高中生物高考主要计算专题

PAGEPAGE1计算专题（一）一、光合作用与呼吸作用的相关计算（一）光合作用速率的表示方法：通常是指单位时间、单位面积的CO2等原料的消耗或O2、(CH2O)等产物的生成量来表示。但由于测量时的实际情况，光合作用速率又分为表观光合速率和真正光合速率。（二）在有光条件下，植物同时进行光合作用和呼吸作用，实验容器中单位时间内O2增加量、CO2减少量或有机物的增加量，称为表观光合速率，而植物真正光合速率＝表观光合速率＋呼吸速率，如右图所示：（三）呼吸速率：将植物置于黑暗条件中，实验容器中单位时间内CO2增加量、O2减少量或有机物减少量都可表示呼吸速率（四）有氧呼吸与无氧呼吸的判断及有关计算①不消耗O2，释放CO2只进行无氧呼吸②酒精量等于CO2只进行无氧呼吸③CO2释放量等于O2的吸收量只进行有氧呼吸④CO2释放量大于O2的吸收量既有氧呼吸，又无氧呼吸注意有关计算多余的CO2来自无氧呼吸注意有关计算⑤酒精量小于CO2量既有氧呼吸，又无氧呼吸多余的CO2来自有氧呼吸（五）已知呼吸熵（Q）=，通过呼吸熵可以做如下判断：1、呼吸熵（Q）＞1，有氧呼吸和无氧呼吸并存，并且无氧呼吸一定是产生的无氧呼吸2、呼吸熵（Q）=1，生物进行有氧呼吸，但不能确定产生乳酸的无氧呼吸的存在与否3、呼吸熵（Q）=1，表明生物体有氧呼吸过程中只消耗了葡萄糖（糖类物质）4、呼吸熵（Q）小于1，表明生物体有氧呼吸过程中消耗了非糖有机物（脂肪、蛋白质）总之，通过呼吸熵可以判断呼吸作用方式和用于生物呼吸作用有机物的差异跟踪训练：1、将一株植物放置于密闭的容器中，用红外测量仪进行测量，测量时间为1小时，测定的条件和结果如下表（假设该株植物在充分光照下积累的有机物都是葡萄糖，数据均在标准状况下测得，单位ml）对上述结果仔细分析后，下列说法不正确的是（）条件变化在充分光照下黑暗处15°C25°C15°C25°CCO2减少量22.444.8－－CO2增多量－－11.222.4A．在25℃条件下，若该株植物在充分光照下1小时积累的有机物都是葡萄糖，则1小时积累的葡萄糖是0.06克。B．在25℃条件下，这株植物在充分光照下1小时总共制造葡萄糖0.09克。C．如果一天有10小时充分光照，其余时间在黑暗下度过，如果光照时的温度为25℃，黑暗时的温度为15℃，则一昼夜积累葡萄糖0.78克。D．如果一天有10小时充分光照，其余时间在黑暗下度过，如果光照时的温度为25℃，黑暗时的温度为15℃，则一昼夜消耗葡萄糖0.51克。2、将某绿色植物放在特定的实验装置中，研究温度对光合作用与呼吸作用的影响(其他实验条件都是理想的)，实验以CO2的吸收量与释放量为指标。实验结果如下表所示：下列对该表数据分析正确的是（）温度/℃5101520253035光照下吸收CO2/mg·h－11.001.752.503.253.753.503.00黑暗中释放CO2/mg·h－10.500.751.001.502.253.003.50A．昼夜不停地光照，在35℃时该植物不能生长B．昼夜不停地光照，在15℃时该植物生长得最快C．每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，在20℃时该植物积累的有机物最多D．每天交替进行12小时光照、12小时黑暗，在30℃时该植物积累的有机物是10℃时的2倍3、设置不同CO2浓度，分组光照培养蓝藻，测定净光合速率和呼吸速率（光合速率=净光合速率+呼吸速率），结果见下图。据图判断，下列叙述正确的是（）A.与d2浓度相比，d3浓度下单位时间内蓝藻细胞呼吸过程产生的ATP多B.与d3浓度相比，d1浓度下单位时间内蓝藻细胞光反应生成的[H]多C.若d1、d2、d3浓度下蓝藻种群的K值分别为K1、K2、K3，则K1>K2>K3D.密闭光照培养蓝藻，测定种群密度及代谢产物即可判断其是否为兼性厌氧生物4、将等量且足量的苹果果肉分别放在浓度不同的密闭容器中，1小时后，测定的吸收量和释放量如下表所示。下列分析正确的是（）浓度01%2%3%5%7%10%15%20%25%吸收量（）00.10.20.30.40.50.60.70.80.8释放量（）10.80.60.50.40.50.60.70.80.8A.浓度越高，苹果果肉细胞有氧呼吸越旺盛，产生ATP越多B.浓度为3%时，有氧呼吸消耗的葡萄糖量是无氧呼吸的2倍C.苹果果肉细胞在浓度为3%和7%时，消耗的葡萄糖量相等D.苹果果肉细胞在浓度为5%~25%时，只进行有氧呼吸5、某研究小组用番茄进行光合作用实验，采用“半叶法”对番茄叶片的光合作用强度进行测定。其原理是：将对称叶片的一部分(A)遮光，另一部分(B)不做处理，并采用适当的方法阻止两部分的物质和能量转移。在适宜光照下照射a小时后，在A、B的对应部位截取同等面积的叶片，烘干称重，分别记为MA、MB，获得相应数据，则可计算出该叶片的光合作用强度，其单位是mg/(dm2·h)。（1）可用什么方法阻止两部分叶片的物质和能量转移？。（2）a小时内上述B部位截取的叶片光合作用合成有机物的总量（M）为__________。6、某同学欲测定植物叶片叶绿体的光合作用速率，作如图所示实验。在叶柄基部作环剥处理（仅限制叶片有机物的输入和输出），于不同时间分别在同一叶片上陆续取下面积为1cm2的叶圆片烘干后称其重量。M处的实验条件是将整个实验装置遮光3小时（不考虑取叶圆片后对叶生理活动的影响和温度微小变化对叶生理活动的影响）。测得叶片的叶绿体光合作用速率=。环剥的叶柄上午10时移走的叶圆片（干重x克）下午4时移走的叶圆片（干重y克）叶圆片（干重z克）M7、（变式训练）某同学欲测定植物叶片叶绿体的光合作用速率，做了如图所示实验。在叶柄基部作环剥处理(仅限制叶片有机物的输入和输出)，于不同时间分别在同一叶片上陆续取下面积为1cm2的叶圆片烘干后称其重量，测得叶片的叶绿体真正光合作用速率=(3y一2z—x)／6g·cm-2·h-1(不考虑取叶圆片后对叶生理活动的影响和温度微小变化对叶生理活动的影响)。则M处的实验条件是(

