广东高三生物热点复习：高考生物中的计算问题课件.ppt

高考生物学复习中的计算问题,高中生物教材内容中多处涉及计算性问题，在高考考查考生的分析与综合能力中，很重要的一条就是：能否“定量描述自然科学的现象和规律。”因此，在高考的生物试题当中，也必然要进行与计算相关的考查。所以总结和归纳生物学计算中的原理、方法和规律是十分必要的。如蛋白质、细胞分裂、光合作用、呼吸作用、植物的个体发育、dna和rna的结构、中心法则、遗传基本规律、基因频率、生态系统的能量流动等内容均涉及到了计算问题。,一、有关蛋白质分子结构中的计算有关蛋白质分子结构中的计算问题主要涉及蛋白质平均分子量的计算、多肽链合成过程中脱水数目及形成肽键数目的计算、蛋白质水解所需水分子的数目计算、蛋白质分子中氨基和羧基数目的计算等。在蛋白质的脱水缩合形成过程中：脱去的水分子数形成的肽键数氨基酸总数肽链数,计算依据的知识是：,例胰岛素是由a链和b链两条肽链共51个氨基酸组成的蛋白质，设氨基酸平均相对分子质量为128，该蛋白质分子中的肽键数目和相对分子质量数分别是a50、5646b49、5646c50、5628d49、5628答案：b解析：若m个氨基酸构成的蛋白质是一条肽链，那么该蛋白质分子中的肽键数目显然是m-1个。a链有21个氨基酸，应脱去20个水，形成20个肽键；b链有30个氨基酸，应脱去29个水，形成29个肽键，共有肽键202949。因为此种蛋白质是由2条肽链组成的，另一条思路是，因为胰岛素有2条肽链共51个氨基酸组成，肽键数为m2个，即分子中的肽键数目为：51-2=49。51个氨基酸相对分子质量之和为511286528，共脱去的水分子的相对分子质量之和是4918882，所以胰岛素的相对分子质量是：65288825646。,例胰岛素分子结构模式图如下：其中，链含有21个氨基酸，链含有30个氨基酸。（1）胰岛素的两条肽链是在细胞的_上，以_为模板，通过氨基酸之间的_作用合成的，这个过程在分子遗传学上称作_；这两条肽链还得经_的再加工，形成具有一定_的有生理活性的胰岛素分子。,例胰岛素分子结构模式图如下：其中，链含有21个氨基酸，链含有30个氨基酸。（1）胰岛素的两条肽链是在细胞的核糖体上，以信使rna为模板，通过氨基酸之间的脱水缩合作用合成的，这个过程在分子遗传学上称作翻译；这两条肽链还得经高尔基体和内质网的再加工，形成具有一定空间结构的有生理活性的胰岛素分子。,（2）这51个氨基酸，在形成胰岛素分子后，其相对分子质量比原来的51个氨基酸分子之和减少了_。888（计算时要考虑脱水，还要考虑图中指出的形成3个二硫键时产生的6个h，491861888）（3）从图中可以看出，胰岛素分子的元素组成，至少应包含_等元素。c、h、o、n、s,例（02年上海高考试题）由n个碱基组成的基因，控制合成1条多肽链组成的蛋白质，氨基酸的平均分子量为a，则该蛋白质的分子量最大为ana/6bna/3-18(n/3-1)cna-18(n-1)dna/6-18(n/6-1)答案：d解析：本题主要考查的知识点有基因的结构、蛋白质的分子组成、中心法则，以及相关的计算能力。因为基因是双链结构，1条单链的碱基数目是n/2，通过转录，mrna的碱基数目也是n/2。mrna上的3个相邻的碱基为1个密码子，1个密码子决定1个氨基酸，所以组成这条多肽链的氨基酸数目最多是n/21/3n/6，合成此多肽链要脱掉n/6-1个水分子。该蛋白质的分子量最大为：na/6-18(n/6-1)。,例下面是某化合物的分子结构图解，请据图回答问题：（1）图中有_个游离的氨基,编号是_。答案：1,例下面是某化合物的分子结构图解，请据图回答问题：（2）图中有_个游离的羧基,编号是_。答案：2、,例下面是某化合物的分子结构图解，请据图回答问题：（3）参与该化合物形成的有_种氨基酸,决定氨基酸种类的基的编号分别是_。答案：3、,例下面是某化合物的分子结构图解，请据图回答问题：（4）参与该化合物形成的有_个氨基酸,有肽键_个,脱去了_个水分子。答案：322,例下面是某化合物的分子结构图解，请据图回答问题：（5）该化合物的分子式是_。答案：,例狼体内有a种蛋白质，20种氨基酸；兔体内有b种蛋白质，20种氨基酸。狼捕食兔后狼体内的一个细胞中含有蛋白质种类和氨基酸种类最可能是aa+b，40ba，20c大于a，小于20d小于a，20答案：d解析：狼体内有a种蛋白质，并不是每个细胞都有a种蛋白质，后者肯定要小于前者。有关生物膜计算的解题策略.doc,二、细胞分裂中的计算1有丝分裂过程中染色体、染色单体和dna数目的变化规律，并能够绘出相关图表，这是有关知识的应用和加深理解的过程。,染色体数目变化曲线dna分子数目变化曲线,例洋葱体细胞内有16条染色体，根尖分生区处于分裂中期和后期的细胞中，各有多少条染色体和染色单体？中期有16条染色体32条染色单体；后期有32条染色体，没有染色单体。解析：本题考核的知识点是，有丝分裂过程中染色体与染色单体在不同时期的数量关系。