高中生物計(jì)算題專項(xiàng)解析

1、高中生物計(jì)算題歸類解析高中生物多個(gè)章節(jié)的知識(shí)與數(shù)學(xué)關(guān)系密切，在題目設(shè)計(jì)進(jìn)行知識(shí)考查時(shí)，需借助數(shù)學(xué)方法來解決問題。而且，計(jì)算題 在近幾年的高考試題中逐漸增加，尤其是在單科試卷中。為培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用相關(guān)數(shù)學(xué)知識(shí)分析解決生物學(xué)問題的能力， 真正實(shí)現(xiàn)學(xué)科內(nèi)知識(shí)的有機(jī)結(jié)合和跨學(xué)科知識(shí)的自然整合，現(xiàn)將高中生物常見計(jì)算題歸類解析: 1與質(zhì)白質(zhì)有關(guān)的計(jì)算蛋白質(zhì)的肽鍵數(shù) =脫去水分子數(shù) =氨基酸分子數(shù)一肽鏈數(shù)；蛋白質(zhì)中至少含有的氨基(-NH2)數(shù)=至少含有羧基(-COOH數(shù)=肽鏈數(shù);蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量 =氨基酸平均相對(duì)分子質(zhì)量X氨基酸個(gè)數(shù)-18 X脫去水分子數(shù);(4)中堿基數(shù)：蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù) =6:3:1不考慮

2、DNA上的無遺傳效應(yīng)片段、基因的非偏碼區(qū)、真核細(xì)胞基因的內(nèi)含子等情況時(shí),DNA(基因)中堿基數(shù):例1量約某蛋白質(zhì)由n條肽鏈組成，氨基酸的平均分子量為a，控制蛋白質(zhì)合成的基因含b個(gè)堿基對(duì)，則該蛋白質(zhì)的分子()解析:基因中堿基數(shù):蛋白質(zhì)分子量 =氨基酸的分子量總和脫去水分子質(zhì)量總和。此題關(guān)鍵是求氨基酸個(gè)數(shù)， 由轉(zhuǎn)錄、 翻譯知識(shí)可知，mRNA堿基數(shù)：氨基酸數(shù)=6:3:1，故氨基酸數(shù)為 b/3，失去水分子數(shù)為(b/3-n )。答案： D2物質(zhì)通過生物膜層數(shù)的計(jì)算1) 1層生物膜 =1層磷脂雙分子層 =2 層磷脂分子層(2)在細(xì)胞中，核糖體、中心體、染色體無膜結(jié)構(gòu)；細(xì)胞膜、液泡膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、綠體和細(xì)胞核

3、的膜是雙層膜，但物質(zhì)是從核孔穿透核膜時(shí)，則穿過的膜層數(shù)為高爾基體膜是單層膜;線粒體、葉0。( 3)肺泡壁、毛細(xì)血管壁和消化道管壁都是由單層上皮細(xì)胞構(gòu)成，且穿過4 層磷脂分子層。1 層細(xì)胞則需穿過 2 次細(xì)胞膜(生物膜)或例 2葡萄糖經(jīng)小腸粘膜上皮進(jìn)入毛細(xì)血管，需透過的磷脂分子層數(shù)是(A 4 層C8 層D 10 層解析:葡萄糖從消化道進(jìn)入毛細(xì)血管需經(jīng)過上皮細(xì)胞和毛細(xì)血管壁細(xì)胞兩個(gè)細(xì)胞，進(jìn)出時(shí)共穿過 4 層膜， 8 層磷脂分子。例3(答案:一分子CO2從葉肉細(xì)胞的線粒體基質(zhì)中擴(kuò)散出來，進(jìn)入一相鄰細(xì)胞的葉綠體基質(zhì)內(nèi)，共穿過的生物膜層數(shù)是A5B6C7D8)解析：主要考查對(duì)線粒體、葉綠體和細(xì)胞膜的亞顯微

