高中生物常见计算题归类解析：.doc

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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date高中生物常见计算题归类解析：高中生物常见计算题归类解析：中生物多个章节的知识与数学关系密切，在题目设计进行知识考查时，需借助数学方法来解决问题。而且，计算题在近几年的高考试题中逐渐增加，尤其是在单科试卷中。为培养学生应用相关数学知识分析解决生物学问题的能力，真正实现学科内知识的有机结合和跨学科知识的自然整合，现将高中生物常见计算题归类解析： 1与质白质有关的计算 （1

2、）蛋白质的肽键数=脱去水分子数=氨基酸分子数一肽链数； （2）蛋白质中至少含有的氨基（-NH2）数=至少含有羧基（-COOH）数=肽链数； （3）蛋白质的相对分子质量=氨基酸平均相对分子质量氨基酸个数18脱去水分子数； （4）不考虑DNA上的无遗传效应片段、基因的非偏码区、真核细胞基因的内含子等情况时，DNA（基因）中碱基数：信使RNA中碱基数：蛋白质中氨基酸数=6:3:1 例1某蛋白质由n条肽链组成，氨基酸的平均分子量为a，控制蛋白质合成的基因含b个碱基对，则该蛋白质的分子量约（） 解析：蛋白质分子量=氨基酸的分子量总和脱去水分子质量总和。此题关键是求氨基酸个数，由转录、翻译知识可知，基因中

3、碱基数：mRNA碱基数：氨基酸数=6:3:1，故氨基酸数为b/3，失去水分子数为（b/3-n）。 答案：D 2物质通过生物膜层数的计算 （1）1层生物膜=1层磷脂双分子层=2层磷脂分子层 （2）在细胞中，核糖体、中心体、染色体无膜结构；细胞膜、液泡膜、内质网膜、高尔基体膜是单层膜；线粒体、叶绿体和细胞核的膜是双层膜，但物质是从核孔穿透核膜时，则穿过的膜层数为0。 （3）肺泡壁、毛细血管壁和消化道管壁都是由单层上皮细胞构成，且穿过1层细胞则需穿过2次细胞膜（生物膜）或4层磷脂分子层。 例2葡萄糖经小肠粘膜上皮进入毛细血管，需透过的磷脂分子层数是（） A4层B6层C8层D10层 解析：葡萄糖从消化

4、道进入毛细血管需经过上皮细胞和毛细血管壁细胞两个细胞，进出时共穿过4层膜，8层磷脂分子。 答案：C 例3一分子CO2从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出来，进入一相邻细胞的叶绿体基质内，共穿过的生物膜层数是（） A5B6C7D8 解析：主要考查对线粒体、叶绿体和细胞膜的亚显微结构等知识的掌握情况。线粒体、叶绿体都是双层膜结构的细胞器，内膜里面含有液态基质，每层膜都是单层的生物膜。相邻两个细胞各有一层生物膜包被。因此，一分子CO2从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出来需穿过3层膜，再进入相邻的细胞叶绿体基质中再需穿越3层膜，所以共穿过了6层膜。 答案：B 3光合作用和呼吸作用中的计算 （1）有光时，植物同时

5、进行光合作用和呼吸作用，真正光合速率=表观光合速率+呼吸速率，黑暗时，植物只进行呼吸作用，呼吸速率=外界环境中O2减少量或CO2增加量/（单位时间单位面积）。 （2）酵母菌既能进行有氧呼吸，又能进行无氧呼吸，且两种呼吸都能产生CO2，若放出的CO2的体积与吸收的O2的体积比为1:1，则只进行有氧呼吸；若放出的CO2的体积与吸收的O2的体积比大于1，则有氧呼吸和无氧呼吸共存；若只有CO2的放出而无O2的吸收，则只进行无氧呼吸。 例4（2006上海）一密闭容器中加入葡萄糖溶液和酵母菌，1小时后测得该容器中O2减少24mL，CO2增加48mL，则在1小时内酒精发酵所消耗的葡萄糖量是有氧呼吸的（） A

