高中生物计算详解 PPT课件 图文

(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 ８ｕg／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 ４ｕg/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 暗反应过程的限制。
(2)离体线粒体在温度为 15℃和30℃时的呼吸作用强度分别为
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：
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：
高中生物学教学课件
高中生物学专题总复习
生物学中的计 算
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
中的能量约相当于有氧呼吸的
倍。
0.08
CO2的释放量
P O2的吸收量
5 10 15
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：
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
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
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），
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
30 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 36.5 ｕg。
三、有关细胞分裂的计算
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。
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．500 D．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
2
53ⅹ3ⅹ2＝Байду номын сангаас06
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）
。
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500mL 2mol·L－1的NaOH充分反应，能够生成
甘氨酸的钠盐
g。
【参考答案】
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：70 7÷(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
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
１、通过有氧呼吸消耗了 2.2×105 mg葡萄糖。 ２、发酵产生了 224890 mg酒精。
呼吸作用的两种方式： 有氧呼吸：反应为：
C6H12O6+6O2---酶--6CO2+12H2O+能量(2870) 无氧呼吸：反应为：
C6H1206--酶---2C2H5OH+2CO2+能量(196.65)
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（ Ｃ ）
A．30 2×105
B．60 2×105
C．30 1×105
D．15 4×105
【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 ４ 对,次级精母细胞 中同源染色体 ０ 对。
（2）若有26个初级精母细胞，理论上产生 52 个次级 精母细胞，产生 10４ 个精子细胞，每个精子细胞内染色体 是 ４ 条。
【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 32 条染色体，形 成卵细胞时减数分裂第一次分裂前期有 32 条染 色单体。其种子的胚乳细胞中含有 24 条染色体。
【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）。
DNA分子增加了1000。
答案 A
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%
练习 练习
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 。
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。
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
ss
答案：(51-2)ⅹ18+6＝888
［100-（34+28）］／100=38%
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 %。
［100-（10+20）］／2=35%
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
3 RNA
1 2 DNA
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
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。
解析
①先求水的物质的量 3.0102111021mo;l
18g/mol 6
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）
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）
75
97
60
ｘ
75/60＝97/ｘ
ｘ＝77.6（g）
1．肽酶 2．101个 3．5∶45∶51 4．606个 5．86g 6．77.6g
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。
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
ｕg0／.7h5/10g和
ｕg1／.5h/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 1500 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 光合作。用
(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
例题３：① T7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?
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
0.6
倍，1.5释放的能量约相当于有氧
呼吸的
倍，转0.1移到ATP