4、結(jié)構(gòu)等知識(shí)的掌握情況。線粒體、葉綠體都是雙層膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器，內(nèi)膜里面含有液態(tài)基質(zhì)，每層膜都是單層的生物膜。相鄰兩個(gè)細(xì)胞各有一層生物膜包被。因此，一分子 C02從葉 肉細(xì)胞的線粒體基質(zhì)中擴(kuò)散出來需穿過 3 層膜,再進(jìn)入相鄰的細(xì)胞葉綠體基質(zhì)中再需穿越 3層膜,所以共穿過了 6 層 膜。答案： B 3光合作用和呼吸作用中的計(jì)算（1）有光時(shí)，植物同時(shí)進(jìn)行光合作用和呼吸作用，真正光合速率=表觀光合速率 +呼吸速率，黑暗時(shí)，植物只進(jìn)行呼吸作用，呼吸速率=外界環(huán)境中02減少量或C02增加量/ （單位時(shí)間單位面積）。（2）酵母菌既能進(jìn)行有氧呼吸，又能進(jìn)行無氧呼吸，且兩種呼吸都能產(chǎn)生C02若放出的C02的體積與

5、吸收的 02的體積比為1:1，則只進(jìn)行有氧呼吸；若放出的C02的體積與吸收的 02的體積比大于1,則有氧呼吸和無氧呼吸共存；若只有C02的放出而無02的吸收，則只進(jìn)行無氧呼吸。例 4（2006 上海）一密閉容器中加入葡萄糖溶液和酵母菌，在 1 小時(shí)內(nèi)酒精發(fā)酵所消耗的葡萄糖量是有氧呼吸的（1小時(shí)后測(cè)得該容器中 02減少24mL C02增加48mL則）A1/3 倍B 1/2 倍C2 倍解析：根據(jù)有氧呼吸反應(yīng)式可知： 根據(jù)無氧呼吸反應(yīng)式可知：1:3 。氧氣減少了 24，可知有氧呼吸產(chǎn)生了 24mlCO2又因C02共增加，可知無氧呼吸產(chǎn)生了 24mlCO2在有氧呼吸和無氧 呼吸產(chǎn)生C02量相同的情況下

6、，根據(jù)公式可計(jì)算出其消耗葡萄糖的比為 答案： D例5 .某植株在黑暗處每小時(shí)釋放0.02mol C02，而光照強(qiáng)度為 的光照下（其他條件不變），每小時(shí)吸收 0.06mol C02,若在光照強(qiáng)度為 的光照下光合速度減半，則每小時(shí)吸收C02的量為（）A 0 molB 0.02 molC 0.03 molD 0.04mol解析：植株在黑暗處釋放 0.02mol C02表明呼吸作用釋放 C02量為0.02mol，在a光照下每小時(shí)吸收 C02 0.06mol意味 著光合作用實(shí)際量為 0.06+0.02=0.08molC02 ，若光照強(qiáng)度為 （1/2）a 時(shí)光合速度減半，即減為 0.04mol ，此時(shí)呼吸

7、釋放 C02仍為0.02mol故需從外界吸收 0.02mol C02 。答案： B4生物生殖和發(fā)育中的計(jì)算（1）細(xì)胞分裂各時(shí)期細(xì)胞中染色體數(shù)、染色單體數(shù)，核2n）DNA分子數(shù)變化歸納如下表（假設(shè)為二倍體生物，染色體數(shù)為（2）不考慮染色體的交叉互換，1個(gè)精（卵）原細(xì)胞經(jīng)過減數(shù)分裂實(shí)際產(chǎn)生的精子（卵細(xì)胞）種類是2（1）種，1個(gè)雄（雌）性生物經(jīng)過減數(shù)分裂產(chǎn)生的精子（卵細(xì)胞）種類是 2n種，n為同源染色體（或能夠自由組合的等位基因）對(duì)數(shù)。（3）果實(shí)數(shù)=子房數(shù)，種子數(shù)=胚珠數(shù)=花粉粒數(shù)=精子數(shù)/2=卵細(xì)胞數(shù)=極核數(shù)/2。對(duì)同一果實(shí)來說，果皮、種皮細(xì)胞中 染色體數(shù)=母本體細(xì)胞染色體數(shù)，胚細(xì)胞中染色體數(shù)=1

