【創(chuàng)新設(shè)計(jì)】高考生物二輪 題型突破6 基本計(jì)算類教學(xué)案.doc

題型六基本計(jì)算類題型概述在高中生物教材中許多知識(shí)都可以量化，涉及的定量計(jì)算題主要是依據(jù)生物學(xué)原理，運(yùn)用數(shù)學(xué)工具來解決生物學(xué)中的問題。計(jì)算題的考查核心在于通過定量計(jì)算考查學(xué)生對(duì)相關(guān)概念、原理和生理過程的理解和掌握程度。定量計(jì)算題的取材主要涉及蛋白質(zhì)、dna、光合作用與呼吸作用、細(xì)胞分裂、遺傳育種、基因頻率、種群數(shù)量、食物鏈與能量流動(dòng)等方面的內(nèi)容。首先要明確知識(shí)體系，找準(zhǔn)所依據(jù)的生物學(xué)原理。其次要靈活地運(yùn)用數(shù)學(xué)思想、化學(xué)常識(shí)，對(duì)題干進(jìn)行合理分析、綜合推理，理清其中的數(shù)量關(guān)系。最后注意計(jì)算過程的準(zhǔn)確性。對(duì)點(diǎn)集訓(xùn)一、與光合作用和細(xì)胞呼吸有關(guān)的計(jì)算1將生長(zhǎng)狀況相同的某種植物的葉片分成4等份，在不同溫度下分別暗處理1 h，再光照1 h(光照強(qiáng)度相同)，測(cè)其重量變化，得到如下的數(shù)據(jù)。可以得出的結(jié)論是()。組別一二三四溫度/ 27282930暗處理后重量變化/mg1231光照后與暗處理前重量變化/mg3331注：凈光合速率實(shí)際光合速率呼吸速率a該植物光合作用的最適溫度是27 b該植物呼吸作用的最適溫度是29 c2729 的凈光合速率相等d30 下實(shí)際光合速率為2 mg/h解析從表中分析，光照1 h，暗處理1 h，則在27 時(shí)形成的總光合量是3115 mg；28 時(shí)形成的總光合量是3227 mg；29 時(shí)形成的總光合量是3339 mg；30 時(shí)形成的總光合量是1113 mg。由此可知該植物光合作用的最適溫度約是29 ，當(dāng)然呼吸作用的最適溫度也約是29 。再分析凈光合速率(即在光下的凈光合速率)：27 時(shí)應(yīng)為514 mg；28 時(shí)應(yīng)為725 mg，29 時(shí)應(yīng)為936 mg,2729 下的凈光合速率不相等的。30 下的實(shí)際光合速率(即在光下總光合速率)為3 mg/h。答案b2將某種綠色植物的葉片放在特定的實(shí)驗(yàn)裝置中，研究其在10 、20 的溫度條件下，分別置于5 klx、10 klx光照和黑暗條件下的光合作用和細(xì)胞呼吸，結(jié)果如圖。據(jù)圖所做的推測(cè)中，正確的是()。a該葉片在20 、10 klx的光照強(qiáng)度下，每小時(shí)光合作用固定的co2量約是8.25 mgb該葉片在5 klx光照強(qiáng)度下，10 時(shí)積累的有機(jī)物比20 時(shí)的少c該葉片在10 、5 klx的光照強(qiáng)度下，每小時(shí)光合作用所產(chǎn)生的o2量是3 mgd通過實(shí)驗(yàn)可知，葉片的凈光合速率與溫度和光照強(qiáng)度均成正比解析葉片在20 、10 klx時(shí)，每小時(shí)光合作用固定的co2量是8.25 mg；在5 klx光照強(qiáng)度下，10 時(shí)積累的有機(jī)物比20 時(shí)的多；在10 、5 klx的光照強(qiáng)度下每小時(shí)光合作用所產(chǎn)生的o2量是3.5 mg；凈光合速率與植物細(xì)胞的呼吸速率和光合速率有關(guān)，僅就圖中曲線而言，不能得出凈光合速率與溫度和光照強(qiáng)度的關(guān)系。答案a二、與中心法則有關(guān)的計(jì)算3(2013江西師大附中、臨川一中聯(lián)考)現(xiàn)代生物工程能夠?qū)崿F(xiàn)在已知蛋白質(zhì)的氨基酸序列后，再人工合成基因；現(xiàn)已知人體生長(zhǎng)激素共含190個(gè)肽鍵(單鏈)，假設(shè)與其對(duì)應(yīng)的mrna序列中有a和u共313個(gè)，則合成的生長(zhǎng)激素基因中g(shù)至少有()。