1、2012届高考生物二轮专项复习课件：专题二 数据计算类在高中生物教科书中许多知识都可以量化，涉及的定量计算题主要是依据生物学原理，运用数学工具来解决生物学中的问题。计算题的考查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。定量计算题的取材主要涉及蛋白质、DNA、光合作用与细胞呼吸、细胞分裂、遗传育种、基因频率、种群数量、食物链与能量流动等方面的内容。此类试题主要考查考生对生物学的基本概念原理和规律的应用，以及对各种生物量之间数量关系的理解。题型概述1在真核细胞中，线粒体、叶绿体、细胞核为双层膜，细胞膜、液泡、内质网、高尔基体为单层膜，核糖体、中心体无膜；原核细胞只考虑
2、细胞膜。2肺泡壁、毛细血管壁、小肠绒毛壁、肾小管壁由单层上皮细胞构成，物质通过这些壁要穿透2层膜。3胞吞、胞吐形成具膜小泡要借助膜融合，并不是通过膜结构，即穿透膜层数为0；另外，物质(如 mRNA等)通过核孔也不通过膜结构，所以穿透膜层数同样为0。过膜问题的计算人的红细胞内血红蛋白携带的O2被B淋巴细胞利用以及在缺氧条件下，某高等植物叶肉细胞中产生的二氧化碳用于自身细胞的光合作用，这两个过程中O2和CO2至少分别要通过几层生物膜 ()。A4、2 B4、4 C6、4 D8、8解析 血红蛋白携带的O2被B淋巴细胞利用时，O2从红细胞中出来，并进入B淋巴细胞的线粒体中，因此共通过4层膜；“在缺氧条件
3、下，某高等植物叶肉细胞产生的二氧化碳”是在细胞基质中进行无氧呼吸时产生的，如用于自身细胞的光合作用，只需通过叶绿体的2层膜。答案A【例1】(2011泰州联考)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层数为 ()。A4 B2 C1 D0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。答案D1解决围绕光合作用与细胞呼吸的计算，首先要了解几组概念，第一组：O2的总释放量、O2的净释放量、呼吸消耗O2量；第二组：CO2的总吸收量、CO2的净吸收量、CO2释放量；第三组：光合作用产生葡萄糖总量
4、、光合作用葡萄糖净产生量、细胞呼吸葡萄糖消耗量。以上三组是相对应的三组，反映光合作用与细胞呼吸的关系。具体关系是：光合作用O2的总释放量O2的净释放量细胞呼吸消耗O2量光合作用CO2的总吸收量CO2的净吸收量细胞呼吸CO2释放量光合作用产生葡萄糖总量光合作用葡萄糖净产生量细胞呼吸葡萄糖消耗量光合作用必须有光时才能进行，因此其与光照时间有关；而细胞呼吸每时每刻都在进行。与光合作用和细胞呼吸有关的计算12相关计算还可依据光合作用与细胞呼吸反应式来进行。根据化学计算比例原理，可以将反应式简化如下：光合作用：6CO2C6H12O66O2有氧呼吸：C6H12O66O26CO2无氧呼吸(产生酒精)：C6H
5、12O62CO2围绕光合作用与细胞呼吸其他知识点判断(1)植物能正常生长的条件：一昼夜葡萄糖净积累大于0。(2)CO2吸收量最大时的温度是光合作用的最适温度；CO2释放量最大时的温度是细胞呼吸的最适温度。(3)CO2吸收量为0时，不等于不进行光合作用，有可能细胞呼吸释放的CO2量正好等于光合作用吸收的CO2量。34 (高考题改编)以测定的CO2吸收量与释放量为指标，研究温度对某绿色植物光合作用与细胞呼吸的影响，结果如下表所示。下列分析正确的是()。【例2】项目5 10 20 25 30 35 光照条件下CO2吸收量/(mgh1)11.83.23.73.53黑暗条件下CO2释放量/(mgh1)0
