高考生物数据计算专题突破.doc

高考生物数据计算专题突破原理规律特例（刊发于教学考试第二辑）高考生物计算题解题策略湖南省中方县第一中学特级教师（418005） 杨自西 新课标高考大纲要求，“能用文字、图表以及数学方式等多种表达形式准确地描述生物学方面的内容”。高考中涉及数学计算的试题很多，但因教材简略而浅显，学生往往不能从教材简略的原理中推出贴切的解题规律，忽视题给条件隐藏的特例，数学计算成了学生高考中的一大难点。一吃透原理，把握规律。透彻理解生物学原理，是高效准确解题颠扑不破的法宝。生物学计算规律是从生物学基本原理推出来的。不少同学舍本逐末，死记公式，却对相关原理囫囵吞枣，以致在解题时思维僵化，不能随题应变。高中生物学中与计算有关的原理如下：教材内容原 理计 算 规 律蛋白质结构氨基酸的结构；缩合；肽链的结构1肽键数=缩去的水分子数=氨基酸数-肽链数；2游离的氨基（或羧基）数=肽链数+R基上的氨基（或羧基）数3蛋白质的相对分子量=氨基酸数氨基酸平均分子量失去小分子的质量物质跨膜运输各类膜的结构；物质转运过程1非跨膜运输通过膜（磷脂分子）层数：02过膜（磷脂分子）层数=进出单层膜次数1（或2）+进出双层膜次数2（或4）细胞呼吸、光合作用三大有机物的元素构成；无氧呼吸过程；有氧呼吸过程；有氧呼吸与无氧呼吸的区别与联系；光合作用过程；光合作用与细胞呼吸的联系1有氧呼吸：吸收O2体积=释放CO2体积；2消耗等量葡萄糖释放CO2体积：有氧呼吸=无氧呼吸3；3释放等量体积CO2消耗的葡萄糖： 有氧呼吸=无氧呼吸1/3；4消耗等量葡萄糖产生的ATP数：有氧呼吸=无氧呼吸19；5RQ=释放CO2体积/吸收O2体积（=1，只进行有氧呼吸；1，CO2体积-O2体积=无氧呼吸释放的CO2体积；1，O2体积- CO2体积=脂肪多余的氢耗氧量；，只进行无氧呼吸）；6总光合作用强度=净光合作用强度-细胞呼吸强度细胞增殖有丝分裂过程；减数分裂过程；双受精过程；被子植物果实发育；1有丝分裂产生的子细胞数=2n（n为细胞有丝分裂的次数）；2减数分裂产生的生殖细胞的个数：一次分裂产生1个或4个；3减数分裂产生的生殖细胞的种类数：一次分裂产生1种或2种；可能产生的种类数=2n（n为细胞中同源染色体的对数或等位基因的对数）；4有丝分裂中染色体数变化：体细胞=间期=前期=中期=末期=后期/2有丝分裂中DNA数变化：间期的G2期=前期=中期=后期=末期2=体细胞2；有丝分裂中染色单体数变化：体细胞=后期=末期=0；期余各期与DNA数一致；5减数分裂中染色体数变化：体细胞=减前期=减中期=减后期=减后期=减末期2=减前期2=减中期2=性细胞2；减数分裂中DNA数变化：间G2期=减前期=减中期=减后期=减末期2=减前期2=减中期2=减后期2=体细胞2=减末期4=性细胞4；减数分裂中染色单体数变化：体细胞=减后期=减末期=性细胞=0，其余各期与DNA数同；6果实各部分染色体数（基因型）：果皮=种皮=母本；胚=父/2 + 母/2；胚乳=雌配子（同型）2 +雄配子。DNA结构DNA复制；基因表达DNA双螺旋（碱基互补配对）；DNA半保留复制；转录和翻译。1双链DNA中碱基百分比：A=T，C=G；A/T =C/G；A+C=T+G=50%；（A+C）/（T+G）=1；（A+T）1/（C+G）1=（A+T）2/（C+G）2=（A+T）mRNA /（C+G）mRNA；A1/T1=T2/A2；C1/G1=G2/T2；（A+C）1/（T+G）1=（T+G）2/（A+C）2；已知A=m,则C=（1-2m）/2；2复制n次，子代DNA中含始祖代DNA：单链=（1/2）n；DNA分子=（1/2）n-1；3若始祖代DNA分子有某碱基M个，复制n次，需该碱基数=M（2n-1）；4基因（DNA）中的碱基数：mRNA中的碱基数：合成的蛋白质中的氨基酸数=6：3：1（至少）。遗传规律分离规律（六种交配方式及其比例是重点）；自由组合规律（自交、测交后代基因型、表现型及比例是重点）；伴性遗传特点；乘法定律和加法定律1n对独立遗传等位基因个体自交，产生配子种类：2n；子代基因型及比例：3 n、（1：2：1）n；子代表现型及比例：2n、（3：1）n；全显、全隐个体比例：（3/4）n、（1/4）n2含一对等位基因如Aa的生物，连续自交n次产生的后代中Aa占(1/2)n，AA和aa各占1/21-(1/2)n；3设某对夫妇后代患甲病的概率为a，后代患乙病的概率为b，则后代完全正常的概率=(1-a)(1-b)=1-a-b+ab,只患一种病的概率=a(1-b)+(1-a)=a+b-2ab；只患甲病的概率=a(1-b)+a-ab，只患乙病的概率=(1-a)b=b-ab；同时患两种病的概率=ab；4常染色体遗传病：男孩患病概率=女孩患病概率=后代患病概率，患病男孩概率=患病女孩概率=患病孩子概率1/2；基因频率遗传平衡1.