8、/2 X親本染色體數(shù)之和，胚乳細(xì)胞中染色體數(shù)=1/2 X父本染色體數(shù)+母本染色體數(shù)。32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，在32P標(biāo)記的染色體條數(shù)分別是（）例6 用32P標(biāo)記了玉米體細(xì)胞（含 20條染色體）的DNA分子雙鏈，再將這些細(xì)胞轉(zhuǎn)入不含 第二次細(xì)胞分裂的中期、后期，一個(gè)細(xì)胞中的染色體條數(shù)和被A.中期20和20、后期40和20B 中期20和10、后期40和20C.中期20和20、后期40和10D .中期20和10、后期40和10解析：DNA的復(fù)制為半保留復(fù)制，一個(gè)玉米細(xì)胞有 形成的2個(gè)子細(xì)胞中所有染色體都被標(biāo)記（每個(gè) 的染色體都被標(biāo)記；后期由于染色單體變?yōu)槿旧w,20條染色體，內(nèi)含 20個(gè)DNA分子，有

9、40條鏈被標(biāo)記。第一次分裂 DNA分子中一條鏈被標(biāo)記，一條鏈不被標(biāo)記）；第二次分裂時(shí)，中期 半染色體被標(biāo)記，為則有20條。答案：A例7 .某動(dòng)物減數(shù)分裂所產(chǎn)生的一個(gè)極體中，染色體數(shù)為 初級(jí)卵母細(xì)胞中的染色體數(shù)和DNA分子數(shù)分別是（M個(gè)，核DNA分子數(shù)為）N個(gè)，又已知 W N,則該動(dòng)物的一個(gè)A. M和 NB . 2M和 2NC . 2M和 4ND . 4M和 2NDNA分子數(shù)為染色體數(shù)的 2倍,解析：根據(jù)題意可知，該極體為初級(jí)卵母細(xì)胞減數(shù)第一次分裂形成的極體，其細(xì)胞中即N=2M而一個(gè)初級(jí)卵母細(xì)胞中的 DNA分子數(shù)和染色體數(shù)，又是極體中DNA和染色體數(shù)的2倍，所以答案為 B。答案：B 5.遺傳的物

10、質(zhì)基礎(chǔ)中的計(jì)算（1）堿基互補(bǔ)配對(duì)原則在計(jì)算中的作用 規(guī)律一：一個(gè)雙鏈 DNA分子中，A=T, G=C A+G=C+T即嘌呤堿基總數(shù)=嘧啶堿基總數(shù)規(guī)律二：在雙鏈 DNA分子中，互補(bǔ)的兩堿基和 （如A+T或C+G占全部堿基的比等于其任何一條單鏈中該種堿基比例的 比值，且等于其轉(zhuǎn)錄形式的mRNA中該種比例的比值。規(guī)律三：DNA分子一條鏈中（A+G）/（C+T）的比值的倒數(shù)等于其互補(bǔ)鏈中該種堿基比例的比值。規(guī)律四：DNA分子一條鏈中互相配對(duì)的堿基和的比值，如（A+T）/（G+C）等于其互補(bǔ)鏈和整個(gè) DNA分子中該種堿基比例的比值。（2）已知（3）復(fù)制用同位素標(biāo)記模板，復(fù)制n次后，標(biāo)記分子所占比例為2/

11、2n，標(biāo)記鏈所占的比例為n 次后，標(biāo)記分子所占比例為1/2n ；用同位素標(biāo)記原料，1 ,標(biāo)記鏈所占比例為 1-1/2n 。例8.雙鏈DNA分子中G+A=14Q則該DNA分子連續(xù)復(fù)制了幾次？（G+C=240在以該DNA分子為模板的復(fù)制過程中共用去）140 個(gè)胸腺嘧啶脫氧核苷酸，A. 1次B2次D 4 次DNA復(fù)制所需的某種堿基（或游離的脫氧核苷酸）數(shù) =m-（ 2n-1 ），m代表所求的該種堿基（或脫氧核苷酸）在 DNA分子中的數(shù)量，n代表復(fù)制次數(shù)。50%。又由 G+C=24（知，T解析：由DNA雙鏈中G+A=140知，該DNA總數(shù)應(yīng)為280 （因任一雙鏈 DNA中嘌呤之和應(yīng)占=（280-240

