高中生物学教学课件

1. 高中生物学教学课件

2. 高中生物学专题总复习 生物学中的计算 制作：风沙工作室

3. 高中生物学计算题题型 ： • 一、有关蛋白质、DNA等的计算。 • 二、有关光合作用、呼吸作用的计算。 • 三、关于细胞分裂的计算。 • 四、遗传学中的计算。 • 五、基因频率的计算。 • 六、生态系统中能量流动的计算。 • 七、种群大小的计算。 • 八、其它计算

4. 例题１：胰岛素由两条肽链构成，共51个氨基酸，且两条链之间有三个-S-S-键相连，问合成胰岛素的时候分子量共减少了多少？合成胰岛素的基因中至少含有多少个碱基？例题１：胰岛素由两条肽链构成，共51个氨基酸，且两条链之间有三个-S-S-键相连，问合成胰岛素的时候分子量共减少了多少？合成胰岛素的基因中至少含有多少个碱基？ s s s s 1 s s 2 一、有关蛋白质、DNA等的计算 这类题目主要考查对蛋白质结构的认识及基因表达过程的理解。 答案：(51-2)ⅹ18+6＝88853ⅹ3ⅹ2＝306

5. 例题２：氨基酸残基的平均分子量为120，可溶性蛋白质的平均密度为1.33g/cm3，计算：①含有270个氨基酸的蛋白质，其单个分子的重量是多少？ 蛋白质分子量（270个氨基酸）＝270×120＝32400 1个这种蛋白质分子的重量＝32400÷6.02×1023 　　　　　　　　　　　 ＝5.38×10－20（ｇ）

6. ②这种蛋白质分子的单个分子的体积？ 蛋白质单个分子的体积＝5.38×10－20÷1.33＝4.05×10－20（cm3） ③这种蛋白质分子能否在厚度为10nm的细胞膜内?假定该分子为球形。 　　该球形体积＝4/3πr3 　　即4.05×10－20＝4/3×3.14r3 r＝2.13×10－7（cm）＝2.13nm 　　其直径＝2r＝4.26nm 　　故该分子能放入10nm的细胞膜中。

7. 例题３：①T7噬菌体DNA，其双螺旋链的分子量为2.5×107。设核苷酸对平均分子量为650，相邻的两对碱基对间距离0.34nm，请计算T7唾菌体DNA长度。例题３：①T7噬菌体DNA，其双螺旋链的分子量为2.5×107。设核苷酸对平均分子量为650，相邻的两对碱基对间距离0.34nm，请计算T7唾菌体DNA长度。 2.5×107÷650×0.34＝1.3×104（nm）＝13μm ②编码104个氨基酸组成的细胞色素Ｃ的基因的碱基对数至少有多少? 编码104个氨基酸的基因中碱基对数是：104×3＝312 基因长度＝312×0.34＝106（nm）＝0.11μm

8. 例题４：设氨基酸残基平均分子量为120，核苷酸残基分子量为320，试计算编码分子量是75000的蛋白质的信使RNA的分子量。例题４：设氨基酸残基平均分子量为120，核苷酸残基分子量为320，试计算编码分子量是75000的蛋白质的信使RNA的分子量。 蛋白质中氨基酸数目＝75000÷120＝625 mRNA的核苷酸数目＝625×3＝1875 mRNA的分子量＝1875×320＝6×105 例题５：若大肠杆菌DNA复制时每秒钟移动距离是750个碱基对，计算大肠杆菌RNA酶（104个氨基酸）基因的复制时间。 基因的碱基对数＝104×3＝312 基因复制时间＝312÷750＝0.416（s）

9. 解析 ①先求水的物质的量 ②求出水的分子个数 　设为n，则1/6×10-21×6.023×1023=100个; ③求出该蛋白质中氨基酸的数目，设为y，则y=100＋2=102个。 ④求基因中的碱基数目，设为x，x=102×3×2=612个 答案：612个 例题６：已知某蛋白质分子由2条多肽链组成，在合成该蛋白质的过程中生成了3．0×10-21g的水。问指导合成该蛋白质的基因中至少有碱基多少个？（要求写出计算过程）

