生物学中的计算

1、生物学中的计算一.核酸、蛋白质及基因控制蛋白质合成中的计算（一）核酸DNA、mRNA中碱基的计算设：AiTiCiGiA=Ai+A2,T=T1+T2,DNAC=Ci+C2,G=G什G2T2A2G2C2mRNAA3U3C3G3相关公式：1. A=T,C=G,A+G=C+T2. 互补链中：Ai+Gi_=C2+T2C1+T1A2+T23. A1+T1=A2+T2=A3+U3=A+TC1+G1C2+T2C3+G3C+G4. （A1+T1）%（单链）=（A2+T2）%（单链）=（A3+U3）%（mRNA单链）=（A+T）%（双链）各链上c+g之和所占比例也相同（其中1.2.规律为喋吟之和与喀咤之和的关系，

2、3.4.规律为互补碱基之和的比例关系）5. T%（双链）X2=T%（单链）6. DNA复制n次，形成子代DNA分子个，新形成的单链数。含原母链的DNA分子数个，所占比例。7. 基因中碱基个数：mRNA中碱基数：有效密码子数：转录合成蛋白质中的氨基酸数=6：3：1：1练习一1 .已知某DNA分子共100个碱基，其中T占20%,G为个。若此DNA连续复制n次，所需游离的G为个。在第n次复制时，所需游离的G个。2 .把培养在含N同位素（14N）环境中的细菌移到含重氮（15N）环境中培养相当于复制一次的时间，然后放回原来的环境中培养相当于连续复制两次的时间后，细菌DNA组成分析：轻氮型、中间型、重氮型

3、各占。3 .已知某DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的35.8%,其中一条链的T与C分别占该碱基总数的32.9%和17.1%,求：在它的互补链中，T和C分别占该链碱基总数的。4 .DNA的一个单链中（A+G）/（T+C）=0.2,上述比例在其互补单链上比例为,在整个DNA分子中分别是。5 .若一个DNA分子中有30%的脱氧核甘酸含有A,则该分子中一条链上的G含量的最大值可占此链碱基总数的。6 .某双链DNA分子共有含氮碱基1400个，其中一条单链上的（A+T）/（C+G）=0.4,若该DNA分子连续复制2次共需游离的胸腺喀咤脱氧核甘酸个。7 .在一个DNA分子中，C与G之和占全部碱基数目的

4、46%,其中一条链中A与C别占该链碱基总数的28%和22%,那么由它们转录的RNA中A与C分别占碱基总数的。8 .若有n个碱基组成的某基因的编码序列，控制合成一条由多肽链组成的蛋白质，氨基酸的平均分子两为a,则该蛋白质的分子量为9 .已知：某多肽链的分子量为1.032X104,每个氨基酸的平均分子量为120,每个脱氧核甘酸的平均分子量为300，那么合成该多肽化合物的基因的分子量为10 .以一DNA分子片段为模板，转录成一个RNA分子中的A和U分别占全部碱基的16%和32%,那么在这段DNA分子中T占全部碱基的。11 .某信使RNA的碱基中，U占20%,A占10%,则作为它模板的DNA分子中C占

5、°参考答案：1。30,30（2n-1）,30（2n-1）2。3/4,1/4,03。31.3%,18.7%4.5,15。40%6。6007。26%,24%8。略9。17092810。24%11。35%（二）蛋白质一一分子量、氨基、竣基数目、含有各种原子个数的计算蛋白质分子量=氨基酸平均分子量X氨基酸数一18X脱水数补充：DNA分子量=脱氧核甘酸平均分子量X脱氧核甘酸数一18X（脱氧核甘酸数一2）（因为一般DNA链为双链）脱水数=肽键数=氨基酸数一肽链数每条肽链至少具有氨基数、竣基数各为1,其余都在R基中练习二1 .若某蛋白质的分子量为11935,在合成这个蛋白质分子的过程中脱水量为19