常染色体遗传）基因频率（A或a）%某种（A或a）基因总数/种群等位基因（A和a）总数（纯合子个体数2杂合子个体数）总人数2；2.（伴性遗传）X染色体上显性基因频率雌性个体显性纯合子的基因型频率雄性个体显性个体的基因型频率1/2雌性个体杂合子的基因型频率（雌性个体显性纯合子个体数2雄性个体显性个体个体数雌性个体杂合子个体数）雌性个体个体数2雄性个体个体数）。注意：伴性遗传不算Y，Y上没有等位基因。3.在理想状态下：A%AA%1/2Aa%；a%aa%1/2Aa%；A%=p，a%=q；p+q=1；（p+q）2=p2+2pq+q2=1；AA%= p2，Aa% =2pq，aa%=q2。生态系统食物链与食物网；能量流动1标志重捕法计算某种群数量时，公式为N:a=b:c其中a表示第一次捕获并标记个体数量，b表示第二次捕获数量，c表示在第二次捕获个体中被标记个体的数量；2已知第一营养级（生产者）生物的量，求最高营养级生物的最多量时，食物链按最短、传递效率按20%计算；求最高营养级生物的最少量时，食物链按最长、传递效率按10%计算；3已知最高营养级生物的量，求消耗生产者（第一营养级）的最多量时，食物链按最长、传递效率按10%计算；求消耗生产者（第一营养级）的最少量时，食物链按最短、传递效率按20%计算。要吃透原理，必须精读教材，透彻理解教材阐释的生物学原理的本质，挖掘隐含的属性，理清知识间的联系，构建原理模型。题总是围绕原理变化的，万变不离其宗，透彻理解了生物学的基本原理，就能顺利推出计算的规律，找到解题的方法。例1某二倍体雌雄同株植物2号染色体上基因组成如下图，若不考虑基因的互换，该植株自交后代基因型种类及比例是（ ）A2，1：1 B3，1：2：1 C4，9：3：3：1 D9，1：2：2：4：1：2：1：2：1解题指导：此题涉及的教材内容是分离规律，其基本原理是：在减数分裂形成配子时同源染色体分开各自独立地到不同配子中去。据些可知亲本可形成Ab、aB二种类型的配子，自交后代基因型及比例为：AAbb：AaBb：aaBB=1：2：1。故选B。例2外界空气中的O2进入人体骨骼肌细胞被利用，至少要穿过的生物膜层数和磷脂分子层数是 ()A5层和10层 B10层和10层 C11层和22层 D12层和24层解题指导：本题涉及的基本原理是细胞中具膜的结构、O2的转运和利用过程，只要理解了这些原理，构建本题解题的模型即可顺利得出答案：选C。二仔细审题，找准入口。 生物学计算题在理综中不是很复杂。同学们解错题往往审题粗略，难以找到解题入口。寻找解题的切入口是解题分析中的主体，抓住题目中的本质，找准解题的切入口是提高解题速度的关键。其实，不少试题都有“题眼”，找到并理解了“题眼”，试题也就迎刃而解了。例3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，结果如图所示。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与30相等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两曲线的交点表示光合作用制造的与呼吸作用消耗的有机物的量相等解题指导：此题解题的入口在于理解图中虚线表示净光合作用，而不是实际光合作用。每个温度的光合作用制造的有机物（实际光合作用）应该是虚线读数（净光合作用量）加上实线读数（呼吸消耗量）。35时光合作用制造的有机物的量为3.0+3.5=6.5与30时3.5+3.0=6.5相等，25时虚线值最大，吸收的CO2量最多即此温度下积累的有机物最多。答案：A 例4Rh血型由一对等位基因控制。一对夫妇的Rh血型都是Rh阳性，已生3个孩子中有一个是Rh阳性，其他两个是Rh阴性，再生一个孩子是Rh阳性的概率是A.B.C. D.解题指导：此题解题入口是：这对夫妇都是Rh阳性，而后代中有一个是Rh阳性，其他两个都是Rh阴性。由此推出这对夫妇是杂合体，他们再生一个孩子是Rh阴性的概率是1/21/2=1/4，则生一个Rh阳性孩子的概率是11/4=3/4。答案D三注意特例，避免误区。生物学试题有时会打破常规，选取特例用作试题材料。