
高三二轮复习数据计算类.ppt
39页专题二 数据计算类专题二 数据计算类 在高中生物教材中许多知识都可以量化,涉及的定量计算题主要是在高中生物教材中许多知识都可以量化,涉及的定量计算题主要是依据生物学原理,运用数学工具来解决生物学中的问题计算题的考依据生物学原理,运用数学工具来解决生物学中的问题计算题的考查核心在于通过定量计算考查学生对相关概念、原理和生理过程的理查核心在于通过定量计算考查学生对相关概念、原理和生理过程的理解和掌握程度定量计算题的取材主要涉及蛋白质、解和掌握程度定量计算题的取材主要涉及蛋白质、DNA、光合作用、光合作用与呼吸作用、细胞分裂、遗传育种、基因频率、种群数量、食物链与与呼吸作用、细胞分裂、遗传育种、基因频率、种群数量、食物链与能量流动等方面的内容此类试题主要考查考生对生物学的基本概念能量流动等方面的内容此类试题主要考查考生对生物学的基本概念原理和规律的应用,以及对各种生物量之间数量关系的理解原理和规律的应用,以及对各种生物量之间数量关系的理解类型类型1 1 过膜问的计算过膜问的计算1.在真核细胞中,线粒体、叶绿体、细胞核为双层膜,细胞膜、液泡、.在真核细胞中,线粒体、叶绿体、细胞核为双层膜,细胞膜、液泡、 内质网、高尔基体为单层膜,核糖体、中心体无膜;原核细胞只考虑内质网、高尔基体为单层膜,核糖体、中心体无膜;原核细胞只考虑 细胞膜。
细胞膜2.肺泡壁、毛细血管壁、小肠绒毛壁、肾小管壁由单层上皮细胞构成,.肺泡壁、毛细血管壁、小肠绒毛壁、肾小管壁由单层上皮细胞构成, 物质通过这些壁要穿透物质通过这些壁要穿透2层膜3.胞吞、胞吐形成具膜小泡要借助膜融合,并不是通过膜结构,即穿透.胞吞、胞吐形成具膜小泡要借助膜融合,并不是通过膜结构,即穿透 膜层数为膜层数为0;另外,物质;另外,物质(如如 mRNA等等)通过核孔也不通过膜结构,所以通过核孔也不通过膜结构,所以 穿透膜层数同样为穿透膜层数同样为0【【例例1】】 人的红细胞内血红蛋白携带的人的红细胞内血红蛋白携带的O2被被B淋巴细胞利用以及在缺氧淋巴细胞利用以及在缺氧 条件下,某高等植物叶肉细胞中产生的二氧化碳用于自身细胞的光条件下,某高等植物叶肉细胞中产生的二氧化碳用于自身细胞的光 合作用,这两个过程中合作用,这两个过程中O2和和CO2至少分别要通过几层生物膜至少分别要通过几层生物膜 ( ) A..4、、2 B..4、、4 C..6、、4 D..8、、8 解析解析::血红蛋白携带的血红蛋白携带的O2被被B淋巴细胞利用时,淋巴细胞利用时,O2从红细胞中出从红细胞中出 来,并进入来,并进入B淋巴细胞的线粒体中,因此共通过淋巴细胞的线粒体中,因此共通过4层膜;层膜;“在缺氧条在缺氧条件件 下,某高等植物叶肉细胞产生的二氧化碳下,某高等植物叶肉细胞产生的二氧化碳”是在细胞基质中进行无氧是在细胞基质中进行无氧 呼吸时产生的,如用于自身细胞的光合作用,只需通过叶绿体的呼吸时产生的,如用于自身细胞的光合作用,只需通过叶绿体的2层层 膜。
膜 答案答案::A1..(2010·泰州联考泰州联考)分泌蛋白在内质网腔折叠、初加工后,被运输到分泌蛋白在内质网腔折叠、初加工后,被运输到 高尔基体进一步加工、组装,最后释放到细胞外这一过程中高尔基体进一步加工、组装,最后释放到细胞外这一过程中 分泌蛋白穿过的磷脂层数为分泌蛋白穿过的磷脂层数为 ( ) A..4 B..2 C..1 D..0 解析解析:分泌蛋白是以囊泡的形式,由内质网经高尔基体到细胞膜,:分泌蛋白是以囊泡的形式,由内质网经高尔基体到细胞膜, 通过膜融合而分泌到细胞外的通过膜融合而分泌到细胞外的 答案:答案:D类型类型2 2 与光合作用和呼吸作用有关的计算 与光合作用和呼吸作用有关的计算1.解决围绕光合作用与呼吸作用的计算,首先要了解几组概念,第一.解决围绕光合作用与呼吸作用的计算,首先要了解几组概念,第一 组:组:O2的总释放量、的总释放量、O2的净释放量、呼吸消耗的净释放量、呼吸消耗O2量;第二组:量;第二组:CO2 的总吸收量、的总吸收量、CO2的净吸收量、的净吸收量、CO2释放量;第三组:光合作用产生释放量;第三组:光合作用产生 葡萄糖总量、光合作用葡萄糖净产生量、呼吸作用葡萄糖消耗量。