10. 例题７：假如一个DNA分子含有1000个碱基对，将这个DNA分子放在用32P标记的脱氧核苷酸的培养液中让其复制一次，则新形成的DNA分子的分子量比原来增加了（ ） A．1000 B．2000 C．500D．无法确定 解析 在自然界中，磷元素主要是以31P状态存在，31P的原子核中有15个质子和16个中子，原子质量是31，按题意亲代DNA分子中的P是31P。32P的原子核中有15个质子和17个中子，原子质量是32，32P的原子质量比31P大1。DNA复制是半保留复制，亲代DNA分子放在含有32P的培养基中培养，复制一次，子代DNA分子中一条链上含31P，另一条链中含32P。由于亲代DNA分子有1000个碱基对，单链为1000个碱基，分别以这两条单链为模板合成的子代DNA分子中，每条单链也是1000个碱。脱氧核甘酸是由一分子磷酸，一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成。所以子代DNA分子中一条链上有1000个31P，另一条链上有100032P；亲代DNA分子中两条链是均是31P，所以子代DNA分子的分子量比亲代DNA分子增加了1000。　　　　答案 A

11. 某DNA分子的一条链上A+T占碱基总数的34%，且这条链上的C占碱基总数的28%，那么，对应的另一条互补链上的C应占碱基总数的比例。某DNA分子的一条链上A+T占碱基总数的34%，且这条链上的C占碱基总数的28%，那么，对应的另一条互补链上的C应占碱基总数的比例。 练习 某信使RNA分子的碱基中，U占领20%，A占10%，则转录该信使RNA的DNA片段中C占%。 练习 例题８：分析一个DNA分子时发现，含有30%的腺嘌呤，由此可知该分子中一条链上鸟嘌呤含量的最大值可占此链碱基总数的%。 C+G=1—2×30%=30% ［100-（34+28）］／100=38% ［100-（10+20）］／2=35%

12. DNA 3 1 2 RNA 解答： 法一：由已知A3＋G3＝12　可知T1＋C1＝12　再推出A2＋G2＝12　　　　　那么T2＋C2＝18。　故　C＋T＝18＋12＝30 法二：由RNA上共有30个碱基可知作为模板的DNA上共有60个碱基。　　　　而在DNA上A＋G＝C＋T　　故C＋T＝30 例题９：ｍRNA上共有30个碱基。其中A＋G＝12　　问DNA上C＋T＝？ 心中三条线

13. 生物化学综合练习称取某多肽415g，在小肠液作用下完全水解得到505g物质。经分析知道组成此多肽的氨基酸的平均相对分子质量为100，此多肽由甘氨酸、丙氨酸、半胱氨酸3种氨基酸组成，每摩尔此多肽含Ｓ元素51mol（１个半胱氨酸分子中含Ｓ元素１个）。计算并回答：生物化学综合练习称取某多肽415g，在小肠液作用下完全水解得到505g物质。经分析知道组成此多肽的氨基酸的平均相对分子质量为100，此多肽由甘氨酸、丙氨酸、半胱氨酸3种氨基酸组成，每摩尔此多肽含Ｓ元素51mol（１个半胱氨酸分子中含Ｓ元素１个）。计算并回答： 1．小肠液为多肽的水解提供的物质是。 2．一分子该多肽由个氨基酸组成。 3．此多肽分子中三种氨基酸的数量比是。 4．控制此多肽合成的基因片段最少有脱氧核苷酸个。 5．此多肽415g，用硫酸把它分解成氨盐后，加过量的碱中和，能够得到多少氨气? 6．60g甘氨酸和500mL2mol·L－1的NaOH充分反应，能够生成甘氨酸的钠盐g。