6、08,假设氨基酸的平均分子量为127,则组成该蛋白质分子的肽链有条。2 .有100个氨基酸分子，共有氨基120个，竣基110个，这些氨基酸经脱水缩合而成的一条肽链中，含有肽键、氨基、竣基个数各是。有1000个氨基酸分子，共有氨基1010个，竣基1030个，则合成的4条肽链中共有肽键、氨基、竣基的数目各是。3 .某氨基酸的R基为C3H5。2,一分子谷氨酸含有的C、H、O、N原子个数依次是4 .某多肽分子式为C55H70O19N10,将其水解后只得到4种氨基酸：甘氨酸（C2H5NO2）、丙氨酸（C3H7NO2）、苯丙氨酸（C9H11NO2）、谷氨酸（C5H9NO4）。该多肽所含的氨基酸个数以及水解

7、后的谷氨酸个数分别是、。5 .某蛋白质分子由2条多肽链组成，在合成该蛋白质的过程中生成了3.0X10克的水，问指导合成该蛋白质的基因中至少有碱基多少个1.52,502。33。99,21,11996,14,344.5、9、4、15。10,46。612二、遗传中的计算（加法法则、乘法法则的应用）1 .复等位基因的计算：n个复等位基因形成基因型种类：C2n+n（其中：C2n杂合体，N纯合体）如：ABO血型2 .杂合体自交n代形成的杂合体：（1/2）n纯合体：1（1/2）n（当n无限大时，纯合体概率接近1）显性（隐性）纯合体：1-（1/2）n/2例1：将具有一对等位基因的杂合体，逐代自交3次，在F3代

8、中纯合体所占的比例是例2：将基因型AaBb（两对基因分别位于2对同源染色体上）的个体逐代自交三次,F3代中纯合体所占比例为。显性纯合体占。（49/64）3 .遗传图解和概率计算：必须熟练掌握常染、常隐、X隐、X显的遗传特点，练习见各区统考遗传系谱图的相关计算。4 .群体遗传：关键是找出致病基因在人群中的比例例1:在某地，每2500人中就有一人患白化病，某健康夫妇生了一个白化孩子，若该妇女与另一表现正常的男子再婚，生下白化孩子的概率是。例2:某地男性红绿色盲的发病率为7%,从理论上推断，女性的发病率为女性携带者概率为。5 .不完全显性：Fi不表现显性亲本的性状，也不表现隐性亲本的性状，而表现为两

9、个亲本的中间类型，遗传规律同完全显性遗传规律，基因型比例不变，只是表现型比例发生变化。AA（红）xaa（白）fFi：Aa（粉）-AA（红）Aa（粉）aa（白）=1:2：16 .连锁与互换：交换值=重组型配子/所有配子=测交后代中重组型/测交后代数（一定小于50%）发生互换的初级性母细胞百分率=交换值X22基因间距离（图距）为n表示交换值为n%解题关键：1.判断是不是自由组合2 .看某配子所占比例，判断哪两种配子为重组型3 .遇到果蝇、家蚕先判断是否雄果蝇、雌家蚕4 .遇到连锁与自由组合都存在，先考虑连锁基因的遗传，再考虑自由组合的计算。练习三:1 .基因型为AB/ab的个体，在形成配子的过程中

10、，有20%的初级精母细胞发生了互换，若此个体产生了10000个精子，则可形成Ab的精子个。2 .基因型为AF/af、T/t、E/e的生物体自交，后代中基因型AaFFttEe的几率为多少？（初级生殖细胞中有20%的细胞发生染色体互换现象）3 .见各区联考卷中各题三、植物的光合作用与呼吸作用1 .熟记光合作用、呼吸作用各物质比例：物质的量之比、质量比，注意计算时上下单位要统一；2 .图表分析及计算：见第二学期笔记相关内容，练习见各区考卷相关习题4 .实验及实验中的计算：（关于对照实验测出的处理见今年5区联考3+1模拟卷）解题关键：判断净产跟总产的关系，“释放”一般为净产，“产生”一般为总产。200

