高考生物选择题规律(高考生物全国卷选择题规律)
高中生物相关计算方法综述
ⅰ.与生物遗传、变异和进化相关的计算
一、遗传物质基数的计算阶段:
1.氨基酸和蛋白质的计算
(1)氨基酸中原子数的计算:
R基团中C原子=C原子+2,H原子=H原子+4,O原子=O原子+2,N原子=N原子+1
(2)氨基酸数、肽键数和肽链数的关系:
如果n个氨基酸分子缩合成m个肽链,可以形成(n-m)个肽键,可以除去(n-m)个水分子,至少有m - NH2和- COOH。
(3)氨基酸平均分子量与蛋白质分子量的关系:
N个氨基酸组成M个肽链,每个氨基酸的平均分子量为A,因此由其组成的蛋白质的分子量为Na-(n-m) 18(其中n-m为失去的水分子数,18为水的分子量);蛋白质的分子量比其氨基酸的分子量总和小(n-m) 18。
(4)当R基团上没有N元素时,N原子数等于氨基酸数。
2.碱基互补配对原则的应用:
(1)互补碱基相等,即A=T,G=C。
(2)两个非互补碱基之和等于另外两个碱基之和,等于50%。
(3)双链DNA分子总和的比率:
两个互补碱基之和与另外两个碱基之和的比值等于两条互补链的比值,即:(A+T)/(G+C)=(A1+T1)/(G1+C1)=(A2+T2)/(G2+C2);
●两个非互补碱基之和与另外两个碱基之和的比值等于1,该比值在其两条互补链上是倒数,即:(a+g)/(t+c)=1;(A1+G1)/(T1+C1)=(T2+C2)/(A2+G2)
(4)双链DNA分子中某个碱基的含量等于两条互补链中碱基含量之和的一半,即A=(A1+A2)/2(同样适用于G、T、C)。
3.关于复制的计算:
(1)一个双链DNA分子可以连续复制n次,可以形成2n个子代DNA分子,含有初始母链的DNA分子有2个,占所有子代DNA分子的比例为
。(注:原母链和母链的区别)
(2)所需的游离脱氧核苷酸数量=m× (2n-1),其中m是原始DNA分子中脱氧核苷酸的数量。
4.基因控制蛋白质生物合成的计算;
(1)mRNA中某个碱基含量的计算:利用碱基互补配对的原理,将mRNA中某个碱基的含量归结为相应DNA模板链中的互补碱基,然后应用DNA的相关规律。
(2)设mRNA上有n个密码子,除了三个终止密码子,mRNA上其他所有密码子控制一个氨基酸的连接,这需要一个tRNA。所以密码子的数量:tRNA的数量:氨基酸的数量=n: n: n。
(3)在基因控制的蛋白质合成过程中,构成DNA、mRNA和蛋白质的基本成分脱氧核苷酸(或碱基)、核糖核苷酸(或碱基)和氨基酸的数量比为6:3:1。
5.假设一个DNA分子中有n个碱基对,那么这些碱基对就有4n种可能的排列方式,也就是说,它们可以排列成4n个DNA分子。
6.真核细胞基因中外显子的碱基对占整个基因的比例=(编码氨基酸数× 3 ÷该基因中碱基总数)× 100%。
二、遗传基本规律的计算:
1.在一对相对性状的杂交实验中:
(1)1)F1产生雌雄两种配子的概率为1/2;
(2)F2代有三种基因型,包括两个纯合子(显性纯合子和隐性纯合子),各占1/4,占1/2,一个杂合子占1/2。
(3)F2代有两种表型,其中显性性状的概率为3/4,隐性性状的概率为1/4。在显性性状中,纯合性状的概率为1/3,杂合性状的概率为2/3。
(4)一对等位基因的杂合子连续自净N代,Fn代杂合子占(1/2)n,纯合子占1-(1/2) N。
2.在两对相对性状的杂交实验中:
(1)1)F1双杂合子产生四种雌雄配子的概率为1/4;
(2)F2有9种基因型,每种基因型的百分比如下:
F2基因型的类型
相应基因型
出现在F2代的概率
均质接合体
YYrr,yyRR,yyrr,YYRR
各占1/16。
异质接合体
春意杂
yyRr,YyRR,Yyrr,YYRr
各占2/16。
双重杂合性
黄色皱粒
4/16
