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1、能力专题 3生物基本计算类提升要诀 定量计算题的取材主要涉及蛋白质、DNA、 光合作用与呼吸作用、 细胞分裂、遗传规律、基因频率与基因型频率、种群数量、食物链与 能量流动等方面的内容。该题型的核心在于通过定量计算考查学生对 相关概念、原理和生理过程的理解和掌握程度。 解题要诀 一、蛋白质的相关计算 典例精析已知氨基酸的平均相对分子质量为128，测得某蛋白质的 相对分子质量为 5 646， 则组成该蛋白质的氨基酸数、 肽链数以及 至少游离的氨基数分别为() A51、1、51 B51、2、2 C51、2、51 D44、2、2 解析解题时可采用 “列方程求解 ”的方法。设氨基酸数为 n，肽 链数为
2、x，则 n1285 646(nx)18，化简得 110n18x5 646。当 x1 时，n51.16；当 x2 时，n51。因此只有 B、C 两项的数值符合氨基酸数和肽链数。 又因为两条肽链上至少游离着 两个氨基，故 B 项正确。 答案B 押题训练 20如图是由n 个氨基酸组成的某蛋白质的结构图，其中二硫键 “SS”是蛋白质中连接两条肽链的一种化学键(SH SHSS2H)。下列说法正确的是 () A合成该蛋白质时生成 (n2)个水分子 B控制该蛋白质合成的基因的碱基数不超过6n C该蛋白质至少含有 (n2)个氧原子 D该蛋白质的水解产物增加了(2n4)个氢原子 答案A 解析解答这类题目的关键在
3、于总结计算规律， 并注意观察图示中 是否存在特殊的结构 (如环肽)或化学键 (如二硫键 )。图中的蛋白质 由 3 条肽链组成，其中1 条肽链形成了环肽，则该蛋白质含有(n 2)个肽键，合成该蛋白质时生成(n2)个水分子，故 A 正确；由 于指导该蛋白质合成的mRNA 中含有终止密码子，而终止密码子 不编码氨基酸，因此该mRNA 的碱基数大于 3n，控制该蛋白质合 成的基因的碱基数大于6n，故 B 错误；每个肽键中含 1 个氧原子， 每个游离的羧基中含2 个氧原子，所以该蛋白质至少含有n2 22(n2)个氧原子，故 C 错误；该蛋白质的肽键水解时需消耗 (n2)分子的水，破坏 2 个二硫键需要
4、4 个氢，所以该蛋白质的水 解产物增加了 2(n2)42n(个)氢原子，故 D 错误。 二、生物膜层数的相关计算 典例精析CO2从外界进入某绿色植物细胞完成光合作用，然后又通 过有氧呼吸被分解成CO2离开该细胞，共穿过多少层生物膜 () A6 层B8 层C10层D12 层 解析可先画出该过程的简图 (如图所示 )，再根据题意来解答。绿 色植物进行光合作用的场所是叶绿体； 葡萄糖在细胞质基质中完成 有氧呼吸的第一阶段， 由此产生的丙酮酸进入线粒体进行彻底的氧 化分解。 答案C 押题训练 21分泌蛋白在内质网腔折叠、初加工后，被运输到高尔基体进一步 加工、组装，最后释放到细胞外。这一过程中分泌蛋白
5、穿过的磷 脂分子层数为() A4 B2 C1 D0 答案D 解析分泌蛋白是以囊泡的形式，由内质网经高尔基体到细胞膜， 通过膜融合而分泌到细胞外的。 三、光合作用与细胞呼吸的相关计算 典例精析将生长状况相同的某种植物的叶片分成4 等份，在不同温 度下分别暗处理 1 h，再光照 1 h(光照强度相同 )，测其重量变化， 得到如下数据。由此可以得出的结论是() 组别一二三四 温度() 27 28 29 30 暗处理后重量变化 (mg) 1 2 3 1 光照后与暗处理前重量变化 (mg) 3 3 3 1 注净光合速率实际光合速率呼吸速率。 A该植物光合作用的最适温度是27 B该植物呼吸作用的最适温度是