6、.50.7512.333.5A.光照相同时间，35 时光合作用制造的有机物的量小于30 时的量B光照相同时间，在20 条件下植物积累的有机物的量最多C温度高于25 时，光合作用制造的有机物的量开始减少D光合作用净积累有机物量与细胞呼吸消耗有机物量相等时的温度最可能是介于30 至35 之间解析 表格中黑暗中CO2的释放量表示细胞呼吸量，而光照下CO2的吸收量表示净光合量，即“实际光合量细胞呼吸量”，在35 时光合作用制造的有机物的量与30 时相等，都是33.56.5 mg/h。积累量最多时，光照下CO2的吸收量最多，此时的温度为25，在25 时光合作用实际量约为2.33.76 mg/h，此后光合
7、作用实际量还在增加。由表格数据特点可以看出，净光合量先增加后减少，而细胞呼吸消耗量一直在增加，所以二者相等的温度最可能是介于30 至35 之间。答案D用某植物测得如下数据：若该植物处于白天均温30、晚上均温15、有效日照15 h环境下，请预测该植物1 d中积累的葡萄糖为()。A315 mg B540 mg C765 mg D1 485 mg解析 根据题意：有效日照15 h，白天均温30，CO2减少量880 10151 320 mg，结合光合作用反应式，可算出净积累葡萄糖为900 mg，晚上均温15，共经过的时间是9 h，O2减少量8059144 mg，结合细胞呼吸反应式，可算出消耗葡萄糖为13
8、5 mg，两者相减，可知一天中净积累葡萄糖为765 mg。答案C30 15 黑暗5 h一定强度的光照10 h黑暗下5 hCO2减少880 mgO2减少160 mgO2减少80 mg2有关碱基互补配对规律的计算(1)双链DNA中的两个互补的碱基相等；任意两个不互补的碱基之和相等，并占全部碱基总数的50%。分别表示为：AT，GC，AGTCACTG50%。与中心法则有关的计算1(5)在双链DNA分子中，互补的两碱基之和(如AT或CG)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，且等于其转录形成的mRNA中该种比例的比值。有关DNA复制的计算(2)复制n次所需含该碱基游离的脱氧核苷酸数M(2
9、n1)，其中M为所求的脱氧核苷酸在原来DNA分子中的数量。(3)第n次复制，所需含该碱基游离的脱氧核苷酸数为M2n1。由DNA分子转录成mRNA分子的计算(1)碱基数量上，在DNA单链和RNA分子上，互补碱基之和相等，并且等于双链DNA的一半。(2)互补碱基之和占各自总碱基的百分比在双链DNA、有意义链及其互补链中恒等，并且等于RNA中与之配对的碱基之和的百分比。23基因控制蛋白质合成的计算(1)设mRNA上有n个密码子，除3个终止密码子外，mRNA上的其他密码子都对应一个氨基酸，需要一个tRNA，所以密码子的数量tRNA的数量氨基酸的数量nnn111。(2)在基因控制蛋白质合成的过程中，DN
10、A分子碱基数RNA分子碱基数氨基酸数631。(4)设核酸中含有a个核苷酸，每个核苷酸的平均分子量为d。DNA脱水数核苷酸总数DNA单链数a2；mRNA脱水数核苷酸总数mRNA单链数a1。DNA分子量核苷酸总分子量DNA脱水总分子量(6n)d18(a2)。mRNA分子量核苷酸总分子量mRNA脱水总分子量(3n)d18(a1)。4某高等生物基因转录产生的mRNA含有52个密码子(包括一个终止密码子)，则该基因复制一次最少能产生多少水分子？此mRNA指导合成多肽时可产生多少个水分子？解析mRNA是单链，52个密码子说明其至少含523156(个)核糖核苷酸，故转录此mRNA的基因有脱氧核苷酸至少为15
11、62312(个)，其复制一次产生两个DNA分子，故脱下的水分子数适用公式“脱下的水分子数单体数多聚体链的条数”，值为3122310个。此mRNA指导合成多肽时，终止密码子没有对应具体的氨基酸，故合成的多肽只有51个氨基酸，脱下的水分子为50个。答案310个 50个【例3】生物体水量变化的原因是新陈代谢，产生水的代谢过程有氧化分解和脱水缩合，如多肽的形成、DNA和RNA的合成、二糖和多糖的合成等；利用水的代谢过程主要是大分子物质的水解以及一些同化作用(光合作用的光反应)或异化作用(有氧呼吸第二阶段)的过程。所以，解答有关水量变化的问题时，首先必须明确相关物质的结构及形成过程；其次必须掌握相关代谢