a130個(gè) b260個(gè) c313個(gè) d無法確定解析此蛋白質(zhì)由191個(gè)氨基酸縮合而成，控制其合成的mrna中最少有573個(gè)堿基，又知mrna中au313，所以mrna中g(shù)c為573313260(個(gè))，故dna的兩條鏈中g(shù)c共有520個(gè)，又因雙鏈dna中g(shù)c，即該基因中g(shù)至少有260個(gè)。答案b4(2013濰坊統(tǒng)考)一個(gè)雙鏈均被32p標(biāo)記的dna由5 000個(gè)堿基對(duì)組成，其中腺嘌呤占20%，將其置于只含31p的環(huán)境中復(fù)制3次。下列敘述不正確的是()。a該dna分子中含有氫鍵的數(shù)目為1.3104b復(fù)制過程需要2.4104個(gè)游離的胞嘧啶脫氧核苷酸c子代dna分子中含32p的單鏈與含31p的單鏈之比為17d子代dna分子中含32p與只含31p的分子數(shù)之比為13解析由題意可知，該dna分子中，at10 00020%2 000(個(gè))，cg10 00030%3 000(個(gè))，則含有的氫鍵數(shù)為2 00023 00031.3104(個(gè))；dna復(fù)制3次形成8個(gè)dna分子，需要游離的胞嘧啶脫氧核苷酸數(shù)為3 00072.1104(個(gè))；子代dna分子中含有32p的單鏈與含有31p的單鏈之比為17；子代dna分子中含有32p的分子數(shù)與只含有31p的分子數(shù)之比為2613。答案b三、與細(xì)胞分裂有關(guān)的計(jì)算5人體性母細(xì)胞在減數(shù)分裂的四分體時(shí)期，其四分體數(shù)、著絲點(diǎn)數(shù)、染色單體數(shù)和多核苷酸鏈數(shù)分別是()。a23、92、92和92 b46、46、92和46c23、46、46和46 d23、46、92和184解析聯(lián)會(huì)后的每一對(duì)同源染色體含有四個(gè)染色單體，叫做四分體，四分體含有一對(duì)(2條)同源染色體或說4個(gè)染色單體，每個(gè)染色單體含一個(gè)雙鏈dna，四分體中含428條多核苷酸鏈。人體細(xì)胞含有23對(duì)同源染色體，則可根據(jù)上述關(guān)系計(jì)算出相應(yīng)數(shù)據(jù)。答案d6將用15n標(biāo)記的一個(gè)dna分子放在含有14n的培養(yǎng)基中復(fù)制n次，則后代中含15n的單鏈占全部dna單鏈的比例和含有15n的dna分子占全部dna分子的比例依次是()。a.， b.，c.， d，解析dna復(fù)制n次后，得到子代dna分子數(shù)為2n個(gè)，后代中含15n的單鏈占全部dna單鏈的比例為，即，含有15n的dna分子占全部dna分子的比例為，即。答案b四、與遺傳定律有關(guān)的計(jì)算7(2013試題調(diào)研押題)在家貓的遺傳實(shí)驗(yàn)中，一只黑色家貓與白色家貓雜交，f1均為黑色。f1個(gè)體間隨機(jī)交配得f2，f2中出現(xiàn)黑色淺灰色白色1231，則f2黑色個(gè)體中雜合子的比例為()。a. b. c. d解析1231是由9331演變而來，其中每16份有4份是純合子，其中黑色個(gè)體占2份，因此f2黑色個(gè)體中雜合子比例為。答案c8(2013鄭州質(zhì)量預(yù)測(cè))如圖為某家族的遺傳系譜圖，在該地區(qū)的人群中，甲病基因攜帶者占健康者的30%，則甲病的遺傳方式及s同時(shí)患兩種病的概率是()。a常染色體顯性遺傳；25%b常染色體隱性遺傳；0.625%c常染色體隱性遺傳；1.25%d伴x染色體隱性遺傳；5%解析由系譜圖中正常的雙親生下患甲病的女兒可以判定甲病為常染色體隱性遺傳病。假設(shè)用a表示甲病致病基因，b表示色盲基因。s的母親基因型為aaxbxb的概率為，s的父親基因型為aaxby的概率為，故s同時(shí)患兩種病的概率是100%0.625%，b項(xiàng)正確。答案b9(2013南京調(diào)研)如圖是甲病(用a、a表示)和乙病(用b、b表示)兩種遺傳病的系譜圖，已知其中一種為伴性遺傳。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題。(1)乙病是_染色體_性遺傳病。(2)5號(hào)的基因型是_，8號(hào)是純合子的概率為_，若9號(hào)攜帶乙病致病基因，那么此基因最終來自_號(hào)。