1、全品高考复习方案感悟、渗透、应用专题十生物学中的数学计算全品高考复习方案(一)有关蛋白质分子结构方面的计算【例1】一个多肽的化学结构式为C55H70O19N10，已知将它水解只得到四种氨基酸：CNH2H2COOHCH3CHCOOHNH2甘氨酸C2H5NO2丙氨酸C3H7NO2CH2CHNH2COOHCH2CH2COOHCHCOOHNH2苯丙氨酸C9H11NO2谷氨酸C5H9NO4问：该多肽水解后，有个谷氨酸，个苯丙氨酸。【解析】设该多肽水解后的甘氨酸x个，丙氨酸y个，苯丙氨酸z个，谷氨酸w个，根据该多肽的化学式和多肽的定义则有如下方程组成立：x+y+z+w=102x+3y+9z+5w=55x+
2、y+z+3w=183x+5y+9z+7w=68解上述方程组则得x=1y=2z=3w=4答案：4、3全品高考复习方案(二)关于RNA、DNA分子结构与复制【例2】从洋葱根尖细胞核中提取得到四种碱基，A、T、G、C，由这些碱基在细胞核中构成的核苷酸有几种?A4B5C7D8【解析】A、G、C三种碱基是DNA和RNA所共有的，T是DNA特有的，因此可以构成7种核苷酸。解题时，不能被洋葱细胞核这个干扰因素所干扰，不能认为细胞核中只有DNA没有RNA，以DNA为模板，转录形成RNA。答案：C全品高考复习方案【例3】已知某DNA分子中含腺嘌呤(A)200个，占全部DNA总数的20%，该DNA连续复制4次，环
3、境中消耗胞嘧啶脱氧核糖核苷酸的数目为()A1600个B3200个C4500个D4800个【解析】(1)求出该DNA分子中含有多少个脱氧核糖核苷酸：200/20%=1000(个)(2)求出该分子中含有多少个胞嘧啶脱氧核糖核苷酸：1000-(2002)=600(个)600/2=300(个)(3)求出复制4次需多少个胞嘧啶脱氧核苷酸：16300-300=4500(个)答案：C全品高考复习方案(三)有关中心法则方面的计算【例5】mRNA上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基叫密码子，根据理论推测，mRNA上三个相邻的碱基可以构成（）排列方式，实际上mRNA上决定氨基酸的密码子共有（）种。最早被破译的密码子是
4、UUU，它决定的氨基酸是苯丙氨酸。1959年科学家MNireberg和SOchoa人工合成的只含U的RNA为模板，在一定条件下合成了只有苯丙氨酸组成的多肽。这里的一定条件是指（）。继上述实验后，又有科学家用C和U两种碱基相间排列的mRNA为模板，检验一个密码子是否含有三个碱基。如果密码子是连续翻译的。(1)假如一个密码子中含有2个或4个碱基，则该RNA指导合成的多肽链中应由（）种氨基酸组成。(2)假如一个密码子中含有三个碱基，则该RNA指导合成的蛋白质中应由（）种氨基酸组成。全品高考复习方案【解析】三个相邻的碱基决定一个氨基酸，组成RNA的碱基有4种，这样排列方式为43，即64种。在64个遗传
5、密码中，有61个能编码氨基酸，3个为终止密码子。遗传密码在翻译中，需要有氨基酸作为原料，ATP提供能量，运载氨基酸的工具tRNA和催化该反应的酶。假如是由两种碱基决定一个氨基酸，碱基又是相间排列，无论是两个或是四个(CU或CUCU)所能决定的氨基酸都只能是1种；如果仍由2种碱基CU，且相间排列，但是由3个碱基决定一个氨基酸，则有CUC和UCU2种排列方式，所指导合成的肽链中将含有2种氨基酸。【答案】6461氨基酸、tRNA、ATP、酶12全品高考复习方案(四)光合作用和呼吸作用的有关计算【例6】下图是在一定的CO2浓度和温度条件下，某阳生植物和阴生植物叶受光强度和光合作用合成量(用CO2的吸收
6、量表示)的关系图，请据图回答：(1)曲线B所表示的是（）植物的受光强度和光合作用合成量的关系。(2)a、b点表示（）。(3)叶面积为25cm2的阳生植物叶片在光强度为X时，每小时的光合作用合成量为（）mg。(4)将该阳生植物叶片先在光强度为Y的条件下放置若干时间，然后放于暗处(光强度为Q时)12h，要使此时叶的干物质量与照射以前一样，则需光照（）h。【答案】(1)阴生(2)阳生植物和阴生植物光合作用合成量与呼吸作用所消耗有机物量相等(3)2(4)4全品高考复习方案【例8】某生物体细胞染色体数是40，减数分裂时的联会时期、四分体时期、次级卵母细胞、卵细胞中的DNA分子数依次是()A80、80、4