)

A．下午4时后将整个实验装置遮光3小时

B．下午4时后将整个实验装置遮光6小时

C．下午4时后在阳光下照射1小时

D．晚上8时后在无光下放置3小时8、某生物兴趣小组设计了图3

装置进行光合速率的测试实验（忽略温度对气体膨胀的影响）。①测定植物的呼吸作用强度：装置的烧杯中放入适宜浓度的NaOH溶液；将玻璃钟罩遮光处理，放在适宜温度的环境中；1小时后记录红墨水滴移动的方向和刻度，得X值。②测定植物的净光合作用强度：装置的烧杯中放入NaHCO3缓冲溶液；将装置放在光照充足、温度适宜的环境中；1小时后记录红墨水滴移动的方向和刻度，得Y值。请你预测在植物生长期红墨水滴最可能移动方向并分析原因：项目红墨水滴移动方向原因分析测定植物呼吸作用速率a．

c．

测定植物净光合作用强度b．

d．

9、（变式训练）

图4是探究绿色植物光合作用速率的实验示意图，装置中的碳酸氢钠溶液可维持瓶内的二氧化碳浓度，该装置置于20℃环境中。实验开始时，针筒的读数是0.2mL，毛细管内的水滴在位置X。20min后，针筒的容量需要调至0.6mL的读数，才能使水滴仍维持在位置X处。据此回答下列问题：（1）若将图中的碳酸氢钠溶液换成等量清水，重复上述实验，20min后，要使水滴维持在位置X处，针筒的容量（需向左/需向右/不需要）调节。（2）若以释放出的氧气量来代表净光合作用速率，该植物的净光合作用速率是