(3)F2代有4个表型,其中1个为双显性,概率为9/16(1个纯合,占1/9,2个纯合和1个杂合,各占2/9,1个双杂合,占4/9),2个显性和1个隐性性状,各占3/16(2个纯合)
3.配子数=2n (n是等位基因的对数)。
4.分解组合法在自由组合题中的应用;
基因自由组合规律研究控制两对或两对以上相对性状的基因位于不同对同源染色体上的遗传规律。由于控制生物不同性状的基因互不干扰,独立遵循基因的分离现象,在解决这类问题时,我们可以将组成生物的两对或两对以上的相对性状分离出来,用基因的成对分离现象进行研究,最后用某种方法,即分解组合法,将研究结果组靠谱的交易平台(有什么可靠的交易平台)合起来。这种方法主要适用于基因自由组合的规律,其一般步骤是:
●先确定是否遵循基因自由组合的规律。
●分解:将涉及的两对(或多对)基因或性状分开,分别考虑每一对,用基因的分离现象进行研究。
●组合:分离现象的研究结果会以一定的方式组合或相乘。
三。基因突变和染色体变异的计算:
1.正常细胞的染色体数=染色体组数×每个染色体组的染色体数。
2.单倍体体细胞的染色体数目=本物种配子的染色体数目=本物种体细胞的染色体数目÷2
3.群体中基因突变的数量=群体中个体的基因数量×每个基因的突变率×群体中的个体数量。
四。基因频率和基因型频率的计算:
1.找到基因型频率:
设A的基因频率为P,A的基因频率为Q,那么aa,AA,Aa的基因型频率计算如下:
P+Q=1,(P+Q) 2=1,p2+2pq+q2=1,即AA+2AA+AA=1,所以AA%=P2,AA%=2PQ,AA%=Q2。
说明:这个结果就是“哈迪-温伯格定律”,需要满足以下条件:①人口数量巨大;②群体中个体间的交配是随机的;③未发生突变;④不存在个体迁移或种群间的基因交换;⑤没有自然选择。因此,该群体中的基因频率和基因型频率可以在世代之间保持稳定和平衡。
2.找到基因频率:
(1)常染色体遗传:
●计算各种基因型的个体数:一对等位基因中一个基因的频率=(纯合个体数× 2+杂合个体数)÷总数×2。
●按基因型频率计算:一对等位基因中的一个基因频率=纯合基因型频率+1/2×杂合基因型频率。
(2)性连锁遗传:
●X染色体上显性基因的基因频率=女性显性纯合子基因型频率+男性显性个体基因型频率+女性个体1/2×杂合子基因型频率。隐性基因的基因型频率=1-显性基因的基因频率。
●X染色体上显性基因的基因频率=(显性纯合子雌性数×2+显性雄性数+杂合子雌性数)÷雌性数×2+雄性数)。隐性基因的基因型频率=1-显性基因的基因频率。
(3)多重等位基因:
相应调整哈迪-温伯格定律,公式可改为:(p+q+r)2=p2+q2+r2+2pq+2pr+2qr=1,p+q+r=1。P、Q和r的多个等位基因的基因频率。
ⅱ.生物生长、发育和繁殖的计算
首先,计算细胞分裂的每个阶段
染色体、DNA、同源染色体、四分体等。这个问题主要有两种方法:
1.给出细胞分裂某一时期的分裂图,计算细胞内各种数字。
解决这个问题的方法是在掌握细胞分裂各阶段特征的基础上,找出核对各种数字的方法:
(1)染色体数=着丝粒数
(2)DNA的数量有两种计算方法:
●当染色体不含姐妹染色单体时,一条染色体只含一个DNA分子;
●当一条染色体包含姐妹染色单体时,一条染色体包含两个DNA分子。
(3)同源染色体的对数在有丝分裂的各个阶段,减数分裂的负ⅰ分裂前的间隔和第一次分裂时,是该时期细胞中染色体数的一半,而在减数分裂的第二次分裂和配子阶段,该时期细胞中同源染色体数为零是因为同源染色体已分离到不同的细胞中。
(4)在含四分体时期(联会期和中期ⅰ),四分体的数目等于同源染色体的对数。
2.无图,给定生物细胞分裂某一时期的一定数量的细胞,计算其他时期的各种数量。