12、过程的反应以及一些相关公式或技巧，以提高解题效率；最后要细心，避免反应式、公式的运用出错从而导致计算错误。(烟台期末)有一多肽，分子式为C55H70O19N10，将它彻底水解后，得到下列四种氨基酸：谷氨酸(C5H9NO4)、甘氨酸(C2H5NO2)、丙氨酸(C3H7NO2)、苯丙氨酸(C9H11NO2)。控制该多肽形成的基因中至少含有碱基对 ()。A10 B30 C60 D29解析 由四种氨基酸的分子式知，每一个氨基酸都只含有一个氨基，即只含一个N原子，由多肽的分子式中10个N原子可确定多肽有10个氨基酸脱水缩合而成，根据氨基酸数目与基因碱基数目比例16可知，控制该多肽形成的基因中至少含有30
13、个碱基对。答案B3遗传变异及育种方面(如相关概率计算)运算的总原则是：参照孟德尔遗传定律；多对性状每次只分析其中一对，然后再综合。一对相对性状遗传实验P1：AaAaAA、Aa、aa(121)有关遗传规律的计算12两对或多对相对性状遗传实验伴性遗传(常见的是伴X隐性遗传)分析P1：XAXaXAYXAXA、XAXa、XAY、XaY(1111)女儿全部正常，儿子中一半患病(常用于性别诊断)；3生男生女患病比例不同，可判断为伴X遗传。P2：XAXaXaYXAXa、XaXa、XAY、XaY(1111)女儿、儿子中各有一半患病(不能进行性别诊断)；生男生女患病比例相同，可能与常染色体遗传相混淆。P3：Xa
14、XaXAYXAXa、XaY(11)，可用于通过性状来区分性别。以上结论在解题时要熟练运用，悉心体会其中的规律。假如水稻的高秆(D)对矮秆(d)为显性，抗瘟病(R)对易染病(r)为显性。现有一高秆抗病的亲本水稻和矮杆易染病的亲本水稻杂交，产生的F1再和隐性类型进行测交，结果如下图所示(此图基因表现为自由组合)。请问F1的基因型为 ()。ADdRR和ddRr BDdRrCDdRr和Ddrr DddRr解析F1和隐性类型测交，抗病与易感病之比为13，而高秆：矮秆11，说明F1中Dd11、Rr13，又因亲本的表现型，所以F1的基因型有2种，即DdRr和Ddrr。答案C【例4】(温州八校联考)狗毛褐色由
15、b基因控制，黑色由B基因控制，I和i是位于另一对同源染色体上的一对等位基因，I是抑制基因，当I存在时，B、b均不表现深颜色而表现的是白色。现有褐色狗(bbii)和白色狗(BBII)杂交，产生的F2中黑色白色为()。A13 B31 C14 D41解析 由题意可知，表现型为黑色个体的基因型为B_ii，表现型为白色个体的基因型为_ _I_；表现型为褐色个体的基因型为bbii。亲本bbii和BBII杂交，F1代基因型为BbIi。F1代个体随机交配，F2的基因型及比例为：B_I_bbI_B_iibbii9331，其表现型分别为白、白、黑、褐，故F2中黑色白色3(93)14。答案C4基因频率某基因总数某基
16、因和其等位基因的总数(100%)。基因型频率是指群体中具有某一基因型的个体所占的比例。基因型频率某基因型的个体数种群个体总数(100%)。基因频率和基因型频率的计算某植物种群中，AA个体占16%，aa个体占36%，该种群随机交配产生的后代中AA个体的百分比、A基因频率和自交产生的后代中AA个体的百分比、A基因频率的变化依次为 ()。A增大，不变；不变，不变B不变，增大；增大，不变C不变，不变；增大，不变D不变，不变；不变，增大解析 由哈代温伯格定律得知，随机交配所产生的后代基因频率不会改变；连续自交产生的后代中纯合子会越来越多，导致种群中纯合子比例增大，但基因频率不会发生改变。答案C【例5】1