mL/h。（3）若将图中的碳酸氢钠溶液换成等量浓氢氧化钠溶液，在20℃、无光条件下，30min后，针筒的容量需要调至0.1mL的读数，才能使水滴仍维持在X处。则在有光条件下该植物的实际光合速率是

mL/h。10、某研究小组从当地一湖泊的某一深度取得一桶水样，分装于六对黑白瓶中，剩余的水样测得原初溶解氧的含量为10mg/L，白瓶为透明玻璃瓶，黑瓶为黑布罩住的玻璃瓶。将它们分别置于六种不同的光照条件下，24小时后，实测获得六对黑白瓶中溶解氧的含量，记录数据如下：光照强度(klx)0（黑暗）abcde白瓶溶氧量mg/L31016243030黑瓶溶氧量mg/L333333（1）黑瓶中溶解氧的含量降低为3mg/L的原因是；该瓶中所有生物细胞呼吸消耗的O2量为mg/L•24h。（2）当水层光照强度为c时，白瓶中植物产生的氧气量为mg/L•24h。光照强度至少为(填字母)时，该水层产氧量才能维持生物正常生活耗氧量所需。当光照强度为(填字母)时，再增加光照强度，瓶中溶解氧的含量也不会增加。（3）若将a光照下的白瓶移至d光照下，则瓶中植物细胞内的C3和C5的含量变化分别为、。GPNPR①15.92.6713.23②871.27369.69501.58③0.880.340.54④141.2062.0779.13⑤211.8519.26192.59A.生态系统能量流动的渠道可能是②→④→①→③B．能量在第三营养级和第四营养级间的传递效率约为5.5%C．若生态系统维持现在的能量输入、输出，则有机物的总能量会减少D．流经生态系统的总能量是②所固定的总能量11、下图表示A、B两个特殊生态系统的能量金字塔。有关解释正确的是()①吃玉米的人所获得的能量比吃牛肉的人获得的能量多②能量沿食物链单向流动，传递效率随营养级的升高而逐级递减③若A和B中玉米的数量相同，A能养活10000人，则B最多能养活2000人④若土壤中含相同浓度的难降解污染物，则A中的人比B中的人体内污染物浓度低A．①③④ B．①②③C．①②③④ D．③④12、（8分）下图中甲表示某人工鱼塘生态系统能量流动图解（能量单位为：J/cm2．a），乙图表示某种鱼迁入该生态系统届的种群数量增长速率变化曲线。请据图分析回答：(l)甲图中A代表：该生态系统中贮存的能量主要以的形式存在；为保证各营养级都有较高的输出量，随营养级的升高，输入的有机物应增多，原因是。(2)甲图生态系统中，第二营养级到第三营养级的能量传递效率为。(3)甲图由于某种因素使得生产者短时间内大量减少，一段时间后又恢复到原来水平，说明生态系统具有能力。(4)乙图中，在tl～t2时期种群的年龄组成为型；已知该种鱼的环境容纳量为K，请根据图乙在图上画出该鱼种群数量与时间的关系曲线。要求标出t1、t2对应的数值。13、如图是某一水域生态系统在一年之内的能量流动情况资料（能流单位：103kJ·m-2·y-1）。据图回答：（1）流经该生态系统的总能量为______×103kJ·m-2·y-1。（2）能量传递效率较低，是因为大部分能量______，另有一部分能量流向了______。（3）按图中能量传递效率，若顶级肉食性动物多获得1kJ能量，则生产者需多具有______kJ能量。（计算结果保留1位小数）（4）如果该水域发生重金属污染，则上述生物中______体内的重金属含量最高。14、（2011年山东卷）6月5日是世界环境日，今天我国的世界环境日主题是“共建生态文明，共享绿色未来”.草原是绿色生态环境的重要组成部分。某草原生态系统的食物网如图所示。（1）如果图中草能提供10000KJ的能量，营养级间的能量传递效率为10%