(3)若7號(hào)與9號(hào)個(gè)體結(jié)婚，生育的子女患甲病的概率為_，只患一種病的概率為_。(4)若醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，7號(hào)關(guān)于甲病的致病基因處于雜合狀態(tài)，且含有該隱性基因的精子會(huì)有死亡，無法參與受精作用，存活的精子均正常，則7號(hào)與9號(hào)個(gè)體結(jié)婚，生育的子女正常的概率為_。解析(1)由5號(hào)、6號(hào)正常，生下9號(hào)女性患病，可判斷甲病是常染色體隱性遺傳病。由2號(hào)患病、5號(hào)正常及題意(其中一種為伴性遺傳)可判斷出乙病是伴x染色體隱性遺傳病。(2)由2號(hào)患乙病可知5號(hào)的基因型是xbxb，由9號(hào)患甲病可知5號(hào)的基因型是aa，因此5號(hào)的基因型是aaxbxb。8號(hào)的基因型是aaxbxb，是純合子的概率為0。若9號(hào)攜帶乙病致病基因，則該致病基因最終來自2號(hào)。(3)7號(hào)的基因型為aaxby、aaxby,9號(hào)的基因型為aaxbxb、aaxbxb。對(duì)于甲病，子女患病的概率為，正常的概率是；對(duì)于乙病，患病的概率為，正常的概率為。因此只患一種病的概率為。(4)7號(hào)的基因型為aaxby，且含有基因a的精子會(huì)有死亡，9號(hào)的基因型為aaxbxb、aaxbxb。對(duì)于甲病，7號(hào)產(chǎn)生的配子中a占，a占，9號(hào)的基因型為aa，故子女患甲病的概率為，正常的概率為；對(duì)于乙病，子女患病的概率是，正常的概率是，因此7號(hào)與9號(hào)結(jié)婚，生育的子女正常的概率為。答案(1)伴x隱(2)aaxbxb02(3)(4)五、基因頻率及基因型頻率計(jì)算10某昆蟲種群中，基因a決定翅色為綠色，基因a決定翅色為褐色，aa、aa、aa的基因型頻率分別為0.3、0.4和0.3。假設(shè)該種群非常大，所有的雌雄個(gè)體間都能自由交配并能產(chǎn)生后代，沒有遷入和遷出，不發(fā)生突變和選擇，則在理論上該種群的子代中aa的基因型頻率為()。a0.25 b0.3c0.4 d0.5解析本題考查基因頻率和基因型頻率的計(jì)算，可利用相關(guān)的計(jì)算公式直接解題。根據(jù)題意，首先可根據(jù)公式：某基因的頻率該基因純合子的基因型頻率該基因雜合子的基因型頻率，計(jì)算得a、a的基因頻率都為0.5。然后再按題中的假設(shè)條件，可用遺傳平衡定律計(jì)算，則理論上該種群子代中aa的基因型頻率為0.50.50.25。答案a11對(duì)某校學(xué)生進(jìn)行紅綠色盲遺傳病調(diào)查研究后發(fā)現(xiàn)：780名女生中有患者23人、攜帶者52人，820名男生中有患者65人，那么該群體中紅綠色盲基因的頻率是()。a4.4% b5.1% c6.8% d10.2%解析本題考查x染色體上基因的頻率計(jì)算，意在考查考生的計(jì)算能力。由于紅綠色盲基因(b)及其等位基因(b)只存在于x染色體上，因此該種群中等位基因(bb)總數(shù)為780282012 380(個(gè))，紅綠色盲基因b總數(shù)為232521651163(個(gè))，故基因b的頻率為100%6.8%。答案c六、生態(tài)類計(jì)算12某科技小組在調(diào)查一塊方圓為2 hm2的草場(chǎng)中灰蒼鼠的數(shù)量時(shí)，放置了100個(gè)捕鼠籠，一夜間捕獲了50只，將捕獲的灰蒼鼠做好標(biāo)記后在原地放生。5天后，在同一地點(diǎn)再放置同樣數(shù)量的捕鼠籠，捕獲了42只，其中有上次標(biāo)記的個(gè)體13只。由于灰蒼鼠被捕一次后更難捕捉，因此推測(cè)該草場(chǎng)中灰蒼鼠的種群數(shù)量最可能()。a小于92只 b大于92只c小于161只 d大于161只解析設(shè)該草場(chǎng)中灰蒼鼠的種群數(shù)量為n，則有n504213，即n161(只)，由于“灰蒼鼠”被捕一次后更難捕捉，則“13”數(shù)偏小，計(jì)算出的“161”偏大，故應(yīng)選c項(xiàng)。答案c13假設(shè)某初級(jí)消費(fèi)者攝入的能量為a，其糞便中的能量為b，通過呼吸消耗的能量為c，用于生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量為d，則流入次級(jí)消費(fèi)者的能量最多為()。