。（2）若8和10结婚，生育子女中只患白化病或色盲一种遗传病的概率为 ；同时患两种遗传病的概率为 。（3）若9和7结婚，子女中可能患的遗传病是 ， 发病的概率为 。,aaXBXB或aaXBXb,AAXbY或AaXbY,5/12,1/12,白化病和色盲病,5/12,五、基因频率和种群密度的计算,基因频率：设一对同源染色体（不含性染色体）上的等位基因A和a的基因频率分别为p和q，A对a是显性，则显性个体的基因型及其频率为：p2AA2pqAa，隐性个体
14、的基因型及其频率为：q2aa。 （pq）2p22pqq21 pq1 AA Aa aaAA总/（A总a总）AA1/2Aaaa总/（A总a总） aa1/2AaAa1,例题12某校的一个生物兴趣小组在研究性学习活动中，开展了色盲普查活动，他们先从学校的1800名学生中随机抽取了180名学生（男女生各一半）作为首批调查对象，结果有女性色盲患者3人、男性色盲患者8人，女性色盲基因携带者13人。则在该校全体学生中色盲基因的频率是 A、10% B、20% C、80% D、90%,解析 Xb321318127 XBXb 902901270 Xb的基因频率为：Xb /（ XBXb ）27/270 10%,种群密
15、度： 标志重捕法：Nabc，其中N表示动物种群数量，a表示第一次捕获并标志的个体数量，b表示第二次捕获的个体数量，c表示第二次捕获的个体中有标志的个体数量。 样方调查法：N为某一定面积内植物种群数量，a、b、c、d、e分别为五个形状、大小一致的小样方内植物个体数量，则N（ abcde）/5,例题13调查某草原田鼠数量时，在设置1公顷的调查区内，放置100个捕鼠笼，一夜间捕获32只鼠，将捕获的鼠经标记后在原地释放。一段时期后，在同一地方再放置同样数量的捕鼠笼，这次共捕获30只鼠，其中有上次标记的个体10只。该地区田鼠的种群个体数是 A、30只 B、32只 C、64只 D、96只,解析根据公式：N abcN32301096只即答案为D。,六、生态系统能量流动规律的计算,能量沿食物链（食物网）单向流动，并按10%至20%的平均传递效率逐级递减。 ABCDE 1 2 3 4 5,E D C B A,1 5 10 25 100 125 1000 625 10000 3125,10% 20%,1/10 1/5,例题14 在南极洲的一条食物链为：浮游植物小鱼海豹虎鲸。若虎鲸增加1KJ能量，从理论上计算最少要消耗浮游植物的能量是A、1KJ B、10KJ C、125KJ D、1000KJ,解析最少消耗要按20%（1/5）的传递效率计算。即：11/51/51/5125KJ。答案为C。,