6、1/3倍B1/2倍C2倍D3倍 解析：根据有氧呼吸反应式可知： 根据无氧呼吸反应式可知： 氧气减少了24，可知有氧呼吸产生了24mlCO2，又因CO2共增加，可知无氧呼吸产生了24mlCO2。在有氧呼吸和无氧呼吸产生CO2量相同的情况下，根据公式可计算出其消耗葡萄糖的比为1:3。 答案：D 例5某植株在黑暗处每小时释放0.02molCO2，而光照强度为的光照下（其他条件不变），每小时吸收0.06molCO2，若在光照强度为的光照下光合速度减半，则每小时吸收CO2的量为（） A0molB0.02molC0.03molD0.04mol 解析：植株在黑暗处释放0.02molCO2表明呼吸作用释放CO

7、2量为0.02mol，在a光照下每小时吸收CO20.06mol意味着光合作用实际量为0.06+0.02=0.08molCO2，若光照强度为(1/2)a时光合速度减半，即减为0.04mol，此时呼吸释放CO2仍为0.02mol故需从外界吸收0.02molCO2。 答案：B 4生物生殖和发育中的计算 （1）细胞分裂各时期细胞中染色体数、染色单体数，核DNA分子数变化归纳如下表（假设为二倍体生物，染色体数为2n） （2）不考虑染色体的交叉互换，1个精（卵）原细胞经过减数分裂实际产生的精子（卵细胞）种类是2(1)种，1个雄（雌）性生物经过减数分裂产生的精子（卵细胞）种类是2n种，n为同源染色体（或能够

8、自由组合的等位基因）对数。 （3）果实数=子房数，种子数=胚珠数=花粉粒数=精子数/2=卵细胞数=极核数/2。对同一果实来说，果皮、种皮细胞中染色体数=母本体细胞染色体数，胚细胞中染色体数=1/2亲本染色体数之和，胚乳细胞中染色体数=1/2父本染色体数+母本染色体数。 例6（2006北京）用32P标记了玉米体细胞（含20条染色体）的DNA分子双链，再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养，在第二次细胞分裂的中期、后期，一个细胞中的染色体条数和被32P标记的染色体条数分别是（） A中期20和20、后期40和20B中期20和10、后期40和20 C中期20和20、后期40和10D中期20和10、后

9、期40和10 解析：DNA的复制为半保留复制，一个玉米细胞有20条染色体，内含20个DNA分子，有40条链被标记。第一次分裂形成的2个子细胞中所有染色体都被标记（每个DNA分子中一条链被标记，一条链不被标记）；第二次分裂时，中期的染色体都被标记；后期由于染色单体变为染色体，则有一半染色体被标记，为20条。 答案：A 例7某动物减数分裂所产生的一个极体中，染色体数为M个，核DNA分子数为N个，又已知MN，则该动物的一个初级卵母细胞中的染色体数和DNA分子数分别是（） AM和NB2M和2NC2M和4ND4M和2N 解析：根据题意可知，该极体为初级卵母细胞减数第一次分裂形成的极体，其细胞中DNA分子

10、数为染色体数的2倍，即N=2M；而一个初级卵母细胞中的DNA分子数和染色体数，又是极体中DNA和染色体数的2倍，所以答案为B。 答案：B 5遗传的物质基础中的计算 （1）碱基互补配对原则在计算中的作用 规律一：一个双链DNA分子中，A=T，G=C，A+G=C+T，即嘌呤碱基总数=嘧啶碱基总数 规律二：在双链DNA分子中，互补的两碱基和（如A+T或C+G）占全部碱基的比等于其任何一条单链中该种碱基比例的比值，且等于其转录形式的mRNA中该种比例的比值。 规律三：DNA分子一条链中(A+G)/(C+T)的比值的倒数等于其互补链中该种碱基比例的比值。 规律四：DNA分子一条链中互相配对的碱基和的比值

11、，如(A+T)/(G+C)等于其互补链和整个DNA分子中该种碱基比例的比值。 （2）DNA复制所需的某种碱基（或游离的脱氧核苷酸）数=m（2n-1），m代表所求的该种碱基（或脱氧核苷酸）在已知DNA分子中的数量，n代表复制次数。 （3）用同位素标记模板，复制n次后，标记分子所占比例为2/2n，标记链所占的比例为1/2n；用同位素标记原料，复制n次后，标记分子所占比例为1，标记链所占比例为1-1/2n。 例8一双链DNA分子中G+A=140，G+C=240，在以该DNA分子为模板的复制过程中共用去140个胸腺嘧啶脱氧核苷酸，则该DNA分子连续复制了几次？（） A1次B2次C3次D4次 解析：由D

