1、能力专题突破4基本计算类题型突破定量计算题的取材主要涉及蛋白质、DNA、光合作用与呼吸作用、细胞分裂、遗传规律、基因频率与基因型频率、种群数量、食物链与能量流动等方面的内容。该题型的核心在于通过定量计算考查学生对相关概念、原理和生理过程的理解和掌握程度。基本计算类试题解答的一般步骤题组一蛋白质的相关计算1如图表示一个由153个氨基酸残基构成的蛋白质分子。下列叙述正确的是(双选)()A该分子中含有153个肽键B参与构成该分子的氨基酸中至少有1个氨基酸的R基有氨基和1个氨基酸的R基有羧基C该分子中有1个氨基酸残基含硫D该分子彻底水解将产生153种氨基酸答案AB解析153个氨基酸脱水缩合形成一条肽链
2、，加上支链形成的肽键，共有肽键15311153(个)，A对。支链形成一个肽键，表明参与构成该分子的氨基酸中至少有1个氨基酸的R基有氨基和1个氨基酸的R基有羧基，B对。该分子中有1个二硫键，表明该分子中至少有2个氨基酸残基含硫，C错。构成蛋白质的氨基酸最多有20种，D错。2如图是由n个氨基酸组成的某蛋白质的结构图，其中二硫键“SS”是蛋白质中连接两条肽链的一种化学键(SHSHSS2H)。下列说法正确的是()A合成该蛋白质时生成(n2)个水分子B控制该蛋白质合成的基因的碱基数不超过6nC该蛋白质至少含有(n2)个氧原子D该蛋白质的水解产物增加了(2n4)个氢原子答案A解析解答这类题目的关键在于总结
3、计算规律，并注意观察图示中是否存在特殊的结构(如环肽)或化学键(如二硫键)。图中的蛋白质由3条肽链组成，其中1条肽链形成了环肽，则该蛋白质含有(n2)个肽键，合成该蛋白质时生成(n2)个水分子，故A正确；由于指导该蛋白质合成的mRNA中含有终止密码子，而终止密码子不编码氨基酸，因此该mRNA的碱基数大于3n，控制该蛋白质合成的基因的碱基数大于6n，故B错误；每个肽键中含1个氧原子，每个游离的羧基中含2个氧原子，所以该蛋白质至少含有n222(n2)个氧原子，故C错误；该蛋白质的肽键水解时需消耗(n2)分子的水，破坏2个二硫键需要4个氢，所以该蛋白质的水解产物增加了2(n2)42n(个)氢原子，故
4、D错误。题组二显微镜的相关计算3显微镜目镜为10、物镜为10时，视野中看到8个排成一排的分生组织细胞，若物镜转换为40，则在视野中可看到完整的细胞数为()A2个 B4个 C8个 D16个答案A解析放大倍数是指细胞成像的长度或宽度的放大倍数，根据题意，放大倍数大了4倍，因此，视野中容纳的细胞数只能是原来的1/4，也就是2个。题组三与生物膜有关的计算4分泌蛋白在内质网腔折叠、初加工后，被运输到高尔基体进一步加工、组装，最后释放到细胞外。这一过程中分泌蛋白穿过的磷脂分子层数为()A4 B2 C1 D0答案D解析分泌蛋白是以囊泡的形式，由内质网经高尔基体到细胞膜，通过膜融合而分泌到细胞外的。5CO2从
5、外界进入某绿色植物细胞完成光合作用，然后又通过有氧呼吸被分解成CO2离开该细胞，共穿过多少层生物膜()A6层 B8层 C10层 D12层解析可先画出该过程的简图(如图所示)，再根据题意来解答。绿色植物进行光合作用的场所是叶绿体；葡萄糖在细胞质基质中完成有氧呼吸的第一阶段，由此产生的丙酮酸进入线粒体进行彻底的氧化分解。答案C题组四与光合作用和细胞呼吸有关的计算6将一些苹果储藏在密闭容器中，通入不同浓度的氧气后，其氧气的消耗量和二氧化碳产生量如下表所示。下列分析错误的是(假设细胞呼吸的底物都是葡萄糖)()氧浓度(%)abcdeCO2产生量(mol/min)1.21.01.31.63.0O2消耗量(
