高考生物復習專題攻略：生物學中的數學計算精ppt課件

.,生物試題中的數學計算歸納,2009年高考復習專題攻略,.,專題要點,在最近幾年的高考理綜（生物部分）試題中，生物學數學計算占到不小的比例?，F予以歸納總結，主要有以下六種：一、氨基酸的脫水縮合二、有絲分裂和減數分裂中的相關計算三、光合作用和呼吸作用中的化學計算四、遺傳中的數學計算五、基因頻率和種群密度的計算六、生態(tài)系統(tǒng)能量流動規(guī)律的計算,.,一、氨基酸的脫水縮合,A1A2A3An多肽（n1）H2O,2,1,2,4,3,1,3,5,7,9,5,6,6,8,4,7,514,918,716,6814,（97）214,.,由n個氨基酸脫水縮合形成有m條肽鏈組成的蛋白質，則該蛋白質中含有(nm)個肽鍵，失去(nm)個水分子。這樣由n個氨基酸分子縮合成有m條肽鏈的蛋白質，至少含有氨基或羧基數目為m個，其相對分子質量則減少(nm)18。若氨基酸平均分子質量為128，則蛋白質的分子質量為：128n(nm)18110n18m。,肽鍵數失水數氨基酸總數肽鏈數,.,例題1氨基酸的平均分子量為128，測得某蛋白質分子量為63212，由此可以推斷該蛋白質含有的肽鏈條數和氨基酸個數分別是A4573B3574C4570D4574,解析氨基酸總數（m）肽鏈數（n）肽鍵數脫水數，依題得：128m（mn）1863212，即110m18n63212，63212110的整數為：m574，余數7218的整數為：n4。答案：D,.,例題2已知某蛋白質分子由兩條多肽鏈組成，在合成蛋白質的過程中生成了301021g的水。求指導合成蛋白質的基因中至少有堿基多少個？,解析先求水的物質的量：301021g18g/mol1/61021mol求水分子數：1/610216.0231023100求蛋白質中氨基酸數：1002102求基因中的堿基數：1026612答案為612個。,.,真題（2008年全國卷4題）已知某種限制性內切酶在一線性DNA分子上有3個酶切位點，如圖中箭頭所指，如果該線性DNA分子在3個酶切位點上都被該酶切斷，則會產生a、b、c、d四種不同長度的DNA片段?，F有多個上述線性DNA分子，若在每個DNA分子上至少有一個酶切位點被該酶切斷，則理論上講，經該酶酶切后，這些線性DNA分子最多能產生長度不同的DNA片段種類數是A.3B.4C.9D.12,解析因為有3個酶切位點，每個DNA分子上至少有一個酶切位點被該酶切斷，則可能的切割方式有以下九種：aaa。答案為：C,.,真題（2008年高考上海卷15題）現有氨基酸800個，其中氨基總數為810個，羧基總數為808個，則由這些氨基酸合成的含有2條肽鏈的蛋白質共有肽鍵、氨基和羧基的數目依次分別為A798、2和2B798、12和10C799、1和1D799、11和9,解析氨基酸800個，氨基總數為810個，羧基總數為808個，說明這些氨基酸中的R基中有10個氨基，8個羧基，所以用800個氨基酸合成的含2條肽鏈的蛋白質共有（800-2）=798個肽鍵、（10+2）個氨基、（8+2）個羧基。答案為：B,.,二、有絲分裂和減數分裂中的相關計算,減后期同源染色體分離減后期姐妹染色單體分離一個精原細胞產生2種4個精子一個卵原細胞產生1個卵細胞,.,假定正常體細胞核中染色體數為2N，DNA含量為2a，則染色體、DNA、染色單體的數目變化如上表。,(一)有絲分裂,.,(二)減數分裂,.,例題3某動物（2N10）的若干精子中有440個核DNA分子。從理論上看，這些精子至少來源于多少個初級精母細胞A11B22C55D88,解析該動物1個精子中含5個DNA分子，1個初級精母細胞產生4個精子，440（54）22。答案：B,.,三、光合作用和呼吸作用中的化學計算,光合作用反應式：6CO212H2OC6H12O66O26H2O,呼吸作用反應式：有氧：C6H12O66O26H2O6CO212H2O無氧：C6H12O62C2H5OH2CO2,.,光合作用實際產O2量實測O2釋放量呼吸作用耗O2量光合作用實際CO2消耗量實測CO2消耗量呼吸作用CO2釋放量光合作用C6H12O6凈生產量光合作用實際C6H12O6生產量呼吸作用C6H12O6消耗量,.,例4將某一綠色植物置于密閉的玻璃容器內，在一定條件下不給光照，CO2的含量每小時增加8mg，給予充足光照后，容器內CO2的含量每小時減少36mg，若上述光照條件下光合作用每小時能產生葡萄糖30mg，請回答：（1）比較在上述條件下，光照時呼吸作用的強度與黑暗時呼吸作用的強度差是mg。