高中生物计算教程

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1、高中生物学教学课件高中生物学教学课件 高中生物学专题总复习高中生物学专题总复习 生物学中的计生物学中的计 算算 高中生物学计算题题型高中生物学计算题题型 ： 一、有关蛋白质、一、有关蛋白质、DNADNA等的计算。等的计算。 二、有关二、有关光合作用、呼吸作用的计算。光合作用、呼吸作用的计算。 三、关于细胞分裂的计算。三、关于细胞分裂的计算。 四、遗传学中的计算。四、遗传学中的计算。 五、基因频率的计算。五、基因频率的计算。 六、生态系统中能量流动的计算。六、生态系统中能量流动的计算。 七、种群大小的计算。七、种群大小的计算。 八、其它计算八、其它计算 一、有一、有关蛋白质、关蛋白质、DNADN

2、A等的计算等的计算 这类题目主要考查对蛋白质结构的认这类题目主要考查对蛋白质结构的认 识及基因表达过程的理解。识及基因表达过程的理解。 答案：(51-2)18+6888 5332306 s s s 1 2 s s s 例题：例题：胰岛素由两条肽链构成，共51个氨基酸，且两条 链之间有三个-S-S-键相连，问合成胰岛素的时候分子量共减 少了多少？合成胰岛素的基因中至少含有多少个碱基？ 例题：例题：氨基酸残基的平均分子量为120 ，可溶性蛋白质的平均密度为1.33g/cm3，计 算： 含有270个氨基酸的蛋白质，其单个分 子的重量是多少？ 蛋白质分子量（270个氨基酸）27012032400 1个

3、这种蛋白质分子的重量324006.021023 5.381020（） 这种蛋白质分子的单个分子的体积？ 蛋白质单个分子的体积5.3810201.334.051020（cm3 ） 这种蛋白质分子能否在厚度为10nm的 细胞膜内?假定该分子为球形。 该球形体积4/3r3 即4.0510204/33.14r3 r2.13107（cm）2.13nm 其直径2r4.26nm 故该分子能放入10nm的细胞膜中。 例题：例题： T7噬菌体DNA，其双螺旋链的分子 量为2.5107。设核苷酸对平均分子量为650，相邻 的两对碱基对间距离0.34nm，请计算T7唾菌体DNA长 度。 2.51076500.341

4、.3104（nm）13m 编码104个氨基酸组成的细胞色素的基因的碱基 对数至少有多少? 编码104个氨基酸的基因中碱基对数是：1043312 基因长度3120.34106（nm）0.11m 例题：设氨基酸残基平均分子量为120，核 苷酸残基分子量为320，试计算编码分子量是75000 的蛋白质的信使RNA的分子量。 蛋白质中氨基酸数目75000120625 mRNA的核苷酸数目62531875 mRNA的分子量18753206105 例题：若大肠杆菌DNA复制时每秒钟移动距 离是750个碱基对，计算大肠杆菌RNA酶（104个氨 基酸）基因的复制时间。 基因的碱基对数1043312 基因复制时

5、间3127500.416（s） 例题：已知某蛋白质分子由2条多肽链组成 ，在合成该蛋白质的过程中生成了3010-21g的 水。问指导合成该蛋白质的基因中至少有碱基多 少个？（要求写出计算过程） 解析 先求水的物质的量 求出水的分子个数 设为n，则1/610-216.0231023=100个; 求出该蛋白质中氨基酸的数目，设为y，则y=1002=102个。 求基因中的碱基数目，设为x，x=10232=612个 答案：612个 例题：假如一个DNA分子含有1000个碱基对， 将这个DNA分子放在用32P标记的脱氧核苷酸的培养液 中让其复制一次，则新形成的DNA分子的分子量比原 来增加了（ ） A1