如果考生不能够认真分析试题提供的特例，而从一般的原理规律来解题，必然会错解。 例5下图为地震损毁的某自然保护区在人为干预下恢复过程的能量流动图（单位为103Kj/m3y）,据图回答：图中流入生态系统的总能量为为_103Kj/m3y；第二营养级与第三营养级之间的能量传递效率为_。（保留一位小数）解题指导：本题特殊性在于，第二、三、四营养级都从外界获得补偿能量。第三营养级补偿输入的能量=（2.1+5.1+0.05+0.25）-(14+2)-(4+9+0.5)=5.0(103Kj/m3y)，所以流入生态系统总能量=生产者固定的太阳能+外界补偿的能量=（23+70+3+14）+（2+5.0+12）=129(103Kj/m3y)，第三营养级从第二营养级获得的同化量=14+2-4-9-0.5=2.5(103Kj/m3y)，第二营养级的同化量为=14+2=16(103Kj/m3y)，第二营养级与第三营养级传递效率=2.5/16=15.6%。例6由m个氨基酸构成的一个蛋白质分子，含n条肽链，其中z条是环状多肽，这个蛋白质分子至少含有的氧原子数是（ ） Amnz Bmn+z Cm+nz Dm+n+z解题指导：本题特殊性在于有z条是环状多肽，环状肽R基外的主链无羧基，主链氧原子数=氨基酸数。每个线状肽主链末端有一个游离羧基，主链氧原子数比环状肽链多一个。答案：C。总之，解答高中生物计算题，首先要准确深刻地理解有关的生物学原理，构建解题模型，总结计算规律。计算题的演练也务必要回归到有关的基础概念、基本原理和基本定律中去，通过演练进一步加深对基础知识的理解。解题时要认真审题，找准解题突破口；仔细分析，注意特例，避免落入误区。摘要：高中生物涉及到的定量计算题依据生物学原理，运用数学作为工具来解决生物学中的问题。意在通过定量计算考查考生对相关概念、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到细胞分裂、光合作用和呼吸作用、生殖与发育、蛋白质和遗传、生态系统中能量流动等五大部分内容，而这些内容又是教材的重中之重，巧妙地设计定量计算题型既可考查考生对重要知识点的掌握程度和灵活应用能力，又可真正实现学科内知识的有机综合和跨学科知识的自然整合，它不仅是教学实际中不可缺少的训练环节，也是生物高考命题的趋向之一。一、专题知识突破1、考点剖析考点1：蛋白质方面的计算【真题导航】例1、(2009上海生命科学,15)某蛋白质由m条肽链、n个氨基酸组成。该蛋白质至少有氧原子的个数是 A. n-m B. n-2m C. n+m D. n+2m解析：在不考虑R基上有无氧原子时，一条多肽链上有“1（肽键中）+2（羧基中）”个氧原子，则m条肽链、n个氨基酸组成的蛋白质中有氧原子个数为“（n-m）+2m=n+m”个。答案：C。解题指导：总结蛋白质合成过程中的相关计算是解答这类试题的最佳手段。(1)蛋白质合成过程中：肽键数=失去的水分子数；若蛋白质是n条链，则有：肽键数（失水数）= 氨基酸总数-n。(2)氨基酸与相应DNA及RNA片段中碱基数目之间的关系：依据中心法则，DNA（基因）RNA蛋白质（氨基酸组成），可知三者之间有如下数量关系：能转录的DNA片段中碱基数目RNA碱基数目氨基数目=631；一个氨基酸需要一个tRNA转运。【载体透析】蛋白质计算的相关内容：1.肽链、氨基、羧基的计算每条肽链的首、尾端必然是氨基或羧基，因此，多肽中氨基或羧基总数的计算公式如下：氨基或羧基总数=R基中氨基或羧基数+肽链数2.氨基酸数、肽链数、肽键数和缩合失水数的计算肽键数=缩合失水数=氨基酸数-肽链数3.形成的蛋白质分子的相对分子质量蛋白质相对分子质量=氨基酸相对分子质量总和-失去水分子的相对分子质量总和4.蛋白质中N原子数=肽键数+肽链数+R基上的N原子数=各氨基酸中N原子的总数蛋白质中O原子数=肽键数+2肽链数+R基上的O原子数=各氨基酸中O原子的总数-脱水数5.基因控制蛋白质的合成时：（1）基因的碱基数mRNA上的碱基数氨基酸数=631。（2）tRNA数=氨基酸数=肽键数（失水数）+肽链数（3）蛋白质相对分子质量=基因的碱基数6氨基酸的平均相对分子质量-18失水数。【针对集训】1、(2011高密模拟)下列关于构成生物体物质的叙述不正确的是()A某22肽被水解成1个4肽，2个3肽，2个6肽，则这些短肽至少含有5个羧基B洋葱根尖细胞通过细胞膜吸收K至少需要2种蛋白质C血浆中的1个葡萄糖分子进入组织细胞被彻底氧化分解，需要穿过5层细胞膜D1个由2000个核苷酸构成的DNA分子初步水解最多形成4种核苷酸考点2：DNA和RNA方面的计算【真题导航】例2、(2011年上海卷)27、某双链DNA分子含有400个碱基，其中一条链上ATGC=1234。