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1、高中生物常见计算题总结一、有关蛋白质的计算:公式: 1、失水数=肽键数=氨基酸数肽链数(链状肽)2、含游离的氨基(或羧基)数至少=肽链数 含游离的氨基(或羧基)总数=肽链数+R基上氨基(羧基)数3、蛋白质的分子量=氨基酸的平均分子量氨基酸数18水分子数4、含O原子数=肽键数+2肽链数+R基中O数=AA总数+肽链数+ R基中O数 含N原子数=肽键数+ 肽链数+R基中N数= AA总数 + R基中N数 例1:现有氨基酸600个,其中氨基总数为610个,羧基总数为608个,则由这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质共有肽键、氨基和羧基的数目依次为 、 、 例2、将某三十九肽中第8、11、18、27位的4
2、个丙氨酸去掉,得到 条多肽链,这些肽链中共有的肽键数为 ,至少含N原子 个、O原子减少 个。 例3、测得氨基酸的平均分子量为128,又测得胰岛素分子量约为5646,由此推断含有的肽链条数和氨基酸数分别是 、 。二、物质分子的穿膜问题: 1、膜层数=磷脂双分子层数=2层磷脂分子层2、线粒体、叶绿体双层膜(2层磷脂双分子层、4层磷脂分子层)3、一层管壁是一层细胞是两层膜(2层磷脂双分子层、4层磷脂分子层)4、在血浆中2通过红细胞运输,其他物质不通过。5、细胞核具双层膜,但是RNA穿过核孔进入细胞质与核糖体结合共穿过0层膜。6、分泌蛋白及神经递质分泌共穿过0层生物膜,因为是通过膜泡运输的,并没有穿膜
3、。 例1、若某一植物细胞线粒体中产生的一个CO2扩散进入一个相邻细胞进行光合作用,则该CO2分子穿过 层生物膜( 层磷脂双分子层; 层磷脂分子)。 例2、若某一植物细胞线粒体中产生的一个CO2经过扩散后被细胞进行光合作用,则该CO2分子至少穿过 层生物膜( 层磷脂双分子层; 层磷脂分子)。三、光合作用和呼吸作用的有关计算:1、解决围绕光合作用和呼吸作用的计算,首先要了解几组概念:第一组:第二组:第三组:总光合2产生量2的固定量有机物产生净光合2释放量2的吸收量有机物积累以上三组是相对应的三组,反映光合作用与呼吸作用的关系。具体关系是:光合作用2的产生量=2的释放量+呼吸消耗的2量。2、相关计算
4、还可依据光合作用与呼吸作用反应式来进行。根据化学计算比例原理,可以将反应式简化如下:光合作用:62612662呼吸作用(有氧呼吸):61266262无氧呼吸(产生酒精):612622 例1:用某植物测得如下数据:3015黑暗5h一定强度的光照10h黑暗下5hCO2减少880mgO2减少160mgO2减少80mg 若该植物处于白天均温30、晚上均温15,有效日照15h环境下,请预测该植物1d中积累的葡萄糖为( ) 例2、将状况相同的某种植物绿叶分成相同的四组,在不同温度下先暗处理一小时,再用相同适宜的光照射1小时,测量重量变化(假设在有光和黑暗条件下,细胞呼吸消耗有机物量相同),得到如下表的数据
5、,不能得出的结论是( )温度/27282930暗处理前后重量变化/mg1231光照前后重量变化/mg+4+5+6+2A、27时该绿叶在整个实验期间积累的有机物是2mg。B、28时该绿叶光照后比暗处理前重量增加3mgC、29是该绿叶进行光合作用和呼吸作用的最适温度D、30时该绿叶经光合作用合成有机物的总量是3mg/h 例3将等量且足量的苹果果肉分别放在O2浓度不同的密闭容器中,1小时后,测定O2的吸收量和CO2的释放量,结果如下表变化量01%2%3%5%7%10%15%20%25%O2吸收量/mol00.10.20.30.350.350.60.70.81CO2释放量/mol10.80.60.50
6、.40.50.60.70.81下列有关叙述中不正确的是( )A苹果果肉细胞在O2浓度为3%时,既进行无氧呼吸又进行有氧呼吸BXg的果肉在O2相对浓度为3%时每小时分解葡萄糖0.15molC贮藏苹果的环境中,适宜的O2相对浓度为5%DO2相对浓度为5%时无氧呼吸和有氧呼吸均最弱四、细胞分裂过程中的相关计算:DNA:复制时加倍,细胞一分为二时减半。有丝分裂:间加末减;减数:间加两末减染色体:着丝点分裂时加倍,细胞一分为二时减半。有丝:后加末减;减数:后加两末减DNA,染色体,染色单体之间的关系:有染色单体时:DNA分子数=染色单体数=染色体数2无染色单体时:DNA分子数=染色体数方法:1.利用述语