14. 【参考答案】本题考查学生综合运用生物学与化学知识的能力。 1．小肠液中含有淀粉酶、麦芽糖酶、脂肪酸和肽酶，能将多肽水解的是肽酶。 2．解法①：由题意可知415g多肽完全水解需要水505－415＝90（g），形成415g此种多肽要脱去水90g，形成415g此多肽时需氨基酸505/100＝5.05（mol），脱水90/18＝5（mol），从而可知形成此多肽时，氨基酸数与脱去水分子数之比为5.05/5＝101/100，形成此多肽时，脱去的水分子数＝氨基酸数－1，由此可分析，此多肽为101肽；解法②：设此多肽是由n个氨基酸分子缩合形成，则可得到这样的比例：100n/(18n－8)＝505/(505－415)，则此解得n＝101。 3．由题意可知，一分子此多肽中含半胱氨酸51个，设一分子此多肽中有甘氨酸ｙ个，则一分子此多肽含丙氨酸（101－51－ｙ）＝（50－ｙ）个。根据多肽形成过程可知，101×100＝51×121＋75·ｙ＋79·（50－ｙ），ｙ＝5，则3种氨基酸数量比为5∶45∶51。 4．在DNA合成蛋白质过程中，存在以下规律，DNA（基因）中碱基数（脱氧核苷数）∶mRNA碱基数（核糖核苷酸数）∶蛋白质中氨基酸数＝6∶3∶1，故需基因中的核苷酸数为：6×101＝606个。 5．415g此多肽含N：101×14÷（101×100－100×18）×415＝70.78。由于碱过量，N全部转化为NH3，其总量为：707÷(14/17)≈86g， 6．设能生成甘氨酸的钠盐ｘg，由甘氨酸与氢氧化钠反应的方程式可知碱过量，则 NH2CH2COOH＋NaOH→NH2CH2COONa＋H2O 7597 60　ｘ 75/60＝97/ｘ　　　ｘ＝77.6（g） 1．肽酶　　2．101个　　3．5∶45∶514．606个　　5．86g6．77.6g

15. 二、有关光合作用、呼吸作用的计算 近几年来高考中屡次出现这类题目，而对这两大生命过程的考查主要从两者之间的联系切入。（1、对植物来讲，光合作用和呼吸作用是可以同时进行的，而在黑暗中则只进行呼吸作用，有光时，光合作用大于呼吸作用时植物将净吸收CO2、光合作用小于呼吸作用时植物将净放出CO2。2、呼吸作用又分为有氧呼吸和无氧呼吸两种。）这些题目往往可以很方便地考查学生解题时的思维能力,这是出题中的重点。要引起注意。

16. CO2的释放量 P 0.6 O2的吸收量 5 10 15 　　　例题１：右图表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下O2吸收量和CO2释放量的变化，请据图回答：当外界氧浓度为4%－5%时，该器官CO2释放量的相对值为0.6，而O2的吸收量的相对值为0.4。此时无氧呼吸消耗葡萄糖的相对值约相当于有氧呼吸的倍，释放的能量约相当于有氧呼吸的倍，转移到ATP中的能量约相当于有氧呼吸的倍。 1.5 0.1 0.08

17. 例题２：酵母菌在有氧条件下，有氧呼吸与无氧发酵同时进行。测定一定量的酵母菌在1小时内吸收O2 的量与放出CO2的量；O2吸收量是144.4ml，CO2的放出量是224ml。如果等量的酵母菌在一定时间内共分解了660g葡萄糖。那么酵母菌： 　　１、通过有氧呼吸消耗了mg葡萄糖。 　　２、发酵产生了mg酒精。 2.2×105 224890 • 呼吸作用的两种方式： • 有氧呼吸：反应为： C6H12O6+6O2-----6CO2+12H2O+能量(2870) • 无氧呼吸：反应为： C6H1206-----2C2H5OH+2CO2+能量(196.65) 酶 酶

18. 例题３：有一位科学家做了这样一个实验，将10g叶肉细胞中的叶绿体和线粒体分离开来，在离体条件下分别测定其光合作用中CO2的吸收量和呼吸作用中CO2的释放量，下图A曲线表示：分别在15℃和30℃条件下，测定叶绿体在不同光照和不同温度条件下每小时CO2的吸收量；下图B曲线表示：在不同温度条件下测得的线粒体呼吸作用每小时CO2的释放量。请仔细分析后回答下列问题：例题３：有一位科学家做了这样一个实验，将10g叶肉细胞中的叶绿体和线粒体分离开来，在离体条件下分别测定其光合作用中CO2的吸收量和呼吸作用中CO2的释放量，下图A曲线表示：分别在15℃和30℃条件下，测定叶绿体在不同光照和不同温度条件下每小时CO2的吸收量；下图B曲线表示：在不同温度条件下测得的线粒体呼吸作用每小时CO2的释放量。请仔细分析后回答下列问题：

