高三生物第二轮复习.docx
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高三生物第二轮复习
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生物题的计算和解题技巧
【高考说明】生物计算题在历年高考中都有出现.如何提高计算题的解题方法,节省解题的时间,是广大学生所期盼的.本专题专门归纳了生物的计算题类型,及其相应的解题方法.旨在提高学生的解题能力.
【计算类型】
1.核酸，蛋白质及及基因控制蛋白质合成中的计算
双链DNA
单链α
单链β
以α形成的mRNA
A=T
A≠T
A≠T
A≠U
G=C
G≠C
G≠C
G≠C
（A+T）/（C+G）=k（k≠1）
（A+T）/（C+G）=k（k≠1）
（A+T）/（C+G）=k（k≠1）
（A+u）/（C+G）=k
（A+G）/（C+T）=1
（A+G）/（C+T）=a（a≠1）
（A+G）/（C+T）=1/a（a≠1）
（A+G）/（C+u）=1/a
①某蛋白质中氨基酸数目：
对应mRNA碱基数目：
对应DNA碱基数目=1：
3：
6
②蛋白质分子量=nA-（n-X）×18（A为氨基酸分子量，n为氨基酸数目，X为肽链条数）③基因的分子量=nA-（n-2）×18（A为核苷酸分子量，n为核苷酸数目）
（1）与氨基酸、肽键、肽链、水分子数目有关的计算题
例：
某激素由A、B两条肽链按一定方式构成，现已知这两条肽链中共有氨基酸n个，那么这激素中肽键个数应是（）
A.n+1B.nC.n-1D.n-2
【解析】：
本题是考查学生对知识的概括能力和抽象思维能力。
学生可以根据题目所示明的有两条肽链，每条肽链中至少有一个氨基和一个羧基未参与组成肽键，所以氨基酸数目和肽键数目就相差1个，两条肽链，那么当然就是n-2了。
或者学生可以根据平时掌握的氨基酸、肽键和肽链的关系，即氨基酸数目=肽键（或脱去的水分子）数目+肽链数目，马上找到正确答案D。
例题：
（2005年上海高考，30）某22肽被水解成1个4肽，2个3肽，2个6肽，则这些短肽的氨基总数的最小值及肽键总数依次是
A．618B．518C．517D．617
解析：
本题考查多肽结构中氨基、肽键的计算。
一条肽链，一端是游离的氨基，一端是游离的羧基，R基中也可以有氨基和羧基。
所以每个短肽中至少有一个氨基，题目中水解成的短肽共五个，氨基总数的最小值应是5个。
每条肽链中的肽键数等于氨基酸数减1，肽键总数=1×（4-1）+2×（3-1）+2×（6-1）=17
答案：
C
（2）与氨基酸、信使RNA上的碱基、DNA（基因）上的碱基有关的计算题
信使RNA上决定一个氨基酸的三个相邻碱基称为一个密码子，决定一个氨基酸，信使RNA是以DNA（基因）一条链为模板转录生成的，所以，DNA分子碱基数：
RNA分子碱基数：
氨基酸数=6：
3：
1
例题：
（2005年高考上海卷，14）一段原核生物的mRNA通过翻译可合成一条含有11个肽键的多肽，则此mRNA分子至少含有的碱基个数及合成这段多肽需要的tRNA个数，依次为
A．3311B．3612C．1236D．1136
解析：
一条含有11个肽键的多肽是由12个氨基酸缩合形成的。
mRNA上三个碱基决定一个氨基酸，则此mRNA分子至少含有的碱基36个，一个氨基酸需要一个tRNA转运，共需要12个tRNA。
答案:
B
例：
一条多肽链中有氨基酸1000个，则作为合成该多肽链模板的信使RNA和用来转录该信使RNA的基因分别至少有碱基（）
A．3000个和3000个B.1000个和3000个
C．1000个和4000个D.3000个和6000个
【解析】：
本题是一道较常见的有关氨基酸和碱基之间关系的计算题，主要考查学生对知识的理解运用能力和知识的迁移能力。
学生掌握了它们的关系：
氨基酸个数：
RMA上的碱基数目：
