高考生物复习专题攻略：生物学中的数学计算(课堂PPT).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,生物试题中的数学计算归纳,2009年高考复习专题攻略,1,专 题 要 点,在最近几年的高考理综（生物部分）试题中，生物学数学计算占到不小的比例。现予以归纳总结，主要有以下六种：,一、,氨基酸的脱水缩合,二、有丝分裂和减数分裂中的相关计算,三、光合作用和呼吸作用中的化学计算,四、遗传中的数学计算,五、基因频率和种群密度的计算,六、,生态系统能量流动规律的计算,2,一、氨基酸的脱水缩合,A,1,A,2,A,3,A,n,多肽（,n,1,）,H,2,O,2,1,2,4,3,1,3,5,7,9,5,6,6,8,4,7,5,1,4,9,1,8,7,1,6,6,8,14,（,9,7,）,2,14,3,由,n,个氨基酸脱水缩合形成有,m,条肽链组成的蛋白质，则该蛋白质中含有,(n,m),个肽键，失去,(n,m),个水分子。这样由,n,个氨基酸分子缩合成有,m,条肽链的蛋白质，至少含有氨基或羧基数目为,m,个，其相对分子质量则减少,(n,m)18,。,若氨基酸平均分子质量为,128,，则蛋白质的分子质量为：,128n,(n,m)18,110n,18m,。,肽键数失水数氨基酸总数肽链数,4,例题,1,氨基酸的平均分子量为,128,，测得某蛋白质分子量为,63212,，由此可以推断该蛋白质含有的肽链条数和氨基酸个数分别是,A,4,573 B,3,574,C,4,570 D,4,574,解析,氨基酸总数（,m,）肽链数（,n,）肽键数脱水数，依题得：,128m,（,m,n,）,18,63212,，,即,110m,18n,63212,，,63212110,的整数为：,m,574,，,余数,7218,的整数为：,n,4,。,答案：,D,5,例题,2,已知某蛋白质分子由两条多肽链组成，在合成蛋白质的过程中生成了,3010,21,g,的水。求指导合成蛋白质的基因中至少有碱基多少个？,解析,先求水的物质的量：,3010,21,g18g/mol,1/610,21,mol,求水分子数：,1/610,21,6.02310,23,100,求蛋白质中氨基酸数：,100,2,102,求基因中的碱基数：,1026,612,答案为,612,个。,6,真题,（,2008,年全国卷,4,题）,已知某种限制性内切酶在一线性,DNA,分子上有,3,个酶切位点，如图中箭头所指，如果该线性,DNA,分子在,3,个酶切位点上都被该酶切断，则会产生,a,、,b,、,c,、,d,四种不同长度的,DNA,片段。现有多个上述线性,DNA,分子，若在每个,DNA,分子上至少有一个酶切位点被该酶切断，则理论上讲，经该酶酶切后，这些线性,DNA,分子最多能产生长度不同的,DNA,片段种类数是,A.3 B.4,C.9 D.12,解析,因为有,3,个,酶切位点，每个,DNA,分子上至少有一个酶切位点被该酶切断，则可能的切割方式有以下九种：,a,a,a,。答案为：,C,7,真题,（,2008,年,高考上海卷,15,题,）,现有氨基酸,800,个，其中氨基总数为,810,个，羧基总数为,808,个，则由这些氨基酸合成的含有,2,条肽链的蛋白质共有肽键、氨基和羧基的数目依次分别为,A,798,、,2,和,2 B,798,、,12,和,10 C,799,、,1,和,1 D,799,、,11,和,9,解析,氨基酸,800,个，氨基总数为,810,个，羧基总数为,808,个，说明这些氨基酸中的,R,基中有,10,个氨基，,8,个羧基，所以用,800,个氨基酸合成的含,2,条肽链的蛋白质共有（,800-2,）,=798,个肽键、（,10+2,）个氨基、（,8+2,）个羧基。答案为：,B,8,二、有丝分裂和减数分裂中的相关计算,+,间期,染色体复制,后期,着丝点分裂,减,后期同源染色体分离,减,后期姐妹染色单体分离,一个精原细胞产生,2,种,4,个精子,一个卵原细胞产生,1,个卵细胞,9,项目,间期,前期,中期,后期,末期,染色体数,2N2N,2N,2N,4N,2N,DNA,含量,2a 4a,4a,4a,4a,2a,染色单体数,04N,4N,4N,0,0,假定正常体细胞核中染色体数为,2N,，,DNA,含量为,2a,，则染色体、,DNA,、染色单体的数目变化如上表。,(,一,),有丝分裂,10,时期,种类,精,(,卵,),原细胞,初级,精,(,卵,),母细胞,次级精,(,卵,),母细胞,精子细胞,(,卵细胞,),前、中期,后期,染色体数,2N,2N,N,2N,N,DNA,数,2C4C,4C,2C,2C,C,染色单体数,4N,4N,4N,0,0,(,二,),减数分裂,11,例题,3,某动物（,2N,10,）的若干精子中有,440,个核,DNA,分子。