6、29 C2729 的净光合速率相等 D30 下实际光合速率为2 mg h 1 解析从表中分析，光照1 小时，暗处理 1 小时，则在 27 时形 成的总光合量是3115 (mg)； 28 时形成的总光合量是32 27 (mg)；29 时形成的总光合量是3339 (mg)；30 时形成的总光合量是1113 (mg)。由此可知，该植物光合作 用的最适温度约是29 ，呼吸作用的最适温度也约为29 。再分 析净光合速率(即在光下的净光合速率)：27 时应为514 (mg)； 28 时应为 725 (mg)；29 时应为 936 (mg)， 27 29 下的净光合速率是不相等的。 30 下的实际光合速率
7、(即在光 下总光合速率 )为 3 mg/h。 答案B 押题训练 22将某种绿色植物的叶片放在特定的实验装置中，研究其在10 、 20 的温度条件下， 分别置于 5 klx、10 klx 光照和黑暗条件下的 光合作用和细胞呼吸， 结果如图。据图所做的推测中，正确的是 (双 选) () A该叶片在 20 、10 klx 的光照强度下，每小时光合作用固定 的 CO2量约是 8.25 mg B该叶片在 5 klx 光照强度下， 10 时积累的有机物比20 时 的少多 C该叶片在 10 、5 klx 的光照强度下， 每小时光合作用所产生 的 O2量是 3 mg D通过实验可知，叶片的净光合速率与温度和光
8、照强度均成正 比 答案AB 解析叶片在 20 、10 klx 时，每小时光合作用固定的CO2量是 (102)/2 (44/32)8.25 (mg)；在 5 klx 光照强度下， 10 时积累 的有机物比 20 时的多；在 10 、5 klx 的光照强度下每小时光 合作用所产生的O2量是(61)/23.5 (mg)；净光合速率与植物细 胞的呼吸速率和光合速率有关， 仅就图中曲线而言， 不能得出净光 合速率与温度和光照强度的关系。 四、细胞分裂相关数目计算 典例精析如果一个精原细胞核的DNA 分子都被 15N 标记，现只供 给该精原细胞含 14N 的原料，则其减数分裂产生的 4 个精子中， 含有
9、15N、14N 标记的 DNA 分子的精子所占比例依次为 (不考虑交 叉互换现象 ) () A100%、0 B50%、50% C50%、100% D100%、100% 解析依据题意画出减数分裂过程中染色体的变化简图(如图 1)。 由于染色体是由DNA 和蛋白质组成的，染色体的复制实际上是 DNA 分子的复制，而DNA 分子的复制是半保留复制，故可再画 出图 2 来帮助解题。 答案D 押题训练 23人体性母细胞在减数分裂的四分体时期，其四分体数、 着丝点数、 染色单体数和多核苷酸链数分别是 () A23、92、92 和 92 B46、46、92 和 46 C23、46、46 和 46 D23、4
10、6、92 和 184 答案D 解析联会后的每一对同源染色体含有四个染色单体，这叫做四分 体，四分体含有一对 (2 条)同源染色体或说4 个染色单体，每个染 色单体含一个双链DNA ，四分体中含 428 条多核苷酸链。人 体细胞含有 23 对同源染色体，则可根据上述关系计算出相应数据。 五、碱基相关计算 典例精析已知某双链 DNA 分子中，G 与 C 之和占全部碱基总数的 34%，其一条链中的 T 与 C 分别占该链碱基总数的32%和 18%， 则在它的互补链中， T 和 C 分别占该链碱基总数的 () A34%和 16% B34%和 18% C16%和 34% D32%和 18% 解析由“双链
11、 DNA 分子中， G 与 C 之和占全部碱基总数的 34%”知，一条链上 G 与 C 之和占该链碱基总数的34%，A 与 T 之和占该链碱基总数的66%，又已知 “T 与 C 分别占该链碱基总 数的 32%和 18%”，则该链上 A 占 34%、G 占 16%，故互补链上 T 和 C 分别占该链碱基总数的34%、16%。 答案A 押题训练 24已知一条完全标记上 15N 的 DNA 分子在只含14N 的培养基中经 n 次复制后，仅含 14N 的 DNA 分子总数与含15N 的 DNA 分子总数 之比为 71，则 n 是() A2 B3 C4 D5 答案C 解析该 DNA 分子经过 n 次复制