19. (1)在温度为30℃，光照为8000勒克斯的条件下，离体叶绿体的光合作用强度为ｕg／h/10g；在温度为15℃，光照为8000勒克斯时，离体叶绿体的光合作用强度为ｕg/h/10g。在光照强度相同，温度不同的的条件下，光合作用强度不同，是因为受光合作用的过程的限制。(1)在温度为30℃，光照为8000勒克斯的条件下，离体叶绿体的光合作用强度为ｕg／h/10g；在温度为15℃，光照为8000勒克斯时，离体叶绿体的光合作用强度为ｕg/h/10g。在光照强度相同，温度不同的的条件下，光合作用强度不同，是因为受光合作用的过程的限制。 (2)离体线粒体在温度为 15℃和30℃时的呼吸作用强度分别为ｕg／h/10g和ｕg／h/10g。 (3)假定离体叶绿体和线粒体与在叶肉细胞内的生理活性基本一致，在30℃条件下的叶肉细胞内既不吸收CO2也不释放CO2的光照强度为勒克斯，此时光合作用正好补偿呼吸作用的消耗，呼吸作用所释放出的CO2正好用于。 (4)假定离体叶绿体和线粒体与在叶肉细胞内的生理活性基本一致，在温度为30℃，光照强度为8000勒克斯时，光照10h，然后转入无光条件下，温度也为30℃时，10克叶肉组织一昼夜能积累葡萄糖ｕg。如果黑暗条件下的温度平均为15℃，则10克叶肉组织积累葡萄糖ｕg。 ８ ４ 暗反应 0.75 1.5 1500 光合作用 30 36.5

20. 　　牢固掌握细胞分裂过程中DNA、染色体、染色单体的变化，弄清生物的发育过程是解这类题目的关键。　　牢固掌握细胞分裂过程中DNA、染色体、染色单体的变化，弄清生物的发育过程是解这类题目的关键。 三、有关细胞分裂的计算 【例题1】某生物卵细胞中有8条染色体，那么其体细胞在有丝分裂后期含条染色体，形成卵细胞时减数分裂第一次分裂前期有条染色单体。其种子的胚乳细胞中含有条染色体。 32 32 24

21. 【例题2】已知牛的初级精母细胞中有15个四分体，而牛的体细胞中共有6×109个脱氧核苷酸，假设平均每1000个碱基对中有一基因（双链）。牛的体细胞中有n条染色体，每条染色体上平均有m个基因（双链），则n和m的依次是（ ）A．30 2×105 B．60 2×105 C．30 1×105 D．15 4×105 Ｃ

22. 【例题３】果蝇体细胞有８条染色体。问： 　（1）初级精母细胞中有同源染色体对,次级精母细胞中同源染色体对。 　（2）若有26个初级精母细胞，理论上产生个次级精母细胞，产生个精子细胞，每个精子细胞内染色体是条。 　（3）若每个精子都与卵细胞结合，需个卵细胞，它们由个卵原细胞分裂而产生，同时有个极体退化，消失极体与卵细胞的主要区别是前者少。 ４ ０ 52 10４ ４ 10４ 10４ 312 细胞质含量

23. 解题时注意两种方法的运用。 1、逐对基因分析法。(这种方法对于解决一些较难的问题有着明显的优越性) 2、系谱法 。(如果题中没有画出系谱图，那么我们应该把它们画出来。这样解决起来会非常的清楚方便。) 四、遗传学中的计算 概率计算

24. 例题1　关于两对性状的杂合子AaBb连续自交三代后，AABB占多大的比例。例题1　关于两对性状的杂合子AaBb连续自交三代后，AABB占多大的比例。 解答：用逐对基因分析方法。 先分析A与a这对基因的遗传情况： Aa自交三代后Aa占(1/2)3=1/8， 那么，AA占的比例应为：(1—1/8)/2=7/16 再分析B与b这对基因的遗传情况： Bb自交三代后Bb占1/8， 那么BB占(1—1/8/2)= 7/16 　　则：三代后AABB占（7/16）×（7/16）=47/256