洋葱体细胞有16条染色体，进入分裂期之前，虽然经过了复制，在前期和中期，由于着丝点未分开，所以染色体数并未增加，增加的只是染色单体数；后期着丝点断开，每个染色体的两个姐妹染色单体分开各成为一条染色体，从概念上看，已不存在染色单体了，但此时的染色体数目增加一倍。,例下图所示为某动物细胞有丝分裂过程中染色体的移动状况。（1）图中的曲线a表示染色体的着丝点与相应的极之间的平均距离。从图中分析分裂期的后期应开始于a0分钟b0分钟和10分钟之间c10分钟d10分钟和20分钟之间答案：c本题考核的知识点是，在有丝分裂过程中后期的主要特点。从曲线a的变化可以看出，第10分钟以后染色体上的着丝点与相应细胞两极的距离逐渐缩小。这不正是后期的特点吗。,例下图所示为某动物细胞有丝分裂过程中染色体的移动状况。（2）图中的曲线b代表的是a两个中心体之间的距离b同源染色体之间的距离c纺锤丝的长度变化d姐妹染色单体分开后的距离答案：d本题考核的知识点还是在有丝分裂过程中后期的主要特点。由于着丝点的断开，姐妹染色单体各成为一条染色体分别移向两极，而且距离渐渐加大，使染色体平均分成两组，可见曲线b应代表姐妹染色单体分开后的距离。,例下图为动物细胞有丝分裂的某个时期，请据图回答：（1）此细胞有_条染色体、_条染色单体、_个dna分子、_对同源染色体。答案：8084,例下图为动物细胞有丝分裂的某个时期，请据图回答：（2）它在进入分裂期之前，染色体已复制的间期细胞中有_条染色体、_条染色单体、_个dna分子、_对同源染色体。答案：4882,例下图为动物细胞有丝分裂的某个时期，请据图回答：（3）在其刚形成的子细胞中有_条染色体、_条染色单体、_个dna分子、_对同源染色体。答案：4042,解析：本题主要考查的知识点是，细胞的有丝分裂过程，其中包括染色体、染色单体和dna的行为和数量变化规律。以及推理能力、分析综合能力和一定的计算能力。解题时，首先要判断出该细胞是处于有丝分裂后期的细胞，此时染色体暂时加倍，处于对称位置的染色体是姐妹染色单体分开后各自形成的染色体，它们携带的基因完全相同。此期形成的两组染色体，每组都有成对的同源染色体，这与减数分裂第二次分裂时期是不同的，后者没有同源染色体。,2减数分裂是一种特殊的有丝分裂，特殊在分裂前染色体复制一次，细胞连续分裂两次，产生的子细胞与母细胞相比，染色体和dna数目均减少一半。归纳减数分裂过程中染色体、染色单体和dna数目的变化规律如下图：减数第一次分裂：,减数第二次分裂：四分体数？,染色体数目曲线dna分子数目曲线在减数分裂过程中，要注意同源染色体和四分体的概念；1个精原细胞形成4个精子细胞，变形后形成4个精子；1个卵原细胞形成1个卵细胞和3个极体，没有变形阶段。,例人的体细胞中有46条染色体，在四分体时期的1个细胞内有同源染色体、四分体、姐妹染色单体和dna分子的数目，依次为a23对、46条、92条、46个b23对、23个、92条、92个c46对、46条、92条、46个d.46对、23条、46条、92个答案：b本题主要考查减数分裂过程中同源染色体、四分体、姐妹染色单体和dna分子的数量关系，以及在此基础上的计算能力。,例（2000年上海高考试题）在兔子的精子细胞核中，dna重量为41012g，那么在有丝分裂前期时其骨髓细胞核中dna重量为a41012gb81012gc1.61011gd3.21011g答案：c解析：本题考查的主要知识点是，细胞在减数分裂过程不同时期dna的数量关系，以及相关的推理能力、分析能力和计算能力。体细胞核中的dna含量是其精细胞核中dna的二倍，骨髓细胞是体细胞的一种，在间期经过复制，虽然染色体的数量没有增加，但dna的数量增加一倍。所以骨髓细胞核中dna重量为：2241012g161012g（1.61011g）,例向日葵某细胞在形成花粉时，减数第二次分裂后期有染色体34条。此细胞在减数分裂全过程中曾经产生过四分体数为a.17个b.34个c.68个d.136个答案为a本题主要考查的知识点有四分体的概念、减数分裂不同时期的染色体数量关系，以及在此基础上的计算能力。减数第二次分裂后期有染色体34条，本物种的染色体数目是34条，所以可产生四分体17个。,三、有关光合作用和呼吸作用的计算有关光合作用和呼吸作用的计算会涉及葡萄糖的生成量、消耗量和积累量，氧气的生成量、消耗量，二氧化碳的同化量、生成量，以及能量等计算问题。计算依据的知识是：光合作用的总反应式：（注意：为了便于计算要把反应式两边的水约掉。）,有氧呼吸的总反应式：无氧呼吸的总反应式：,1mol葡萄糖彻底氧化分解释放的总能量为2870kj，其中1161kj左右的能量储存在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。绿色植物光合作用释放的氧可以用于有氧呼吸，有氧呼吸产生的二氧化碳可以用于光合作用。绿色植物积累的有机物（净光合作用积累量）是光合作用制造有机物的总量减去本身呼吸作用消耗的有机物量。