高中生物学中的数学模型

1、 高中生物学中的数学模型 山东省嘉祥县第一中学 孙国防 高中生物学中的数学模型是对高中生物知识的高度概括，也是培养学生分析推理能力的重要载体，本文通过归纳高中生物学中的数学模型以提高学生的分析推理能力。 1. 细胞的增殖【经典模型】 1.1间期表示 1.2 有丝分裂中各时期DNA、染色体和染色单体变化1.3 减数分裂中各时期DNA、染色体和染色单体变化【考查考点】细胞增殖考点主要考察有丝分裂、减数分裂过程中DNA、染色体、染色单体的数量变化以及同源染色体的行为，并以此为载体解释遗传的分离定律和自由组合定律。2. 生物膜系统【经典模型】【考查考点】3物质跨膜运输【经典模型】【考查考点】自由扩散、

2、协助扩散和主动运输的影响因素和特点。4. 影响酶活性的因素【经典模型】 【考查考点】影响酶活性的因素，主要原因在于对酶空间结构的影响。酶促反应是对酶催化的更高层次的分析。5. 影响细胞呼吸及光合作用的因素【经典模型1】 【考查考点】真正光合速率= 净光合速率+呼吸速率光合作用实际产O2量实测O2释放量呼吸作用耗O2光合作用实际CO2消耗量实测CO2消耗量呼吸作用CO2释放光合作用葡萄糖生产量光合作用葡萄糖积累量呼吸作用葡萄糖消耗量【经典模型2】 【考查考点】氧气浓度对有氧呼吸和无氧呼吸的影响，以及在种子和蔬菜储存中的原因。6 基因的分离和自由组合定律【典型例题】男性并指、女性正常的一对夫妇，生

3、了一个先天性聋哑的儿子，这对夫妇以后所生子女，（并指是常染色体显性遗传病，两种病均与性别无关）正常的概率： _同时患两种病的概率： _患病的概率： _只患聋哑的概率：_只患并指的概率：_只患一种病的概率：_【经典模型】 序号 类型 计算公式1 患甲病的概率m 则非甲病概率为1-m2患乙病的概率n 则非乙病概率为1-n3只患甲病的概率m-mn4只患乙病的概率 n-mn5同患两种病的概率 mn6只患一种病的概率 m+n-2mn或m(1-n)+n(1-m)7患病概率 m+n-mn或1-不患病概率8 不患病概率 (1-m)(1-n)【考查考点】乘法原理和加法原理7. 中心法则【经典模型】DNA分子的多

4、样性：DNA的结构：，（）， DNA的复制： 某DNA分子复制次所需要的游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸：（）标记的DNA分子在的原料中复制n次，含的DNA分子占总数的比例：n中的碱基数和其控制的蛋白质中的氨基酸数的比例关系：6:1【考查考点】DNA的结构，碱基组成，半保留复制和基因的表达。8. 现代生物进化理论【典型例题】某人群中某常染色体显性遗传病的发病率为19%，一对夫妇中妻子患病，丈夫正常，他们所生的子女患该病的概率是 A10/19 B9/ 19 C1/19 D1/2答案：A【经典模型】 设A的基因频率为P，a的基因频率为q，因P+q=l，故(P+q)2 =I，将此二项式展开得：p2+2pq+q

5、2=1，基因型AA的频率=P2，基因型aa的频率=q2，基因型Aa的频率=2pq。【考查考点】遗传的平衡定律9. 种群的数量特征和数量变化规律【典型例题】右图表示出生率、死亡率和种群密度的关系，据此分 析得出的正确表述是 A在K/2时控制有害动物最有效 B图示规律可作为控制人口增长的依据 C该图可用于实践中估算种群最大净补冲量 D在K/2时捕捞鱼类最易得到最大日捕获量 答案：C 【经典模型】 【考查考点】环境阻力包括食物、空间、天敌、气候和传染病。模型在生产、生活中的应用。10生长素作用的两重性【经典模型】 【考查考点】生长素作用的两重性，曲线在具体事例中的应用，如植物的向光性，水平放置的盆栽

6、根的向地性，茎的背地性，顶端优势和除草剂原理等。11.生态系统的稳定性【经典模型】【考查考点】抵抗力稳定性和恢复力稳定性以及提高生态系统的稳定性的方法。【提升演练】1.由图中曲线a、b表示物质跨（穿）膜运输的两种方式，下列表 述正确的是（ ） A脂溶性小分子物质不能通过方式a运输 B与方式a有关的载体蛋白覆盖于细胞膜表面 C方式b的最大转运速率与载体蛋白数量有关 D抑制细胞呼吸对方式a和b的转运速率均有影响 2. 右图表示酶活性与温度的关系。下列叙述正确的是（ ） A当反应温度由t2调到最适温度时，酶活性下降 B当反应温度由t2调到最适温度时，酶活性上升 C酶活性在t2时比t1高，故t2时更适

7、合酶的保存 D酶活性在t1时比t2低，表明t1时酶的空间结构破坏更严重3.（多选）为了探究生长素和乙烯对植物生长的影响及这两种激素的相互作用，科学家用某种植物进行了一系列实验，结果如下图所示，由此可初步推测( ) A浓度高于10-6molL的生长素会抑制该植物茎段的生长 B该植物茎中生长素含量达到M值时，植物开始合成乙烯 C该植物茎中乙烯含量的增加会促进生长素的合成 D该植物茎中生长素和乙烯的含量达到峰值是不同步的 4.离体神经纤维某一部位受到适当刺激时,受刺激部位细胞膜两侧会出现暂时性的电位变化,产生神经冲动图示该部位受刺激前后,膜两侧电位差的变化请回答:(1)图中a线段表示_电位;b点膜两

8、侧的电位差为_,此时Na+_(内外)流(2)神经冲动在离体神经纤维上以局部电流的方式双向传导,但在动物体内,神经冲动的传导方向是单向的,总是由胞体传向_(3)神经冲动在突触的传递受很多药物的影响某药物能阻断突触传递,如果它对神经递质的合成释放和降解(或再摄取)等都没有影响,那么导致神经冲动不能传递的原因可能是该药物影响了神经递质与_的结合5.某地区从1964年开始使用杀虫剂杀灭蚊子幼虫，至1967年中期停用。下图是五年间蚊子幼虫基因型频率变化曲线。R表示杀虫剂抗性基因。S表示野生敏感型基因。据图回答： R基因的出现是_的结果。 在RR基因型频率达到峰值时，RS、SS基因型频率分别为4%和1%，

9、此时R基因的频率为_。 1969年中期RR基因型几近消失，表明在_的环境条件下，RR基因型幼虫比SS基因型幼虫的生存适应能力_。 该地区从此不再使用杀虫剂，预测未来种群中，最终频率最高的基因型是_,原因是_。 6. 根据下列实验结果回答问题。 实验一：选取同品种，同日龄的健康大鼠若干只，实施切除手术，一段时间后随机等分成四组，分别注射激素及生理盐水30天，结果如图1： 该实验的目的是探究_。 手术应切除_。每次注射各激素的量应按照_来计算。【提升演练答案】1.C 2 B 3. BD4. 答案:（一）CO2原设定的pH 自不能因为长时间处于pH =100的条件下，甲藻的净光合速率为负值，甲藻不能正常生长繁殖富营养化（或N、P含量）（二）如图 5.答案：基因突变 97% 不再使用杀虫剂 低SS在不使用杀虫剂环境下，持续的选择作