生物计算专题

1、生物计算专题生物计算专题范学明生物化学计算1.蛋白质氨基酸除r基团外，含有 c2h 4o2;肽键：一nh co ;肽键数=脱水数；氨基数=竣基数=肽链数肽链氨基酸脱水肽链氨基较基mnn-mn-mmm给出氨基酸相对平均分子质量 a ,要求计算相关数据。肽链质量=ax氨基酸数一18 x脱水数2.核酸1个核甘酸含有1个磷酸、1个含氮碱基、1个五碳糖。1对碱基含2个核甘酸；一条 dna链或一条rna链上1对碱基可出现4种碱基情况。有 4n关系。 计算碱基：dna上原则一一a=t , g=c; a+g=t+c （喀咤=喋吟）。计算双链上各碱基比例，先将双链上总量由100%变为200%计算，各单链含量变为

2、 100%。 一个dna分子的一链上， a比g多40%,该链 a+g=24% （dna分子），则这个 dna分子 的另一条链上，t占该链碱基数目的多少？解：先将dna单链看作含碱基100%,则有：a1=1.4g1； a1+g1=48%联立两式，解得a1=28%.t2=a1=28%磷酸与五碳糖相连的键叫磷酸二酯键，dna链被内切酶切断一个切口，2个磷酸二酯键断裂。脱氧核糖核甘酸：核糖核甘酸：氨基酸数 =6: 3: 1。注意：当计算了不编码的区域，实际脱氧核糖核甘酸远大于“6”。 dna复制复制方式：半保留复制（注意“四分体时期”的陷阱）1 .亲代dna在子代dna中比例：1/2n （n：复制次数

3、、子代数）2 .细胞分裂计算1.细胞分裂标志事物比较（二倍体）比较 项目有丝分裂减数a次减数第二次:间刖中后末间刖中后末刖中后末dna分子2-4422-44221染色体24221121染色单体0-44一0-4422一同源染色体对1211一一染色体组24221121当着丝点分裂，染色体组加倍，但同源染色体未必加倍。（有两组染色体组，未必有成对同源染色体。）当着丝点分裂，染色单体消失。光合作用与呼吸作用计算产量问题：光合作用净产量（有机物积累量）=光合作用实际产量（产生有机物量）一呼吸作用（消耗量）c6h12o6 分子式量 180 ； co2 分子式量 44 ; atp 放能 30.54kj/mo

4、l有关反应方程式：6co之十12hq叶痣至汨律。6十60a t十6hq光合作用r第3页共4页有氧呼吸 c6h12o6+6o2+6h2o-6co2+12h2o无氧呼吸。国诒。6里2chyc氏0h+2c口+能量（水稻、苹果、酵母菌）无氧呼吸鸟。-2c%ch -0h, cooh十能量（动物、马铃薯块茎、甜菜块根）有一瓶混有酵母菌的葡萄糖液，实验检测发现，其吸进氧气的体积与放出二氧化碳体积之比为3： 5,则有 1/3 葡萄糖用于有氧呼吸。摩尔数比题分析有氧呼吸中，02 : co2=1： 1。无氧呼吸，不吸收 。2,没有比例。总反应中 02 : co2=3： 5,即 放出的c02有3/5是有氧呼吸放出，

5、有 2/5是无氧呼吸放出。分别代入有氧、无氧呼吸反应式。有氧：c6h12。6： c02=1 : 6 无氧：c6h12。6： coz=1 : 2。用化学方法代入即可算得。注意：计算相关质量题型，特别留意复杂的单位。有关反应过程: 光合作用无氧呼吸有氧呼吸（包括：、骑 jc3植物c4植物光反应暗反应光反应:暗反应2h20-4e-+4h+022nadp +4e-+2h +-2nadphadp+ pi f atpnadph f nadp +atpfadp+ pi一一12h20-6 o2+24hco2+c5-2c32c3+h - c6h12o6+ 6h20一c3 +c02- c4； c4-c3 +c02

6、co2+c5-2c3呼吸作用i latp（少量）旭二hk少量）一|五-kzh,d的酉赚）式犯小+能童有氧呼吸中，1mol c6h12o6产生38个atp放能1161j,能量转变效率约 40%。无氧呼吸中，1mol c6h12o6产生2个atp放能61.08j,能量转变效率约 30%。四、遗传推算与计算1 .多对基因的遗传情况如果决定几对相对性状的基因分别位于几对同源染色体上（不发生连锁互换），那么其遗传都符合自由组合规律。等位基因对数f1配子类型f1配子可能 的组合数f2表现型种数f2基因型种数完全显性时f2表现型比例121=241=421=231=3222=442=1622=432=9n2n

7、4n2n3n(3/4+1/4)n注意：四倍体形成的配子 aaaa aa:aa:aa=1:4:1遗传学的统计方法概率一一指某种事情发生的可能性的大小，也就是某种事情出现的机率，用p表示。概率定理a.乘法定理：两个和两个以上的独立事件同时或相继发生的概率等于各自概率的积。p（ab尸p（a） p（b）。这里所谓独立事件是指当某一事件的出现，并不排斥另一事件发生。例：aabbcc与aabbcc杂交，后代是 aabbcc的几率是：第2页共4页aax aa一 aa几率：1/2bbxbb f bb几率：1/4ccxccfcc几率：1/4 . aabbcc 的几率是 1/2 x 1/4x 1/4=1/32b.