葡萄糖总量、光合作用葡萄糖净产生量、呼吸作用葡萄糖消耗量 以上三组是相对应的三组,反映光合作用与呼吸作用的关系具体以上三组是相对应的三组,反映光合作用与呼吸作用的关系具体 关系是:关系是: 光合作用光合作用O2的总释放量=的总释放量=O2的净释放量+呼吸作用消耗的净释放量+呼吸作用消耗O2量量 光合作用光合作用CO2的总吸收量=的总吸收量=CO2的净吸收量+呼吸作用的净吸收量+呼吸作用CO2释放量释放量 光合作用产生葡萄糖总量=光合作用葡萄糖净产生量+呼吸作用葡光合作用产生葡萄糖总量=光合作用葡萄糖净产生量+呼吸作用葡 萄糖消耗量萄糖消耗量2.光合作用必须有光时才能进行,因此其与光照时间有关;而呼吸作.光合作用必须有光时才能进行,因此其与光照时间有关;而呼吸作 用每时每刻都在进行用每时每刻都在进行3.相关计算还可依据光合作用与呼吸作用反应式来进行根据化学计.相关计算还可依据光合作用与呼吸作用反应式来进行根据化学计 算比例原理,可以将反应式简化如下:算比例原理,可以将反应式简化如下: 光合作用光合作用::6CO2∽∽C6H12O6∽∽6O2 有氧呼吸:有氧呼吸:C6H12O6∽∽6O2∽∽6CO2 无氧呼吸无氧呼吸(产生酒精产生酒精)::C6H12O6∽∽2CO24.围绕光合作用与呼吸作用其他知识点判断:.围绕光合作用与呼吸作用其他知识点判断:(1)植物能正常生长的条植物能正常生长的条 件:一昼夜葡萄糖净积累大于件:一昼夜葡萄糖净积累大于0;;(2)CO2吸收量最大时的温度是光合吸收量最大时的温度是光合 作用的最适温度;作用的最适温度;CO2释放量最大时的温度是呼吸作用的最适温度;释放量最大时的温度是呼吸作用的最适温度; (3)CO2吸收量为吸收量为0时,不等于不进行光合作用,有可能呼吸作用释放时,不等于不进行光合作用,有可能呼吸作用释放 的的CO2量正好等于光合作用吸收的量正好等于光合作用吸收的CO2量。
量【【例例2】】 (高考题改编高考题改编)以测定的以测定的CO2吸收量与释放量为指标,研究温度吸收量与释放量为指标,研究温度 对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响,结果如下表所示下列对某绿色植物光合作用与呼吸作用的影响,结果如下表所示下列 分析正确的是分析正确的是 ( )项目项目5℃℃10℃℃20℃℃25℃℃30℃℃35℃℃光照条件下光照条件下CO2吸收量吸收量/mg·h--111.83.23.73.53黑暗条件下黑暗条件下CO2释放量释放量/mg·h--10.50.7512.333.5A.光照相同时间,光照相同时间,35℃时光合作用制造的有机物的量小于时光合作用制造的有机物的量小于30℃时的量时的量B.光照相同时间,在.光照相同时间,在20℃条件下植物积累的有机物的量最多条件下植物积累的有机物的量最多C.温度高于.温度高于25℃时,光合作用制造的有机物的量开始减少时,光合作用制造的有机物的量开始减少D.光合作用净积累有机物量与呼吸作用消耗有机物量相等时的温度最.光合作用净积累有机物量与呼吸作用消耗有机物量相等时的温度最可能是介于可能是介于30℃至至35℃之间之间解析解析::表格中黑暗中表格中黑暗中CO2的释放量表示呼吸作用量,而光照下的释放量表示呼吸作用量,而光照下CO2的吸的吸收量表示净光合量,即收量表示净光合量,即“实际光合量实际光合量—呼吸作用量呼吸作用量”,在,在35℃时光合作时光合作用用制造的有机物的量与制造的有机物的量与30℃时相等,都是时相等,都是3++3.5==6.5 mg/h。
