专题二数据计算类,在高中生物教材中许多知识都可以量化，涉及的定量计算题主要是依据生物学原理，运用数学工具来解决生物学中的问题。计算题的考查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。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、遗传育种、基因频率、种群数量、食物链与能量流动等方面的内容。此类试题主要考查考生对生物学的基本概念原理和规律的应用，以及对各种生物量之间数量关系的理解。,类型1 过膜问的计算,1在真核细胞中，线粒体、叶绿体、细胞核为双层膜，细胞膜、液泡、 内质网、高尔基体为单层膜，核糖体、中心体无膜；原核细胞只考虑 细胞膜。 2肺泡壁、毛细血管壁、小肠绒毛壁、肾小管壁由单层上皮细胞构成， 物质通过这些壁要穿透2层膜。 3胞吞、胞吐形成具膜小泡要借助膜融合，并不是通过膜结构，即穿透 膜层数为0；另外，物质(如 mRNA等)通过核孔也不通过膜结构，所以 穿透膜层数同样为0。,【例1】 人的红细胞内血红蛋白携带的O2被B淋巴细胞利用以及在缺氧 条件下，某高等植物叶肉细胞中产生的二氧化碳用于自身细胞的光 合作用，这两个过程中O2和CO2至少分别要通过几层生物膜 () A4、2 B4、4 C6、4 D8、8 解析：血红蛋白携带的O2被B淋巴细胞利用时，O2从红细胞中出 来，并进入B淋巴细胞的线粒体中，因此共通过4层膜；“在缺氧条件 下，某高等植物叶肉细胞产生的二氧化碳”是在细胞基质中进行无氧 呼吸时产生的，如用于自身细胞的光合作用，只需通过叶绿体的2层 膜。 答案：A,1(2010泰州联考)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 分泌蛋白穿过的磷脂层数为 () A4 B2 C1 D0 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。 答案：D,类型2与光合作用和呼吸作用有关的计算,1解决围绕光合作用与呼吸作用的计算，首先要了解几组概念，第一 组：O2的总释放量、O2的净释放量、呼吸消耗O2量；第二组：CO2 的总吸收量、CO2的净吸收量、CO2释放量；第三组：光合作用产生 葡萄糖总量、光合作用葡萄糖净产生量、呼吸作用葡萄糖消耗量。 以上三组是相对应的三组，反映光合作用与呼吸作用的关系。具体 关系是： 光合作用O2的总释放量O2的净释放量呼吸作用消耗O2量 光合作用CO2的总吸收量CO2的净吸收量呼吸作用CO2释放量 光合作用产生葡萄糖总量光合作用葡萄糖净产生量呼吸作用葡 萄糖消耗量,2光合作用必须有光时才能进行，因此其与光照时间有关；而呼吸作 用每时每刻都在进行。 3相关计算还可依据光合作用与呼吸作用反应式来进行。根据化学计 算比例原理，可以将反应式简化如下： 光合作用：6CO2C6H12O66O2 有氧呼吸：C6H12O66O26CO2 无氧呼吸(产生酒精)：C6H12O62CO2,4围绕光合作用与呼吸作用其他知识点判断：(1)植物能正常生长的条 件：一昼夜葡萄糖净积累大于0；(2)CO2吸收量最大时的温度是光合 作用的最适温度；CO2释放量最大时的温度是呼吸作用的最适温度； (3)CO2吸收量为0时，不等于不进行光合作用，有可能呼吸作用释放 的CO2量正好等于光合作用吸收的CO2量。,【例2】 (高考题改编)以测定的CO2吸收量与释放量为指标，研究温度 对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响，结果如下表所示。下列 分析正确的是 (),A.