（徐素兰）生物中的计算ppt-生物中的计算

高考生物学复习中的计算问题一、有关蛋白质分子结构中的计算二、细胞分裂中的计算三、有关光合作用和呼吸作用的计算四、有关DNA和RNA的计算五、有关遗传基本规律的计算六、关于基因频率和基因型频率的计算七、有关生态系统能量问题的计算一、有关蛋白质分子结构中的计算有关蛋白质分子结构中的计算问题主要涉及蛋白质平均分子量的计算、多肽链合成过程中脱水数目及形成肽键数目的计算、蛋白质水解所需水分子的数目计算、蛋白质分子中氨基和羧基数目的计算等。在蛋白质的脱水缩合形成过程中：脱去的水分子数＝形成的肽键数＝氨基酸总数－肽链数计算依据的知识是：1条肽链m个氨基酸组成的蛋白质n条肽链m个氨基酸组成的蛋白质脱去的水分子数目m－1m－n具有的肽键数目m－1m－n具有R基数目mm至少具有的游离氨基数目1n至少具有的游离羧基数目1n相对分子质量（设氨基酸平均相对分子质量为p）mp－18（m－1）18是水的分子质量mp－18（m－n）例胰岛素分子结构模式图如下：其中，α链含有21个氨基酸，β链含有30个氨基酸。（1）胰岛素的两条肽链是在细胞的______上，以______为模板，通过氨基酸之间的______作用合成的，这个过程在分子遗传学上称作_____；这两条肽链还得经_____的再加工，形成具有一定______的有生理活性的胰岛素分子。核糖体信使RNA脱水缩合翻译高尔基体和内质网空间结构（2）这51个氨基酸，在形成胰岛素分子后，其相对分子质量比原来的51个氨基酸分子之和减少了______。888（计算时要考虑脱水，还要考虑图中指出的形成3个二硫键时产生的6个H，49×18＋6×1＝888）（3）从图中可以看出，胰岛素分子的元素组成，至少应包含等元素。C、H、O、N、S例由n个碱基组成的基因，控制合成1条多肽链组成的蛋白质，氨基酸的平均分子量为a，则该蛋白质的分子量最大为A．na/6B．na/3-18(n/3-1)C．na-18(n-1)D．na/6-18(n/6-1)答案：D解析：本题主要考查的知识点有基因的结构、蛋白质的分子组成、中心法则，以及相关的计算能力。因为基因是双链结构，1条单链的碱基数目是n/2，通过转录，mRNA的碱基数目也是n/2。mRNA上的3个相邻的碱基为1个密码子，1个密码子决定1个氨基酸，所以组成这条多肽链的氨基酸数目最多是n/2×1/3＝n/6，合成此多肽链要脱掉n/6-1个水分子。该蛋白质的分子量最大为：na/6-18(n/6-1)。二、细胞分裂中的计算1．有丝分裂过程中染色体、染色单体和DNA数目的变化规律，并能够绘出相关图表，这是有关知识的应用和加深理解的过程。间期前期中期后期末期染色体数目2N，2N2N2N4N2N染色单体数目0，复制后为4a4a4a00DNA分子数目2a，复制后为4a4a4a4a2a例下图为动物细胞有丝分裂的某个时期，请据图回答：（1）此细胞有______条染色体、______条染色单体、______个DNA分子、______对同源染色体。答案：8084例下图为动物细胞有丝分裂的某个时期，请据图回答：（2）它在进入分裂期之前，染色体已复制的间期细胞中有____条染色体、____条染色单体、_____个DNA分子、_____对同源染色体。答案：4882例下图为动物细胞有丝分裂的某个时期，请据图回答：（3）在其刚形成的子细胞中有_______条染色体、______条染色单体、______个DNA分子、______对同源染色体。答案：40422．减数分裂是一种特殊的有丝分裂，特殊在分裂前染色体复制一次，细胞连续分裂两次，产生的子细胞与母细胞相比，染色体和DNA数目均减少一半。归纳减数分裂过程中染色体、染色单体和DNA数目的变化规律如下图：减数第一次分裂：间期前期中期后期末期染色体数目2N（复制前），2N（复制后）2N2N2NN染色单体数目0，复制后为4a4a4a4a2aDNA分子数目2a，复制后为4a4a4a4a2a四分体数目0NN00减数第二次分裂：四分体数？