从理论上看，这些精子至少来源于多少个初级精母细胞,A,11,B,22,C,55,D,88,解析,该动物,1,个精子中含,5,个,DNA,分子，,1,个初级精母细胞产生,4,个精子，,440,（,54,）,22,。答案：,B,12,三、光合作用和呼吸作用中的化学计算,光合作用反应式：,6CO,2,12H,2,OC,6,H,12,O,6,6O,2,6H,2,O,呼吸作用反应式：,有氧：,C,6,H,12,O,6,6O,2,6H,2,O 6CO,2,12H,2,O,无氧：,C,6,H,12,O,6,2C,2,H,5,OH,2CO,2,13,光合作用实际产,O,2,量,实测,O,2,释放量呼吸作用耗,O,2,量,光合作用实际,CO,2,消耗量,实测,CO,2,消耗量呼吸作用,CO,2,释放量,光合作用,C,6,H,12,O,6,净生产量,光合作用实际,C,6,H,12,O,6,生产量呼吸作用,C,6,H,12,O,6,消耗量,14,例,4,将某一绿色植物置于密闭的玻璃容器内，在一定条件下不给光照，,CO,2,的含量每小时增加,8mg,，给予充足光照后，容器内,CO,2,的含量每小时减少,36mg,，若上述光照条件下光合作用每小时能产生葡萄糖,30mg,，请回答：,（,1,）比较在上述条件下，光照时呼吸作用的强度与黑暗时呼吸作用的强度差是,mg,。,（,2,）在光照时，该植物每小时葡萄糖净生产量是,mg,。,（,3,）若一昼夜中先光照,4,小时，接着放置在黑暗情况下,20,小时，该植物体内有机物含量变化,是（填增加或减少）,。,（,4,）若要使这株植物有更多的有机物积累，,你认为可采取的措施是,:,。,0,24.5,减少,延长光照时间降低夜间温度增加,CO,2,浓度,15,例,5,下图是在一定的,CO,2,浓度和温度下，某阳生植物,CO,2,的吸收量和光照强度的关系曲线，据图回答：,（,1,）该植物的呼吸速率为每小时释放,CO,2,mg/dm,2,。,（,2,）,b,点表示光合作用与呼吸作用速率,。,5,10,15,20,25,30,35,25,20,15,10,5,0,5,10,CO,2,吸收量,mg/dm,2,h,光照强度（,Klx,）,a,b,c,d,（,3,）若该植物叶面积为,10dm,2,，在光照强度为,25Klx,条件下光照,1,小时，则该植物光合作用,吸收,CO,2,mg/dm,2,；合成葡萄糖,mg,。,5,相等,250,170.5,16,5,10,15,20,25,30,35,25,20,15,10,5,0,5,10,CO,2,吸收量,mg/dm,2,h,光照强度（,Klx,）,a,b,c,d,（,4,）若白天光照强度较长时期为,b,该植物能否正常生长？为什么？,（,5,）若该植物为阴生植物，则,b,点应,向,移动。,不能正常生长。白天光照强度为,b,时，无有机物积累，而夜间消耗有机物，从全天来看，有机物的消耗多于积累，不能正常生长。,左,17,例题,6,在绿色植物的光合作用中，每放出,1,个氧分子要吸收,8,个波长为,6.8810,7,m,的光子。同时，每放出,1mol,氧气，植物储存,469kJ,的能量，绿色植物对光能利用的效率为,A,、,34%,B,、,37%,C,、,40%,D,、,29%,解析,放出,1,个氧分子所吸收的光：,E,1,h,hc/,6.6310,34,310,8,/6.8810,7,2.910,19,E,E,1,8,23.210,19,放出,1mol,氧气所吸收的光能：,23.210,19,6.0210,23,139710,3,（,J,）,转换效率：,46910,3,（,139710,3,）,33.6%,18,四、遗传中的数学计算,（一）碱基互补配对原则,双链,DNA,分子：,A,T,、,G,C,A,G,T,C,50%,（,A,G,）,/,（,T,C,）,1,A,1,T,2,、,T,1,A,2,、,G,1,C,2,、,C,1,G,2,（,A,1,T,1,）,/,（,G,1,C,1,）（,A,2,T,2,）,/,（,G,2,C,2,）,（,A,1,G,1,）,/,（,T,1,C,1,）（,T,2,C,2,）,/,（,A,2,G,2,）,A,1,+T,1,=,A,2,+T,2,+C,2,+G,2,A,2,+T,2,=,A+T,A+T+C+G,A,1,+T,1,+C,1,+G,1,19,RNA,分子：,DNARNA,A,D,U,R,、,T,D