,例将某一绿色植物置于一个大型密封玻璃容器中，在一定条件下给予充足的光照，容器中二氧化碳的含量每小时减少了45mg；放在黑暗条件下，容器中二氧化碳每小时增加了20mg，据实验测定，这棵绿色植物在上述光照条件下，每小时制造葡萄糖45mg。请据此回答下列问题：（1）在上述光照和黑暗条件下，这棵绿色植物的呼吸强度哪一个强？（2）若在一昼夜给5h光照，19h黑暗的情况下，这棵植物体消耗葡萄糖_mg，其有机物含量的变化是增加还是减少？,解析：依据光合作用总反应式,生成1摩尔的葡萄糖需要利用6摩尔的co2。葡萄糖的相对分子质量为180，6分子的co2的相对分子质量为264。所以若x代表在光照条件下，每小时制造45mg葡萄糖所利用的co2的质量，则180/264=45/x，x=66mg。每小时制造45mg葡萄糖所利用的二氧化碳的量为66mg。根据给出的已知条件：充足的光照，容器中co2含量每小时减少45mg，用于光合作用。由于每小时制造45mg葡萄糖需要66mg的co2，所以还有21mg的co2来自自身呼吸作用产生的（66mg-45mg=21mg）。在黑暗条件下，容器中co2每小时增加了20mg。此时不能进行光合作用，只能进行呼吸作用。在光照条件下，绿色植物既能进行光合作用，又能进行呼吸作用，每小时呼吸作用产生的co2为21mg。相比之下，说明绿色植物在光照条件下呼吸强度大。,在光照条件下，每小时呼吸作用产生21mgco2，可依据有氧呼吸的总反应式推算出每小时消耗葡萄糖多少mg：180/264y/21，消耗葡萄糖约为14.32mg。光照5小时，呼吸作用消耗葡萄糖约为71.6mg(14.32mg5)。在黑暗条件下，每小时呼吸作用产生20mgco2，可依据有氧呼吸的总反应式推算出每小时消耗葡萄糖多少mg：180/264z/20，消耗葡萄糖约为13.64mg。黑暗19小时，呼吸作用消耗葡萄糖约为259.16mg(13.64mg19)。所以这棵物一昼夜共消耗葡萄糖约为330.76mg(71.6mg+259.16mg)。在光照条件下，每小时制造45mg葡萄糖，5小时共制造225mg葡萄糖。一昼夜共消耗约330.76mg的葡萄糖，所以在此种条件下，有机物的含量在减少。,四、有关被子植物个体发育的计算有关被子植物个体发育的计算主要涉及双受精，果皮、种皮、胚、胚乳核之间染色体数目关系等问题。计算依据的知识是：减数分裂产生的生殖细胞与体细胞相比，染色体和dna分子数均减少一半；被子植物有双受精现象，一个胚珠发育成一粒种子则需要两个精子；果皮是由体细胞构成的子房壁发育来的，种皮是由体细胞构成的珠被发育来的；二倍体和多倍体的概念等。,例对二倍体植物来讲，种子的胚细胞、胚乳细胞和种皮细胞中含有来自父本染色体的比值依次是a1/2、1/3、0b1/2、2/3、1c1/2、2/3、2/3d1/3、1/2、0答案为：a解析：二倍体植物的双受精是指一个精子与卵细胞结合，一个精子与两个极核结合。精子、卵细胞、极核均要通过减数分裂形成，所以与体细胞相比，染色体数均减少了一半。受精卵中1/2的染色体当然来自父本。受精卵发育的胚细胞中1/2的染色体当然来自父本。胚乳是由受精极核发育来的，受精极核中1/3的染色体来自父本，所以胚乳细胞中的染色体有1/3来自父本。种皮是由珠被发育来的，珠被是由母本的体细胞构成的，所以种皮细胞中的染色体全部来自母本，没有来自父本的染色体。,例一颗饱满的花生果实中有两粒种子，则此花生受精作用所需要的精子数目是a4个b2个c8个d多个答案：a解析：解答此题首先应明确种子是由胚珠发育来的，一个胚珠发生双受精则需要两个精子，所以两个胚珠共需4个精子。,五、有关dna和rna的计算有关dna和rna的计算主要涉及碱基互补配对原则，dna、信使rna、蛋白质之间的关系，三联体密码等知识。计算依据的知识基础是：双链dna分子中a=t，g=c，a+g=t+c，(a+g/t+c1)；信使rna是以dna（基因）一条链为模板转录生成的，信使rna上的u与dna模板链上的a互补配对；密码子仅仅位于信使rna上，由三个相邻的碱基组成，决定一个特定氨基酸。,例dna的一条链中g+t/c+a0.5，a+t/c+g2，则该dna分子中另一条互补链上同样的碱基比值分别为a0.5和2b2和0.5c0.5和0.5d2和2答案：d解析：本题考查的知识是碱基互补配对原则。重点考查灵活应用所学知识的分析和推理能力。dna一条链上的g、t、c、a与互补链上的c、a、g、t的数目应分别相等。一条链上的g+t等于另一条链上的c+a；一条链上的c+a等于另一条链上的g+t。已知一条链上的g+t/c+a=0.5，则另一互补链上上的g+t/c+a=2。已知一条链上的a+t/c+g=2，则另一条互补链上的a+t/c+g=2。