(推荐)生物高中生物中的计算

生物：高中生物中的计算

一、有关蛋白质分子结构方面的计算

考查知识点：氨基酸缩合形成多肽过程中氨基酸数目与肽键数和肽链条数的关系。

肽键数=脱去的水分子数=氨基酸数目-肽链条数【例１】一个多肽的化学结构式为C55H70O18N10，已知将它水解只得到四种氨基酸：

问 : 该多肽水解后 , 有__________个谷氨酸，___________个苯丙氨酸。

【解析】设该多肽水解后的甘氨酸 x 个 , 丙氨酸 y 个 , 苯丙氨酸 z 个 , 谷氨酸 w 个 , 根据该多肽的化学式和多肽的定义则有如下方程组成立 :

x +y +z +w=10

2x +3y+9z+5w=55

x +y +z +3w =18

3x+5y+9z+7w =68

解上述方程组则得

x=l y =2 z =3 w=4

【答案】 4 3

二、关于 RNA 、 DNA 分子结构与复制

【例2 】从洋葱根尖细胞核中提取得到四种碱基 , A 、 T 、 G 、 C, 由这些碱基在细胞核中构成的核苷酸有几种 ?

A.4

B.5

C.7

D.8

【解析】 A 、G 、C 三种碱基是 DNA 和RNA所共有的 ,T 是 DNA 特有的 , 因此可以构成 7 种核苷酸。解题时 , 不能被洋葱细胞核这个干扰因素所干扰 , 不能认为细胞核

中只有 DNA 没有 RNA, 以 DNA 为模板 , 转录形成RNA。

【答案】 C

【例3 】已知某 DNA 分子中含腺嘌呤 (A)200个 , 占全部 DNA 总数的 20%, 该 DN A 连续复制 4 次 , 环境中消耗胞嘧啶脱氧核糖核昔酸的数目为 (C)

A. 1600 个

B. 3200个

C. 4500

个 D. 4800个

【解析】 (1) 求出该 DNA 分子中含有多少个脱氧核糖核苷酸 :

200 / 20%=1000 (个)

(2) 求出该分子中含有多少个胞嘧啶脱氧核糖核苷酸 :

100-(200×2)= 600 (个)

600 / 2=300 (个)

(3) 求出复制 4 次需多少个胞嘧啶脱氧核苷酸 :

16 × 300 -300 =4500 (个)

【答案】 C

【例 4】在 DNA 分子的一条链中 ,(A+T) / (G+C)=0.4, 则在该 DNA 互补链、整个DNA 分子中 , 这一比值分别是 ( )

A.2.5 和 1

B.0.6 和 1

C.0.4 和 0.

4 D.2.5和0.4

【解析】关于 DNA 的碱基计算问题在历年高考中都有出现 , 因此掌握碱基计算非常重要。主要方法是深刻理解 " 中心法则 ", 掌握以下数量关系 :

(1) DNA一条单链中A+G / T+C=m

则其互补链中T+C / A+G=m，而该链中A+G / T+C=1 / m

即两互补单链中A+G / T+C的比例互为倒数。

(2) 在整个DNA分子中嘌呤碱基之和=嘧啶碱基之和，所以A+G / T+C=1

(3) 若一单链中A+T / G+C=n时，则其互补链中T+A / C+G=n，即比值相同。

在整个DNA分子中，A+T / G+C与其每一条单链的该种比例相同，即有如下推论：DNA分子中，可配对的两碱基之和（如A+T或C+G）占全部碱基的比等于其任何一条单链中该碱基和比例的比值。

三、有关中心法则方面的计算：

知识点：基因表达过程中，密码子数与氨基酸数目及基因中的碱基数目之关系：

蛋白质中肽链的条数+肽键数（或脱下的水分子数）=蛋白质中氨基酸数目

=参加转运的tRNA数目

=1/3mRNA的碱基数

=1/6基因中碱基数目。

【例 5】mRNA 上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基叫密码子 , 根据理论推测 ,mRNA 上三个相邻的碱基可以构成_____排列方式 , 实际上 mRNA 上决定氨基酸的密码子共有__ _____种。最早被破译的密码子是 UUU , 它决定的氨基酸是苯丙氨酸。 1959 年科学家人工合成的只含 U 的 RNA 为模板 , 在一定条件下合成了只有苯丙氨酸组成的多肽。这里的一定条件是指__________。继上述实验后 , 又有科学家用 C 和 U 两种碱基相间排列的 mRNA 为模板 , 检验一个密码子是否含有三个碱基。如果密码子是连续翻译的。

(1) 假如一个密码子中含有 2 个或 4 个碱基 , 则该RNA 指导合成的多肽链中应由_______种氨基酸组成。

(2) 假如一个密码子中含有三个碱基 , 则该 RNA指导合成的蛋白质中应由______种氨基酸组成。

【解析】三个相邻的碱基决定一个氨基酸 , 组成 RNA 的碱基有 4 种 , 这样排列方式为 43, 即 64 种。在 64 个遗传密码中 , 有 61 个能编码氨基酸 ,3 个为终止密码子。遗传密码在翻译中 , 需要有氨基酸作为原料 ,ATP 提供能量 , 运载氨基酸的工具tRNA 和催化该反应的酶。假如是由两种碱基决定一个氨基酸 , 碱基又是相间排列 , 无论是两个或是四个 (CU 或 CUCU) 所能决定的氨基酸都只能是 1 种 ; 如果仍由 2 种碱基 CU, 且相间排列 , 但是由 3 个碱基决定一个氨基酸 , 则有 CUC 和 UCU2 种排列方式 , 所

指导合成的肽链中将含有 2 种氨基酸。

【答案】64 61 氨基酸、tRNA 、 ATP、酶 1 2

四、光合作用和呼吸作用的有关计算

知识点：1、正确辨析光合作用的总量与净光合作用量的关系；

2、通过计算能定量分析绿色植物在一定时间内有机物的增加量和减少量。

【例 6】下图是在一定的CO2浓度和温度条件下 , 某阳生植物和阴生植物叶受光强度和光合作用合成量 ( 用CO2的吸收量表示 ) 的关系图 , 请据图回答 :