12、NA双链中G+A=140知，该DNA总数应为280（因任一双链DNA中嘌呤之和应占50%）。又由G+C=240知，T=(280-240)/2=20，设复制次数为n，则有20（2n-1）=140（共消耗原料T数量），解得2n=8，则n=3。 答案：C 例9（2006上海）用一个32P标记的噬菌体侵染细菌。若该细菌解体后释放出32个大小、形状一样的噬菌体，则其中含有32P的噬菌体（） A0个B2个C30个D32个 解析：标记了一个噬菌体，等于标记了两条DNA链，由于DNA为半保留复制，各进入两个噬菌体内，以后不管复制多少次，最终都只有2个噬菌体被标记。 答案：B 例10某DNA分子中含有1000个

13、碱基对（P元素只含32P）。若将DNA分子放在只含31P的脱氧核苷酸的培养液中让其复制两次，则子代DNA的相对分子质量平均比原来（） A减少1500B增加1500C增加1000D减少1000 解析：具有1000个碱基对的DNA分子连续分裂两次，形成四个DNA分子，这四个DNA分子中有两个DNA分子的每条链都是含31P，还有两个DNA分子都是一条链是31P，另一条链是32P。前两个DNA分子的相对分子质量比原DNA共减少了2000，后两个DNA分子的相对分子质量比原来共减少了4000，这样四个DNA分子平均比原来减少了6000/4=1500。 答案：A 6遗传规律中概率的计算 （1）含一对等位基

14、因如Aa的生物，连续自交n次产生的后代中Aa占(1/2)n，AA和aa各占1/21-(1/2)n （2）某生物体含有n对等位基因（独立遗传情况下），则自交后代基因型有3n种，表现型种类在完全显性的情况下有2n种。 （3）设某对夫妇后代患甲病的概率为a，后代患乙病的概率为b，则后代完全正常的概率=(1-a)(1-b)=1-a-b+ab,只患一种病的概率=a(1-b)+(1-a)=a+b-2ab；只患甲病的概率=a(1-b)+a-ab，只患乙病的概率=(1-a)b=b-ab；同时患两种病的概率=ab。 （4）常染色体遗传病：男孩患病概率=女孩患病概率=后代患病概率， 患病男孩概率=患病女孩概率=患

15、病孩子概率1/2 例11具有两对相对性状的豌豆杂交，F1全为黄色圆粒豌豆，F1自交得到F2，问在F2中与两种亲本表现型相同的个体占全部子代的（） A5/8B3/4C3/8D3/8或5/8 解析：两对相对性状的杂交实验中，F2表现型的分离比为9:3:3:1，占9份的是双显性，占3份的是单显性，占1份的是双隐性。此题的亲本若均为单显性，如基因型AAbb和aaBB的两种豌豆作为亲本，杂交得到F1，F1自交得到F2的表现型有4种，比例为9:3:3:1，其中双显性个体占9/16，单显性各占3/16，双隐性占1/16。F2中与两个亲本相同的个体各占的比例均为3/16，这样共占6/16，即3/8；若亲本一个

16、是双显性一个是双隐性，如亲本的基因型为AABB和aabb，那么所得到的F2中与亲本相同的个体占的比例是双显性与双隐性个体之和10/16，即5/8。 答案：D 例12观察下列四幅遗传系谱图，回答有关问题： （1）图中肯定不是伴性遗传的是（） （2）若已查明系谱中的父亲不携带致病基因，则该病的遗传方式为，判断依据是。 （3）按照（2）题中的假设求出系谱中下列概率： 该对夫妇再生一患病孩子的概率：。 该对夫妇所生儿子中的患病概率：。 该对夫妇再生一患病儿子的概率：。 解析：（1）、患病性状为隐性，、患者性状为显性。对于系谱在已知致病基因为隐性的前提下，由于女儿为患者而其父亲仍属正常，可肯定致病基因不