,A,R,、,C,D,G,R,、,G,D,C,R,A,R,U,R,G,R,C,R,1/2,（,A,D,T,D,G,D,C,D,）,例题,7,某,DNA,分子中含有,20%,的,G+C,，则由它转录成的,RNA,中,A,U,应为,A,、,10%B,、,20%C,、,40%D,、,80%,A,1,+T,1,=,A,2,+T,2,+C,2,+G,2,A,2,+T,2,=,A+T,A+T+C+G,A,1,+T,1,+C,1,+G,1,20,原,DNA,分子中,T=X,个,复制一代,DNA,分子数量,2,1,新合成2,1,-1,）个,需游离的,T,为,X,个,复制,n,代,DNA,分子数量,2,n,新合成,2,n,-1,个,需游离的,T,为（,2,n,-1,）,X,个,（二）,DNA,分子复制,中的数量关系,21,例题,8,在基因工程中，把选出的目的基因（共,1000,个脱氧核苷酸对，其中腺嘌呤脱氧核苷酸,460,个）放入,DNA,扩增仪中扩增四代，则在扩,增仪中至少应放入胞嘧啶脱氧核苷酸的个数是,A,600,B,640,C,8100,D,86400,解析：先计算基因中胞嘧啶数：根据,A,T,，,G,C,，算出,C,1000,460,540,，即,1,个基因中含有,540,个,C,；再算出基因扩增四代增加的,DNA,分子数,24,1,15,，所以至少放入,C,54015,8100,。答案：,C,22,（三）中心法则中的有关计算,DNARNA,蛋白质,DNA,碱基数量,n,转录,RNA,碱基数量,n/2,翻译,多肽,A,1,A,2,A,3,A,4,A,m,氨基酸数量,n/6,23,例题,9,一种动物体内的某种酶是由,2,条多肽链构成，含有,150,个肽键，则控制这个酶合成的基因中脱氧核苷酸的分子数至少是,A.450,个,B.456,个,C.906,个,D.912,个,解析,此酶共有氨基酸为,150,2,152,，一个密码子（三个碱基）决定一个氨基酸，基因是双链，转录时只是其中的一条链，即转录成一个密码子（三个碱基），基因中需六个碱基，也即六个脱氧核苷酸。,1526,912,，因此答案为,D,。,24,（四）、遗传规律中的几率计算,基因分离规律中几种特定的杂交组合,亲代,P,AAaa,AaAa,Aaaa,杂交 自交 测交,Aa,AA,Aa,aa,Aa,aa,基因型,1,1 2,1,1 1,表现型,1,3,1 1 1,杂合体,Aa,连续自交,n,代，其后代中杂合体,Aa,的几率是（,1/2,）,n,，纯合体（,AA,、,aa,）的几率是,1,（,1/2,）,n,。,25,自由组合规律几种特定的杂交组合,亲代,P,AABBaabb,AaBbaabb,杂交,测交,AaBb,AaBb Aabb aaBb aabb,基因型,1,1 1 1 1,表现型,1,1 1 1 1,26,自由组合规律几种特定的杂交组合,亲代,P,AaBb AaBb,自交,基因型,1/16,AABB AAbb aaBB aabb,AABb Aabb aaBb,AaBB,4/16,AaBb,表现型,9 3 3 1,2/16,分枝分析法：,AaBbAaBb,AaAa,和,BbBb,AaAa,1/4AA,、,2/4Aa,、,1/4aa,BbBb,1/4BB,、,2/4Bb,、,1/4bb,27,1/16AABB,2/16AABb,1/16AAbb,2/16AaBB,4/16AaBb,2/16Aabb,1/16aaBB,2/16aaBb,1/16aabb,1/4BB,2/4Bb,1/4bb,1/4BB,2/4Bb,1/4bb,1/4BB ,2/4Bb,1/4bb,1/4AA,2/4Aa,1/4aa,分枝分析法,28,性别决定与伴性遗传,X,B,X,B,X,b,Y,X,B,X,b,X,B,X,B,X,B,X,b,X,B,X,b,X,b,X,b,X,B,X,b,X,b,X,b,X,b,Y,X,B,Y,X,B,Y,X,b,Y,X,B,Y,X,B,Y,X,b,Y,29,1,、独立相乘（乘法定理）：两个或两个以上独立事件同时出现的概率是它们各自概率的乘积。如,A,事件的概率为,p,，,B,事件的概率为,q,，则,A,、,B,事件同时或相继发生的概率为：,遗传几率中的二大基本法则,P,（,AB,）,pq,30,2,、,互斥相加,（加法定理）：若两个事件是非此即彼的或互相排斥的，则出现这一事件或另一事件的概率是两个事件的各自概率之和。如事件,A,与,B,互斥，,A,的概率为,p,，,B,的概率为,q,，则,A,与,B,中任何一事件出现的概率为：,P,（,A,B,）,p,q,推论：两对立事件（必有一个发生的两个互斥事件）的概率之和为,1,。