则有关该DNA分子的叙述，错误的是（ ）A该DNA分子的一个碱基改变，不一定会引起子代性状的改变B该DNA分子连续复制两次，需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸120个C该DNA分子中4种含氮碱基ATGC=3377D该DNA分子中的碱基排列方式共有4200种解析：本题考查DNA的结构特点、碱基数目及比例的相关计算、DNA复制、基因与性状表达的关系等，涉及到的知识点多，属综合应用题。A选项考查基因突变与性状的关系。当DNA分子的一个碱基改变时，子代性状不一定改变。原因有如下几方面：一个碱基的改变不一定会导致亲代的性状改变，因为该基因不一定改变，基因虽改变但合成的蛋白质不变，或是隐性突变等；另一方面当代的性状改变不一定导致子代性状的改变，如突变发生在体细胞中、突变基因未进入相应的配子或受精卵、环境的影响等。故A正确。B选项涉及该DNA分子上A碱基的数目计算，及DNA复制结果的考查。当一个DNA分子连续复制2次，即得到224个子代DNA分子，即相当于需要新合成3个同样的DNA分子，即3倍的A碱基数。而一个DNA分子上的A碱基数计算，需要利用题干中的二个信息，由于在一条链中的A碱基数2001/1020个，T碱基数2002/1040个，则另一条链中的A碱基数互补链中的T碱基数40个，故整个DNA分子中的A碱基数为60个，所以本题需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸360180个。故B错误。C选项要求从一条链的碱基比例求出整个DNA分子的碱基比例，可应用B选项解析中的计算方法，继续算出整个DNA分子中的T、G、C碱基数，则可非常容易得到它们之间的比例。或根据一条链中的A:T:G:C=1:2:3:4，得出其互补链中的A:T:G:C=该链中的T:A:C:G=2:1:4:3，从而得出整个DNA分子中的A:T:G:C=3:3:7:7。故C正确。D选项，该DNA分子共有碱基400个，形成200个碱基对，每条链上每个位置上的碱基或脱氧核苷酸共有4种可能的变化，其互补链的碱基按碱基互补配对原则即可同时确定，故总共有4200种可能的变化。故D正确。但也有人质疑，当加了一条链中的四种碱基比例条件限制后，实际的DNA种类可能会少于4200种，我认为也有一定道理，这也是命题者应加以关注的地方。答案：B例3、（2010年高考北京卷30）科学家以大肠杆菌为实验对象，运用同位素示踪技术及密度梯度离心方法进行了DNA复制方式的探索实验，实验内容及结果见下表：组别1组2组3组4组培养液中唯一氮源14NH4Cl15NH4Cl14NH4Cl14NH4Cl繁殖代数多代多代一代两代培养产物ABB的子代B的子代操作提取DNA并离心离心结果仅为轻带（14N/14N）仅为重带（15N/15N）仅为中带（15N/14N）1/2轻带（14N/14N）1/2中带（15N/14N）请分析并回答：（1）要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B，必须经过 代培养，且培养液中的 是唯一氮源。（2）综合分析本实验的DNA离心结果，第 组结果对得到结论起到了关键作用，但需把它与第 组和第 组的结果进行比较，才能说明DNA分子的复制方式是 。（3）分析讨论：若子代DNA的离心结果为“轻”和“重”两条密度带，则“重带”DNA来自于 ，据此可判断DNA分子的复制方式不是 复制。若将子代DNA双链分开后再离心，其结果 （选填“能”或“不能”）判断DNA的复制方式。若在同等条件下将子代继续培养，子n代DNA离心的结果是：密度带的数量和位置 ，放射性强度发生变化的是 带。若某次实验的结果中，子代DNA的“中带”比以往实验结果的“中带”略宽，可能的原因是新合成DNA单链中的N尚有少部分为 。