～

20%，那么鹰占据的营养级能得到的最低和最高能量值分为是__________KJ和___________KJ。若去除蛇，且狐的数量不变，则草原容纳鹰的数量会__________。若外来生物入侵该区，则会导致草原的__________锐减或丧失。(2)若某年兔种群的K值为1000只，且1只兔和4只鼠消耗的草量相等，其他条件不变的情况下，次年鼠的数量增加400只，则兔种群的K值变为__________只。用标志重捕法调查该区的种群数量时，若部分标记个体迁出，则导致调查结果__________（填“偏高”或“偏低”）计算专题（三）三、蛋白质、核酸有关计算（一）氨基酸脱水缩合形成多肽过程中的有关计算方法：①肽键数＝脱去的水分子数＝氨基酸数－肽链数=该多肽水解时需要的水分子数（环状肽的肽键＝脱去的水分子数＝氨基酸个数）②蛋白质相对分子质量＝氨基酸数×氨基酸平均相对分子质量－脱去的水分子数×18（如果有二硫键存在，还应该减去二硫键×2，因为形成一个二硫键需脱去2个H）肽链数氨基酸数肽键数脱去水分子数多肽链的相对分子质量氨基数羧基数1条mm－1m－1am－18(m－1)至少1个至少1个n条mm－nm－nam－18(m－n)至少n个至少n个注：氨基酸平均分子量为a。（二）蛋白质中游离氨基或羧基数目的计算：①至少含有的游离氨基或羧基数＝肽链数。②游离氨基或羧基数＝肽链数＋R基中含有的氨基或羧基数（三）蛋白质中含有的N、O原子数的计算：蛋白质中N和O原子分布在三个部位：肽键、末端氨基或羧基、R基①N原子数＝肽键数＋肽链数＋R基上的N原子数＝各氨基酸中的N原子总数。②O原子数＝肽键数＋2×肽链数＋R基上的O原子数＝各氨基酸中O原子总数－脱去的水分子数。（四）氨基酸的排列与多肽种类的计算：①假若n种氨基酸形成一个m肽，则形成的多肽种类：nm②假若有n种氨基酸且每种氨基酸只有一个，则形成一个n肽，形成n肽的种类：n×(n－1)×(n－2)×…×1＝n！（五）核苷酸脱水缩合形成核酸过程中的有关规律：①n个脱氧核苷酸合成双链DNA失去的水分子数：n－2②n个核糖核苷酸合成单链RNA失去的水分子数：n－1③n个脱氧核苷酸合成双链环状DNA失去的水分子数：n（六）基因（DNA）控制蛋白质合成的相关计算：(1)设mRNA上有n个密码子，除3个终止密码子外，mRNA上的其他每个密码子都控制着一个氨基酸的连接，需要一个tRNA，所以，密码子的数量∶tRNA的数量∶氨基酸的数量＝1∶1∶1。(2)在基因控制蛋白质的合成过程中，DNA、mRNA、蛋白质三者的基本组成单位脱氧核苷酸(或碱基)、核糖核苷酸(或碱基)、氨基酸的数量比例关系为6∶3∶1(不考虑基因转录后的加工和终止密码子)。跟踪练习：1、下列关于蛋白质的叙述中，正确的是（）A．水解一个环状八肽需要7个H2O参与B．某蛋白质由2条肽链、n个氨基酸组成，该蛋白质至少含有氧原子n＋1个C．某蛋白质由m条肽链、n个氨基酸组成，该蛋白质至少含有N原子n个D．如果有5种氨基酸，并且这5种氨基酸各只有1个，那么形成的三肽最多有53种2、（多选）免疫球蛋白的结构示意图如右图所示，其中－S－S－表示连接两条相邻肽链的二硫键。下列叙述正确的是（）A．若该免疫球蛋白由m个氨基酸构成，当中的肽键应有（m－4）个B．含该免疫球蛋白的溶液与双缩脲试剂发生作用，产生蓝色反应C．若该免疫球蛋白的－s－s－被破坏，其特定功能不会发生改变D．由图可知组成该免疫球蛋白的化学元素有C、H、O、N、SE．