DNA上的碱基数目=1：
3：
6，学生马上可以指出正确答案：
D。
（3）有关碱基互补配对原则的计算
双链DNA分子中A=T，G=C，A+G=T+C，（A+G/T+C＝1）。
DNA分子中互补碱基之和的比值【（A＋T）/（G＋C）】和每一个单链中的这一比值相等；DNA分子中一条链中的两个不互补碱基之和的比值【（A＋G）/（C＋T）】是另一个互补链的这一比值的倒数。
例题.（2004年广西师大附中一模题）某DNA分子的一条链（A+G）/（T+C）=2，这种比例在其互补链和整个DNA分子中分别是（）
A.都是2B.0.5和2
C.0.5和1D.2和1
解析：
根据碱基互补配对原则A=TC=G，整个DNA分子中（A+G）/（T+C）=1；已知DNA分子的一条链（A+G）/（T+C）=2，推出互补链中（T+C）/（A+G）=2，（A+G）/（T+C）=1/2。
答案：
C
（4）与DNA复制有关的计算题
DNA复制的特点是一母链为模板，按照碱基配对原则，进行半保留复制。
据此：
可得出如下一系列关系式：
A、若以32P标记某DNA分子，再将其转移到不含32P的环境中，该DNA分子经连续n代复制后：
含32P的DNA分子数=2个，占复制产生的DNA分子总数的1/2n-1;复制后产生的不含32P的DNA分子数为（2n—2）个，占复制产生的DNA分子总数的1—1/2n-1;复制后产生的不含32P的脱氧核苷酸链的条数为（2 n+1—2）,占脱氧核苷酸链总条数的比例为（2n+1—2）/2=1—1/2n。
B、若某DNA分子中含某种碱基X个，则该DNA分子进行n次复制，需含该碱基的脱氧核苷酸分子数=（X+2X+4X+......+2n-1）个=[（2n—1）]X个。
公式：
X=A（2n-1）X代表DNA复制过程中需要游离的某脱氧核苷酸数；A代表亲代DNA中该种脱氧核苷酸数，n表示复制次数。
例．某双链DNA分子共含有碱基1400个,其中一条单链上（A+T）:
（C+G）=2：
5.问该DNA分子连续复制两次共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是（）
A.300个B.400个C.600个D.1200个
【解析】:
本题是考查学生对DNA复制有关知识的理解,考查学生对知识的运用能力.由于在DNA分子中碱基1400个，在一条单链上（A+T）/（C+G）=2:
5,所以在DNA分子中A+T的总数为400个.根据碱基互补配对原则,A=T=200个;DNA分子连续复制两次形成4个DNA分子,因此共需要胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目为600个.
例题．（2003年高考上海卷，32）某DNA分子共有a个碱基，其中含胞嘧啶m个，则该DNA分子复制3次，需要游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为（）
A.7（a－m）B.8（a－m）C.7（a/2－m）D.8（2a－m）
解析：
根据碱基互补配对原则A=TC=G，该DNA分子中T的数量是（a-2m）/2,该DNA分子复制3次，形成8个DNA分子，共有T的数量是4（a-2m），复制过程中需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数是：
4（a-2m）－[（a-2m）/2]=7（a/2－m）。
答案:
C
例4．经N（15）标记的1个DNA分子，放入N（14）的培养基中培养,经4次复制后，子代中含N（15）的DNA占（）
A.1/6B.1/8C.1/4D.1/2
【解析】:
本题主要考查学生对DNA的复制是半保留复制的理解,解本题时学生只要知道复制4次形成有16个DNA分子而含有N（15）标记的DNA分子有2个故占子代DNA的1/8.
