高三復習專題-生物學中的數(shù)學計算

1、2022-2-11生物學中的數(shù)學計算2022-2-12一、氨基酸的脫水縮合A1A2A3An多肽（n1）H2O21243135795668475149187166814（97）2142022-2-13 由n個氨基酸脫水縮合形成有 m條肽鏈組成的蛋白質(zhì)，則該蛋白質(zhì)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(zhì)，至少含有氨基或羧基數(shù)目為m個，其相對分子質(zhì)量則減少(nm)18。 若氨基酸平均分子質(zhì)量為128，則蛋白質(zhì)的分子質(zhì)量為：128n (nm)18110n18m。肽鍵數(shù)失水數(shù)氨基酸總數(shù)肽鏈數(shù)肽鍵數(shù)失水數(shù)氨基酸總數(shù)肽鏈數(shù)2022-2-14例題1氨基酸的平均分

2、子量為128，測得某蛋白質(zhì)分子量為63212，由此可以推斷該蛋白質(zhì)含有的肽鏈條數(shù)和氨基酸個數(shù)分別是A4573 B3574 C4570 D4574解析氨基酸總數(shù)（m）肽鏈數(shù)（n）肽鍵數(shù)脫水數(shù)，依題得：128m（mn）1863212，即110m18n63212，63212110的整數(shù)為：m574，余數(shù)7218的整數(shù)為：n4。答案：D2022-2-15例題2已知某蛋白質(zhì)分子由兩條多肽鏈組成，在合成蛋白質(zhì)的過程中生成了3.01021g的水。求指導合成蛋白質(zhì)的基因中至少有堿基多少個？解析先求水的物質(zhì)的量：3.01021g18g/mol1/61021mol求水分子數(shù)： 1/610216.023102310

3、0求蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)：1002102求基因中的堿基數(shù)：1026612答案為612個。2022-2-16二、有絲分裂和減數(shù)分裂中的相關計算+間期染色體復制后期著絲點分裂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(chǎn)生2種4個精子一個卵原細胞產(chǎn)生1個卵細胞2022-2-17項目間期前期中期后期末期染色體數(shù)2N2N2N2N4N2NDNA含量2a 4a4a4a4a2a染色單體數(shù)04N4N4N00假定正常體細胞核中染色體數(shù)為2N，DNA含量為2a，則染色體、DNA、染色單體的數(shù)目變化如上表。(一)有絲分裂2022-2-18 時期種類精(卵)原細胞初級精(卵)母細胞次級精(卵)母細胞精子細胞(卵

4、細胞)前、中期后期染色體數(shù)2N2NN2NNDNA數(shù)2C4C4C2C2CC染色單體數(shù)4N4N4N00(二)減數(shù)分裂2022-2-19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(chǎn)生4個精子，440（54）22。答案：B2022-2-110三、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：C6H12O66O26H2O 6CO212H2O無氧：C6H12O62C2H5OH2CO22022-2

5、-111光合作用實際產(chǎn)光合作用實際產(chǎn)O O2 2量量實測實測O O2 2釋放量呼吸作用耗釋放量呼吸作用耗O O2 2量量光合作用實際光合作用實際COCO2 2消耗量消耗量實測實測COCO2 2消耗量呼吸作用消耗量呼吸作用COCO2 2釋放量釋放量光合作用光合作用C C6 6H H1212O O6 6凈生產(chǎn)量凈生產(chǎn)量光合作用實際光合作用實際C C6 6H H1212O O6 6生產(chǎn)量呼吸作用生產(chǎn)量呼吸作用C C6 6H H1212O O6 6消耗量消耗量2022-2-112例4將某一綠色植物置于密閉的玻璃容器內(nèi)，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(nèi)CO2的含

6、量每小時減少36mg，若上述光照條件下光合作用每小時能產(chǎn)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(chǎn)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(nèi)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: 。024.5減少延長光照時間降低夜間溫度增加CO2濃度2022-2-113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(jù)圖回答：（1）該植物的呼吸速率為每小時釋放CO2mg/dm2。（

7、2）b點表示光合作用與呼吸作用速率。51015202530352520151050510CO2吸收量mg/dm2h光照強度（Klx）abcd（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CO2 mg/dm2；合成葡萄糖mg。5相等250170.52022-2-11451015202530352520151050510CO2吸收量mg/dm2h光照強度（Klx）abcd（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

8、機物的消耗多于積累，不能正常生長。左2022-2-115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(zhuǎn)換效率：469103（1397103）33.6%2022-2-116四、遺傳中的數(shù)學計算（一）堿基互補配對原則雙鏈DNA分子：AT、GC