12、后得到 DNA 分子数为 2n个，其 中有 2 个 DNA 分子中各有一条链带有 15N 标记，故有 (2n2)/2 7/1，所以 n4。 六、遗传规律相关计算 典例精析已知某种植物花的颜色受若干对独立遗传的等位基因(相 关等位基因如果是1 对，则用 A 与 a 表示，如果是 2 对，则用 A 与 a、B 与 b 表示，如果是 3 对，则用 A 与 a、B 与 b、C 与 c 表 示，依此类推 )控制。现用该种植物中开红花的植株甲与开黄花的 纯合植株乙杂交， F1都开黄花， F1自花传粉产生 F2，F2的表现型 及比例为黄花红花 2737。下列说法不正确的是 () A花的颜色是由 3 对独立遗
13、传的等位基因控制 BF1的基因型为 AaBbCc CF2的黄花植株中纯合子占1/27 DF2的红花植株中自交后代不发生性状分离的占3/37 解析解答本题的关键是找出题中的关键信息，即“F2的表现型 及比例为黄花 红花 2737”。 在解题时可借助 “假设法”进行 判断。首先，假设花色受1 对等位基因控制，则F2中黄花和红花 的分离比应为 31，这与题中的比例2737 不相符，因此假设不 成立； 再假设花色受 2 对等位基因控制，且植株的基因型为A_B_ 时开黄花，其余开红花，由此可推知F2中黄花和红花的分离比应 为 97，这也与题中的比例2737 不相符，因此假设不成立；接 下来假设花色受 3
14、对等位基因控制，且植株的基因型为 A_B_C_ 时开黄花，其余开红花，由此可推知F2中黄花和红花的分离比为 2737，这与题中的分离比相符， 因此假设成立， 即花色由 3 对等 位基因控制，进而可推知B、C 两项正确。红花植株的基因型中至 少有一对等位基因是隐性纯合的，因此，红花植株的自交后代仍为 红花，即子代都不会发生性状分离。 答案D 押题训练 25人类的遗传病中，苯丙酮尿症、白化病、半乳糖血症均属于隐性 遗传病，三种性状都是独立遗传的。某夫妇，丈夫的父亲正常， 母亲患白化病，弟弟是苯丙酮尿症和半乳糖血症患者。妻子有一 个患以上三种病的妹妹，但父母正常。试分析这对正常夫妇生一 个同时患两种
15、遗传病子女的概率是 () A3/162 B7/162 C16/162 D27/162 答案B 解析总体思路：用分离定律解决组合问题。(1)设患苯丙酮尿症 的基因型为 aa，白化病为 bb，半乳糖血症为 cc。(2)根据题意，不 难推出丈夫的父母的基因型为：AaB_CcAabbCc；妻子的父母 的基因型分别为： AaBbCcAaBbCc。(3)由于夫妇都正常，因此， 他们都存在以下可能性： 丈夫：Aa2/3，Bb1，Cc2/3；妻子： Aa2/3，Bb2/3，Cc2/3。(4)他们后代患一种遗传病概率的情 况：苯丙酮尿症为 aa2/32/3 1/41/9，正常为 A_ 11/9 8/9； 白化病
16、为 bb2/31/41/6， 正常为 B_11/65/6； 半乳糖血症为cc2/3 2/31/41/9，正常为C_11/9 8/9。(5)具体只患两种病概率的情况：A_bbcc8/9 1/61/9 8/486，aaB_cc1/9 5/61/95/486，aabbC_1/9 1/68/9 8/486。所以，只患两种遗传病子女的概率8/4865/486 8/48621/4867/162。 七、基因频率相关计算 典例精析在调查某小麦种群时发现T(抗锈病)对 t(易感染)为显性。 在自然情况下，该小麦种群个体间可以自由传粉，据统计在该小 麦种群中，基因型为TT 的个体占 20%，基因型为Tt 的个体占 60%，基因型为 tt 的个体占 20%。假设该小麦种群突然大面积感 染锈病，致使易感染小麦在开花之前全部死亡，请计算该小麦种 群在感染锈病之前与感染锈病之后基因T 的频率分别是 () A50%和 50% B50%和 62.5% C62.5%和 50% D50%和 100% 解析本题