答案：（16分）（1）多 15N（15NH4Cl） （2）3 1 2 半保留复制 (3)B 半保留 不能 没有变化 轻 15N解析：（1）分析表格可知，在氮源为15N的条件下，当繁殖代数达到多代时全部大肠杆菌中的N都被标记；（2）根据知识点DNA分子复制的方式是半保留复制，第3组的实验结果最能够说明这种复制方式，与之形成对比的是第1组和第2组；（3）根据表格第3、4组的亲本都是第2组的B，半保留复制后，将得到第3组的结果，如果结果不是第3组的结果，则说明不是半保留复制； 中叙述的结果单链是两条含14N的单链，半保留复制后得到的单链情况相同，所以不能；将子二代继续培养，始终得到2个14N15N分子即中带，只是14N14N分子个数增多即轻带变宽；中带变宽的原因是15N比重增大。解题指导：1.碱基互补配对原则的应用（1）A=T，C=G，A+G=C+T=A+C=G+T=总碱基数的1/2；（2）互补碱基之和的比例（A+T）（C+G）或（A+T）（A+T+C+G）在已知链、互补链和整个DNA分子中相等；非互补碱基之和的比例如(A+C)(T+G)在已知链与互补链间互为倒数，在整个DNA分子中该比值为1。2.某DNA分子中含某碱基a个，则复制n次需要含该碱基的脱氧核苷酸数为a（2n-1）；第n次复制，需要含该碱基的脱氧核苷酸数为a2n-1。3.若以用同位素标记DNA分子的两条链为模板，复制n次后，标记分子占2/2n，标记的单链占所有单链的1/2n；若用同位素标记DNA复制的原料，则复制n次后，标记分子占100%，标记的单链占1-1/2n。【针对集训】2、已知一个蛋白质分子有两条肽链连接而成，蛋白质分子中氨基酸的肽键共有198个，翻译成这个蛋白质分子的mRNA中有A和G共200个，则转录成信使RNA的DNA分子中，至少应有C和T（ ）A.400个B.200个 C.600个D.800个3、（2010山东高考理综）蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷培养基中完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期，其染色体的放射性标记分布情况是A每条染色体的两条单体都被标记B每条染色体中都只有一条单体被标记C只有半数的染色体中一条单体被标记D每条染色体的两条单体都不被标记考点3：光合作用和呼吸作用方面的计算【真题导航】例4、（2011全国卷）为探究不同条件对叶片中淀粉合成的影响，将某植物在黑暗中放置一段时间，耗尽叶片中的淀粉。然后取生理状态一致的叶片，平均分成8组，实验处理如下表所示。一段时间后，检测叶片中有无淀粉，结果如下表。编号组1组2组3组4组5组6组7组8处理葡萄糖溶液浸泡溶液中通入空气葡萄糖溶液浸泡溶液中通入CO2和N2蒸馏水浸泡水中通入空气蒸馏水浸泡水中通入CO2和N2光照黑暗光照黑暗光照黑暗光照黑暗检测结果有淀粉有淀粉有淀粉无淀粉有淀粉无淀粉有淀粉无淀粉回答问题： (1)光照条件下，组5叶片通过_作用产生淀粉：叶肉细胞释放出的氧气来自于_的光解。(2)在黑暗条件下，叶片能进行有氧呼吸的组别是_。 (3)组2叶片中合成淀粉的原料是_，直接能源物质是_，后者是通过_产生的。与组2相比，组4叶片无淀粉的原因是 。 (4)如果组7的蒸馏水中只通入N2，预期实验结果是叶片中_(有、无)淀粉。解析： 本题综合考查了光合作用和呼吸作用及同学们的实验分析能力。（1）植物体通过光合作用合成有机物；H2O光解后产生氧气。（2）有氧呼吸离不开氧气的供应，组2和组6有氧气的供应，可以进行有氧呼吸。（3）见答案。（4）如果组7的蒸馏水中只通入N2，叶片会因缺少二氧化碳的供应而不能进行光合作用，不能合成有机物。答案：（1）光合 H2O （2）组2和组6 （3）葡萄糖 ATP 有氧呼吸 组4叶片不能进行有氧呼吸，淀粉合成缺少ATP （4）无【载体透析】实际光合作用和净光合速率的计算方法：根据实际光合速率表现光合速率呼吸速率，光合作用强度可用如下三种方式表示：用O2表示：实际光合速率释放到外界的O2呼吸消耗的O2；用CO2表示：实际光合速率从外界吸收的CO2呼吸释放的CO2；用葡萄糖表示：实际光合速率葡萄糖的增加量呼吸消耗的葡萄糖量。光合和呼吸方面计算的解法总结 1.解决围绕光合作用与呼吸作用的计算题，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、光合作用葡萄糖净生产量、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：6 CO2C6H12O66 O2无氧呼吸（产生酒精）：C6H12O62 CO24.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量大于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，有可能是呼吸作用释放的CO2量正好等于光合作用吸收的CO2量。