7、言推导计算,2.利用图示技巧: 1.较复杂的计算一般先推出体细胞中染色体(DNA)的数目,再根据体细胞中的数目推出相应时期的数目。2.同时计算DNA,染色体,染色单体数时,只需计算出染色体数。3.数量变化只发生在间,后,末三期。例1、豌豆的体细胞中有7对染色体,在有丝分裂后期,细胞中的染色体、染色单体、DNA分子数依次为 、 、 例2、某生物的体细胞含有42条染色体,在减数第一次分裂前期,细胞内含有的染色体、染色单体和DNA分子数依次是 、 、 例3、某生物一处于减数第二次分裂后期的细胞中含有10条染色体,则该生物体细胞中最多含有 条染色体。五、DNA的有关的计算:(一)DNA分子的结构有关的
8、计算:核心:互补碱基个数相等;A总=A+A1、A=T,T=A推出A=T;同理C=G。所以A+C=T+G或者A+G=T+C。 同时有:A+G或A+C或T+G或T+C占总碱基数的50%。 2、(A+T)/链碱基数=(A+T)/链碱基数=(A+T)/DNA双链碱基数 3、DNA分子一条链中(A+G)/(T+C)的比值与互补链中该种碱基的比值互为倒数。 4、DNA分子一条链中(A+T)/(C+G)的比值等于互补链和整个DNA分子中该种比例的比值。 5、若某DNA分子有个碱基对,其碱基对的排列方式为4种。(二)DNA复制有关的计算: 1、复制n次,生成2n个DNA分子。 2、若取一个被15标记的DNA分
9、子,转移到14的培养基上培养(复制)若干代。则有以下规律: (1)、子代DNA分子中,含15的有2个,只含15的有0个;含14的有2个,只含14的有(22)个。做题时应看准是“含有”还是“只含有”。 (2)无论复制多少次,含15的DNA分子始终是2个,占总数比例为22。 (3)子代DNA分子的链中:总链数2n2=2n+1条。含15的链始终是2条,占总数比例为22n+1=12n。做题时,应看准是“DNA分子数”还是“链数”。 (4)若一亲代DNA含有某种脱氧核苷酸个,则 经过次复制需要消耗游离的该脱氧核苷酸(2n1)个。 第次复制,需要含该碱基的脱氧核苷酸数为21(三)DNA的碱基数、RNA的碱
10、基数、蛋白质的氨基酸数之间的关系:6:3:1. 注:如需要考虑终止密码子,则在所求的DNA碱基对数加3.(四)碱基互补配对原则: DNA复制:DNADNA : 转录:DNARNA : 翻译:RNARNA : 例:某个DNA片段由500对碱基组成,A+T占碱基总数的34%,若该DNA片段复制2次,共需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸分子个数为 例2、将15N标记的一个DNA分子放入含14N的培养基中连续培养四代,则后代DNA分子中只含14N的DNA分子与含有15N的DNA分子之比为 例3、已知AUG、GUG为起始密码子,UAA、UGA、UAG为终止密码子,某基因编码区转录时的模板链的碱基排列顺序如下:TA
11、AGCTACTG(共省略40个碱基)GAGATCTAGA,则此基因控制合成的蛋白质中含有氨基酸个数最多为 个。六、遗传规律中相关的计算:1、“患病男孩”与“男孩患病”类问题的计算:患病男孩:患病的概率1/2 男孩性别未确定男孩患病:在男孩中求患病的概率。患病的概率可用交叉相乘法: 患病概率不患病概率甲病乙病 后代两病兼患的概率: 后代只患甲病的概率:() 后代只患乙病的概率:() 后代不患病的概率:()() 后代患病的概率:()() 注:要看清题干是“患甲病(m)”还是“只患甲病”。、根据孟德尔自由组合规律的性状分离比:及:计算:(1)明确:中各数字代表的基因组成及表现型: ;aa ;1aab
12、b。(2)会利用上述比例进行变形。弄清题中的基因之间的关系,及相关的性状表现。知道以上四种基因组成中哪几项合并了。 如:12:3:1【(9+3):3:1】;9:6:1【9:(3+3):1】;9:7【9:(3+3+1)】等。(3) :及其变式的双亲是AaBb。 3:1的双亲是Aa若2对,可以是AaBB。3、自交与自由交配中的计算:(1)杂合子自交n次:后代中杂合子、纯合子所占的比例:杂合子12;纯合子(AA或aa):(112)。即每自交一次,杂合子减少1/2。逐代淘汰隐性纯合子(或显性纯合子致死)的情况:杂合子:2(2+1);纯合子(AA或aa):12(2+1)=(21)(2+1)。(2)自由交