9、AGTC50%（A G ）/（T C ）1 A1T2、T1A2、G1C2、C1G2（A1T1）/（G1C1）（A2T2）/（G2C2）（A1G1）/（T1C1）（T2C2）/（A2G2）A A1 1+T+T1 1= =A A2 2+T+T2 2+C+C2 2+G+G2 2A A2 2+T+T2 2= =A+TA+TA+T+C+GA+T+C+GA A1 1+T+T1 1+C+C1 1+G+G1 12022-2-117RNA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(zhuǎn)錄成的RNA中AU應為 A、1

10、0% B、20% C、40% D、80%A A1 1+T+T1 1= =A A2 2+T+T2 2+C+C2 2+G+G2 2A A2 2+T+T2 2= =A+TA+TA+T+C+GA+T+C+GA A1 1+T+T1 1+C+C1 1+G+G1 12022-2-118原原DNADNA分子中分子中T=XT=X個個復制復制一一代代 DNADNA分子數(shù)量分子數(shù)量2 21 1 新合成新合成（2 21 1-1-1）個個 需游離的需游離的T T為為X X個個復制復制n n代代DNADNA分子數(shù)量分子數(shù)量2 2n n新合成新合成2 2n n-1-1個個需游離的需游離的T T為為（2 2n n-1-1）X

11、 X個個（二）DNA分子復制中的數(shù)量關系2022-2-119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(shù)是A600 B640C8100D86400解析：先計算基因中胞嘧啶數(shù)：根據(jù)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(shù)24115，所以至少放入C540158100。答案：C2022-2-120（三）中心法則中的有關計算DNARNA蛋白質(zhì)DNA堿基數(shù)量n轉(zhuǎn)錄RNA 堿基數(shù)量n/2翻譯多肽A1A2A3A4Am氨基酸數(shù)

12、量n/62022-2-121例題9一種動物體內(nèi)的某種酶是由2條多肽鏈構(gòu)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(shù)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(zhuǎn)錄時只是其中的一條鏈，即轉(zhuǎn)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 。2022-2-122（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P AAaa AaAa Aaaa雜交 自交 測交Aa AAAaaa Aaaa基因型 1 1 2 11

13、 1表現(xiàn)型 1 31 1 1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。2022-2-123自由組合規(guī)律幾種特定的雜交組合親代PAABBaabb AaBbaabb 雜交 測交 AaBb AaBb Aabb aaBb aabb基因型11 1 1 1表現(xiàn)型11 1 1 1 2022-2-124自由組合規(guī)律幾種特定的雜交組合親代P AaBb AaBb 自交基因型 1/16AABB AAbb aaBB aabb AABb Aabb aaBb AaBB 4/16AaBb表現(xiàn)型 9 3 3 1 2/16分枝分析法：AaBbAaBbAaAa和B

14、bBbAaAa 1/4AA、2/4Aa、1/4aaBbBb 1/4BB、2/4Bb、1/4bb2022-2-1251/16AABB2/16AABb1/16AAbb2/16AaBB4/16AaBb2/16Aabb1/16aaBB2/16aaBb1/16aabb1/4BB2/4Bb1/4bb 1/4BB2/4Bb1/4bb 1/4BB 2/4Bb1/4bb 1/4AA2/4Aa1/4aa分枝分析法2022-2-126性別決定與伴性遺傳XBXBXbYXBXbXBXBXBXbXBXbXbXbXBXbXbXbXbYXBYXBYXbYXBYXBYXbY2022-2-1271、獨立相乘（乘法定理）：兩個或兩

15、個以上獨立事件同時出現(xiàn)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：P（AB）pq遺傳幾率中的二大基本法則2022-2-1282、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(xiàn)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(xiàn)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。2022-2-129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

16、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、3/4 B、3/8，1/8 C、1/4 D、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B2022-2-130例題11為了說明近親結(jié)婚的危害性，某醫(yī)生向?qū)W員分析講解了下列有白化病和色盲兩種

17、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：示正常男女示色盲男女示白化男女示白化、色盲兼患男女（1）寫出下列個體可能的基因型： 8 ； 10 。（2）若8和10結(jié)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(jié)婚，子女中可能患的遺傳病是 ，發(fā)病的概率為 。12345678910 aaXaaXB BX XB B或或aaXaaXB BX Xb bAAXAAXb bY Y或或AaXAaXb bY Y5/125/121/121/12白化病和色盲病白化病和色盲病5/125/122022-2-131五、基因頻率和種群密度的計算基因頻率

18、：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）2p22pqq21pq1 AA Aa aa AA總/（A總a總）AA1/2Aaaa總/（A總a總） aa1/2Aa Aa1 2022-2-132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(diào)查對象，結(jié)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Xb321318127XBXb 902901270Xb的基因頻率為：Xb /（ XBXb ） 27/270 10%2022-2-133種群密度：標志重捕法：Na