【针对集训】4、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，得到如下的数据。可以得出的结论是()组别一二三四温度()27282930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)3331A.该植物光合作用的最适温度是27B.该植物呼吸作用的最适温度是29C.2729的净光合速率相等D.30下实际光合速率为2 mgh1考点4：遗传育种及基因频率方面的计算【真题导航】例5、（2011福建卷）二倍体结球甘蓝的紫色叶对绿色叶为显性，控制该相对性状的两对等位基因（A、a和B、b）分别位于3号和8号染色体上。下表是纯合甘蓝杂交试验的统计数据：亲本组合F1株数F2株数紫色叶绿色叶紫色叶绿色叶 紫色叶绿色叶121045130 紫色叶绿色叶89024281请回答：（1）结球甘蓝叶性状的有遗传遵循_定律。（2）表中组合的两个亲本基因型为_ ，理论上组合的F2紫色叶植株中，纯合子所占的比例为_ _。（3）表中组合的亲本中，紫色叶植株的基因型为_。若组合的F1与绿色叶甘蓝杂交，理论上后代的表现型及比例为_。（4）请用竖线（|）表示相关染色体，用点（）表示相关基因位置，在右图圆圈中画出组合的F1体细胞的基因示意图。解析：（1）二倍体结球甘蓝的紫色叶对绿色叶为显性，控制该相对性状的两对等位基因（A、a和B、b）分别位于非同源染色体3号和8号染色体上，且亲本组合F2株数比值为15：1（9：3：3：1变式），符合基因的自由组合定律。（2）亲本组合F2株数比值为15：1，则F1基因型为AaBb，表中组合的两个亲本基因型为AABB、aabb；理论上组合的F2紫色叶植株中，基因型有：1/16AABB、2/16AABb、2/16AaBB、4/16AaBb、1/16aaBB、2/16aaBb、1/16AAbb、2/16Aabb纯合子所占的比例为3/16：15/16=1/5。（3）表中组合F2株数比值约为3：1，为aaBBaabb或AAbbaabb杂交的结果，故紫色叶植株的基因型为aaBB或AAbb；F1的基因型为aaBb 或Aabb，其测交比值为1：1。控制该相对性状的两对等位基因（A、a和B、b）分别位于非同源染色体上，故图解如下：答案：（1）自由组合（2）AABB、aabb 1/5（3）AAbb（或aaBB） 紫色叶：绿色叶=1:1（4）如右图例6、（2011年江苏卷）某家系中有甲、乙两种单基因遗传病（如下图），其中一种是伴性遗传病。相关分析正确的是（ ）A.甲病是常染色体显性遗传、乙病是伴X染色体隐性遗传B. 3的致病基因均来自于2C. 2有一种基因型，8基因型有四种可能D. 若4和5结婚，生育一患两种病的孩子的概率是5/12答案：A、C、D解析：本题是围绕系谱图展开的遗传规律综合应用的典型题。包含了遗传病遗传方式的判断、相应个体基因型的判断和生育的后代患病概率的计算等方面的内容。解答此类习题首先应判断相关遗传病的遗传方式，判断遗传方式应一种一种遗传病分开来进行判断，一般应“三看”：一看是否为伴Y遗传；二看显隐性，“无中生有是隐性，有中生无是显性”；三看是伴X还是常染色体遗传，隐性遗传找女患者（其父或子有一个正常，即为常染色体）；显性遗传找男患者（其母或女有一个正常，即为常染色体）。根据上述方法，根据II4与II5组合产生一个无甲病后代III7，即“有中生无”，可知甲病为显性，再有III7为无病女，即可判断甲病基因位于常染色体上；该组合产生一个乙病后代III6，即“无中生有”，可知乙病为隐性，结合题意“有一种为伴性遗传”，可判断乙病为伴X遗传。所以A选项正确。第二步即可根据遗传病的方式和相应个体的表现型，写出各个体的大致基因型，可设定甲病基因为A、a；乙病基因为B、b。如II3的基因型即为A_XbY,根据I1为aa,可判断II3的基因型为Aa XbY，其致病基因A应来自I2，而Xb应来自I1。所以B选项错误。结合上下代的表现，可判断出II2的基因型为aaXBXb,III8的基因型为A_XBX_,二对基因均有二种可能，即四种基因型，所以C选项正确。同时，可推出III4的基因型为AaXBXb，III5的基因型为1/3AAXbY或2/3AaXbY。