（2）在光照時，該植物每小時葡萄糖凈生產量是mg。（3）若一晝夜中先光照4小時，接著放置在黑暗情況下20小時，該植物體內有機物含量變化是（填增加或減少）。（4）若要使這株植物有更多的有機物積累，你認為可采取的措施是:。,0,24.5,減少,延長光照時間降低夜間溫度增加CO2濃度,.,例5下圖是在一定的CO2濃度和溫度下，某陽生植物CO2的吸收量和光照強度的關系曲線，據圖回答：（1）該植物的呼吸速率為每小時釋放CO2mg/dm2。（2）b點表示光合作用與呼吸作用速率。,（3）若該植物葉面積為10dm2，在光照強度為25Klx條件下光照1小時，則該植物光合作用吸收CO2mg/dm2；合成葡萄糖mg。,5,相等,250,170.5,.,（4）若白天光照強度較長時期為b該植物能否正常生長？為什么？,（5）若該植物為陰生植物，則b點應向移動。,不能正常生長。白天光照強度為b時，無有機物積累，而夜間消耗有機物，從全天來看，有機物的消耗多于積累，不能正常生長。,左,.,例題6在綠色植物的光合作用中，每放出1個氧分子要吸收8個波長為6.88107m的光子。同時，每放出1mol氧氣，植物儲存469kJ的能量，綠色植物對光能利用的效率為A、34%B、37%C、40%D、29%,解析放出1個氧分子所吸收的光：E1hhc/6.6310343108/6.881072.91019EE1823.21019放出1mol氧氣所吸收的光能：23.210196.0210231397103（J）轉換效率：469103（1397103）33.6%,.,四、遺傳中的數學計算,（一）堿基互補配對原則雙鏈DNA分子：AT、GCAGTC50%（AG）/（TC）1A1T2、T1A2、G1C2、C1G2（A1T1）/（G1C1）（A2T2）/（G2C2）（A1G1）/（T1C1）（T2C2）/（A2G2）,.,RNA分子：DNARNAADUR、TDAR、CDGR、GDCRARURGRCR1/2（ADTDGDCD）,例題7某DNA分子中含有20%的G+C，則由它轉錄成的RNA中AU應為A、10%B、20%C、40%D、80%,.,原DNA分子中T=X個,復制一代,DNA分子數量21,新合成（21-1）個,需游離的T為X個,復制n代,DNA分子數量2n,新合成2n-1個,需游離的T為（2n-1）X個,（二）DNA分子復制中的數量關系,.,例題8在基因工程中，把選出的目的基因（共1000個脫氧核苷酸對，其中腺嘌呤脫氧核苷酸460個）放入DNA擴增儀中擴增四代，則在擴增儀中至少應放入胞嘧啶脫氧核苷酸的個數是A600B640C8100D86400,解析：先計算基因中胞嘧啶數：根據AT，GC，算出C1000460540，即1個基因中含有540個C；再算出基因擴增四代增加的DNA分子數24115，所以至少放入C540158100。答案：C,.,（三）中心法則中的有關計算DNARNA蛋白質,.,例題9一種動物體內的某種酶是由2條多肽鏈構成，含有150個肽鍵，則控制這個酶合成的基因中脫氧核苷酸的分子數至少是A.450個B.456個C.906個D.912個,解析此酶共有氨基酸為1502152，一個密碼子（三個堿基）決定一個氨基酸，基因是雙鏈，轉錄時只是其中的一條鏈，即轉錄成一個密碼子（三個堿基），基因中需六個堿基，也即六個脫氧核苷酸。1526912，因此答案為D。,.,（四）、遺傳規(guī)律中的幾率計算,基因分離規(guī)律中幾種特定的雜交組合親代PAAaaAaAaAaaa雜交自交測交AaAAAaaaAaaa基因型112111表現型13111,雜合體Aa連續(xù)自交n代，其后代中雜合體Aa的幾率是（1/2）n，純合體（AA、aa）的幾率是1（1/2）n。