12、）/2=20 ，設(shè)復(fù)制次數(shù)為 n,則有20x（ 2n-1 ） =140 （共消耗原料 T數(shù)量），解得2n=8，則n=3。答案： C32 個(gè)大小、形狀一樣的噬菌體，則其例9.（2006上海）用一個(gè)32P標(biāo)記的噬菌體侵染細(xì)菌。若該細(xì)菌解體后釋放出中含有32P的噬菌體（）A. 0 個(gè)B. 2 個(gè)C. 30個(gè)D. 32 個(gè)解析：少次，標(biāo)記了一個(gè)噬菌體，等于標(biāo)記了兩條最終都只有 2 個(gè)噬菌體被標(biāo)記。DNA鏈，由于DNA為半保留復(fù)制，各進(jìn)入兩個(gè)噬菌體內(nèi)，以后不管復(fù)制多例10.某DNA分子中含有1000個(gè)堿基對(duì)（ 其復(fù)制兩次，則子代 DNA的相對(duì)分子質(zhì)量平均比原來（A.減少1500B .增加1500C .增

13、加1000D .減少1000解析：具有1000個(gè)堿基對(duì)的DNA分子連續(xù)分裂兩次，形成四個(gè) 都是含31P,還有兩個(gè) DNA分子都是一條鏈?zhǔn)?31P,另一條鏈?zhǔn)?了 2000,后兩個(gè)DNA分子的相對(duì)分子質(zhì)量比原來共減少了DNA分子，這四個(gè)DNA分子中有兩個(gè)DNA分子的每條鏈 32P。前兩個(gè)DNA分子的相對(duì)分子質(zhì)量比原 DNA共減少 4000，這樣四個(gè)DNA分子平均比原來減少了 6000/4=1500。答案： A6.遺傳規(guī)律中概率的計(jì)算（1）含一對(duì)等位基因如Aa的生物，連續(xù)自交n次產(chǎn)生的后代中 Aa占（1/2）n , AA和aa各占1/2 x 1-（1/2）n（2）某生物體含有n對(duì)等位基因（獨(dú)立遺傳

14、情況下），則自交后代基因型有 有 2n 種。3n 種，表現(xiàn)型種類在完全顯性的情況下（3）設(shè)某對(duì)夫婦后代患甲病的概率為 一種病的概率 =a（1-b）+（1-a）=a+b-2ab 的概率 =ab 。a,后代患乙病的概率為 b，則后代完全正常的概率 =（1-a）（1-b）=1-a-b+ab, 只患 ；只患甲病的概率 =a（1-b）+a-ab ，只患乙病的概率 =（1-a）b=b-ab ；同時(shí)患兩種病4）常染色體遺傳病：男孩患病概率=女孩患病概率 =后代患病概率，答案：P元素只含32P）。若將DNA分子放在只含31P的脫氧核苷酸的培養(yǎng)液中讓）患病男孩概率=患病女孩概率=患病孩子概率x 1/2例11.具

15、有兩對(duì)相對(duì)性狀的豌豆雜交, 體占全部子代的（）A. 5/8B . 3/4C. 3/8D . 3/8 或 5/8F2表現(xiàn)型的分離比為 9:3:3:1 ，占9份的是雙顯性，占 3份的是單顯性，占1份 如基因型 AAbb和aaBB的兩種豌豆作為親本，雜交得到 F1, F1自交得到F2解析：兩對(duì)相對(duì)性狀的雜交實(shí)驗(yàn)中， 的是雙隱性。此題的親本若均為單顯性， 的表現(xiàn)型有4種，比例為9:3:3:1 ，其中雙顯性個(gè)體占 9/16，單顯性各占3/16，雙隱性占1/16。F2中與兩個(gè)親本相同 的個(gè)體各占的比例均為3/16，這樣共占6/16，即3/8 ;若親本一個(gè)是雙顯性一個(gè)是雙隱性，如親本的基因型為和aabb，那