没有间期前期中期后期末期染色体数目NN2NN染色单体数目2a2a00DNA分子数目2a2a2aa例在兔子的精子细胞核中，DNA重量为4×10－12g，那么在有丝分裂前期时其骨髓细胞核中DNA重量为A．4×10－12gB．8×10－12gC．1.6×10－11gD．3.2×10－11g答案：C解析：本题考查的主要知识点是，细胞在减数分裂过程不同时期DNA的数量关系，以及相关的推理能力、分析能力和计算能力。体细胞核中的DNA含量是其精细胞核中DNA的二倍，骨髓细胞是体细胞的一种，在间期经过复制，虽然染色体的数量没有增加，但DNA的数量增加一倍。所以骨髓细胞核中DNA重量为：2×2×4×10－12g＝16×10－12g（1.6×10－11g）三、有关光合作用和呼吸作用的计算有关光合作用和呼吸作用的计算会涉及葡萄糖的生成量、消耗量和积累量，氧气的生成量、消耗量，二氧化碳的同化量、生成量，以及能量等计算问题。计算依据的知识是：光合作用的总反应式：（注意：为了便于计算要把反应式两边的水约掉。）有氧呼吸的总反应式：无氧呼吸的总反应式：能量酶O12HCO66OO6HOHC22226126能量能量酶酶36361262526126OHC2OHC2COOHHC2OHC能量能量酶酶36361262526126OHC2OHC2COOHHC2OHC例将某一绿色植物置于一个大型密封玻璃容器中，在一定条件下给予充足的光照，容器中二氧化碳的含量每小时减少了45mg；放在黑暗条件下，容器中二氧化碳每小时增加了20mg，据实验测定，这棵绿色植物在上述光照条件下，每小时制造葡萄糖45mg。请据此回答下列问题：（1）在上述光照和黑暗条件下，这棵绿色植物的呼吸强度哪一个强？（2）若在一昼夜给5h光照，19h黑暗的情况下，这棵植物体消耗葡萄糖__________mg，其有机物含量的变化是增加还是减少？光下呼吸作用强减少330.76mg四、有关DNA和RNA的计算有关DNA和RNA的计算主要涉及碱基互补配对原则，DNA、信使RNA、蛋白质之间的关系，三联体密码等知识。计算依据的知识基础是：双链DNA分子中A=T，G=C，A+G=T+C，(A+G/T+C＝1)；信使RNA是以DNA（基因）一条链为模板转录生成的，信使RNA上的U与DNA模板链上的A互补配对；密码子仅仅位于信使RNA上，由三个相邻的碱基组成，决定一个特定氨基酸。例DNA的一条链中G+T/C+A＝0.5，A+T/C+G＝2，则该DNA分子中另一条互补链上同样的碱基比值分别为A．0.5和2B．2和0.5C．0.5和0.5D．2和2答案：D解析：本题考查的知识是碱基互补配对原则。重点考查灵活应用所学知识的分析和推理能力。DNA一条链上的G、T、C、A与互补链上的C、A、G、T的数目应分别相等。一条链上的G+T等于另一条链上的C+A；一条链上的C+A等于另一条链上的G+T。已知一条链上的G+T/C+A=0.5，则另一互补链上上的G+T/C+A=2。已知一条链上的A+T/C+G=2，则另一条互补链上的A+T/C+G=2。五、有关遗传基本规律的计算有关遗传基本规律的概率计算主要涉及基因的分离定律、基因的自由组合定律、伴性遗传、单基因遗传病的类型和遗传特点等知识。计算中一般依据的知识基础是：分离规律F2的基因型比为1：2：1，表现型的比为3：1，测交后代基因型的比和表现型的比均为1：1。自由组合规律F2表现型的比为9：3：3：1。测交后代基因型的比和表现型的比均为1：1：1：1。男女性别的理论比为1：1，女性两条X染色体父母各提供一条，男性的X染色体一定由母亲提供，Y染色体一定由父亲提供。例下图为某家族遗传系谱图，该家族患有苯丙酮尿症和血友病两种遗传病。图中□表示正常男性，〇表示正常女性，表示女性苯丙酮尿症患者，■表示男性血友病患者。设苯丙酮尿症的致病基因为a，血友病的致病基因为h，（1）苯丙酮尿症的致病基因位于___染色体上。