17、基因频率定义的运用：23围绕基因频率的其他知识：Aa100%；当A为一定值，由它推导出的AAAaaa比例为任意值。4基因型频率某基因型的个体数/种群个体总数100%。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A5与种群增长“J”型曲线有关的计算以某种动物为例，假定种群的数量为N0，表示该种群数量是前一年种群数量的倍数，该种群每年的增长率都保持不变，那么：一年后该种群的数
18、量应为：N1N0；二年后该种群的数量为：N2N1N02；t年后该种群的数量应为：NtN0t。有关种群密度的计算(1)样方法：在被调查种群的分布范围内，随机选取若干个样方，通过计数每个样方内的个体数，求得每个样方的种群密度，以所有样方种群密度的平均值作为该种群的种群密度估计值。(2)标志重捕法：在被调查动物种群的活动范围内捕获一部分个体，做上标记后再放回原来的环境，经过一段时间(标志个体与末标志个体重新充分混合分布)后，进行重捕，根据重捕动物中标记个体数占总个体数的比例，来估计种群密度。生态学相关的计算12有关生态系统能量问题的计算(1)查食物链条数：典型的食物链由生产者和各级消费者组成，故计算
19、食物链数应从生产者入手，一直到最高营养级为止，中间不要遗漏每一个分支，也不要中断。(2)生态系统中生物所处的营养级别和动物所处的消费者等级：生产者的营养级是固定的，为第一营养级；消费者的营养级别不固定，在不同食物链中可处于不同营养级。消费者等级划分以食性为准。(3)能量传递效率下一营养级的同化量上一营养级的同化量100%(同化量摄入量粪便量)计算能量传递效率必须要明确几个量同化量(固定量)、摄入量、呼吸量、粪便量、未利用量3a生态系统的总能量第一营养级通过光合作用固定的太阳能的总量(或化能合成作用固定的总能量)。b能量传递效率一般为10%20%。c判断该生态系统能稳定发展的前提：流经该生态系统
20、的总能量大于各营养级呼吸消耗量与分解者分解消耗的量的总和。利用能量传递效率计算某一生物所获得的最多或最少的能量a在一条食物链内，计算某一生物所获得的最多(最少)的能量规律：若已知较低营养级求较高营养级时，“最多传递”取“最高传递效率”(20%)并相乘，“最少传递”取“最低传递效率”(10%)并相乘；若已知较高营养级求较低营养级时，则“最多消耗”取10%并相除，“最少消耗”取20%并相除。b涉及多条食物链的能量流动计算时，若根据要求只能选择食物网中的一条食物链来计算某一生物获得最多(或最少)的能量的规律是：若已知较低营养级求较高营养级时，“最多传递”取“最短链”和“最高传递效率(20%)”，“最
21、少传递”取“最长链”和“最低传递效率(10%)”；若已知较高营养级求较低营养级时，则“最多消耗”取“最长链”和10%，“最少消耗”取“最短链”和20%。c依据各营养级具体获能状况计算能量传递效率的解题规律：如果题目中给出了各营养级的能量数值及各营养级的能量去向数值，则要依据具体获能数值进行。如图表示某湖泊生态系统的营养结构，ae代表各营养级的生物，下列叙述不正确的是 ()。A共有三条食物链B各营养级中，能量最多的是c，生物个体数量最多的是a【例6】C若水体受有机磷农药轻微污染，则受害最严重的是aD若c所含能量为5.8109 kJ，d含1.3108 kJ，则a至少约含4.5107 kJ解析 由题
22、图可知，能量最多的是c，由于能量传递效率为10%20%，因此最高营养级a获得能量最少，生物个体数量最少。有机磷农药可随着食物链富集，因此受害最严重的是a。a从c中获得能量的最小值是依据食物链最长，传递效率最低来计算的，即以10%的传递效率来计算，c传递到第二营养级能量的最少量是5.810910%5.8108 kJ，减去d含有的能量，b、e可得到能量的最少量为4.5108 kJ，由此a能得到能量的最少量是4.510810%4.5107 kJ。答案BA300 g B450 gC900 g D1 800 g解析 先将食物网拆分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。答案B6.