17、在X染色体上，且系谱中儿为患者，父却正常，也可肯定不属伴Y遗传；对于系谱，在已知致病基因为显性的前提下，由于父亲患病，女儿却有正常者，故可肯定其致病基因不在X染色体上，有女患者可否定伴Y遗传。 （2）由于系谱致病基因为隐性，若为常染色体遗传，患者的双亲中均应含致病基因而题中已告知“父亲不携带致病基因”，故可推知致病基因不在常染色体上，也可否定伴Y遗传，因此，中的致病基因应位于X染色体上。 （3）按照（2）题中的推断，系谱为伴X隐性遗传，可推知夫妇双方的基因型应为：夫：XBY，妇：XBXb，据此可算出如下概率：该夫妇再生一患病孩子的概率为1/4；该夫妇所生儿子中的患病率为1/2（只在儿子中求），

18、该夫妇再生一患病儿子的概率为：1/2儿子出生率儿子中的患病率=1/4。 答案：（1）C（2）伴X隐性遗传夫妇双方正常，孩子中有患者表明致病基因为隐性，父亲不携带致病基因，表明致病基因不在常染色体上，也不在Y染色体上 （3）1/41/21/4 7生物进化中的计算 例13某工厂有男女职工各200名，对他们进行调查时发现，女性色盲基因的携带者为15人，患者5人，男性患者11人。那么这个群体中色盲基因的频率为多大？ 解析：由于色盲基因及其等位基因只存在于X染色体上，而Y染色体上没有，因此该等位基因的总数=2002+2001=600（女性每人含两人X基因，男性每人含一个X基因），色盲基因的总数为Xb=1

19、51+52+111=36（女性携带者、男性患者都有一个Xb，而女性患者含两个Xb），因此色盲基因的基因频率=36/600100%=6%。 答案：6% 例14囊性纤维变性是一种常染色体遗传病。在欧洲人群中，每2500个人中就有一个患此病。如一对健康的夫妇有一患有此病的孩子，此后，该妇女又与健康的男子再婚。再婚的双亲生一孩子患该病的概率是多少？（） A1/25B1/50C1/100D1/625 解析：由于双亲正常，却生一病孩，可推知囊性纤维变性属于常染色体隐性遗传病，如把其控制基因记作a，则该妇女的基因型为Aa，这个妇女（Aa）与另一男子结婚，如若也生一病孩，此男子必须是杂合子（A）才有可能，所以

20、本题的关键在于求出该男子是杂合子的概率。根据题意，如果设a的基因频率为q，则有aa的基因频率=qq=1/2500，可得q=1/50，A的基因型频率p=1-q=49/50。这样杂合子Aa的基因型频率=2pq=249/501/501/25，又考虑到双亲均为杂合子，后代出现隐性纯合子aa的可能性是1/4，由此可得再生一病孩的可能性为1/251/4=1/100，故选C。 答案：C 8生态学中的计算 （1）计算某种群数量时，公式为N:a=b:c其中a表示第一次捕获并标记个体数量，b表示第二次捕获数量，c表示在第二次捕获个体中被标记个体的数量。 （2）已知第一营养级（生产者）生物的量，求最高营养级生物的最

21、多量时，食物链按最短、传递效率按20%计算；求最高营养级生物的最少量时，食物链按最长、传递效率按10%计算。 （3）已知最高营养级生物的量，求消耗生产者（第一营养级）的最多量时，食物链按最长、传递效率按10%计算；求消耗生产者（第一营养级）的最少量时，食物链按最短、传递效率按20%计算。 例15（2006上海）下图食物网中的猫头鹰体重每增加20g，至少需要消耗植物（） A200gB250g C500gD1000g 解析：该题有2条食物链，但因计算的是猫头鹰和植物的关系，则可当作“1条”链来看；“至少”提示应按20%的传递效率计算，所以有20g20%20%=500g。 答案：C 例16在如图所示的食物网中，假如猫头鹰的食物有2/5来自于兔子，2/5来自于鼠，1/5来自于蛇，那么猫头鹰增加20g体重，最少需要消费植物（） A600gB900gC1600gD5600g 解析：通过食物链（植物兔子猫头鹰），猫头鹰增重20g2/5=8g，最少需要消费植物的量为8g20%20%=200g；通过食物链（植物鼠猫头鹰），猫头鹰增重20g2/5=8g，最少需要消费植物的量为8g20%20%=200g；通过食物链（植物鼠蛇猫头鹰），猫头鹰增重20g1/5=4g，最少需要消费植物的量为4g20%20%20%=500g。所以合计需要消费植物200g+200g+500g=900g。-