,例一条多肽链中有氨基酸1000个，则合成该多肽链模板信使rna分子和用来转录该信使rna的dna分子分别至少有碱基a3000个、3000个b2000个、4000个c1000个、2000个d3000个、6000个答案为d解析：此题主要考查dna、信使rna、蛋白质之间的关系、碱基互补配对原则、密码子等知识，考查分析和推理能力。翻译过程是以信使rna为直接模板的，信使rna上三个相邻的碱基（密码子）决定一个特定的氨基酸，所以信使rna上至少应有3000个碱基。信使rna是以dna一条链为模板转录生成的，根据碱基互补配对原则，该链至少有碱基3000个。由于dna为双链，所以该dna至少有碱基6000个。,例（08年全国卷理综1）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。现在多个上述线性dna分子，若在每个dna分子上至少有1个酶切位点被该酶切断，则从理论上讲，经该酶切后，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.3b.4c.9d.12答案：c,解析：本题考查的是基因工程方面的内容，以及相关的理解和推理计算能力。每一种限制性内切酶切割dna后会留下特征性的粘性末端，同时一次切割后，会把dna分割成两个片段，且不同的内切酶切后的片段不一样，如果将图中的三个切割位点自左至右依次标为甲乙丙，由甲处切，可产生两个片段，即a和右边的b+c+d段，如果只从乙处切，就有a+b和c+d段，如果只从丙处切，就有a+b+c和d段，甲乙同时切，就有a、b和c+d段，乙丙同时切，就有a+b和c、d段，甲丙同时切，就可a、b+c、d段三种片段，甲乙丙三者都同时切，就有a、b、c、d三种片断。注意：“至少”的含义可以分别是1、2、3个切位点。（ab、abc、bc、bcd、cd加上a、b、c、d、共9种长度的片段。）,六、有关遗传基本规律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、单基因遗传病的类型和遗传特点等知识。概率的知识在解遗传题时非常重要在对遗传学的问题进行分析时，常常采用棋盘法或分枝法。这两种方法的主要依据，都是概率中的两个定理：乘法定律和加法定律，在这里借解遗传题的机会，学习一下概率的两个定理。,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。下面先简要介绍一下这两个定理。（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。,例如：人的肤色正常（a）对白化（a）为显性，基因型为aa或aa的个体，其表现型为正常人。若一对夫妇的基因型都是aa，则他们孩子的基因型，则可能是aa，aa，aa，aa其概率都是1/4。然而这些基因型又都是互斥事件。因为一个孩子的基因型是aa就不可能同时又是其它。因此这对夫妇生育一个正常孩子的概率就是1/4（aa）+1/4（aa）+1/4（aa）3/4（aa或aa或aa）。,（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。例如：我们知道生男生女的概率都是1/2。由于无论第一胎是男是女，都不会影响第二胎的性别，因此，这就是两个独立事件。第一胎生女孩的概率是1/2，第二胎生女孩的概率还是1/2，那么，两胎都生女孩的概率就是1/21/2=1/4。（某对夫妇家有5朵金花的概率是？应该是1/32）让我们运用这两个定理来试着解一道遗传题。,已知：某豌豆的基因型为dd，让其连续自交两代，从理论上推算，全部f2代纯合体数目占f2代个体总数的比例是多少？我们知道，基因型为dd的豌豆，可产生两种类型的配子d和d，它们的概率都是1/2。f1基因型为dd、dd、dd、dd，其概率都是1/21/2=1/4。f1代继续自交在f2中：显性纯合体dd自交产生的后代全为显性纯合体，概率为1/4；隐性纯合体dd自交产生的后代全为隐性纯合体，概率也为1/4；,杂合体dd自交后代的基因型为dd、dd、dd、dd，其中：显性纯合体dd的概率为1/41/4=1/16，隐性纯合体dd的概率为1/41/4=1/16，杂合体dd的概率为1/41/4=1/16，杂合体dd的概率为1/41/4=1/16。,同理，杂合体dd自交后代的基因型也为dd、dd、dd、dd，其中：显性纯合体dd的概率为1/41/4=1/16，隐性纯合体dd的概率为1/41/4=1/16，杂合体dd的概率为1/41/4=1/16，杂合体dd的概率为1/41/4=1/16。由于f2代中全部纯合体都为互斥事件，因此子二代中全部纯合体的概率应为：1/4+1/4+1/16+1/16+1/16+1/16=3/4,计算中一般依据的知识基础是：分离规律f2的基因型比为1：2：1，表现型的比为3：1，测交后代基因型的比和表现型的比均为1：1。自由组合规律f2表现型的比为9：3：3：1。测交后代基因型的比和表现型的比均为1：1：1：1。男女性别的理论比为1：1，女性两条x染色体父母各提供一条，男性的x染色体一定由母亲提供，y染色体一定由父亲提供。