6、000 B2000 C500 D无法确定 解析 在自然界中，磷元素主要是以31P状态存在，31P的原子核中有15个 质子和16个中子，原子质量是31，按题意亲代DNA分子中的P是31P。32P的原子 核中有15个质子和17个中子，原子质量是32，32P的原子质量比31P大1。DNA复 制是半保留复制，亲代DNA分子放在含有32P的培养基中培养，复制一次，子代 DNA分子中一条链上含31P，另一条链中含32P。由于亲代DNA分子有1000个碱基 对，单链为1000个碱基，分别以这两条单链为模板合成的子代DNA分子中，每 条单链也是1000个碱。脱氧核甘酸是由一分子磷酸，一分子脱氧核糖和一分子 含

7、氮碱基组成。所以子代DNA分子中一条链上有1000个31P，另一条链上有 100032P；亲代DNA分子中两条链是均是31P，所以子代DNA分子的分子量比亲代 DNA分子增加了1000。 答案 A 例题：分析一个DNA分子时发现，含有30%的腺嘌呤，由 此可知该分子中一条链上鸟嘌呤含量的最大值可占此链碱基总 数的 %。 C+G=1230%=30% 练习 某DNA分子的一条链上A+T占碱基总数的34%，且这条 链上的C占碱基总数的28%，那么，对应的另一条互 补链上的C应占碱基总数的比例 。 100-（34+28）100=38% 练习 某信使RNA分子的碱基中，U占领20%，A占10%，则转 录

8、该信使RNA的DNA片段中C占 %。 100-（10+20）2=35% 例题：RNA上共有30个碱基。其 中AG12 问DNA上CT？ 法一：由已知A3G312 可知T1C112 再推出A2G212 那么T2C218。 故 CT181230 法二：由RNA上共有30个碱基可知作为模板的DNA上共有60个碱基。 而在DNA上AGCT 故CT30 解答 ： 心中三条线 3 2 1 RNA DNA 生物化学综合练习 称取某多肽415g，在小肠液作用 下完全水解得到505g物质。经分析知道组成此多肽的氨基酸的 平均相对分子质量为100，此多肽由甘氨酸、丙氨酸、半胱氨酸 3种氨基酸组成，每摩尔此多肽含元

9、素51mol（个半胱氨酸 分子中含元素个）。计算并回答： 1小肠液为多肽的水解提供的物质是 。 2一分子该多肽由 个氨基酸组成。 3此多肽分子中三种氨基酸的数量比是 。 4控制此多肽合成的基因片段最少有脱氧核苷酸 个。 5此多肽415g，用硫酸把它分解成氨盐后，加过量的碱中和， 能够得到多少氨气? 660g甘氨酸和500mL 2molL1的NaOH充分反应，能够生成 甘氨酸的钠盐 g。 【参考答案】 本题考查学生综合运用生物学与化学知识的能力。 1小肠液中含有淀粉酶、麦芽糖酶、脂肪酸和肽酶，能将多肽水解的是肽酶。 2解法：由题意可知415g多肽完全水解需要水50541590（g），形成415g

10、此种多肽要 脱去水90g，形成415g此多肽时需氨基酸505/1005.05（mol），脱水90/185（mol），从 而可知形成此多肽时，氨基酸数与脱去水分子数之比为5.05/5101/100，形成此多肽时， 脱去的水分子数氨基酸数1，由此可分析，此多肽为101肽；解法：设此多肽是由n个 氨基酸分子缩合形成，则可得到这样的比例：100n/(18n8)505/(505415)，则此解得n 101。 3由题意可知，一分子此多肽中含半胱氨酸51个，设一分子此多肽中有甘氨酸个，则一 分子此多肽含丙氨酸（10151）（50）个。根据多肽形成过程可知，101100 511217579（50），5，则3种

11、氨基酸数量比为54551。 4在DNA合成蛋白质过程中，存在以下规律，DNA（基因）中碱基数（脱氧核苷数）mRNA 碱基数（核糖核苷酸数）蛋白质中氨基酸数631，故需基因中的核苷酸数为： 6101606个。 5415g此多肽含N：10114（10110010018）41570.78。由于碱过量，N全部 转化为NH3，其总量为：70 7(14/17)86g， 6设能生成甘氨酸的钠盐g，由甘氨酸与氢氧化钠反应的方程式可知碱过量，则 NH2CH2COOHNaOHNH2CH2COONaH2O 75 97 60 75/6097/ 77.6（g） 1肽酶 2101个 354551 4606个 586g 6