对甲病来说，二者生育出不患病孩子即aa的概率为1/42/31/6，得出患病孩子的概率为1-1/65/6；对乙病来说，二者生育出患病孩子的概率为1/2；所以后代患两病孩子的概率是5/12。所以D选项正确。【解题指导】遗传变异及育种方面（如相关概率计算）运算的总原则是：参照孟德尔遗传规律；多对性状分析其中一对，然后再综合。1.遗传病的相关概率计算：确定试题所涉及的遗传方式，推断出双亲的基因型，再分别计算两种遗传病后代发病的概率和正常的概率。先计算出甲正、甲患、乙正和乙患的概率。根据题干要求计算相关概率。运用“乘法”计算。后代正常的概率：甲正乙正；只患一种的概率：只患甲病只患乙病；只患甲病：甲患乙正。只患乙病：甲正乙患；两病兼患的概率：甲患乙患。伴性遗传（常见是伴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。2.育种方面相关概率计算：（1）一对相对性状的杂交实验P1：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；P2：AaaaAa、aa(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杂交实验P1：AaBbAaBb后代的个体数44=16；基因型33=9（两对先看一对，后综合）；表现型22=4，比例：A_ B_ A_ bbaaB_ aabb = 9331，其中能稳定遗传的AABBAAbbaaBBaabb = 1111(为四种)；任一基因型概率：如Aabb=1/21/4=1/8。P2：AaBbaabb后代的个体数41=4；基因型22=4（两对先看一对，后综合）；表现型22=4，比例：AaBbAabbaaBbaabb=1111，其中能稳定遗传的是aabb(为一种)；任一基因型概率：如Aabb=1/21/2=1/4。3.基因频率及基因型频率相关的计算:（1）基因频率定义的运用：基因频率=某基因总数/某基因与其等位基因数的总和100%。若该基因在常染色体上，则基因频率=该基因总数/（群体个体数2）100%；若该基因在X染色体上，则基因频率=该基因总数/（女性个体数2+男性个体数1）100%。（2）从基因型比例中运算：AAAa=12，则A=1/3+2/31/2=2/3、a=2/31/2=1/3; AAAaaa =10%20%70%，则A=10%+1/220%=20%; a=70%+1/220%=80%。（3）基因型频率=某基因型的个体数/种群个体总数100%。【针对集训】5、（2012青岛高三期末）某小麦种群中，T（抗锈病）对t（易感染）为显性，在自然情况下该小麦种群可以自由交配，据统计TT为20，Tt为60，tt为20，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。则该小麦在感染锈病之前与之后基因T的频率分别是A50和40 B50和625 C625和50 D50和806.（2011年广东卷）27.登革热病毒感染蚊子后，可在蚊子唾液腺中大量繁殖，蚊子在叮咬人时将病毒传染给人，可引起病人发热、出血甚至休克。科学家用以下方法控制病毒的传播。（1）将S基因转入蚊子体内，使蚊子的唾液腺细胞大量表达S蛋白，该蛋白可以抑制登革热病毒的复制。为了获得转基因蚊子，需要将携带S基因的载体导入蚊子的 细胞。如果转基因成功，在转基因蚊子体内可检测出 、 和 。（2）科学家获得一种显性突变蚊子（AABB）。A、B基因位于非同源染色体上，只有A或B基因的胚胎致死。若纯合的雄蚊（AABB）与野生型雌蚊（aabb）交配，F1群体中A基因频率是 ，F2群体中A基因频率是 。考点5：食物链与能量流动方面的计算【真题导航】例7、（2011山东卷）6月5日是世界环境日，今年我国的世界环境日主题是“共建生态文明、共享绿色未来”。草原是绿色生态环境的重要组成部分。某草原生态系统的食物网如图所示。（1）图中食物网的简单，因此，该草原生态系统的_能力较差，其_稳定性也相应较低。除图中所示的生物类群外，该生态系统的生物组成成分还应有_才能保证其物质循环的正常进行。（2）如果图中草能提供10000KJ的能量，营养级间的能量传递效率为10%20%，那么鹰占据的营养级能得到的最低和最高能量值分别是_KJ和_KJ。若去除蛇，且狐的数量不变，则草原容纳鹰的数量会_。若外来生物入侵该区，则会导致草原的_锐减或丧失。(3)影响图中兔种群数量变化的种间因素是_和竞争。若某年兔种群的K值为1000只，且1只兔和4只鼠消耗的草量相等，其他条件不变的情况下，次年鼠的数量增加400只，则兔种群的K值变为_只。