25. 例题２　豌豆灰种皮（G）对白种皮（ｇ）为显性，黄子叶（Y）对绿子叶（ｙ）为显性。现有GGYY与ggyy杂交得F1，F1自交得F2，F2植株自交所结种子种皮颜色的分离比和子叶颜色的分离比分别是多少？例题２　豌豆灰种皮（G）对白种皮（ｇ）为显性，黄子叶（Y）对绿子叶（ｙ）为显性。现有GGYY与ggyy杂交得F1，F1自交得F2，F2植株自交所结种子种皮颜色的分离比和子叶颜色的分离比分别是多少？ 解答：先研究种皮的性状： 　 由已知可得：F1的基因型为Gｇ， 则F2的基因型为：1GG　：2Gｇ：1ｇｇ 那么：F2自交所结的种子种皮颜色的分离比为3：1 　 再研究子叶的性状：F2中三种基因型的个体分别自交，其后代仍然有3种基因型，其比例应为5：3

26. 1 2 色盲 5 6 白化 7 11 白化色盲 10 • 例题３　下图为某遗传病的系谱图，正常色觉B对色盲ｂ为显性，为伴性遗传，正常肤色A对白化为显性，为常染色体遗传。请识图回答： （1）5号为纯合子的可能性为多少？ 　（2）若10号与11号结婚，所生的子女中发病率为多少？只得一种病的可能性为多少？同时得两种病的可能性为多少？

27. 1 2 色盲 5 6 7 白化 11 白化色盲 10 解答 1、只考虑白化病她是纯合子的可能性为1/3， 只考虑色盲她是纯合子的可能性为1/2， 综合起来考虑时她是纯合子的可能性为两者的乘积即：1/6。

28. 1 2 色盲 5 6 7 白化 11 白化色盲 10 　　２、因为只考虑白化10号的基因型可能为1/3AA、2/3Aa，11号的基因型为Aa，故10号和11号的后代患白化病的可能为1/6， 因为只考虑色盲10号的基因型为XBY ，11号的基因型可能为1/2XBXb、1/2XBXB，故10号和11号的后代患色盲的可能性为 1/8，所以10号和11号后代患病的可能性为1/6+1/8-1/6×1/8=13/48

29. 【例题4】水稻的抗病基因（T）对不抗病（t）为显性，只要有一个T基因存在时，不管有多少个t基因，也会表现出抗病性状。现用纯种显性与隐性亲本杂交得到了F1，再用F1作下列各种实验：【例题4】水稻的抗病基因（T）对不抗病（t）为显性，只要有一个T基因存在时，不管有多少个t基因，也会表现出抗病性状。现用纯种显性与隐性亲本杂交得到了F1，再用F1作下列各种实验： （1）用F1与隐性亲本测交，得到的测交后代再与隐性亲本杂交，那么所得到的后代的基因型比例与表现型的比例是怎样的 。 （2）Ｆ1自交后代得Ｆ２，挑选出F2中的抗病个体进行自交，那么这种自交后代的抗病个体所占比例是多少？。 （3）用一定浓度的秋水仙素处理F1幼苗得到四倍体，用相同的方法处理使隐性亲本成为四倍体，这两种四倍体杂交所得到的后代的抗病与不抗病的比例是多少？。 （4）如果用上述方法使F1成为四倍体后，让其自交，那么自交后代中的抗病与不抗病的比例是多少？。 Tt:tt = 1:3 抗病:不抗病 = 1:3 5/6 抗病 :不抗病 = 5:1 抗病:不抗病 = 35:1

30. 五、基因频率的计算 • 掌握公式： 1）A基因的频率＝Ａ／（Ａ＋ａ） 2）根据基因频率计算基因型的概率。（ｐ表示A的基因频率，ｑ表示ａ的基因频率） 　　　根据棋盘法： pA qa pA p2AA pqAa qa pqAa q2aa 　　则：AA的概率为ｐ2 Aａ的概率为2ｐｑ 　　　 ａａ的概率为ｑ2