12、77.6g 二、有关光合作用、呼吸作用的计算二、有关光合作用、呼吸作用的计算 近几年来高考中屡次出现这类题目，而对这两大 生命过程的考查主要从两者之间的联系切入。（1、对 植物来讲，光合作用和呼吸作用是可以同时进行的， 而在黑暗中则只进行呼吸作用，有光时，光合作用大 于呼吸作用时植物将净吸收CO2、光合作用小于呼吸作 用时植物将净放出CO2。2、呼吸作用又分为有氧呼吸 和无氧呼吸两种。）这些题目往往可以很方便地考查 学生解题时的思维能力,这是出题中的重点。要引起注 意。 例题：右图表示某种植 物的非绿色器官在不同氧浓度 下O2吸收量和CO2释放量的变 化，请据图回答：当外界氧浓 度为4%5%时

13、，该器官CO2释 放量的相对值为0.6，而O2的 吸收量的相对值为0.4。此时 无氧呼吸消耗葡萄糖的相对值 约相当于有氧呼吸的 倍 ，释放的能量约相当于有氧呼 吸的 倍，转移到ATP中 的能量约相当于有氧呼吸的 倍。 P 51015 CO2的释放量 O2的吸收量 0.6 1.5 0.1 0.08 例题：酵母菌在有氧条件下，有氧呼吸与无 氧发酵同时进行。测定一定量的酵母菌在1小时内吸 收O2 的量与放出CO2的量；O2吸收量是144.4ml，CO2 的放出量是224ml。如果等量的酵母菌在一定时间内 共分解了660g葡萄糖。那么酵母菌： 、通过有氧呼吸消耗了 mg葡萄糖 。 、发酵产生了 mg酒

14、精。 2.2105 224890 呼吸作用的两种方式： 有氧呼吸：反应为： C6H12O6+6O2-6CO2+12H2O+能量(2870) 无氧呼吸：反应为： C6H1206-2C2H5OH+2CO2+能量(196.65) 酶 酶 例题：有一位科学家做了这样一个实验，将10g叶肉细胞中 的叶绿体和线粒体分离开来，在离体条件下分别测定其光合作 用中CO2的吸收量和呼吸作用中CO2的释放量，下图A曲线表示： 分别在15和30条件下，测定叶绿体在不同光照和不同温度 条件下每小时CO2的吸收量；下图B曲线表示：在不同温度条件 下测得的线粒体呼吸作用每小时CO2的释放量。请仔细分析后回 答下列问题： (

15、1)在温度为30，光照为8000勒克斯的条件下，离体叶绿体的 光合作用强度为 gh/10g；在温度为15，光照为8000勒 克斯时，离体叶绿体的光合作用强度为 g/h/10g。在光照强 度相同，温度不同的的条件下，光合作用强度不同，是因为受光 合作用的 过程的限制。 (2)离体线粒体在温度为 15和30时的呼吸作用强度分别为 gh/10g和 gh/10g。 (3)假定离体叶绿体和线粒体与在叶肉细胞内的生理活性基本一 致，在30条件下的叶肉细胞内既不吸收CO2也不释放CO2的光照 强度为 勒克斯，此时光合作用正好补偿呼吸作用的消耗 ，呼吸作用所释放出的CO2正好用于 。 (4)假定离体叶绿体和线粒体与在叶肉细胞内的生理活性基本一 致，在温度为30，光照强度为8000勒克斯时，光照10h，然后转 入无光条件下，温度也为30时，10克叶肉组织一昼夜能积累葡 萄糖 g。如果黑暗条件下的温度平均为15，则10克叶 肉组织积累葡萄糖 g。 暗反应 0.751.5 1500 光合作用 30 36.5 三