若该免疫球蛋白由m个氨基酸构成，每个氨基酸的平均相对分子质量为a，则该免疫球蛋白的分子质量为am—18（m—4）—3×23、下列有关蛋白质和核酸的叙述不正确的是（）A.如果有5种氨基酸，并且这5种氨基酸足量，那么形成的四肽最多有54种B.100个脱氧核苷酸形成一条DNA分子，要脱去98个水分子C.100个脱氧核苷酸形成一条环状DNA分子，要脱去100个水分子D.要合成由100个氨基酸组成的蛋白质，那么控制合成该蛋白质的的DNA中至少要有300个碱基，4、如图表示一个由200个氨基酸构成的蛋白质分子。下列叙述正确的是（）A.该分子中含有198个肽键B.参与构成该蛋白质分子的氨基酸中至少有200个氨基，200个羧基C.该蛋白质中至少含有3个—NH2D.200个氨基酸缩合成该蛋白质时分子总量减少了35825、现脱掉某60肽中的2个丙氨酸（相应位置如下图），得到几种不同的有机产物，其中脱下的氨基酸均以游离态存在。下列有关该过程产生的全部有机物中相关原子、基团或肽键数目的叙述正确的是（） A．肽键数目减少2个B．氢原子数目增加4个 C．氧原子数目增加2个D．氨基和羧基分别增加4个6、有一条多肽链，分子式为C69H121O21N25S，将它彻底水解后，得到下列四种氨基酸：①H2N一CH2一COOH③HS一CH2一CH(NH2)一COOH则控制该多肽合成的基因中至少有多少个碱基对？（）A．30个B．46个C．48个D．60个四、碱基计算（一）DNA分子结构中相关碱基的计算：(1)在双链DNA分子中，互补碱基两两相等：A＝T，C＝G。(2)在双链DNA分子中，A＋G＝C＋T＝50%，A＋C＝G＋T＝50%(3)在双链DNA分子中，互补的两碱基之和(如A＋T或C＋G)占全部碱基的比例等于其任何一条单链中这两种碱基之和占该单链中碱基数的比例(单双链转化公式)。(4)能够互补的两种碱基之和与另两种互补碱基之和的比同两条互补链中的该比值相等，即：(A＋T)/(G＋C)＝(A1＋T1)/(G1＋C1)＝(A2＋T2)/(G2＋C2)(5)在DNA分子中，不互补的两种碱基之和与另两种碱基之和的比等于1，且在其两条互补链中该比值互为倒数，即：(A＋G)/(T＋C)＝1；(A1＋G1)/(T1＋C1)＝(T2＋C2)/(A2＋G2)（二）有关DNA半保留复制的计算(1)一个双链DNA分子连续复制n次，可形成2n个子代DNA分子，且含有最初母链的DNA分子有2个，占所有子代DNA分子的比例为1/2n－1，不含最初母链的DNA分子数为2n－2，(2)n次复制，所需游离的脱氧核苷酸数＝M×(2n－1)，第n次复制需要游离的某种脱氧核糖核苷酸=M×2n－1其中M为一个DNA分子中某脱氧核苷酸的数量，跟踪训练：7、在一个DNA分子中，腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基数目的54%，其中一条链中鸟嘌呤、胸腺嘧啶分别占该链碱基总数的22%和28%，则由该链转录的信使RNA中鸟嘌呤占碱基总数的（）A．24%B．22%C．26%D．23%8、分析某生物的双链DNA，发现腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基的64％，其中一条链上的腺嘌呤占该链全部碱基的30％，则对应链中腺嘌呤占整个DNA分子碱基的比例是（）A.17％B.32％C.34％D.50％9、某DNA分子含m对碱基，其中腺嘌呤有a个。下列有关此DNA在连续复制时所需的胞嘧啶脱氧核苷酸数目的叙述中，不正确的是 （）A．复制1次时，需要（m－a）个B．在第二次复制时，需要2（m－a）个