这种题型的解题方法在掌握上一种题型的解题方法的基础上,能够总结出各个时期的各种量变,找出规律。下表:
第二,关于配子的类型
1.性生殖细胞经历减数分裂,
(1)如果没有染色体的交叉交换,可以产生两种类型的四个配子,成对的染色体具有相同的组成,而不同的配子具有互补的染色体组成。
(2)如果染色体交叉交换(只考虑一对同源染色体的情况),可以产生四种类型的配子,包括两类亲本(两个配子间互补的染色体组成)和两类重组(两个配子间互补的染色体组成)(分析请参考教材第106页图5-11)。
2.有多个体细胞,假设每个细胞有N对同源染色体,进行减数分裂。
(1)如果染色体不交叉交换,可以产生2n个配子。
(2)如果有M对染色体交换,可以产生2n+m个配子。
(解析:根据规则(1)中的结论②,可以推断交换M对可以产生4m个配子;根据规则(2)中的结论①,可以推断有n-m对没有交换,可以产生2n-m个配子;那么一起产生的配子类型就是2n-m×4m=2n+m种。
三。互换率的计算
一个性细胞经历减数分裂,如果B细胞中的染色体互换,那么
1.交换性生殖细胞百分比=b/a× 100%
2.在产生的配子中,重组配子占总配子的百分比(即交换率)=2b/4a× 100%=b/2a× 100%。
3.产生新类型(重组类型)的配子种类:2种。
每个物种占总配子的百分比=b/4a× 100%
四。与生物体发育相关的计算:
1.一个胚珠(其中一个卵细胞和两个阶段的细胞核为双受精而产生)发育成种子;子房发育成果实;
2.如果一个细胞的染色体数是2N,那么精子、卵细胞和极核的染色体数都是N;受精卵→胚胎细胞的染色体数为2N(分别来自父亲和母亲的1/2),受精卵极核→胚乳细胞的染色体数为3N (1/3来自父亲,2/3来自母亲,两个极核与精子结合的基因型与卵细胞与另一个精子结合的基因型相同),种皮、果皮等结构的染色体数为2N(均来自母亲)
ⅲ.生物代谢计算
主要基于光合作用和呼吸作用的相关反应式的计算:
1.简单的化学计算根据反应式中原料和产物的关系,这类问题不难。
2.光合作用强度和呼吸强度的计算:
一般用光合速率和呼吸速率(即单位叶面积单位时间吸收和释放的CO2量或释放和吸收的O2量)来表示植物光合作用和呼吸作用的强度,间接表示植物合成和分解有机物的量。
(1)光合作用的实际产氧量=实测放氧量+呼吸摄氧量。
(2)光合作用的实际二氧化碳消耗量=实测二氧化碳消耗量+呼吸作用的二氧化碳释放量。
(3)净光合作用葡萄糖产量=实际光合作用葡萄糖产量﹣呼吸葡萄糖消耗量。
(可在黑暗条件下测量呼吸频率)
3.有氧呼吸和无氧呼吸的混合计算:
在计算呼吸时,在氧气充足的情况下,完全进行有氧呼吸,而在绝对无氧的情况下,只能进行无氧呼吸。在这两种极端条件下设计呼吸的计算相对简单。但如果有氧呼吸和无氧呼吸都在低氧条件下进行,计算问题就复杂多了。在解题时,一定要根据问题的含义,确定无氧呼吸释放多少CO2,有氧呼吸释放多少CO2。呼吸的底物通常是葡萄糖。当葡萄糖用作有氧呼吸的底物时,吸收的O2和释放的CO2的量是相等的。然而,当使用其他有机物质作为呼吸底物时,吸收的O2和释放的CO2不一定相等。计算时必须写出正确的反应方程式,正确的平衡后才能进行相关计算。
Ⅳ.生物与环境的相关计算
1.关于人口数量的计算:
(1)用标记再捕获法估计某一种群数量的计算方法:
种群数量[n]=第一次捕获的数量×第二次捕获的数量÷第二次捕获的标记数量。
(2)根据人口增长率计算人口数量:
设初始人口数为N0,年增长率为λ(常数),T年后人口数为nt,则:
Nt=N0λt
2.能量转移效率的计算:
(1)能量转移效率=上一营养级的同化量÷下一营养级的同化量× 100%
(2)同化量=摄入量-粪便和尿液的量
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