31. 例题１　某群体 10000个人中有一个白化病患者，则一正常人带致病基因的比例为多大？ 　解答 　　由已知可得：aa的比例为1/10000，那么a的基因频率为1/100， 　　则A的基因频率为 1－1×100=99／100 　　则Aa的比例为2× 1/100×99/100=198/10000

32. 解答：假设人体体重能增加X千克，则： 增加X需要10X的食物 5X 50X 植物 人 5X 牛肉 即：55X=G 故X=G/55 六、生态系统中能量流动的计算 • 【例１】假如一个人在代谢过程中其同化能量有1/2来自植物，1/2来自牛肉，并且能量在各营养级之间的传递效率均为10%，现共有G千克的植物通过食物链被摄入人体，问：能使人体体重增加多少？（不计人体因呼吸作用所消耗的部分)

33. 【例２】某生态系统中已知2kg重的鹰要吃10kg小鸟，0.25kg小鸟要吃2kg昆虫，而100kg昆虫要吃掉1０００kg绿色植物若各营养级摄入的食物，除消耗于呼吸等耗能过程外，其余都转化为能量。那么，鹰对绿色植物能量的利用率是多少？【例２】某生态系统中已知2kg重的鹰要吃10kg小鸟，0.25kg小鸟要吃2kg昆虫，而100kg昆虫要吃掉1０００kg绿色植物若各营养级摄入的食物，除消耗于呼吸等耗能过程外，其余都转化为能量。那么，鹰对绿色植物能量的利用率是多少？ 　　解析：从这一题目中的已知条件可知：这一生态系统中的食物链是绿色植物→昆虫→小鸟→鹰，因为２kg重的鹰要吃10kg小鸟，所以能量传递效率为20%，同样0.25kg小鸟要吃2kg昆虫, 传递效率为12.5%;100kg昆虫要吃掉1000kg绿色植物, 传递效率为10%。所以，鹰对绿色植物能量的利用率是 10%×12.5%×20%=0.25% 　　答案：鹰对绿色植物能量的利用率是0.25％

34. 例题3 某生态系统森林现存量为35kg／m2，纯生产量是 5460kJ／m2·a，呼吸量占总生产量的45％，问总生产量是多少kJ／m2·a。（ ） A.191100 B.5495 C.9927 D.19110 E.12211 解析 本题考查的是生态系统的纯生产量、总生产量和呼吸量之间的关系。总生产量=纯生产量+呼吸量，年总生产量与生物的现存量之间没有联系。设总生产量为X，则X＝5460kJ/m·a+X·45％。解得X≈9927kJ／m2·a。 答案 C

35. 例题4在“棉花→棉芽→食蚜蝇→瓢虫→麻雀→鹰”这条食物链中，如果一只食蚜蝇要有5m2生活范围才能满足自身的能量需求，则一只鹰的生活范围至少是（ ） A.5×103m2 B.5×104m2 C.53m2 D.54m2 解析 按题意分析获取能量的多少与生活范围成正比，生活范围越大，获取的能量就越多。一只鹰的生活范围至少需要多少，就按能量传递效率最高值来计要。按题中提供的食物链来看，食蚜蝇处在第三营养级，鹰处在第六营养级，它们相差3个营养级，所以一只鹰的生活范围至少是5m2÷20％÷20％÷20％=54m2 答案 D

36. 七、种群大小的计算 • 例题１　某生物学家在测定100平方公里的野兔的种群密度时第一次捕获50只做上标记然后放回到草原上，停留一段时间以后，又捕获60只，其中仿标记的有5只，则该草原上野兔的种群密度为多少？ • 解答：因为 ：50/X=5/60 则X=600 则每平方公里为6只 故该草原上野兔的种群密度为6只/平方公里。

37. 八、其它计算 【例１】大气中的氧气与人的血红蛋白的结合，要穿过几层磷脂分子？ 　　解析：大气中的氧气经过肺通气和肺胞内的气体交换，进入红细胞和血红蛋白结合，应依次穿过一层肺胞上皮细胞的两层细胞膜，一层毛细血管上皮细胞的两层细胞膜及一层红细胞膜，共计5层膜10层磷脂分子。 　　答案：10层