7、0、40 B40、40、20、20C40、80、40、20 D80、80、40、20【解析】原始的生殖细胞中，每条染色体上有一个DNA分子，所以染色体数与DNA分子数是一样的。在减数分裂过程中，DNA的复制发生在减数第一次分裂的间期，经过复制，在一个染色体上有两个姐妹染色单体，即有两个DNA分子。所以，如果物种的染色体数是40，则经过复制后的细胞DNA分子数是80。在减数分裂过程中DNA分子的变化如下图所示。在减数第一次分裂时，联会和四分体时，DNA的分子数仍然是80，减数每一次分裂结束后，次级卵母细胞中的DNA的分子数是40，而第二次减数分裂结束时，DNA分子的个数是20。答案：D全品高考复
8、习方案【例9】下图为一种二倍体高等生物细胞分裂示意图。该种生物的细胞核中染色单体数目最多()A8条B12条C16条D24条【解析】从该细胞中染色体形态判断，该细胞是减数分裂第二次分裂后期。第二次分裂后期染色体着丝点分裂，染色体暂时加倍，与该生物体细胞数目相同。由此可见该生物体细胞染色体数目为8条。产生的精子和卵细胞等生殖细胞中，染色体数目为4条。因为胚乳细胞是两个极核和一个精子结合成为受精的极核发育而成的。因此胚乳细胞中含有12条染色体。当该细胞处于有丝分裂后期时，细胞中染色体数目最多为24条。答案：D全品高考复习方案六、基因频率的计算【例10】若男性色盲在某一地区的发病率为7%，则从理论上推
9、算，该地区女性患色盲的概率为()A049%B14%C35%D49%【解析】男性的性染色体为XY，所以，只要这个X染色体上有色盲基因，则表现为色盲，即只需要一个Xb。此时应理解为：一个Xb出现的频率为7%；女性的性染色体为XX，只有XbXb时，才表现为色盲，即需要两个Xb同时出现。因此，两个Xb同时出现的频率为：7%7%=049%(可以理解为两个独立事件同时出现的概率是他们各自出现概率的乘积)答案：A全品高考复习方案【例11】在某一人群中，调查得知，隐性性状为16%，问该性状不同类型的基因型频率是多少：(按AA、Aa、aa顺序排列答案)()A036048016B048036016C0160480
10、36D016036048【解析】已知隐性性状aa为16%，则a的基因频率为04，则A为06，由此得到AA为0606=036。Aa为(0604)2=048。(由于Aa后代中AAAaaa=121，故要乘以2)。aa=016。答案：A全品高考复习方案【例12】大约在90个表现型正常的人中有一个白化病基因的携带者。下图中第三代的4号个体如果和一个无亲缘关系的正常女人结婚，他们所生白化病的小孩的概率比第三代的4号和1号近亲结婚所生的白化病的小孩的概率低()A60倍B15倍C30倍D45倍【解析】本题涉及的内容是基因频率和遗传概率的计算问题。首先求4与1结婚，生一个白化病孩子的概率，再求4和无亲缘关系的女
11、人结婚生出白化病孩子的概率。因为1和4为白化病基因携带者的概率均为2/3。所以生一个白化病孩子的概率为：2/32/314=19。又因为90个表现型正常的人中有一个是携带者。所以Aa的概率为190。则生出白化病的概率为：2314190=1/540答案：A全品高考复习方案七、遗传概率的计算【例13】两只杂合体黑色豚鼠(Bb)相互交配：(1)前3个后代依次为黑、白、黑或白、黑、白的概率是。(2)在3个后代中是2黑和1白(不按顺序)的概率是。【解析】(1)后代中出现黑色个体的概率是3/4，白色个体的概率是1/4。故 后 代 依 次 是 黑、白、黑 或 白、黑、白 的 概 率 是：3/41/43/41/
12、43/41/4=3/16。(2)3个后代中出现2黑和1白的情况按顺序可以分为3种黑、黑、白；黑、白、黑；白、黑、黑。每种情况的概率均(3/4)21/4=9/64，则3种情况的总概率是9/643=27/64。【答案】(1)3/16(2)27/64 全品高考复习方案【例14】两个具有两对相对性状(完全显性、独立遗传)的纯合子杂交，其子二代中能稳定遗传的新类型可能占子二代新类型总数的()A1/2 B1/3 C1/4 D1/5【解析】两个亲本杂交方式有两种。一种为AABBaabb，则F2中能稳定遗传的新类型为AAbb和aaBB，占新类型的2/6，即1/3；另一种杂交方式为AAbbaaBB杂交。则F2中