6、mol/min)00.60.71.23.0A.氧浓度为a时，细胞呼吸不在线粒体中进行B氧浓度为b时，葡萄糖的消耗量为0.3 mol/min，较适宜苹果的储藏C氧浓度为c时，酒精发酵消耗葡萄糖的量为0.6 mol/minD氧浓度为d时，产生的二氧化碳中有来自酒精发酵答案C解析有氧呼吸过程中O2的消耗量等于CO2的产生量，表格中二者的差值表示无氧呼吸产生的CO2量。氧气浓度为由ae的过程中，有氧呼吸逐渐增强，无氧呼吸逐渐减弱，氧气浓度为c时，有氧呼吸产生CO2的量为0.7 mol，则酒精发酵产生的CO2的量为0.6 mol，因此酒精发酵消耗葡萄糖的量为0.3 mol/min。7在一定浓度的CO2和
7、适当的温度条件下，测定A植物和B植物在不同光照条件下的光合速率，结果如下表，以下有关说法正确的是(双选)()光合速率与呼吸速率相等时光照强度(klx)光饱和时光照强度(klx)光饱和时CO2净吸收量mg/(100 cm2叶时)黑暗条件下CO2释放量mg/(100 cm2叶时)A植物13115.5B植物393015光饱和：当光照强度增加到某一点后，再增加光照强度，光合强度也不增加的现象。AB植物比A植物更适于强光下生活B光照强度大于9 klx时，B植物光合速率只受光照强度影响C光照强度为9 klx时，B植物光合速率是45 mg CO2/(100 cm2叶时)D光照强度为3 klx时，A、B植物固
8、定CO2速率的差值为4 mg CO2/(100 cm2叶时)答案AC解析由表中信息可知，A植物在光合速率与呼吸速率相等时的光照强度低于B植物，A植物在光饱和时的光照强度低于B植物，说明A植物适宜在弱光条件下生活。对于B植物，光照强度为9 klx是其光饱和点，超过这一光照强度，光合速率不再增加。当光照强度为9 klx时，B植物CO2净吸收量是30 mg CO2/(100 cm2叶时)，黑暗条件下CO2释放量是15 mg CO2/(100 cm2叶时)，所以总光合速率是45 mg CO2/(100 cm2叶时)。当光照强度为3 klx时，A植物固定CO2速率是11 mg CO2/(100 cm2叶
9、时)5.5 mg CO2/(100 cm2叶时)16.5 mg CO2/(100 cm2叶时)，B植物固定CO2速率是15 mg CO2/(100 cm2叶时)(此时光合速率呼吸速率)，所以它们的差值是1.5 mg CO2/(100 cm2叶时)。题组五与细胞分裂有关的计算8人体性母细胞在减数分裂的四分体时期，其四分体数、着丝点数、染色单体数和多核苷酸链数分别是()A23、92、92和92 B46、46、92和46C23、46、46和46 D23、46、92和184答案D解析联会后的每一对同源染色体含有四个染色单体，这叫做四分体，四分体含有一对(2条)同源染色体或说4个染色单体，每个染色单体含
10、一个双链DNA，四分体中含428条多核苷酸链。人体细胞含有23对同源染色体，则可根据上述关系计算出相应数据。9如果一个精原细胞核的DNA分子都被15N标记，现只供给该精原细胞含14N的原料，则其减数分裂产生的4个精子中，含有15N、14N标记的DNA分子的精子所占比例依次为(不考虑交叉互换现象)()A100%、0 B50%、50%C50%、100% D100%、100%答案D解析依据题意画出减数分裂过程中染色体的变化简图(如图1)。由于染色体是由DNA和蛋白质组成的，染色体的复制实际上是DNA分子的复制，而DNA分子的复制是半保留复制，故可再画出图2来帮助解题。题组六与碱基有关的计算10如图为