（5）DNA与RNA之间碱基的计算
例．某信使RNA分子的碱基中，U占20%，A占10%，则转录该信使RNA的DNA片段中C占多少（）
A．35%B.30%C.70%D.无法确定
【解析】：
本题主要考查学生对DNA和RNA之间的关系，由于RNA上的A+U=30%，所以C+G=70%，其模板链上的C+G=70%，同理DNA上的C+G=70%，因此DNA上的C为35%。
（6）有关DNA结构的计算题
例．某种DNA的分子量为2.8×109，一个互补成对的脱氧核苷酸的平均分子量为670，试计算这个DNA有多长？
（每个核苷酸对的长度为0.34nm）
【解析】：
本题是考查学生对DNA结构的理解，根据已知条件DNA中含有的核苷酸对有2.8×109/670=4.2×106个，因此DNA的长度为4.2×106×0.34nm=1.428mm
练1.在一个DNA分子中，腺嘌岭与胸腺嘧啶之和占全部碱基总数的42％，若其中一条链中的胞嘧啶占该链碱基总数的24%,胸腺嘧啶占30％，那么在其互补链上，胞嘧啶和胸腺嘧啶分别占（）
A.12％、34％B.21％、24％C.34％、12％D．58％、30%
练2..把培养在含轻氮（14N）环境中的细菌，转移到含重氮（15N）环境中培养相当于复制一次，然后放回原来的环境中培养相当于连续复制两次后，细菌DNA组成分析表明（）
A.3/4轻氮型，1/4中间型B．1/4轻氮型，3/4中间型
C.1/2中间型，1/2重氮型D．1/2轻氮型，1/2中间型 练3．某蛋白质由n条肽链组成，氨基酸的平均分子量为a，控制该蛋白质合成的基因含b个碱基对，则该蛋白质的分子量约为（）A．2/3ab-6b+18nB．1/3ab-6b
C．（1/3b-a）×18D．1/3ab-（1/3b-n）×18
2.光合作用和呼吸作用中的计算
（1）物质计算和能量计算:
总反应式:
6CO2+12H2O→C6H12O6+6H2O+6O2。
分反应式:
C5+CO2→2C36C5+6CO2→12C3→C6H12O6
有氧呼吸：
C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2+12H2O+能量
无氧呼吸：
C6H12O6→2C2H5OH+2CO2+能量C6H12O6→2C3H6O3+能量
（2）与呼吸作用结合的计算:
在光下光合作用与呼吸作用同时进行:
光合作用实际产O2量=实测O2释放量+呼吸作用耗O2量；光合作用实际C02消耗量=实测C02消耗量+呼吸作用C02释放量；光合作用C6H12O6净生产量=光合作用实际C6H12O6生产量-呼吸作用C6H12O6消耗量。
（3）能量变化：
1mol葡萄糖彻底氧化分解释放的总能量为2870KJ，其中1161KJ能量储存在ATP中；1mol的葡萄糖在分解成乳酸后，释放的总能量为196.65KJ，其中61.08KJ的能量储存在ATP中。
例.藻和草履虫在光下生长于同一溶液中，已知草履虫每星期消耗0.10mol葡萄糖，藻每星期消耗0.12mol葡萄糖。
现在该溶液中每星期葡萄糖的净产量为0.25mol。
这一溶液中每星期氧的净产量是多少？
（）
A.0.03molB.0.60molC.1.32molD.0.18mol
【解析】:
本题是一道与生物新陈代谢有关的计算题，主要考查学生对新陈代谢中有关光合作用与呼吸作用的理解。
由于藻能够进行光合作用，同时也进行呼吸作用，草履虫只进行呼吸作用，根据光合作用和呼吸作用的总方程式，两种呼吸作用共消耗6×（0.10+0.12）=1.32mol氧，光合作用净合成0.25mol葡萄糖,应产生6×0.25=1.50mol氧，所以氧的净产量为1.5-1.32=0.18mol.