用标志重捕法调查该区的种群数量时，若部分标记个体迁出，则导致调查结果_（填“偏高”或“偏低”）(4)草原干旱时，兔摄取水分减少，体内细胞外液渗透压_，引起_渗透压感受器兴奋，增加抗利尿激素的释放，进而引起_对水的重吸收增加，减少排尿量,以保持体内水平衡。解析：本题考查有关生态系统相关的知识。对于一个相对稳定的生态系统来说，生物种类及数目，营养结构的复杂程度，决定该生态系统的自动调节能力和抵抗力的稳定性。由于该草原中生物种类比较少，营养结构比较简单，所以其自动调节能力和抵抗力的稳定性相对较低；鹰所占的营养级是第三和第四营养级，其所获得最高能量是在食物链最短且传递效率最高时，及按照20%的传递效率传递到第三营养级，为400，获得最少能量是在食物链最长且效率最低时，即按照10% 的传递效率传递到第四营养级，为10。去除蛇，则鹰只处于第三营养级，获得的能量会增加，所以赢得数量会增加。鼠增加400只，则会消耗100只兔子的粮食，使得兔子数量减少100只。标记个体的数量下降，会使重捕个体中被标记的比例降低，而说明被标记的比例低，说明群体数量较大。答案：（1）自我调节（或反馈调节） 抵抗力 分解者（2）10 400 增加 生物多样性（或物种多样性）（3）捕食 900 偏高（4）升高 下丘脑 肾小管、集合管【载体透析】 1.查食物链条数：典型的食物链由生产者和各级消费者组成，故计算食物链数应从生产者入手，一直到最高营养级为止，中间不要遗漏每一个分支，也不要中断。2.生态系统中生物所处的营养级别和动物所处的消费者等级：生产者的营养级是固定的为第一营养级，消费者的营养级别不固定，在不同食物链中可处于不同营养级。消费者等级划分以食性为准。3.能量传递效率=下一营养级的同化量该营养级的同化量100%（同化量=摄入量-粪便量）。在解决有关能量传递的计算问题时，首先要确定相关的食物链，理清生物与生物在营养级上的差别，能量传递效率为10%20%。解题时注意题目中是否有“最多”、“最少”、“至少”等特殊的字眼，从而确定使用10%或20%来解题。设食物链为ABCD，分情况讨论如下：已知D营养级的能量为M，则至少需要A营养级的能量M(20%)3；最多需要A营养级的能量M(10%)3。已知A营养级的能量为N，则D营养级最多可获得的能量N(20%)3；最少可获得的能量N(10%)3。如果是在食物网中，同一营养级同时从上一营养级的多种生物中获得能量，且各途径所获得的生物量相等，则按照各个单独的食物链进行计算后合并。在食物网中分析，确定生物量变化的“最多”或“最少”时，还应遵循以下原则：a食物链越短，最高营养级获得的能量越多。b生物间的取食关系越简单，生态系统能量流动过程中消耗的能量越少。【针对集训】7.如图表示某湖泊生态系统的营养结构，ae代表各营养级的生物，下列叙述不正确的是（ ）A.共有三条食物链 B.各营养级中，能量最多的是c，生物个体数量最多的是aC.若水体受有机磷农药轻微污染，则受害最严重的是aD.若c所含能量为5.8109 kJ，d含1.3108 kJ，则a至少约含4.5107 kJ2、方法指导 数据计算类选择题解题总要求：(1)熟悉教材中出现的各种公式和数量关系式，如种群密度的计算公式(Nabc)、基因频率和遗传病发病率的计算公式等。(2)学会从量的平衡角度分析、计算题目，尤其是相关化学知识的准确运用。如光合作用、呼吸作用中涉及的有关计算。(3)学会运用数学统计学原理解答概率问题，特别是概率的定义、加法原理、乘法原理在基因频率和基因型频率计算中的应用。(4)尝试运用数学、物理的知识构建一定生物模型来解答一些较为抽象的问题，如构建肺泡壁、毛细血管壁、肾小管壁、肾小球、线粒体、叶绿体等模型来分析跨膜运输问题，构建DNA分子简易模型来分析半保留复制问题等。针对集训参考答案 1、解析：每1条肽链至少有1个游离羧基。洋葱根尖细胞通过细胞膜吸收K的过程是主动运输，需要载体和能量，载体是蛋白质，ATP水解提供能量需要ATP水解酶。血浆中的1个葡萄糖分子进入组织细胞首先要穿过毛细血管的管壁进入组织液，毛细血管壁由1层上皮细胞组成，所以葡萄糖穿过这层细胞时，要穿过2层细胞膜。葡萄糖分子再从组织液进入组织细胞又穿过1层细胞膜，合起来已经有3层膜了。进入组织细胞内的葡萄糖分子在被彻底氧化分解时，首先在细胞质基质中进行糖酵解，被分解成2分子丙酮酸，丙酮酸再进入线粒体内参与三羧酸循环。葡萄糖分子不直接进入线粒体，所以血浆中的1个葡萄糖分子进入组织细胞被彻