光照相同时间，35时光合作用制造的有机物的量小于30时的量 B光照相同时间，在20条件下植物积累的有机物的量最多 C温度高于25时，光合作用制造的有机物的量开始减少 D光合作用净积累有机物量与呼吸作用消耗有机物量相等时的温度最可能是介于30至35之间 解析：表格中黑暗中CO2的释放量表示呼吸作用量，而光照下CO2的吸 收量表示净光合量，即“实际光合量呼吸作用量”，在35时光合作用 制造的有机物的量与30时相等，都是33.56.5 mg/h。积累量最多 时，光照下CO2的吸收量最多，此时的温度为25，在25时光合作用 实际量约为2.33.76 mg/h，此后光合作用实际量还在增加。由表格数 据特点可以看出，净光合量先增加后减少，而呼吸作用消耗量一直在增 加，所以二者相等的温度最可能是介于30至35之间。 答案：D,2用某植物测得如下数据： 若该植物处于白天均温30、晚上均温15、有效日照15 h环境 下，请预测该植物1 d中积累的葡萄糖为 () A315 mg B540 mg C765 mg D1 485 mg,解析：根据题意：有效日照15 h，白天均温30，CO2减少量88010151 320 mg，结合光合作用反应式，可算出净积累葡萄糖为900 mg，晚上均温15，共经过的时间是9 h，O2减少量8059144 mg，结合呼吸作用反应式，可算出消耗葡萄糖为135 mg，两者相减，可知一天中净积累葡萄糖为765 mg。 答案：C,类型3与中心法则有关的计算,1有关碱基互补配对规律的计算 (1)双链DNA中的两个互补的碱基相等；任意两个不互补的碱基之和 相等，并占全部碱基总数的50%。分别表示为：AT，GC，A GTCACTG50%。 (2)在双链DNA分子中，(AG)/(CT)1，不会因物种的改变而改 变。,(3)在双链DNA分子中的一条单链的(AG)/(CT)的值与另一条互补链 中(AG)/(CT)互为倒数。 (4)在DNA双链中(AT)/(CG)等于此DNA任一单链中的(AT)/(C G)的值。 (5)在双链DNA分子中，互补的两碱基和(如AT或CG)占全部碱基 的比等于其任何一条单链中该种碱基比例的比值，且等于其转录形成 的mRNA中该种比例的比值。,2有关DNA复制的计算 (1)一个双链DNA分子连续复制n次，可以形成2n个子代DNA分子， 且含有最初母链的DNA分子有2个，占所有子代DNA分子的比例为 1/2n1。 (2)复制n次所需含该碱基游离的脱氧核苷酸数M(2n1)，其中 M为所求的脱氧核苷酸在原来DNA分子中的数量。 (3)第n次复制，所需含该碱基游离的脱氧核苷酸数为M2n1。 3由DNA分子转录成mRNA分子的计算 (1)碱基数量上，在DNA单链和RNA分子上，互补碱基之和相等，并 且等于双链DNA的一半。 (2)互补碱基之和占各自总碱基的百分比在双链DNA、有意义链及其 互补链中恒等，并且等于RNA中与之配对的碱基之和的百分比。,4基因控制蛋白质合成的计算 (1)设mRNA上有n个密码子，除3个终止密码子外，mRNA上的其他 密码子都对应一个氨基酸，需要一个tRNA，所以密码子的数 量tRNA的数量氨基酸的数量nnn111。 (2)在基因控制蛋白质合成的过程中，DNA分子碱基数RNA分子碱 基数氨基酸数631。 (3)肽键数(得失水数)肽链数氨基酸数mRNA碱基数/3(DNA) 基因碱基数/6。,(4)DNA脱水数核苷酸总数DNA单链数c2；mRNA脱水数核苷酸总数mRNA单链数c1。 (5)DNA分子量核苷酸总分子量DNA脱水总分子量(6n)d18(c-2)； mRNA分子量核苷酸总分子量mRNA脱水总分子量(3n)d18(c-1)。,【例3】 某高等生物基因转录产生的mRNA含有52个密码子(一个终止密 码子)，则该基因复制一次最少能产生多少水分子？此mRNA指导合 成多肽时可产生多少个水分子？ 