例题．（2005年高考上海卷，19）酵母菌发酵产生CO2的摩尔数为N，在安静情况下，人消耗同样数量的葡萄糖可以产生的CO2量是（）
A．1/3NmolB．3NmolC．6NmolD．12Nmol
解析：
酵母菌发酵即进行无氧呼吸分解1mol葡萄糖产生2molCO2，人在安静情况下，有氧呼吸分解1mol葡萄糖产生6molCO2，。
可见，有氧呼吸与无氧呼吸消耗同样数量的葡萄糖产生的CO2之比是6：
2。
答案：
B
练1．假设绿色植物光合作用吸收的CO2总量为1,那么在这些糖全部耗于无氧呼吸的时候，绿色植物对CO2的吸收量表现为（）
A.增加1／3B．增加2／3C．减少1／3D．减少2／3
练2.有一位科学家做了这样一个实验，将l0g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C02的吸收量和呼吸作用中C02的释放量，图中的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；图中的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C02的释放量。
请仔细分析后回答下列问题：
（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.ug／h／lOg；
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ug／h／lOg。
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ug／h／lOg和ug／h／lOg。
（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C02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C02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lOh，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ug.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ug。
’。
（5）根据第（4）小题计算的结果，解释种在新疆吐鲁番的哈密瓜比种在江苏的品质要好的原因是.
3.遗传概率,基因频率的计算
有关遗传基本规律的概率计算主要涉及基因的分离定律、基因的自由组合定律、伴性遗传、单基因遗传病的患病概率等。
1）一对等位基因的杂合体连续自交n代，第n子代中，杂合体占（1/2）n，纯合体占1—（1/2）n。
2）基因自由组合定律
①配子类型的问题
例：
某生物的基因型为AaBbCc，这三对基因为独立遗传，则配子的种类有：
AaBbCc
↓↓↓
2×2×2＝8种
②基因型类型的问题
例：
AaBbCc与AaBBCc杂交，其后代有多少种基因型？
先将问题分解为分离定律问题：
Aa×Aa→后代有3种基因型（1AA∶2Aa∶1aa）；
Bb×BB→后代有2种基因型（1BB∶1Bb）；
Cc×Cc→后代有3种基因型（1CC∶2Cc∶1cc）。
因而AaBbCc与AaBBCc杂交，其后代有3×2×3＝18种基因型。
③表现型类型的问题
例：
AaBbCc与AabbCc杂交，其后代有多少种表现型？
先将问题分解为分离定律问题：
Aa×Aa→后代有2种表现型；
Bb×bb→后代有2种表现型；
Cc×Cc→后代有2种表现型。
因而AaBbCc与AabbCc杂交，其后代有2×2×2＝8种表现型。
小结：
若n对等位基因是自由组合的，则：
（1）个体产生的配子种数=2n种。
例如：
AaBbCc个体可产生23=8种配子。
（2）子代的组合方式=雌配子种数X雄配子种数。
例如：