,.,自由組合規(guī)律幾種特定的雜交組合親代PAABBaabbAaBbaabb雜交測交AaBbAaBbAabbaaBbaabb基因型11111表現型11111,.,分枝分析法：AaBbAaBbAaAa和BbBbAaAa1/4AA、2/4Aa、1/4aaBbBb1/4BB、2/4Bb、1/4bb,.,1/16AABB2/16AABb1/16AAbb2/16AaBB4/16AaBb2/16Aabb1/16aaBB2/16aaBb1/16aabb,1/4AA2/4Aa1/4aa,分枝分析法,.,性別決定與伴性遺傳,.,1、獨立相乘（乘法定理）：兩個或兩個以上獨立事件同時出現的概率是它們各自概率的乘積。如A事件的概率為p，B事件的概率為q，則A、B事件同時或相繼發(fā)生的概率為：,遺傳幾率中的二大基本法則,P（AB）pq,.,2、互斥相加（加法定理）：若兩個事件是非此即彼的或互相排斥的，則出現這一事件或另一事件的概率是兩個事件的各自概率之和。如事件A與B互斥，A的概率為p，B的概率為q，則A與B中任何一事件出現的概率為：P（AB）pq推論：兩對立事件（必有一個發(fā)生的兩個互斥事件）的概率之和為1。如生男概率生女概率1；正常概率患病概率1。,.,例題10人類的多指是一種顯性遺傳病，白化病是一種隱性遺傳病，已知控制這兩種疾病的等位基因都在常染色體上，而且都是獨立遺傳的。在一個家庭中父親是多指，母親正常，他們有一個患白化病但手指正常的孩子，則下一個孩子正?；蛲瑫r患有此兩種疾病的幾率分別是：A、3/4B、3/8，1/8C、1/4D、1/4，1/8,解析設控制多指基因為P，控制白化病基因為a，則父母和孩子可能的基因型為：父PA，母ppA，患病孩子ppaa。由患病孩子的隱性基因，可推知父親為PpAa，母親為ppAa。下一個孩子正常為ppA（1/23/43/8）,同時患兩病的個體為Ppaa(1/21/41/8）。即正確答案為B,.,例題11為了說明近親結婚的危害性，某醫(yī)生向學員分析講解了下列有白化病和色盲兩種遺傳病的家族系譜圖。設白化病的致病基因為a，色盲的致病基因為b。請回答：,（1）寫出下列個體可能的基因型：8；10。（2）若8和10結婚，生育子女中只患白化病或色盲一種遺傳病的概率為；同時患兩種遺傳病的概率為。（3）若9和7結婚，子女中可能患的遺傳病是，發(fā)病的概率為。,aaXBXB或aaXBXb,AAXbY或AaXbY,5/12,1/12,白化病和色盲病,5/12,.,五、基因頻率和種群密度的計算,基因頻率：設一對同源染色體（不含性染色體）上的等位基因A和a的基因頻率分別為p和q，A對a是顯性，則顯性個體的基因型及其頻率為：p2AA2pqAa，隱性個體的基因型及其頻率為：q2aa。（pq）2p22pqq21pq1AAAaaaAA總/（A總a總）AA1/2Aaaa總/（A總a總）aa1/2AaAa1,.,例題12某校的一個生物興趣小組在研究性學習活動中，開展了色盲普查活動，他們先從學校的1800名學生中隨機抽取了180名學生（男女生各一半）作為首批調查對象，結果有女性色盲患者3人、男性色盲患者8人，女性色盲基因攜帶者13人。則在該校全體學生中色盲基因的頻率是A、10%B、20%C、80%D、90%,解析Xb321318127XBXb902901270Xb的基因頻率為：Xb/（XBXb）27/27010%,.,種群密度：標志重捕法：Nabc，其中N表示動物種群數量，a表示第一次捕獲并標志的個體數量，b表示第二次捕獲的個體數量，c表示第二次捕獲的個體中有標志的個體數量。樣方調查法：N為某一定面積內植物種群數量，a、b、c、d、e分別為五個形狀、大小一致的小樣方內植物個體數量，則N（abcde）/5,.,例題13調查某草原田鼠數量時，在設置1公頃的調查區(qū)內，放置100個捕鼠籠，一夜間捕獲32只鼠，將捕獲的鼠經標記后在原地釋放。一段時期后，在同一地方再放置同樣數量的捕鼠籠，這次共捕獲30只鼠，其中有上次標記的個體10只。該地區(qū)田鼠的種群個體數是A、30只B、32只C、64只D、96只,解析根據公式：NabcN3