8、加法定理：互斥事件的概率是它们各自概率之和，所谓互斥是指某一事件的出现会排斥另一事件的发生。p(ab尸p(a)+p(b)例：p (显f=) = p(aa+aa) = p(aa)+p(aa) = 3/4概率的应用c.棋盘法 (2对等位基因)一纯合_相同一一一相同-一一_一相同一一纯合-一一相同一一纯合一 人 某一对等位基因隐性(3个) 某一对等位基因隐性(3个) 两对等位基因隐性(1个)其余为双显性(9个)；4种表现型，各有一个纯合。纯合：4/16; 标准杂合：4/16; 非标准杂合：8/16d.分支法：当杂交涉及的基因对较多时，预测子代的基因型和表现型几率用分支法更方便。e.大棋盘(绝招) 重

9、复问题 某夫妇所生2个孩子的基因型分别为 aa和aa,计算该夫妇理论上接连生这样的2个孩子的几率。解：题目说“接连生”，可以先生aa或先生aa,有这两种情况都可以生出这样的2个孩子。夫妇所生2个孩子的基因型分别为 aa和aa,说明夫妇的基因型都是aa得出：1/4x1/4=1/16,因有2种不同情况但结果相同，所以 1/16x2= 1/8 若杂和黑豚鼠一胎生 4只豚鼠，出现3黑：1白的可能性是多少？解：利用数学概率的解法：在n次独立重复试验中，某事件发生k次的概率：p=cnkpk(1-p)n-k此处则是p=c43(3/4)3(1/4)1= 27/64 ,所以可能性是 27/64。2 .遗传病推判

10、隐性显性特点隔代遗传连续遗传伴常染色体无性别表现差异，男女患病几率一般均等双亲无病，子女之一有病双亲后病，子女n 无病 (可双亲之一患病)伴x染色体男多于女女多于男女病父必病xbxb xby x xx b母病子必病xy x xbxb 一 xby父病女必病xx x xby 一 xbx子病母必病xby xbx x xy伴y染色体父病子必病xx x xyb 一 xyb3.遗传病类型遗传病类型病例单基因遗传显性常染色体并指、软骨发育不全性染色体抗维d佝偻病隐性常染色体白化病、苯内酮尿症、先天性聋哑性染色体红绿色盲、血友病、进行性肌营养不良多基因遗传唇裂、无脑儿生物计算专题染色体异常常染色体21三体综合

11、症（唐氏综合症）性染色体性腺发育不良（女缺 x染色体“ xo型”）线粒体基因病ii型糖尿病、妊娠高血压综合症体细胞基因病癌症4.基因频率基因频率一一某种基因在某个种群中出现的比例基因型频率一一某种基因型在某个种群中出现的比例 已知：aa基因型频率为0.2, aa基因型频率为 0.65, aa基因型频率为 0.15求：a和a基因频率。解：a基因频率=aa基因型频率+1/2aa基因型频率=0.525; 1 a基因频率=a基因频率技巧方法设a、a基因频率分别是p、q；设aa、aa、aa基因型频率分别是 p、h、q。有以下关系。p+q=1（p+q）2=p2+2pq+q2=ip2=pq2=qh=2pq

12、某生物种群中有一定数量的个体，其中基因型为 aa的个体占24%,基因型aa个体占72%,基因型aa个体占4%,求：a和a基因频率。解：a基因频率=aa基因型频率+1/2aa基因型频率=24%+36%=60% , a基因频率=40%某群体基因型 xbxb=42.32%, xbxb=7.36% , xbxb=0.32%, xby=46% , xby=4% ,求 xb、xb基因频率。技巧方法若题目给出男性伴性基因型频率，则马上可以知道。理想化讨论群体中男女比例1:1。,在男性群体中xby=92% , xby=8%。. xb、xb基因频率分别为92%和8%。常规方法xb=xbxb+ 1/2x bxb+ xby=92%,则 xb=8% （答案相同）生态系统计算1 .种群密度一一标记重捕法n为种群数，a第一次捕捉数，b重捕捉数，c重捕捉中有标记数关系式：n / b = a / c2 .种群数量变化nt： t年后种群数量；n。：起始种群数量；入：每年增长倍数（增长率）关系式：nt= no入t3 .生态系统能量流动概念食物链、食物网、营养级、能量金字塔 能量传递效率：10%20% 有毒有害物质：510倍富集 能量散失方式：呼吸作用、分解者分解、 未利用（沉积）分析食物网含有多少食物链。 分析数值。图中数字表示海星事物中各种类所占的比例。分析各种类间关系。已知食物网分解的食物链如下：草一昆虫一