11、4年上海生物高考试卷：第40题.下面是有关光合作用的问题。（3）图3表示某绿色植物光合作用中光强度和氧气释放速度的关系。图4表示该植物在不同温度（15c和25C）下，某一光强度时氧气释放量和时间的关系。请据图回答：光强度（千勒克司）氧气释放速度1毫升小时图415C25c当图4纵坐标分别表示光合作用所产生氧气的净释放量和总量时，则它们分别是在光强度为和千勒克司下的测定值。若该植物的呼吸商（呼吸商=呼吸放出的CO2量/呼吸消耗的O2量）为0.8,在25c条件下，1小时内呼吸作用放出的CO2量为毫升。若该植物的呼吸商为0.8,在25C、4千勒克司光强度下，该植物进行光合作用时除完全利用呼吸所产生的C

12、O2外，每小时还应从外界吸收CO2毫升。问题分析关于光合作用和呼吸作用的已知数据是通过图3和图4的函数关系图读出的。用数学函数关系图表示光合作用效率图可以是单纯光合作用的函数图，此时，曲线图的纵坐标起点是“0”，如图4;也可以是光合作用净效率量（CO2或。2）,即纵坐标的数值=纯光合作用量（释放的O2量一呼吸作用的气体（CO2或。2）量，此时的一个特征：纵坐标的气体量的起点是负值（即光照强度为0时的呼吸作用量）。值得注意的是曲线上的任何一点的纵坐标的数值均是：光合作用的气体（CO2或O2）量一呼吸作用的气体（CO2或O2）量（图3）。通过图4,我们可以知道光合作用的速率每小时（60分钟）时，氧

13、气的释放量分别是40毫升（15C）和50毫升（25C）。要注意的是该数值可以是单纯光合作用的气体释放（或气体吸收）量（总量），也可以是净量：光合作用量-呼吸作用量。若是后者，则与图3都是净量：光合作用-呼吸作用的量，因此，图4读出的光合作用的速率每小时（60分钟）时氧气的释放量分别是40毫升（15C）和50毫升（25C）数值，可以直接在图3中找到40和50对应的横坐标的光照强度是4千勒克司；当图4的读数是总量（单纯光合作用），则移到图3的净量图时，要通过公式：光合作用（总量）量=+呼吸作用量，即50（25C）=光合作用净量+20。再转换成净量，光合作用净量=50-20=30,然后由图4读出25

14、c时，纵坐标为30所对应的光照强度是2.5千勒克司。在此基础上，再根据呼吸商公式求出呼吸作用产生CO的量；最后根据光合作用的反应式可以算出小题。四、能量流动中的计算（能量转化效率、同化的能量）解题关键：弄清要不要计算，何时用20%计算以及何时用10%计算如：大象粪便中的残余物被粪金龟利用，粪金龟从大象处获得的能量为大象长一公斤体重至少吃公斤植物，吃500斤植物至少长斤体重，最多长斤？附:遗传规律归类练习（修改）一.已知亲本，求后代：某生物的染色体组成如图：（1） .已知亲本基因型，求配子基因型及比例1 .若只考虑A、B两对基因，则该细胞产生种精细胞；雌性该细胞产生一种卵细胞；该生物产生种生殖细

15、胞，比例为。若该细胞产生一个基因型为Ab的卵细胞，则同时形成的三个极体基因型是。2 .若只考虑A、D两对基因，则雌性生物该细胞产生种生殖细胞；雄性生物该细胞产生种生殖细胞。若该细胞产生一个基因型为Ad卵细胞，则同时形成的三个极体基因型是。3 .若考虑如图的A、B、D三对基因，则雄性个体产生种生殖细胞。若该细胞产生一个基因型为Abd卵细胞，则同时形成的三个极体基因型是。若B基因所在的染色体是性染色体，某细胞产生一个基因型为ADXB的卵细胞，则同时形成的三个极体基因型是。4 .如果交换值为20%,若只考虑A、D两对基因，则产生的配子种类及比率、;若考虑A、B、D三对基因，则产生的配子种。（2） .