a(ab)20% b(cd)20%c(ac)20% d(bd)20%解析糞便是初級(jí)消費(fèi)者未能消化吸收的部分，初級(jí)消費(fèi)者的同化量攝入量一糞便量，即同化量為(ab)，其中一部分被自身呼吸消耗掉，其余部分用于自身生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖，所以初級(jí)消費(fèi)者的同化量呼吸消耗量生長(zhǎng)、發(fā)育和繁殖的能量，即abcd。按能量的最高傳遞效率20%計(jì)算，流入次級(jí)消費(fèi)者的能量最多應(yīng)為(ab)20%或(cd)20%。正確答案為b。答案b14右圖食物網(wǎng)中a表示鳥的食物中動(dòng)物性食物所占比例，若要使鳥體重增加x，最多需要生產(chǎn)者量為y，那么x與y的關(guān)系可表示為()。ay90ax10x by25ax5xcy20ax5x dy100ax10x解析a表示鳥的食物中動(dòng)物性食物所占比例，則植物性食物占的比例為1a，當(dāng)能量傳遞效率為10%時(shí)，消費(fèi)者增重x需生產(chǎn)者的量最多。能量傳遞效率按10%計(jì)算，則y100ax10(1a)x90ax10x。答案a15如圖甲表示某湖泊生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的部分簡(jiǎn)圖，、代表該生態(tài)系統(tǒng)的三個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)，括號(hào)中數(shù)值表示一年內(nèi)的能量轉(zhuǎn)化值(單位：106 kj/m2)。圖乙表示某生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)模式圖，af表示該生態(tài)系統(tǒng)的相關(guān)成分。請(qǐng)回答下列問題。(1)若要正確表示圖甲所示的湖泊生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)情況，圖甲中應(yīng)該補(bǔ)充的能量流動(dòng)情況是_(用圖甲中相應(yīng)的符號(hào)和箭頭表示)。(2)若圖甲所示的湖泊生態(tài)系統(tǒng)的總面積為10 000 m2，第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)每年通過呼吸作用消耗的能量為60.3106 kj/m2，則每年流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量值是_kj。第一、二營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的能量傳遞效率為_%(精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位)。(3)湖泊在受到輕度污染后，能夠迅速恢復(fù)，這是通過_反饋調(diào)節(jié)機(jī)制來實(shí)現(xiàn)的。(4)由圖乙可知，在生物群落和無機(jī)環(huán)境之間，碳元素以_形式進(jìn)行循環(huán)。請(qǐng)用字母和箭頭表示該生態(tài)系統(tǒng)中的捕食食物鏈：_。乙(5)若圖乙中的農(nóng)作物被重金屬污染，圖中食物鏈中_字母代表的生物體內(nèi)重金屬濃度最高。解析(1)流入某一營(yíng)養(yǎng)級(jí)(不含最高營(yíng)養(yǎng)級(jí))的能量的去向有4個(gè)：被自身呼吸消耗；流向下一個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)；被分解者分解利用；未被利用。圖甲所示的、營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量的去向中缺少被自身呼吸消耗。(2)每年流經(jīng)該生態(tài)系統(tǒng)的總能量值(3.011.860.342.5)1041061.1761012(kj)；第一、二營(yíng)養(yǎng)級(jí)之間的能量傳遞效率為(11.8