11、细胞内某基因(15N标记)的结构示意图，A占全部碱基的20%。下列说法正确的是(双选)()A维持该基因结构稳定的主要化学键有磷酸二酯键和氢键B在无变异条件下，该基因的碱基(CG)/(AT)的比值为23C限制性核酸内切酶作用于部位，DNA解旋酶作用于部位D将该基因置于14N培养液中复制3次后，含15N的脱氧核苷酸链占答案AC解析DNA中脱氧核糖和磷酸之间的化学键是磷酸二酯键，碱基对之间的化学键是氢键，二者与维持基因结构的稳定有关；基因中A20%，则T20%，CG30%，因此该基因的碱基(CG)/(AT)60%/40%；是磷酸二酯键，是氢键，限制性核酸内切酶作用于磷酸二酯键，DNA解旋酶作用于氢键
12、；该基因复制3次后形成8个DNA分子，16条脱氧核苷酸链，则含15N的脱氧核苷酸链占。11现代生物工程能够实现已知蛋白质的氨基酸序列时，来人工合成基因；现已知人体生长激素共含190个肽键(单链)，假设与其对应的mRNA序列中有A和U共313个，则合成的生长激素基因中G至少有()A130个 B260个 C313个 D无法确定答案B解析此蛋白质由191个氨基酸缩合而成，控制其合成的mRNA中最少有573个碱基，又知mRNA中AU313，所以mRNA中GC为573313260(个)，故DNA的两条链中GC共有520个，即该基因中G至少有260个。题组七与遗传规律有关的概率计算12白化病是常染色体上隐
13、性基因(a)控制的遗传病，人的红绿色盲是X染色体上隐性基因(b)控制的遗传病。某家系遗传系谱图如下。则1的基因型是AaXBXb的概率是()A. B. C. D.答案D解析单纯考虑白化病的遗传，1患白化病，则1与2基因型均为Aa，2为AA、Aa；23即(AA、Aa)Aa2AA3Aa1aa，故1为Aa的概率为。单纯考虑色盲的遗传，1患色盲，则1为XBXb，2为XBY，2为XBXB、XBXb，3为XBY，23即(XBXB、XBXb)XBY3XBXB1XBXb3XBY1XbY，故1为XBXb的概率为，故1为AaXBXb的概率为。13假设羚羊种群中雌雄个体数量相等且足够大，该种群中仅有Bbdd和BBdd
14、两种基因型的个体，且雌雄个体中两种基因型个体的比例均为BbddBBdd12，雌雄个体间随机交配，则子代中杂合子的比例为(没有基因突变的发生)()A. B. C. D.答案D解析雌雄个体中两种基因型的比例均为BbddBBdd12，由此可推断雌雄个体中d的基因频率为1，可以不考虑；B的基因频率为(2)，则b的基因频率为(1)。子代中杂合子基因型为Bbdd，该基因型频率为2()。14在黑腹果蝇(2n8)中，缺失一条点状染色体的个体(单体，如图所示)仍可以存活，而且能够繁殖后代，若两条点状染色体均缺失则不能存活。若选这样的黑腹果蝇单体相互交配，其后代为单体的比例为()A1 B. C. D.答案D解析后
15、代中含有不同数量点状染色体的比例为两条一条缺失121，又因为缺失的个体不能存活，所以D正确。15(2013海南卷，15)果蝇长翅(V)和残翅(v)由一对常染色体上的等位基因控制。假定某果蝇种群有20 000只果蝇，其中残翅果蝇个体数量长期维持在4%。若再向该种群中引入20 000只纯合长翅果蝇，在不考虑其他因素影响的前提下，关于纯合长翅果蝇引入后种群的叙述，错误的是()Av基因频率降低了50%BV基因频率增加了50%C杂合果蝇比例降低了50%D残翅果蝇比例降低了50%答案B解析因该果蝇种群长期保持vv的基因型为4%，由此算出v0.2，V0.8，进而计算出引入纯种长翅果蝇前，vv有0.0420