16、已知亲本基因型，求子代基因型及比例1 .若只考虑A、B两对基因，若该生物划区后代基因型AaBb的个体占总数;若该生物三后代基因型Aabb的个体占总数。2 .若只考虑A、D两对基因，A与D的交换值为20%。若该生物测交，后代基因型AaDd的个体占总数;若该生物自交，后代基因型Aadd个体数占总数3 .若考虑A、B、D三对基因，A与D交换值为20%。若该生物测交，后代基因型AaBbDd个体占总数的。（3） .已知亲本基因型，求子代表现型比例：1 .若只考虑A、B两对基因，若该生物测交，后代表现型A_bb的个体占总数;若该生物自交，后代表现型A_bb,AB_的个体占总数分别为。2 .若只考虑A、D两

17、对基因，A与D的交换值为20%。若该生物测交，后代表现型Add的个体占总数;若该生物自交，后代表现型A_dd、A_D_的个体占总数分别为;若其中一性别为完全连锁，自交后代表现型AD的个体占总数;已知子代，求亲代基因型:（1） .已知配子，求亲代基因型：L基因型AaBb的生物体，依据产生配子的不同情况，写出基因在染色体上的位置： 只产生AB和ab两种，则可表示为;遵循规律。 若产生4种配子，且aB、Ab特别少，则可表示为;遵循规律。 若产生4种比例相等配子，则可表示为;遵循规律。（2） .已知子代基因型，求亲代基因型：1 .基因型AaBb的个体，若测交后代：AaBb:aaBb:Aabb:aabb

18、=1:1:1:1,则亲本的基因型为。遵循规律AaBb:aabb=1:1或Aabb:aaBb=1:1,则亲本的基因型为或。AaBb和aabb或Aabb和aaBb所占比例多且相等，则亲本的基因性型为或,遵循规律。2 .基因型AaBb的个体，若自交后代：基因型有3种，则亲本的基因型为。基因型有9种，则亲本的基因型为;基因型有10种，则亲本的基因型为。基因型有7种，则亲本的基因型为。（三）.已知子代表现型，求亲代基因型：1 .基因型AaBb的个体，若测交后代：表现型有四种，且比例相等，则亲本的基因型为。表现型只有两种，且比例相等，则亲本的基因型为。表现型有四种，且亲本型较少，则亲本的基因型为;若后代的

19、四种表现型亲本型较多，则亲本的基因型为。2 .基因型AaBb的个体，若自交后代：表现型及比例为A_B_:A_bb:aaB_:aabb=9:3:3:1,则亲本的基因型为。表现型有两种比例为3:1,则亲本的基因型为,遵循规律。表现型有三种比例为1:2:1,则亲本的基因型为,遵循.规律。表现型及比例为A_B_:A_bb:aaB_:aabb=59%:16%:16%:9%,则亲本的基因型;交换值为.表现型及比例为A_B_A_bb:aaB_:aabb=51%:24%:24%:1%，则亲本的基因型是;交换值为。三.交换率与交换性母细胞:如上图，基因型为AaDd的精原细胞100个，若有20%的在A、D之间发生了互换，从理论上计算能形成的精子基因型及数量比,若以上情形为卵原细胞，形成卵细胞的基因型及数量比为如上图，某动物的基因型是AaDd，若该动物通过减数分裂形成47%的AD精细胞，则有的初级精母细胞发生了互换；若有20%的初级精母细胞发生了互换，那么形成AD精细胞占总数的。如上图，玉米的基因型AaDd减数分裂时，有92.8%的母细胞不发生互换，则产生配子的种类及比例为。四.互换与自由组合兼顾:1 .如上图基因型为AaBbTt的生物在减数分裂过程中产生的-种雌性初级性母细胞，该图染色体行为/仔H占全部初级性母