,人类单基因遗传病的类型和遗传特点：1、常染色体显性遗传病如：如：多指症等。男女患病的机会相等；几乎代代出现患者；患者的双亲至少有一方是患者。2、常染色体隐性遗传如：如：白化病、先天性聋哑等。男女患病的机会相等；不见得代代出现患者；患者的双亲不见得是患者，但一定是隐性致病基因的携带者，所以往往“无中生有”。,3、伴x显性遗传如：抗维生素d佝偻病等。女性患者的后代大多数是患者（其中xdxd的女性患者的后代中有全部是患者，xdxd的女性患者的后代中有一半是患者）；男性患者的女儿都是患者，而儿子不患此病；女性患者一般是男性患者的二倍；患者的双亲至少一方是患者。4、伴x隐性遗传如：红绿色盲、血友病、果蝇的白眼等。男性患者多于女性患者；男性患者的隐性致病基因通过女儿传给外孙的一半（交叉遗传，他的女儿肯定的携带者）。5、伴y遗传（限雄遗传）如：外耳道多毛症、刺猬皮病等。患者只在男性中出现。,掌握上述5种单基因遗传病的遗传特点的目的是应用，会根据家族遗传病系谱图作出是哪种遗传病的判断。理解自然科学的主要概念、原理和规律是掌握自然科学的基础，是形成科学思维的正确途径。例“控制人口数量，提高人口质量”是我国的一项基本国策。下图是一个家族的遗传系谱图，其中5和7患有先天性耳聋，（由隐性基因为控制）。,（1）据此系谱图可知致病基因位于_染色体上，该病属于_性遗传病。常染色体隐性遗传（2）第三代8的基因型是_。aa或aa,（3）依据我国婚姻法，禁止8与9结婚的主要依据是他们的亲缘关系在_的范围内，属于近亲。其后代遗传病的发病率高的主要原因是他们可能从共同的祖先那里继_。,（3）依据我国婚姻法，禁止8与9结婚的主要依据是他们的亲缘关系在三代以内的旁系血亲的范围内，属于近亲。其后代遗传病的发病率高的主要原因是他们可能从共同的祖先那里继承相同的致病基因。,（4）若8与9非法结婚，其子女患此病的几率是_。他们生了一个耳聋的儿子以后，考虑到今后生活上的困难，想申请生育第二胎。是否批准他们的申请，其主要理由_。,例题中8和9若都是纯合子或有一个是纯合子，后代就不会有先天性耳聋的患者；若二者均是杂合子，其子女患此病的几率是1/4，其中8有一个姐妹是患者，她的父母均是杂合子，而她表现型为正常，基因型可以是aa（纯合子）或aa（杂合子），为aa的概率是2/3，在此千万不要误认为是2/4，这是常犯的错误,因为她表现型正常，不可能是aa，除掉aa这1/4以后，她在aa和aa中占2/3；9的母亲是患者,他百分之百是杂合子，8和9均是杂合子的概率是2/312/3。所以其子女患此病的几率是2/31/41/6。,（4）若8与9非法结婚，其子女患此病的几率是1/6（2/31/4）。他们生了一个耳聋的儿子以后，考虑到今后生活上的困难，想申请生育第二胎。是否批准他们的申请，其主要理由不能，因为他们的子女中先天性耳聋的发病率大大高于一般非近亲婚配的夫妇，不利于我国人口的优生。,如果（4）换一个问法，他们想生一个正常女儿的概率是多少？除了考虑8和9均是杂合子的概率是2/312/3以外，还要想到他们是都是aa或一方是aa另一方是aa的情况，因为此时他们的子女也是正常，计算起来很麻烦，不如用12/31/45/6的计算方法更简单，知道了子女中正常者的概率是5/6，因为又要求是女儿，得再乘1/2。为5/61/25/12。,解题方法小结：本题主要考查对概念和规律的表达形式（包括文字表达和数学表达），定性描述、解释自然科学的现象和规律，本题属于中等难度偏上的试题。在解此题时要具体问题具体分析，综合运用以下方法。认真审题读图，弄清题意和图解的含义。注意题目是否已经限定为某种遗传病、对基因符号的规定和其它附加说明。确定显隐性关系判断属于常染色体遗传，还是伴性遗传写出各表现型的基因型：先写出隐性性状的基因型，肯定都是纯合子；显性性状必然至少带有一个显性基因，再通过上下代关系写出另一个基因。相关概率的计算。,例某水稻的基因型为aa，自交两代，从理论上推算，f2代中的纯合体占总数的a25b45c75d85答案是c解析：本题考核学生对分离规律和自交概念的理解。在f1中1/4aa2/4aa1/4aa在f2中1/4aa2/4（1/4aa2/4aa1/4aa）1/4aa1/4aa2/16aa4/16aa2/16aa1/4aa6/16aa4/16aa6/16aaf2代中的纯合体（包括aa和aa）占总数的6/166/1612/163/4(也就是75)。,例在植物杂交育种过程中，最后需要的必需是纯种，往往采用杂种f1连续多代自交的方法，这种方法能否得到全部是纯种的种子？这在生产上有什么价值？解析：杂种f1代连续多代自交的代数越多，越接近全部是纯种，而不可能全是纯种。但生产上如果得到的种子，杂种比例非常小，小到不影响生产的使用时，就可以当成纯种使用。