數(shù)學知識在高中生物學中的應用

1、    數(shù)學知識在高中生物學中的應用    陸妍【摘要】生物學是高中理科重要的一門必學課程，其具有嚴密性以及定量化等方面的特征.基于生物課程的該項特征，那么這就需要將數(shù)學有關(guān)思想應用于高中生物課程學習之中，只有如此，才是生物學課程深入發(fā)展的一個重要的標志.本文主要闡述了幾種數(shù)學方法在高中生物學相關(guān)知識中的應用，旨在為其他同學學習高中生物學知識提供必要的參考與途徑，以共同提高高中生物學成績.【關(guān)鍵詞】數(shù)學知識；函數(shù)；高中生物學；應用生物學作為一門基礎(chǔ)性的學科，其與很多學科均存在直接或者間接性的關(guān)聯(lián)性.筆者在實際學習過程中發(fā)現(xiàn)，高中生物有很多需要數(shù)學運算方面

2、的題目.對此，應該將數(shù)學知識用于高中生物學的學習之中，以提高我們每名同學的高中生物成績.一、函數(shù)與方程在高中生物學中的應用在高中生物學知識中，有大量的數(shù)量關(guān)系互相關(guān)聯(lián)、互為結(jié)果，若將其聯(lián)系到一塊，將其制約關(guān)系加以充分利用，能夠有效地解決很多常規(guī)方法無法解決的問題.例1某氨基酸的相對分子質(zhì)量為128，現(xiàn)對某種蛋白質(zhì)經(jīng)相關(guān)技術(shù)手段測定分析，最終得出其相對分子質(zhì)量為5646，根據(jù)如上數(shù)據(jù)對此蛋白質(zhì)的肽鏈數(shù)量與氨基酸數(shù)目進行確定.解析根據(jù)上述題干條件可以得出該蛋白質(zhì)包含的氨基酸數(shù)目與肽鏈數(shù)量存在著一定的函數(shù)關(guān)系，于是可以假設(shè)該蛋白質(zhì)包含氨基酸的數(shù)量為x個，共有y條肽鏈，于是可以得到下列等式，即：128

3、x-18（x-y）=5646，由于x與y均為自然數(shù)，因此可以得出二者的解，即：x=51，y=2.二、數(shù)學坐標曲線的應用在高中生物學中，往往會運用到數(shù)學坐標曲線的一些相關(guān)知識，可以反映某一個特定的生理過程或者生命活動規(guī)律相關(guān)變量之間存在的相關(guān)性.其可以較好地體現(xiàn)數(shù)形結(jié)合的數(shù)學思維，其可以將復雜或者抽象的數(shù)量關(guān)系與直觀形象的圖形之間進行相互滲透.在高考試題中往往會對學生此種能力進行考查.例如：有絲分裂以及減數(shù)分裂過程中染色體、dna的數(shù)量變化等，對于我們每名學生而言，顯得非常抽象，那么在實際學習該節(jié)內(nèi)容時，應該將染色體、dna變化規(guī)律轉(zhuǎn)化成為數(shù)學直角坐標圖，從而能夠非常直觀地了解其中的變化情況.在

4、對圖像進行運用時，聯(lián)合精練的語言進行描述，可以讓自己在學習時，能夠一邊觀察圖像一邊對相關(guān)知識進行理解與記憶，不僅感覺新穎靈活，而且又可以感受到知識在不斷地擴展.例2某科學家采用放射性同位素分別標記的兩種堿基t與u培養(yǎng)基對蠶豆根尖分生區(qū)細胞加以培養(yǎng)，對細胞有絲分裂情況進行觀察，已知蠶豆有絲分裂的周期為20 h，按照上述2種堿基被細胞利用的速率繪制出如下圖所示的圖形.下列四項分析中，不正確的是（）a.在b點時刻，細胞正合成大量的rnab.在d點時刻，細胞中的dna含量已經(jīng)達到極值c.在ce階段，細胞最易發(fā)生基因突變d.在顯微條件下，處于ae階段的細胞數(shù)量最多.解析根據(jù)題意可知，圖中曲線主要處于有絲

5、分裂的分裂間期.因為縱坐標表示堿基的利用速率，故b點表示大量合成rna，d點表示大量合成dna，而不是dna量達到最大值，其最大值大約在e點.可見，正確理解縱坐標是最關(guān)鍵的.因此選擇答案b.三、柱形圖與扇形圖上述兩種類型的圖形均屬于數(shù)學中較為常見的兩種表示方法，高考試題中常常會對此類知識的運用進行考查.上述兩種圖形均是對學生的識圖、判斷以及綜合分析能力、圖形與語言之間的互相轉(zhuǎn)化能力的考查.一般在細胞分裂各個時期的染色體、染色單體以及dna等數(shù)量關(guān)系的特點等知識中進行考查.例3對于處于有絲分裂中的動物細胞而言，當中心體朝著兩極進行移動的時候，染色體a、染色體b、dna分子數(shù)c可用如下哪個圖形進行表示（）.解析本題將常見的細胞分裂圖轉(zhuǎn)化為柱形圖，考查學生的思維轉(zhuǎn)化能力.中心體移向兩極時處于細胞分裂的前期，此時每條染色體含有兩條染色單體、兩個dna分子.因此應該選擇答案b.結(jié)論綜上所述，通過函數(shù)與方程在高中生物學中的應用、數(shù)學坐標曲