解析：mRNA是单链，52个密码子说明其至少含523156(个)核糖 核苷酸，故转录此mRNA的基因有脱氧核苷酸至少为1562 312(个)，其复制一次产生两个DNA分子，故脱下的水分子数适用公 式“脱下的水分子数单体数多聚体链的条数”，值为3122310 个。此mRNA指导合成多肽时，终止密码子没有对应具体的氨基 酸，故合成的多肽只有51个氨基酸，脱下的水分子为50个。 答案：310个、50个,生物体水量变化的原因是新陈代谢，产生水的代谢过程有氧化分解 和脱水缩合，如多肽的形成、DNA和RNA的合成、二糖和多糖的合成等；利用水的代谢过程主要是大分子物质的水解以及一些同化作用(光合作用的光反应)或异化作用(有氧呼吸第二阶段)的过程。所以，解答有关水量变化的问题时，首先必须明确相关物质的结构及形成过程；其次必须掌握相关代谢过程的反应以及一些相关公式或技巧，以提高解题效 率；最后要细心，避免反应式、公式的运用出错从而导致计算错误。,3(烟台期末)有一多肽，分子式为C55H70O19N10，将它彻底水解后， 得到下列四种氨基酸：谷氨酸(C5H9NO4)、甘氨酸(C2H5NO2)、丙 氨酸(C3H7NO2)、苯丙氨酸(C9H11NO2)。控制该多肽形成的基因 中至少含有碱基对() A10 B30 C60 D29 解析：由四种氨基酸的分子式知，每一个氨基酸都只含有一个氨 基，即只含一个N原子，由多肽的分子式中10个N原子可确定多肽有 10个氨基酸脱水缩合而成，根据氨基酸数目与基因碱基数目比例 16可知，控制该多肽形成的基因中至少含有30个碱基对。 答案：B,类型4有关遗传规律的计算,遗传变异及育种方面(如相关概率计算)运算的总原则是：参照孟德尔遗传 定律；多对性状每次只分析其中一对，然后再综合。 (1)一对相对性状遗传实验 AaAaAA、Aa、aa(121) 子代中AA占1/4、Aa占1/2、aa占1/4；纯合子(稳定遗传)占1/2、杂合 子占1/2；子代中去除aa(家系分析中常见)，则AA占1/3、Aa占2/3。 P2Aaaa(11) 子代中Aa占1/2、aa占1/2；纯合子(稳定遗传)占1/2、杂合子占1/2。,(2)两对或多对相对性状遗传实验 P1：AaBbAaBb后代的结合方式数4416；基因型339(两对先看一对，后综合)；表现型224，比例：A_B_A_bbaaB_aabb9331，其中能稳定遗传的 AABBAAbbaaBBaabb1111(为四种)；任一基因型概 率：如Aabb1/21/41/8。 P2:AaBbaabb后代的结合方式数414；基因型224(两对 先看一对，后综合)；表现型224，比例：AaBbAabbaaBbaabb1111，其中能稳定遗传的是 aabb(为一种)；任一基因型概率：如Aabb1/21/21/4。,(3)伴性遗传(常见的是伴X隐性遗传)分析 P1: XAXaXAYXAXA、XAXa、XAY、XaY(1111) 女儿全部正常，儿子中一半患病(常用于性别诊断)； 患病孩子概率为1/4，正常孩子概率为3/4； 生男生女患病比例不同，可判断为伴X遗传。 P2: XAXaXaYXAXa、XaXa、XAY、XaY(1111) 女儿、儿子中各有一半患病(不能进行性别诊断)； 患病孩子概率为1/2，正常孩子概率为1/2； 生男生女患病比例相同，可能与常染色体遗传相混淆。 P3: XaXaXAYXAXa、XaY(11)，可用于通过性状来区分性别。 以上结论在解题时要熟练运用，悉心体会其中的规律。,【例4】 假如水稻的高秆(D)对矮秆(d)为显性，抗瘟病(R)对易染病(r)为 显性。现有一高秆抗病的亲本水稻和矮杆易染病的亲本水稻杂交， 产生的F1再和隐性类型进行测交，结果如下图所示(此图基因表现 为自由组合)。请问F1的基因型为 (),ADdRR和ddRr BDdRr CDdRr和Ddrr DddRr 解析：F1和隐性类型测交，抗病与易感病之比为13，而高秆：矮秆11，说明F