16、000800，Vv有20.20.820 0006 400，VV有0.80.820 00012 800。引入后，基因频率v(80026 400)/(40 0002)0.1，V10.10.9，故A正确，B错误。因Vv、vv的数目不变，而该种群的总数增加一倍，所以Vv、vv的基因型频率降低50%，C、D正确。16某植物种群中，AA基因型个体占30%，aa基因型个体占20%。若该种群植物自交，后代中AA、aa基因型个体出现的频率以及A、a基因频率分别为()A42.5%32.5%55%45%B55%45%55%45%C42.5%32.5%45%55%D55%45%45%55%答案A解析Aa基因型个体占：
17、130%20%50%，该种群植物自交后，AA占30%50%42.5%，aa占20%50%32.5%，Aa占142.5%32.5%25%，a的基因频率为32.5%25%45%，则A的基因频率为145%55%。题组八与种群密度调查有关的计算17某研究机构对我国北方草原一种主要害鼠布氏田鼠进行了调查。调查样方总面积为2 hm2(1 hm210 000 m2)，随机布设100个鼠笼，放置1夜后，统计所捕获的鼠数量、性别等，进行标记后放归；3日后进行重捕与调查。所得到的调查数据如下表：捕获数/只标记数/只雌性个体数雄性个体数初捕32321418重捕3641818下列相关表述错误的是(双选)()A该草地上
18、布氏田鼠的平均种群密度为288只/hm2B若被捕捉过的田鼠下一次更难捕捉，则计算出的平均种群密度比实际的可能偏高C综合两次捕获情况，该田鼠种群的性别比例(/)为D若该草地平均每100 m2有2.88个洞口，则洞口数与田鼠数的比例关系为2.51答案AD解析根据“标志重捕法”的计算方法，分析表格中的数据可知种群密度为144只/hm2。由于田鼠在被捕捉过一次后更难捕捉，即重捕的标记数理论上偏少，所以推算出的N值偏大。根据表格中的初捕和重捕的雌性个体数之和比上雄性个体数之和，其比值是，即。被调查的环境中，平均每100 m2有2.88个洞口，则10 000 m2就有288个洞口，而10 000 m2上有
19、田鼠144只，所以洞口数与田鼠数的比例为28814421。题组九与能量流动有关的计算18.某生态系统中存在如图所示的食物网，如将丙的食物比例由甲乙11调整为甲乙21，能量传递效率按10%计算，该生态系统能承载丙的数量是原来的()A1.875倍 B1.375倍C1.273倍 D0.575倍答案B解析解题时应该从丙出发，设当食物比例为甲乙11时，丙的能量为x，则需要的甲为x10%x10%10%55x。设当食物比例为甲乙21时，丙的能量为y，则需要的甲为y10%y10%10%40y。由于两种情况下，生产者的数量是不变的，所以55x40y，则y1.375x。19.在如图所示的食物网中，假如猫头鹰的食物有来自兔子，来自鼠，来自蛇。那么猫头鹰的体重若增加10 g，最少需要消耗植物()A300 g B450 gC900 g D1 800 g答案B解析先将食物网拆分成3条食物链：植物兔猫头鹰；植物鼠猫头鹰；植物鼠蛇猫头鹰。根据猫头鹰的食物比例可知，增加的10 g体重中4 g来自、4 g来自、2 g来自，计算最少消耗植物量，则按照能量最大传递效率20%计算，则需要消耗植物量为：455100，需要消耗植物量为：455100，需要消耗植物量为：2555250。总共消耗植物为450 g。