例如，dd连续杂交：f2代中1/4dd2/4dd1/4dd纯种占1/2（包括dd和dd）；f3代中1/4dd2/4（1/4dd2/4dd1/4dd）1/4dd1/4dd1/8dd1/4dd1/8dd1/4dd3/8dd+1/4dd3/8dd，纯种占3/4；,f4代中3/4是纯种，而那1/4dd自交后代中1/4（1/4dd2/4dd1/4dd）1/16dd1/8dd1/16dd，纯种占1/8，1/83/47/8；f5代中7/8是纯种，而那1/8dd自交后代中1/8（1/4dd2/4dd1/4dd）1/32dd1/16dd1/32dd，纯种占1/16，1/167/815/16；同理：连续自交到f6为31/32、f7为63/64。可见杂种所占比例在f7中，已经微乎其微了，在生产上完全可以当成纯种使用。,例下图为某家族遗传系谱图，该家族患有苯丙酮尿症和血友病两种遗传病。图中表示正常男性，表示正常女性，表示女性苯丙酮尿症患者，表示男性血友病患者。设苯丙酮尿症的致病基因为a，血友病的致病基因为h，,（1）苯丙酮尿症的致病基因位于_染色体上。（2）写出下列个体可能的基因型：第3代的7_。第3代的9_。（3）若第3代的7与第3代的9结婚，生育子女中同时患两种遗传病的几率是_；这两种病都不患的几率是_；只患一种病的几率是_。,解析：解此题首先应根据题干给出的已知信息，分析该家族遗传系谱图，对这两种遗传病的类型作出判断。根据题意可知，两对相对性状若一起遗传，则遗传遵循基因的自由组合规律。自由组合规律的逆推题（由子代推出亲代的基因型）则可按分离规律解，然后再进行归纳。本题涉及的有关遗传基本规律的知识都是解答此题的理论基础。,（1）苯丙酮尿症的致病基因位于_染色体上。答案：常根据8号和9号女性苯丙酮尿症患者的父亲（3号和6号）正常，可判断苯丙酮尿症为常染色体隐性遗传病，不可能是伴x隐性遗传病，血友病是伴x隐性遗传病是已学习过的常识。,（2）写出下列个体可能的基因型：第3代的7aaxhy或aaxhy。第3代的9aaxhxh或aaxhxh。根据8号（aa）则可推出了3号和4号均为aa；根据2号是男性血友病患者，其xh必传给他的女儿（4号）。,3号男性不是血友病患者，所以他的基因型为xhy；4号女性也不是血友病患者，但其2号父亲必传给她xh，所以她的基因型为xhxh。归纳：3号的基因型为aaxhy，4号的基因型为aaxhxh。根据3号和4号的基因型可推出7号的基因型为aaxhy或aaxhy，其中aa：aa=12。根据9号为苯丙酮尿症患者可推知5号和6号均为aa。根据10号男性血友病患者可推知5号的基因型为xhxh，6号男性不是血友病患者，所以他的基因型为xhy。归纳：5号的基因型为aaxhxh，6号的基因型为aaxhy。根据5号和6号的基因型可推出9号的基因型为aaxhxh或aaxhxh。,（3）若第3代的7与第3代的9结婚，生育子女中同时患两种遗传病的几率是1/24；这两种病都不患的几率是7/12；只患一种病的几率是7/24+2/24=9/24。解析：7号aaxhy或aaxhy和9号aaxhxh或aaxhxh结婚后代的性状可按分离规律分别求出：,7号和9号结婚，生育子女中同时患两种病的概率应是患苯丙酮尿症的概率和患血友病概率的乘积：1/31/8=1/24。两种都不患的概率应是各自正常概率的乘积：2/37/8=7/12。只患苯丙酮尿症的一种病的概率应是1/37/8=7/24，只患血友病一种病的概率应是1/82/3=1/12，所以只患一种病的概率应是只患苯丙酮尿症一种病的概率和只患血友病一种病概率之和（应该是加法定律，此处不能是乘积）：7/24+2/24=9/24。,例有一对健康的表兄妹结婚后生了一个患某种遗传病的儿子，这种遗传病的致病基因位于常染色体上在人群中的发病率为3/10000。此后，他们分别再婚，若再生育子女，患此病的几率是_，由此说明_。解析：这对表兄妹都是这种隐性遗传病基因的携带者，后代的发病率为25。设在人群中这种隐性致病基因携带者的几率为x，因为这种遗传病的致病基因位于常染色体上，男女发病几率相等，又因为在人群中的发病率为3/10000。所以xx253/10000，x3.5，他们分别再婚，若再生育子女，其中患此病的几率是1003.5250.875。（这里忽略了纯合子“自交”的情况，因为这种情况几乎是0，聋哑人中大部分是药毒性耳聋，为不遗传变异。）,另一种解法是根据群体遗传学的平衡定律计算：一个自然种群中，一对等位基因a和a的基因频率分别是p和q，则（pq）21，也就是p2+2pq+q2=1,p2代表aa基因型的频率，q2代表aa基因型的频率，pq代表aa的基因型频率。由于表兄妹正常，但后代有病，说明此病为隐性遗传病且两人为杂合子；又知群体发病率3/10000。解法如下：先看与正常人婚配的情况，先求致病基因的频率，它等于3/10000的平方根，即=0.01732（有省略）；正常基因的频率为10.01732=0.98268。