如生男概率生女概率,1,；正常概率患病概率,1,。,31,例题,10,人类的多指是一种显性遗传病，白化病是一种隐性遗传病，已知控制这两种疾病的等位基因都在常染色体上，而且都是独立遗传的。在一个家庭中父亲是多指，母亲正常，他们有一个患白化病但手指正常的孩子，则下一个孩子正常或同时患有此两种疾病的几率分别是：,A,、,3/4,B,、,3/8,，,1/8,C,、,1/4,D,、,1/4,，,1/8,解析,设控制多指基因为,P,，控制白化病基因为,a,，则父母和孩子可能的基因型为：,父,P,A,，母,ppA,，患病孩子,ppaa,。由患病孩,子的隐性基因，可推知父亲为,PpAa,，母亲为,ppAa,。下一个孩子正常为,ppA,（,1/23/4,3/8,）,同时患两病的个体为,Ppaa(1/21/4,1/8,）。即正确答案为,B,32,例题,11,为了说明近亲结婚的危害性，某医生向学员分析讲解了下列有白化病和色盲两种遗传病的家族系谱图。设白化病的致病基因为,a,，色盲的致病基因为,b,。请回答：,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,）写出下列个体可能的基因型：,8,；,10,。,（,2,）若,8,和,10,结婚，生育子女中只患白化病或色盲一种遗传病的概率为,；同时患两种遗传病的概率为,。,（,3,）若,9,和,7,结婚，子女中可能患的遗传病是,，,发病的概率为,。,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,aaX,B,X,B,或,aaX,B,X,b,AAX,b,Y,或,AaX,b,Y,5/12,1/12,白化病和色盲病,5/12,33,五、,基因频率和种群密度的计算,基因频率：,设一对同源染色体（不含性染色体）上的等位基因,A,和,a,的基因频率分别为,p,和,q,，,A,对,a,是显性，则显性个体的基因型及其频率为：,p,2,AA,2pqAa,，隐性个体的基因型及其频率为：,q,2,aa,。,（,p,q,）,2,p,2,2pq,q,2,1,p,q,1,AA Aa aa,A,A,总,/,（,A,总,a,总,）,AA,1/2Aa,a,a,总,/,（,A,总,a,总,）,aa,1/2Aa,A,a,1,34,例题,12,某校的一个生物兴趣小组在研究性学习活动中，开展了色盲普查活动，他们先从学校的,1800,名学生中随机抽取了,180,名学生（男女生各一半）作为首批调查对象，结果有女性色盲患者,3,人、男性色盲患者,8,人，女性色盲基因携带者,13,人。则在该校全体学生中色盲基因的频率是,A,、,10%,B,、,20%,C,、,80%,D,、,90%,解析,X,b,32,131,81,27,X,B,X,b,902,901,270,X,b,的基因频率为：,X,b,/,（,X,B,X,b,）,27/270,10%,35,种群密度：,标志重捕法：,Na,bc,，其中,N,表示动物种群数量，,a,表示第一次捕获并标志的个体数量，,b,表示第二次捕获的个体数量，,c,表示第二次捕获的个体中有标志的个体数量。,样方调查法：N,为某一定面积内植物种群数量，,a,、,b,、,c,、,d,、,e,分别为五个形状、大小一致的小样方内植物个体数量，则,N,（,a,b,c,d,e,）,/5,36,例题,13,调查某草原田鼠数量时，在设置,1,公顷的调查区内，放置,100,个捕鼠笼，一夜间捕获,32,只鼠，将捕获的鼠经标记后在原地释放。一段时期后，在同一地方再放置同样数量的捕鼠笼，这次共捕获,30,只鼠，其中有上次标记的个体,10,只。该地区田鼠的种群个体数是,A,、,30,只,B,、,32,只,C,、,64,只,D,、,96,只,解析,根据公式：,N a,bc,N,323010,96,只,即答案为,D,。,37,六、,生态系统能量流动规律的计算,能量沿食物链（食物网）单向流动，并按,10%,至,20%,的平均传递效率逐级递减。,ABCDE,1,2,3,4,5,E,D,C,B,A,1,5,10,25,100,125,1000,625,10000,3125,10%,20%,1/10,1/5,38,例题,14,在南极洲的一条食物链为：浮游植物小鱼海豹虎鲸。若虎鲸增加,1KJ,能量，从理论上计算最少要消耗浮游植物的能量是,A,、,1KJ,B,、,10KJ,C,、,125KJ,D,、,1000KJ,解析,最少消耗要按,20%,（,1/5,）的传递效率计算。即：,11/51/51/5,125KJ,。答案为,C,。,39,谢谢！,40,