16、么所得到的F2中與親本相同的個(gè)體占的比例是雙顯性與雙隱性個(gè)體之和10/16，即5/8。AABB答案：D（2）若已查明系譜中的父親不攜帶致病基因，則該病的遺傳方式為 斷依據(jù)是，判（3）按照（2）題中的假設(shè)求出系譜中下列概率:該對(duì)夫婦再生一患病孩子的概率:該對(duì)夫婦所生兒子中的患病概率:該對(duì)夫婦再生一患病兒子的概率:解析：（1 ）、患病性狀為隱性，、患者性狀為顯性。對(duì)于系譜在已知致病基因?yàn)殡[性的前提下，由于女兒 為患者而其父親仍屬正常，可肯定致病基因不在X染色體上，且系譜中兒為患者，父卻正常，也可肯定不屬伴對(duì)于系譜，在已知致病基因?yàn)轱@性的前提下，由于父親患病，女兒卻有正常者，故可肯定其致病基因不在

17、上，有女患者可否定伴 丫遺傳。Y遺傳;X染色體（2）由于系譜致病基因?yàn)殡[性，若為常染色體遺傳，患者的雙親中均應(yīng)含致病基因而題中已告知“父親不攜帶致病 基因”，故可推知致病基因不在常染色體上，也可否定伴丫遺傳，因此，中的致病基因應(yīng)位于X染色體上。（3）按照（2）題中的推斷，系譜為伴X隱性遺傳，可推知夫婦雙方的基因型應(yīng)為:出如下概率：該夫婦再生一患病孩子的概率為1/4 ;該夫婦所生兒子中的患病率為一患病兒子的概率為：1/2兒子出生率X兒子中的患病率夫： XBY婦：XBXb,據(jù)此可算1/2 （只在兒子中求），該夫婦再生=1/4 O答案：（1） C（2）伴X隱性遺傳夫婦雙方正常,父親不攜帶致病基因，表

18、明致病基因不在常染色體上，也不在丫染色體上孩子中有患者表明致病基因?yàn)殡[性,(3) 1/41/21/4F1全為黃色圓粒豌豆，F(xiàn)1自交得到F2,問在F2中與兩種親本表現(xiàn)型相同的個(gè)解析：由于色盲基因及其等位基因只存在于 （女性每人含兩人 X基因，男性每人含一個(gè) 性患者都有一個(gè)Xb,而女性患者含兩個(gè) Xb）在歐洲人群中，每2500個(gè)人中就有一個(gè)患此病。如一對(duì)健康的夫婦有一 ）A. 1/25B . 1/50C . 1/100D. 1/62515人，患者5人，男性患者例13.某工廠有男女職工各 200名，對(duì)他們進(jìn)行調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)，女性色盲基因的攜帶者為 11人。那么這個(gè)群體中色盲基因的頻率為多大？X染色體上，

19、而丫染色體上沒有，因此該等位基因的總數(shù) =200 X 2+200X 1=600 X基因），色盲基因的總數(shù)為 Xb=15X 1+5X 2+11 X 1=36 （女性攜帶者、男 ，因此色盲基因的基因頻率=36/600 X 100%=6% 答案：6% 例14.囊性纖維變性是一種常染色體遺傳病。患有此病的孩子，此后，該婦女又與健康的男子再婚。再婚的雙親生一孩子患該病的概率是多少？（a，則該婦女 ）才有可20%十算；求10%十算；求解析：由于雙親正常，卻生一病孩，可推知囊性纖維變性屬于常染色體隱性遺傳病，如把其控制基因記作 的基因型為Aa,這個(gè)婦女（Aa）與另一男子結(jié)婚，如若也生一病孩，此男子必須是雜合子（A能，所以本題的關(guān)鍵在于求出該男子是雜合子的概率。根據(jù)題意，如果設(shè)a的基因頻率為q,則有aa的基因頻率=qXq=1/2500 ,可得q=1/50 , A的基因型頻率 p=1-q=49/50。這樣雜合子 Aa的基因型頻率=2pq=2X 49/50 X 1/50沁1/25 ,又 考慮到雙親均為雜合子，后代出現(xiàn)隱性純合子aa的可能性是1/4，由此可得再生一病孩的可能性為1/25 X 1/4=1/100 ,故選Co 答案：C &生態(tài)學(xué)中的計(jì)算（1）計(jì)算某種群數(shù)量時(shí)，公式為 N:a=b:c 其中a表示第一次捕獲并標(biāo)記個(gè)體數(shù)量，b表示第二次捕獲數(shù)量，c表示在第二次捕獲個(gè)體中被標(biāo)記個(gè)體的數(shù)