,人群中杂合子的几率等于2pq即=20.017320.98268=0.03404；表兄妹只有分别与杂合子婚配，后代才有可能发病，在随机婚配的情况下，这种婚配的几率为10.03404，所以后代患此病的几率=1(100%)0.034041/4=0.00851（0.851）。注：公式中1（100）为表兄妹中确定的杂合子的几率，0.03404为群体杂合子的几率，1/4为杂合子交配，后代四分之一患病的几率。如果还考虑表兄妹与发病个体间婚配的情况，那还应该加上13/100001/2=0.00015。（本题显然不考虑与发病个体间的婚配。）由于0.875或0.851远远小于均是携带者的表兄妹婚配后子女发病率为25的几率，说明近亲结婚的遗传病发病率远远高于正常情况下的婚配。,例纯种的子叶黄色（y）豌豆与子叶绿色（y）豌豆杂交，f1全部子叶黄色，f1自交得到f2代，选f2中全部子叶黄色豌豆自交，其后代中子叶黄色与子叶绿色的比例是a31b51c81d91答案为b解析：因为豌豆是严格的自花传粉、闭花授粉作物，自交情况比较简单f2中基因型yy占1/3，yy占2/3（其他植物或动物就不一样，还得考虑yy与yy之间的杂交）。在f2的后代中，基因型yy的的后代还是yy比例仍旧是1/3，而yy的后代仍旧是2/3，具体情况为：2/3（1/4yy2/4yy1/4yy）其中子叶黄色的是：1/6yy1/3yy再加上基因型yy的的后代还是yy比例仍旧是1/3，即：1/61/31/35/6在f2的子叶黄色的占5/6，肯定子叶绿色的占1/6。所以f2中全部子叶黄色豌豆自交，其后代中子叶黄色与子叶绿色的比例是51。,例已知果蝇的灰身和黑身是一对相对性状，基因位于常染色体上。将纯种的灰身果蝇和黑身果蝇杂交，f1全为灰身。让f1自由交配产生f2，取出f2中的灰身果蝇让其自由交配，后代中灰身和黑身果蝇的比例为a31b51c81d91答案为c解析：本题与上一题属同一类型，但比上一题加大了难度，因为f2中bbbbbb121，将f2中的灰身果蝇取出，让其自由交配，这与豌豆的严格自花授粉不一样，还得考虑基因型bb与bb之间的杂交。,各种类型交配机会均等，所以在f3中的基因型为：从表中可以统计出，基因型bb与bb的后代全是bb，基因型bb与bb的后代bbbb11，基因型bb与bb的后代bbbbbb121。把表中算式展开，同类项合并，所以灰身和黑身果蝇的比例为：灰身（4bb4bb）黑身（1bb）81,例用纯种的黑色长毛狗与白色短毛狗杂交，f1全是黑色短毛。f1代的雌雄个体相互交配，f2的表现如下表所示。据此可判断控制这两对相对性状的两对基因位于a一对同源染色体上b一对姐妹染色单体上c两对常染色体上d一对常染色体和x染色体上答案为c,解析本题考查自由组合定律的基本原理和运用这个原理通过对图表中提供的数据进行处理，分析解决问题的能力。从图中提供的数据看，f2的四种表现型在雌雄间的比例没有太大差别，肯定与性染色体无关，又由于四种表现型的比例接近9331，符合基因的自由组合定律，所以两对相对性状的两对基因位于两对常染色体上。,例已知某种小麦的基因型是aabbcc，三对基因分别位于三对同源染色体上，利用其花粉粒进行离体培养，然后又恢复其可育性，共得到x株小麦，其中基因型为aabbcc的个体约占ax/4bx/8cx/16d0答案：b解析：本题主要考核单倍体育种的相关知识。花药离体培养，实际就是在实验条件下，利用花药中的花粉粒，发育成新个体的单倍体育种。基因型aabbcc的小麦在减数分裂时，按自由组合定律，可以形成8种数量相等的花粉粒。其基因型分别是abc、abc、abc、abc、abc、abc、abc、abc。这些花粉粒经组织培养得到8种单倍体植株。用秋水仙素处理使染色体加倍，就恢复了可育性。在8种基因型中aabbcc占1/8。因为共得到x株小麦。,例黄色圆粒与绿色皱粒豌豆杂交，f1全为黄色圆粒，f2中有杂合黄色皱粒3998颗，问纯合绿色圆粒豌豆有多少？a3998b1999c7996d3043答案：b解析：本题主要考查的知识点是基因的自由组合定律，以及相关的计算能力。根据相关遗传图解，必需对典型的遗传图解心中有数，并且能够运用自如：在f2中有杂合黄色皱粒豌豆占2/16，为3998颗；纯合绿色圆粒豌豆为1/16，两对相对性状遗传图解.doc应该是多少颗？399821999,例（08年海南理综试题）自然状况下，鸡有时会发生性反转，如母鸡逐渐变为公鸡。已知鸡的性别由性染色体决定。如果性反转公鸡与正常母鸡交配，并产生后代，后代中母鸡与公鸡的比例是a10b11c21d31答案：c解析：鸟类的性别由性染色体z和w决定，公鸡为zz，母鸡为zw。性反转公鸡与正常母鸡都是zw，如果它们交配，并产生后代，后代中zwzzww211，其中ww的的鸟类在自然界中是不存在的，原因是胚胎不能形成。所以后代中母鸡与公鸡的比例是21。,七、关于基因频率和基因型频率的计算某种基因在某个种群中出现的比例，叫做基因频率。教材是用实例来说明的：某个种群中随机抽出100个个体，测知基因型为aa、aa、aa的个体分别是30、60和10个。