C．在第n次复制时，需要2n—1（m－a）个D．在n次复制过程中，总共需要2n（m－a）个10、已知某原核基因转录得到的RNA分子中A+G+U/C+U=2,则该基因的非模板链中T+C/A+G+T的值为（）A．1B．0.5C．0.25D．0.12511、7-乙基鸟嘌呤不与胞嘧啶配对而与胸腺嘧啶配对，某DNA分子中腺嘌呤占碱基总数30%，其中鸟嘌呤全部被7-乙基化，该DNA分子正常复制产生的两个DNA分子，其中一个DNA分子中胸腺嘧啶占碱基总数的45%，另一个DNA分子中鸟嘌呤占多大比例?。五、基因频率和基因型频率的计算（一）通过基因型个体数计算基因频率：(1)设二倍体生物种群中的染色体的某一位置上有一对等位基因，记作A和a。(2)假如种群中被调查的个体有n个，三种类型的基因组成为：AA、Aa和aa。在被调查对象中所占的个数分别为n1、n2和n3。(3)设A的基因频率为p，a的基因频率为q，则p＝(2n1＋n2)/2n，q＝(2n3＋n2)/2n（二）通过基因型频率(或比例)计算基因频率：(1)种群中一对等位基因的基因频率之和等于1，种群中基因型频率之和也等于1。一个等位基因的基因频率＝纯合子频率＋1/2杂合子频率。(2)设某种群中AA、Aa和aa三种基因型的频率(或比例)分别为X、Y和Z，则A基因的频率＝X＋Y/2，a基因的频率＝Z＋Y/2。(3)实例：AA基因型的频率为0.3，Aa基因型的频率为0.6，aa基因型的频率为0.1。则A基因的频率为0.3＋1/2×0.6＝0.6，a基因的频率为0.1＋1/2×0.6＝0.4。（三）自交和随机交配能改变种群的基因型频率，但不能改变种群的基因频率，因此无论自交和随机交配多少代，后代的基因频率都和亲代的相同。特别提醒：一定要注意自交和自由交配的计算方法（四）通过基因频率计算基因型频率(或比例)：在一个理想种群(种群足够大、个体之间生活力相同且随机交配、自然选择不起作用、不发生突变、无个体的迁入和迁出等)中，若A基因频率为p，a基因频率为q，则AA基因型频率为p2，aa基因型频率为q2，Aa基因型频率为2pq。（五）伴X遗传的基因频率计算：有一些基因(如色盲和血友病)只位于X染色体上，Y染色体上并没有相应基因。在计算基因频率时不能将Y染色体计算在内，即将女性视作有2个基因，而男性应视作只有1个基因。跟踪训练12、在调查某小麦种群时发现T(抗锈病)对t(易感染)为显性，在自然情况下该小麦种群可以自由传粉，据统计TT为20%，Tt为60%，tt为20%，该小麦种群突然大面积感染锈病，致使易感染小麦在开花之前全部死亡。计算该小麦在感染锈病之前与感染锈病之后基因T的频率分别是（）A．50%和50%B．50%和62.5%C．62.5%和50%D．50%和100%13、据调查，某小学的学生中，基因型为XBXB的比例为42.32%，XBXb为7.36%，XbXb为0.32%，XBY为46%，XbY为4%，则在该地区XB和Xb的基因频率分别为()A．6%、8%B．8%、92%C．78%、92%D．92%、8%14、已知一批胚的基因型为AA与Aa的豌豆种子数之比为1：2，将这批种子种下，自然状态下（假设结实率相同）其子一代中胚的基因型为AA、Aa、aa的种子数之比为（）A.4：4：1B.3：2：1C.3：5：1D.1：2：115、若某植物种群足够大，可以自由交配，没有迁入和迁出，不产生基因突变。抗病基因R对感病基因r为完全显性。现种群中感病植株rr占1/9，抗病植株RR和Rr各占4/9，抗病植株可以正常开花和结实，而感病植株开花前全部死亡。则F1中感病植株占（）A.1/8B.1/9C.1/16D.4/8116、某家庭有甲、乙两种遗传病，其中一种请回答以下问题是显性遗传病，该病在自然人群中患病的概率为19%，另一种是伴性遗传病。