AaBbXAaBb的子代共有22X22=16种。
（3）子代表现型的种类=亲代每对性状分别相交产生的表现型数的乘积。
例如：
AaBbXAaBb的子代表现型数2X2=4种。
（4）子代表现型的比例=亲代每对性状分别相交产生的表现型之比的乘积。
例如：
AaBbXAaBb的子代表现型之比为（3：
1）X（3：
1）=9：
3：
3：
1。
（5）子代某种表现型所占的比例=亲代每对性状分别相交产生的子代的相应表现型比例的乘积。
例如：
AaBbXAaBb的子代中表现型为AB所占的比例为3/4X3/4=9/16。
（6）子代的基因型种数=亲代每对性状分别相交产生的子代的各对基因的基因型种数的乘积。
例如：
AaBbXAaBb的子代中基因型种数3X3=9种。
（7）子代的基因型的比例=亲代每对性状分别相交产生的基因型的比例的乘积。
例如：
AaBbXAaBb的子代基因型的比例为（1：
2：
1）X（1：
2：
1）=1：
2：
1：
2：
4：
2：
1：
2：
1。
（8）子代中某基因型所占的比例=亲代每对性状分别相交产生的子代的相应基因型比例的乘积。
例如：
AaBbXAaBb的子代中基因型AaBb所占的比例为2/4X2/4=1/4。
例题：
（2004年高考广东卷，12）基因型为AAbbCC与aaBBcc的小麦进行杂交，这三对等位基因分别位于非同源染色体上，F1杂种形成的配子种类数和F2的基因型种类数分别是
A．4和9B．4和27C．8和27D．32和81
解析：
F1杂种的基因型为AaBbCc，F1杂种形成的配子种类数为：
2×2×2=8种，F2的基因型种类数3×3×3=27种。
答案：
C
3）．遗传病的患病概率
概率是关于事件的随机性或偶然性的定量概念，就是指某事件发生可能性的大小，可表示为：
事件发生的次数、事件发生的机会数。
例如：
一个杂合子Aa在形成配子时，等位基因A与a相互分离的机会是均等的，在所得到的配子中，含A的配子和含a的配子各占1/2，即它们出现的概率各为1/2。
（1）加法定理：
当一个事件出现时，另一个事件就会被排除，这两个事件就称为互斥事件。
多种互斥事件出现的概率就是它们各自概率的和。
（2）乘法定理：
当一个事件的发生不影响另一事件的发生时，我们就称这两个事件为独立事件。
两个独立事件同时或相继出现的概率为它们各自概率的乘积。
例题1．（2004年高考江苏卷，2）人的血友病属于伴性遗传，苯丙酮尿症属于常染色体遗传。
一对表现型正常的夫妇生下一个既患血友病又患苯丙酮尿症的男孩。
如果他们再生一个女孩，表现型正常的概率是（）
A．9/16B．3/4C．3/16D．1/4
解析：
人的血友病属于伴性遗传，男孩患血友病，其致病基因来自于他的母亲，但他的双亲正常，所以他的母亲为血友病携带者，基因型为XHXh，他的父亲的基因型为XHY。
人的苯丙酮尿症属于常染色体遗传，男孩患苯丙酮尿症，其致病基因来自于他的双亲，所以他的双亲为苯丙酮尿症基因的携带者，基因型均为Aa。
如果这对夫妇再生一个女孩，则有：
XHXh×XHY→1XHXH∶1XHXh（∶1XHY∶1XhY）（女孩均无血友病）；
Aa×Aa→3A∶1aa（女孩3/4无苯丙酮尿症，1/4有苯丙酮尿症）
女孩表现型正常的概率为：
1×3/4＝3/4。
答案：
B
例题2.（2005年高考上海卷，39）在一个远离大陆且交通不便的海岛上，居民中有66%为甲种遗传病（基因为A、a）致病基因携带者。
岛上某家族系谱中，除患甲病外，还患有乙病（基因为B、b），两种病中有一种为血友病，请据图回答问题：
（1）______病为血友病，另一种遗传病的致病基因在_________染色体上，为______性遗传病。
（2）Ⅲ—13在形成配子时，在相关的基因传递中，遵循的遗传规律是：
______________。
（3）若Ⅲ—11与该岛一个表现型正常的女子结婚，则其孩子中患甲病的概率为___________。