13、能稳定遗传的新类型为AABB和aabb，应当占有2/10，即为1/5。答案：B、D全品高考复习方案【例15】下图为某家族患两种病的遗传系谱(甲种病基因用A、a表示，乙种病的基因用B、b表示)，请回答：(1)甲病属于性遗传病，致病基因染色体上，乙病属于性遗传病，致病基因染色体上。(2)4和5基因型是。(3)若7和9结婚，子女中同时患有两种病的概率是，只患有甲病的概率是，只患有乙病的概率是。【答案】(1)隐常隐X(2)AaXBXb(3)1/247/241/12全品高考复习方案八、生物量方面的计算【例16】在“棉花棉芽食蚜蝇瓢虫麻雀鹰”这条食物链中，如果一只食蚜蝇要有5m2生活范围才能满足自身的能量
14、需求，则一只鹰的生活范围至少是()A5103m2 B5104m2C53m2 D54m2【解析】按题意分析获取能量的多少与生活范围成正比，生活范围越大，获取的能量就越多。一只鹰的生活范围至少需要多少，就按能量传递效率最高值来计算。按题中提供的食物链来看，食蚜蝇处在第三营养级，鹰处在第六营养级，它们相差3个营养级，所以一只鹰的生活范围至少是5m220%20%20%=54m2。【答案】D全品高考复习方案【例17】若草原上，某草原鼠有成鼠a头(计算时作为亲代)，每头雌鼠一生产仔16头，各代雌雄性别比例均为11，子代幼鼠均发育为成鼠，所有个体的繁殖力均相等，从理论上计算，第t代产生的子代数为()Aa8t
15、-1 Ba8t-2Ca8t Da8t+1【解析】已知每头雌性成鼠一生中产仔6头，幼鼠均能发育成成鼠，亲代成鼠有a头，且各代雌雄性别比例均为11，则亲代雌鼠数量为1/2a=a/2，由这些雌鼠产生的第一代个体数量为a/216=8a，其中雌鼠数量为1/28a=4a，由这些雌鼠再产生的第二代个体数量为4a16=64a=82a，依此类推，可计算出第三代个体数量为83a，因此第四代个体数量为84a，因此第t代的个体数量为a8t。答案：C全品高考复习方案【例18】调查某草原田鼠数量时，在设置1公顷的调查区内，放置100个捕鼠器，一夜间捕获田鼠34只，将捕获的鼠经标志后再原地释放。数日后，在同一区域内还放置同
16、样数量的捕鼠器，这次共捕获田鼠30只，其中有上次标记过的个体10只。请回答下列问题：(1)若该地区田鼠种群个体总数为N，则N=（）只。(2)假如调查甲、乙两草原所捕获鼠的月龄，它们的月龄构成如下图。据图分析：乙田鼠种群属于（）型；甲田鼠种群属于（）型，可以预测该草原会发生严重鼠害，必须做好防治准备工作。【答案】(1)102(2)稳定性增长型全品高考复习方案【解析】(1)标志重捕法是指在被调查的生态环境中，捕获欲调查动物的一部分个体，将这些个体做了标志后再放回该环境中，经过一定时间后再进行重捕，根据再捕中标志个体占总捕获数的比例，估算该种群的数量。计算方法如下：设调查区域内的某种动物总个体数N，
17、第一次捕获的该动物个数为a，第二次捕获个体数为b，第二次捕获的动物中带标志的个体数为c，则Na=bc，将题中 已 知数 字代 入 比例 式 并 进行 计 算可得，N34=3010，N=102(只)。(2)甲种群的年龄组成特点是幼年个体很多，老年个体很少，种群密度会越来越大，因此属于增长型种群；乙种群中各年龄期的个体数目比例适中，种群密度在一定时间内会保持稳定，属于稳定型种群。全品高考复习方案【例19】下图是某湖泊生态系统能量流动的图解。图中A、B、C代表三个营养级，单位为百万千焦。已知该生态系统受到的太阳辐射能为118872百万千焦，其中118761百万千焦的能量未被利用。请回答：(1)流经该
18、生态系统的总能量为（），这部分能量是（）所固定的太阳能。(2)能量从第一营养级到第二营养级的转化效率（）%。(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（）。(4)由图可知，下个营养级不能得到上个营养级的全部能量，原因是各营养级生物体内的大量能量被（），其次是上个营养级的部分能量（），还有少量能量被（）利用。全品高考复习方案【解析】(1)流经生态系统的总能量是生产者所固定太阳能的总量，即118872-118761=111百万千焦。(2)能量的转化效率也就是能量的利用效率，用后一营养级同化的能量与前一个营养级所含能量总和之比。即150/111100%=135%。(3)次级消费者通过异化作用消耗的能量占其所得到能量的百分比为18/30100%=60%。【答案】(1)111百万千焦生产者(2)135(3)60%(4)呼吸作用消耗未被下一个营养级利用分解者