13、配时,后代的基因型所占的比例可用基因频率来计算: 设A基因频率为p,a基因频率为q,则有AA概率为p2;Aa概率为2pq;aa概率为q2.4、具体交配中的概率计算,所用知识:合子的概率=配子的概率之积方法:一、利用遗传图解计算 二、利用加法、乘法定理,(1)涉及一对相对性状: 例:计算AaAa后代中各基因型概率。 (2)涉及多对相对性状的概率计算:各性状相互独立:【基本方法:先分离,再相乘】 例:基因型为AaBb的雌雄个体交配,求后代中纯合子的概率。 例:计算AaBbCCAaBbcc中,后代亲本表现型相同的概率。 .各性状不相互独立【这种情况下有关联的性状放在一起考虑】 例:一对正常的夫妇,生
14、了一个白化病兼色盲的儿子,问:(1)该夫妇再生一个白化病兼色盲儿子的概率是 。(2)该夫妇再生一个儿子,只患一种病的概率是 。(3)该夫妇生一个两病兼患的女儿的概率是 。 【此题涉及三个性状:白化病,色盲,儿子(女儿)。这三个性状中色盲与性别是相关联的,应放在一起考虑】【注意:伴性遗传最好画遗传图】 .计算概率时应该注意的问题 1.一般应先推出亲本的基因型。若亲本基因型有几种可能,则计算时要乘以亲本相应基因型的概率。 例:某遗传病由基因a控制,AaAa得一正常男孩,该男孩长大后与一Aa型女子结婚,求其后代患病的概率。 2.要明确已知条件所限定的范围 例:某病由常染色体上隐性基因a控制,双亲正常
15、,生了一男一女两个孩子,男孩患病,女孩正常。求女孩是携带者的概率。 例:某病由常染色体上隐性基因a控制,双亲正常,生了一患病男孩,求再生一个孩子为正常概率携带者女孩的概率。 3.要明确各性状间是否相互独立。 4.要明确所求条件包括几种情况。 例:一种观赏植物的颜色,是由两对等位基因控制,且遵循基因自由组合规律。纯合的蓝色品种与纯合的鲜红色品种杂交,F1都为蓝色;F1自交,得到F2,F2的表现型及其比例为9蓝:6紫:1鲜红。若将F2中双杂合子的蓝色植株用鲜红色植株授粉,则后代的表现型及其比例为( ) A、1紫:1红:1蓝 B、1紫:2蓝:1红 C、1蓝:2紫:1红 D、2蓝:2紫:1红七、进化中
16、基因频率的计算:1、由概念来计算:基因A的频率=基因A的个数/基因A及其等位基因总数100 例1:在对某工厂职工进行遗传学调查时发现,在男女各400名职工中,女性色盲基因的携带者为30人,患者为10人,男性患者为22人,那么这个群体中色盲基因的频率为 。 例2:某人群中,XAXA占12%,XAXa占26%,XaXa占10%,XAY占28%,XaY占24%, XA的频率是 。2、已知基因型频率,求基因频率:基因A的频率=AA的频率+1/2Aa的频率例:某植物种群中,AA基因型个体占30%,aa基因型个体占20%,则植物的A、a基因频率分别是 、 。3、自交后代概率计算:【自交后代,基因频率在整个
17、后代中保持不变】 【每自交一代,整个后代中杂合子所占比列减半】例:其种群中,AA占26,Aa占48,求自交后F3中各基因频率以及各基因型概率。 4、随机交配后代概率计算:步骤:1.计算出各基因频率。 2将基因频率转化为配子的概率 3.利用配子概率计算合子(后代基因型)概率。例1.某种群中,AA占28.Aa占48随机交配,求后代中Aa的概率 例2.某人群中,XA的概率为60,Xa为40.求XAXa,XaY的概率 5、只知显性性状的个体所占的比例或隐性性状的个体所占的比例,求A、a的基因频率或求某种基因型所占的比例。方法:先求a的基因频率q=A的基因频率=1q。 各基因型所占的比例:AA:p2,A
18、a:2pq,aa:q2. 例1:某人群中某常染色体显性遗传病的发病率是19%,一对夫妇中妻子患病,丈夫正常,他们所生的子女患该病的概率是 。 例2:在一随机交配的种群中,AA36,求Aa的概率 例3:已知女性色盲患者的频率为0.49,求男性色盲患者的概率八、种群密度的相关计算:1、样方法求种群密度:适于求植物和活动范围较小的土壤动物。方法:(1)一个样方内种群密度的计算方法:用样方内的个体数+相邻两边上的个体数。 (2)种群密度为各样方种群密度的平均值。2、标志重捕法求种群密度的方法:适合于活动范围较大的动物。公式:= 例1:某生物兴趣小组欲调查一块农田中田鼠的种群密度,调查时应采用 法。如果