（2）写出下列个体可能的基因型：第3代的7__________。第3代的9__________。（3）若第3代的7与第3代的9结婚，生育子女中同时患两种遗传病的几率是__________；这两种病都不患的几率是__________；只患一种病的几率是__________。AAXHY或AaXHYaaXHXH或aaXHXh。常1/247/127/24+2/24=9/24六、关于基因频率和基因型频率的计算例在对某海岛的男女各500名居民进行遗传学调查时发现，女性色盲基因携带者42人，患者4人，男性色盲患者28人。那么，这个海岛上色盲基因的频率为_________。此海岛上被调查的男女各500名居民中共有：色盲基因42＋2×4＋28＝78色盲基因和它的等位基因2×500＋500＝1500这个海岛上色盲基因的频率78÷1500=0.052（5.2％）七、有关生态系统能量问题的计算有关生态系统能量的计算问题主要涉及流经生态系统的总能量；能量流经生态系统各个营养级时为什么逐级递减；能量的传递效率等问题。计算依据的知识是：生态系统中生产者所固定的太阳能的总量便是流经这个生态系统的总能量。生态系统各个营养级的生物都会因呼吸作用而消耗相当大的一部分能量，并且各个营养级的生物中总有一部分生物未被下一个营养级利用，所以能量在逐级流动中就会越来越少，其传递效率大约为10～20％。例:如果一个人食物有1/2来自绿色植物，1/4来自小型肉食动物。1/4来自羊肉，假如传递效率为10%，那么该人每增加1千克体重，约消耗植物A．10千克B.28千克C.100千克D.280千克答案：D。解析：本题考查的主要知识点是生态系统的能量流动。以及利用能量传递效率的相关知识进行分析和计算的能力。该人每增加1kg体重，因为食物有1/2来自绿色植物，所以需要绿色植物1kg÷10%×1/2＝5kg；又因为1/4来自羊肉，羊是初级消费者，1kg÷10%÷10%×1/4＝25kg；而1/4来自小型肉食动物，小型肉食动物是次级消费者，1kg÷10%÷10%÷10%×1/4＝250kg。5kg＋25kg＋250kg＝280kg。本题并不难，只是有些麻烦，计算时需要细心。例下图是某湖泊生态系统能量流动的定量分析图解。图中A、B、C代表三个营养级，数字均为实际测得的能量数，单位为百万千焦。已知该生态系统受到的太阳辐射为118872千焦，但其中118761千焦的能量未被利用。请回答：（1）请将流经该生态系统的总能量数填写在图中的方框（A）内，这部分能量是________所固定的太阳能。A（111）生产者（2）能量从第一营养级到第二营养级的转化效率为_____%，从第二营养级到第三营养级的转化效率为_____%。解析：第二营养级同化的总能量除以第一营养级的总能量，再乘以百分之百，便是能量从第一营养级到第二营养级的转化效率（15÷111×100％=13.5％）同理可推出能量从第二营养级到第三营养级的转化效率为（3÷15×100％=20％）。（3）次级消费者通过异化作用消耗的能量占其同化作用所得到能量的百分比是____。解析：次级消费者通过异化作用消耗的能量占其同化作用所得到能量的百分比应是第三营养级的呼吸作用的消耗量除以其同化量，再乘以100％（1.8÷3×100％=60％）。（4）由图可知，下个营养级不能得到上个营养级的全部能量，原因有：①各营养级生物体内的大量能量被__________利用；呼吸作用②其次是上个营养级的部分能量__________________；未被下一个营养级利用③还有少数能量被__________利用。分解者例在一个封闭的生态系统中，如果生产者在某一阶段光合作用消耗了240摩尔的二氧化碳气体，若此过程积累的氧气全部用于初级消费者分解葡萄糖，则其释放并储存在ATP中的能量最多有多少焦耳？若这部分稳定的化学能流入到三级消费者，获得能量中最多有多少可用于ATP的再生？解析：此过程积累的氧气应为240摩尔全部用于初