由于基因在细胞内成对存在，100个个体共有200个基因，其中：有a基因：23060120，a基因：2106080。所以：a基因的基因频率是：12020060a基因的基因频率是：8020040,基因频率某基因总数某基因和其等位基因的总数（100）基因型频率（概率）是指群体中具有某一基因型的个体所占的比例。基因型频率某基因型的个体数种群个体总数（100）种群中的基因频率与基因型频率密切相关，基因频率的变化可以导致种群基因库的变迁；同时，基因频率的变化也会导致基因型频率相应改变，它们是相互依存的。,例某昆虫种群的3个基因型aa、aa、aa个体数分别是400、500、100，假定种群处于遗传平衡状态，请问在其下一代群体中3种基因型及a和a的频率分别是多少？基因频率：a为（2400500）（240025002100）130020000.65（65）a为1006535由于种群处于遗传平衡状态，进行随机交配，后代基因型：aa基因型频率为656542.25(aa)aa基因型频率为353512.25（aa）aa基因型频率为2653545.5（aa；aa）（a与a以及a与a相遇结合的概率是前两者的2倍）,下一代群体的基因频率：a42.2545.5265a12.2545.5235基因频率不变情况下，由于种群不够大，基因型频率也会改变。只有在理想状态下，即哈迪温伯格定律指出的条件：种群足够大、交配随机、没有突变、无新基因加入和没有自然选择，才能基因频率不变基因型频率也不变。在自然界中由于存在着基因突变、基因重组和自然选择等因素，种群的基因频率总是在不断变化的。生物进化的过程实质上就是种群基因频率发生变化的过程。,例在对某海岛的男女各500名居民进行遗传学调查时发现，女性色盲基因携带者42人，患者4人，男性色盲患者28人。那么，这个海岛上色盲基因的频率为_。此海岛上被调查的男女各500名居民中共有：色盲基因42242878色盲基因和它的等位基因25005001500这个海岛上色盲基因的频率7815000.052（5.2）,例在一个种群中随机抽出一定数量的个体，其中基因型为aa的个体占18，基因型为aa的个体占78。则a的基因频率是_，a的基因频率是_。解析：由于在一个种群中，一对等位基因的频率之和等于1（100），其相应的基因型频率之和也是1（100）。所以aa的个体占1（1878）4。a的基因频率是：aa1/2aa181/27857a的基因频率是：aa1/2aa41/27843（或者15743）,例从人类abo血型的遗传分析得知，ia与ib为共显性基因，它们对i均为显性。某国人口不同血型的基因组成和分布比例如下表所示：请问：基因ia和i的基因频率分别是_和_。答案：40.5和31,解析：本题主要考查的知识点是基因频率的概念，以及相应的计算能力和获取信息处理信息的能力。要注意其中的iai、ibi和iaib中每种基因只占基因数的1/2。从上表中可以看出：ia占（21+191/2+201/2）40.5；ib占（12+131/2+201/2）28.5；i占（15+191/2+131/2）31。,八、有关生态系统能量问题的计算有关生态系统能量的计算问题主要涉及流经生态系统的总能量；能量流经生态系统各个营养级时为什么逐级递减；能量的传递效率等问题。计算依据的知识是：生态系统中生产者所固定的太阳能的总量便是流经这个生态系统的总能量。生态系统各个营养级的生物都会因呼吸作用而消耗相当大的一部分能量，并且各个营养级的生物中总有一部分生物未被下一个营养级利用，所以能量在逐级流动中就会越来越少，其传递效率大约为1020。,下面是生态系统的能量流动图解，应认真观察思考，明确每个营养级的总能量有几个去路，以及上下营养级能量的关系。,例假定在麦田中仅存在着小麦粘虫蟾蜍的食物链，如果蟾蜍的数量变化不大，则粘虫数量和小麦的产量保持相对稳定。设农田中的蟾蜍总能量为a，若用生物防治法消灭了此农田中的粘虫，不考虑水肥等因素，则小麦当年能量增加的幅度为_a至_a。答案：25a至100a,解析：此题主要考查生态系统能量流动的效率和运用该知识分析解答实际问题的推理能力。在这条食物链中，蟾蜍为第三营养级，总能量为a。若能量传递效率为10%，则这三个营养级流动着的总能量依次为100a、10a、a。若能量传递效率为20%，则这三个营养级的总能量依次为25a、5a、a。由于用生物防治的方法杀灭了此农田中的粘虫，则小麦当年能量增加的幅度（不必要再向下传递的能量）为25a至100a。,例（04年上海高考试题）如果一个人食物有1/2来自绿色植物，1/4来自小型肉食动物。1/4来自羊肉，假如传递效率为10%，那么该人每增加1千克体重，约消耗植物a10千克b.28千克c.100千克d.280千克答案：d。解析：本题考查的主要知识点是生态系统的能量流动。以及利用能量传递效率的相关知识进行分析和计算的能力。该人每增加1kg体重，因为食物有1/2来自绿色植物，所以需要绿色植物1kg10%1/25kg；又因为1/4来自羊肉，羊是初级消费者，1