19、该农田范围为1公顷,第一次捕获并标记了40只鼠,第二次捕获48只,其中带标记的有15只,则该农田此种鼠的种群密度是 只。 例2:右图表示某种兔迁入新的环境后种群增长速率随时间的变化曲线。第3年时用标志重捕法调查该兔种群的密度,第一次捕获50只全部标志后释放,一个月后进行第二次捕捉,共捕获未标志的60只,标志的20只。估算该兔种群在这一环境中的K值是 只。九、能量流动中的相关计算摄入量同化量粪便量用于生长、发育、繁殖的能量呼吸消耗量流入下一营养级遗体残骸分解者(一)、能量流经某个种群时的示意图由此图可得出:1、同化量=摄入量粪便中包含的能量【粪便中的能量属于上一营养级的能量】。2、用于各营养级生
20、长、发育、繁殖的能量=各营养级的同化量呼吸消耗量注:、流入一个生态系统的总能量为生产者固定太阳能的总量。 、“获得”的能量=“流入”的能量=“同化”的能量3、能量传递效率=某一个营养级的同化量上一个营养级的同化量 X 100例1:在由草、兔、狐组成的一条食物链中,兔经同化作用所获得的能量,其去向不包括( )A、通过兔子的呼吸作用释放的能量B、通过兔子的粪便流入到分解者体内的能量C、通过狐狸的粪便流入到分解者体内D、流入狐狸体内例2、大象是植食性动物,有一种蜣螂专以大象粪便为食物设一大象在某段时间所同化的能量为kj,则这部分能量中可流入蜣螂体内的为()kjkjkjkj例3、下图为某湖泊生态系统的
21、能量流动分析示意图,其中AE表示生物成分按营养功能的归类群体,Gp表示总同化量,Np表示净积累量,R表示呼吸消耗量。请分析回答:(单位:105Jm2年)图中生产者同化的总能量中有 未被消费者同化;第二营养级中被分解者利用的能量有 ;第二营养级到第三营养级的能量传递效率为 %(二)、计算某一生物所获得的能量的最多(最少)的能量计算规律:设食物链为ABCD:已知D,求A:最少按20%,最多按10%已知A,求D:最少按10%,最多按20%A B C D沼气池养猪场农作物果树蚯蚓养殖养鸡场增温能源粪便粪便生活能源例1、下面是一个生态农业示意图:若该生态系统中农作物固定了5108KJ能量,蚯蚓从农作物获
22、得的总能量为1.2107KJ,那么猪和鸡最多可从农作物获得能量 KJ。例2:有5个营养级的一条食物链,若第五营养级的生物质量增加1kg,理论上至少要消耗第一营养级的生物( )A、25kg B、125kg C、625kg D、3125kg(三)、涉及多条食物链的能量流动计算时,在不告诉传递效率及食物比例时,其规律如下:选最短食物链最少消耗获得最多消费者选最大传递效率20%选最长食物链生产者获得最少最多消耗选最小传递效率10%水藻水蚤虾小鱼大鱼人例1、如图所示的食物网中,若人的体重增加1kg,最少消耗水藻 kg;最多消耗水藻 kg。(四)、已知某营养级的食物比例及传递效率时:戊己甲乙丙丁庚 已知各
23、营养级之间的能量传递效率为10%,若一种生物摄食两种前一营养级的生物,且它们被摄食的生物量相等,则丁每增加10kg生物量,需消耗生产者 kg。(五)、当题目中不告诉传递效率时,不问“最多”或“最少”,则所求值为范围。例:如图为某生态系统模式图:CO2O2ADC 动植物遗体和排泄物B若上述生态系统代表农田生态系统,若农作物固定的太阳能总量为aKJ,那么图中最高营养级所获得的能量为 KJ.(六)、人工生态系统的能量流动问题:下图是某人工鱼塘生态生态系统能量流动过程中部分环节涉及的能量值(单位:103KJ(m2y).从此图解读出的信息不正确的是( )A、代表的是呼吸作用,过程中产生的能量主要以热能的形式散失到无机环境中B、流经该生态系统的总能量为96103KJ(m2y)C、第二营养级传递给第三营养级的传递效率为15.6%。D、物质是能量流动的载体,能量是物质循环的动力,二者是同时进行,紧密联系。(七)、调整食物结构有关的计算1、假设该农场将生产玉米的1/3作为饲料养鸡,2/3供人食用,生产出的鸡供人食用。现调整为2/3的玉米养鸡,1/3供人食用,生产出的鸡仍供人食用。理论上,该农场供养的人数将 (增多、不变、减少),理由是 。2、某生态系统中存在如图所示的食物网,如将C的食物比例由A:B=1:1调整为2:1, 能量ABC传递效率按10%计算,该生态系统能承载C的数量是原来的( )
限制150内