（4）Ⅱ—6的基因型为____________，Ⅲ—13的基因型为__________。
（5）我国婚姻法禁止近亲结婚，若Ⅲ—11与Ⅲ—13婚配，则其孩子中只患甲病的概率为_________，只患乙病的概率为___________；只患一种病的概率为________；同时患有两种病的概率为________。
解析：
（1）血友病是X染色体上的隐性遗传病，女患者的父亲一定是患者，Ⅲ—10、Ⅲ—13是甲病患者，他们的父亲、母亲都不患甲病，所以甲病不是血友病而是常染色体隐性遗传病，乙病是血友病。
（2）甲病的基因位于常染色体上，乙病的基因位于X染色体上，非同源染色体上的非等位基因遵循的遗传规律是：
自由组合定律。
（3）Ⅲ—11的父母均是甲病基因的携带者，Ⅲ—11是甲病基因的携带者的概率是2/3，该岛一个表现型正常的女子是甲病基因的携带者的概率是66%，其孩子中患甲病的概率为2/3×66%×1/4=11%。
（4）Ⅱ—6是甲病基因的携带者，其父亲是血友病，所以，Ⅱ—6也是血友病基因携带者，基因型为AaXBXb，Ⅲ—13两病均患，基因型为aaXbXb。
（5）Ⅲ—11是甲病基因的携带者的概率是2/3，不患乙病，所以2/3AaXBY;1/3AAXBY;Ⅲ—13基因型为aaXbXb。
其孩子中患甲病的概率是2/3×1/2=1/3；患乙病的概率是1/2；同时患有两种病的概率为1/3×1/2=1/6；只患甲病的概率=患甲病的概率－同时患有两种病的概率=1/3－1/6=1/6；只患乙病的概率=患乙病的概率－同时患有两种病的概率=1/2－1/6=1/3；只患一种病的概率=只患甲病的概率+只患乙病的概率=1/6+1/3=1/2。
答案：
（1）乙常隐
（2）基因的自由组合规律（3）11%（4）AaXBXbaaXbXb（5）1/61/31/21/6
4.细胞分裂,个体发育中的的计算
1）有丝分裂和减数分裂中DNA、染色体数目的计算：
着丝点数=染色体数。
不含姐妹染色单体时DNA数等于染色体数。
但当一个染色体含有两个姐妹染色单体时，DNA数是染色体数的二倍，准确画出曲线需记住三个主要特点
（1）DNA仅在间期复制，形成姐妹染色单体，数目加倍。
（2）染色体仅在后期（有丝分裂或减数第二次分裂后期）着丝点分裂时数目加倍。
（3）末期细胞一分为二，对于子细胞来说，DNA和染色体数目都减半。
会画曲线后遇到计算题就可以在曲线上寻找相应的点。
2）减数分裂过程中染色体、染色单体和DNA数目的变化规律：
减数第一次分裂
减数第二次分裂
间期
前期
中期
后期
末期
前期
中期
后期
末期
染色体数目
2N
2N
2N
2N
N
N
N
2N
N
染色单体数目
0→4n
4n
4n
4n
2n
2n
2n
0
0
DNA分子数目
2n→4n
4n
4n
4n
2n
2n
2n
2n
n
四分体数目
0
N
N
0
0
0
0
0
0
（1）细胞分裂中的染色体、DNA、染色单体、四分体数目的计算题
例．某生物的卵细胞中有6个染色体，在初级卵母细胞中，应有同源染色体对数、着丝点数、染色单体数分别是（）
A．3、12、24B.6、24、48C.3、6、12D.6、12、24
【解析】：
本题主要考查学生对细胞分裂中染色体的行为的理解，由于在减数分裂中卵细胞的染色体数目为6个，则生物体细胞中染色体数为12个，在细胞减数分裂中初级卵母细胞中同源染色体为6对，着丝点个数即为细胞中染色体的个数则为12，由于初级卵母细胞已经通过染色体的复制，所以染色单体数目为24，故本题的正确答案为D。
例题：
（2005年上海高考，12）人体细胞有丝分裂时，产生的四分体个数是
A．46B．23C．4D．0
解析：
人体细胞有46条（23对）染色体，一对同源染色体形成一个四分体，在减数分裂过程中形成23个四分体，但是有丝分裂中同源染色体不联会，不形成四分体。
本题容易错选B．
答案：
D
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