积累量最多积累量最多时,光照下时,光照下CO2的吸收量最多,此时的温度为的吸收量最多,此时的温度为25℃,在,在25℃时光合作用时光合作用实际量约为实际量约为2.3++3.7==6 mg/h,此后光合作用实际量还在增加由表格数,此后光合作用实际量还在增加由表格数据特点可以看出,净光合量先增加后减少,而呼吸作用消耗量一直在增据特点可以看出,净光合量先增加后减少,而呼吸作用消耗量一直在增加,所以二者相等的温度最可能是介于加,所以二者相等的温度最可能是介于30℃至至35℃之间答案:答案:D2.用某植物测得如下数据:.用某植物测得如下数据: 若该植物处于白天均温若该植物处于白天均温30℃、晚上均温、晚上均温15℃、有效日照、有效日照15 h环境环境 下,请预测该植物下,请预测该植物1 d中积累的葡萄糖为中积累的葡萄糖为 ( ) A..315 mg B..540 mg C..765 mg D..1 485 mg30℃℃15℃℃黑暗黑暗5 h一定强度的光照一定强度的光照10 h黑暗下黑暗下5 hCO2减少减少880 mgO2减少减少160 mgO2减少减少80 mg解析解析:根据题意:有效日照:根据题意:有效日照15 h,白天均温,白天均温30℃,,CO2减少量=减少量=880÷10×15==1 320 mg,结合光合作用反应式,可算出净积累葡萄糖为,结合光合作用反应式,可算出净积累葡萄糖为900 mg,晚上均温,晚上均温15℃,共经过的时间是,共经过的时间是9 h,,O2减少量=减少量=80÷5×9==144 mg,结合呼吸作用反应式,可算出消耗葡萄糖为,结合呼吸作用反应式,可算出消耗葡萄糖为135 mg,两者相减,可,两者相减,可知一天中净积累葡萄糖为知一天中净积累葡萄糖为765 mg。
答案答案::C类型类型3 3 与中心法则有关的计算 与中心法则有关的计算1.有关碱基互补配对规律的计算.有关碱基互补配对规律的计算 (1)双链双链DNA中的两个互补的碱基相等;任意两个不互补的碱基之和中的两个互补的碱基相等;任意两个不互补的碱基之和 相等,并占全部碱基总数的相等,并占全部碱基总数的50%分别表示为:分别表示为:A==T,,G==C,,A ++G==T++C==A++C==T++G==50% (2)在双链在双链DNA分子中,分子中,(A++G)/(C++T)==1,不会因物种的改变而改,不会因物种的改变而改 变(3)在双链在双链DNA分子中的一条单链的分子中的一条单链的(A++G)/(C++T)的值与另一条互补链的值与另一条互补链中中(A++G)/(C++T)互为倒数互为倒数4)在在DNA双链中双链中(A++T)/(C++G)等于此等于此DNA任一单链中的任一单链中的(A++T)/(C++G)的值5)在双链在双链DNA分子中,互补的两碱基和分子中,互补的两碱基和(如如A++T或或C++G)占全部碱基占全部碱基的比等于其任何一条单链中该种碱基比例的比值,且等于其转录形成的比等于其任何一条单链中该种碱基比例的比值,且等于其转录形成的的mRNA中该种比例的比值。
中该种比例的比值2..有关有关DNA复制的计算复制的计算 (1)一个双链一个双链DNA分子连续复制分子连续复制n次,可以形成次,可以形成2n个子代个子代DNA分子,分子, 且含有最初母链的且含有最初母链的DNA分子有分子有2个,占所有子代个,占所有子代DNA分子的比例为分子的比例为 1/2n--1 (2)复制复制n次所需含该碱基游离的脱氧核苷酸数=次所需含该碱基游离的脱氧核苷酸数=M×(2n--1),其中,其中 M为所求的脱氧核苷酸在原来为所求的脱氧核苷酸在原来DNA分子中的数量分子中的数量 (3)第第n次复制,所需含该碱基游离的脱氧核苷酸数为次复制,所需含该碱基游离的脱氧核苷酸数为M×2n--13..由由DNA分子转录成分子转录成mRNA分子的计算分子的计算 (1)碱基数量上,在碱基数量上,在DNA单链和单链和RNA分子上,互补碱基之和相等,并分子上,互补碱基之和相等,并 且等于双链且等于双链DNA的一半 (2)互补碱基之和占各自总碱基的百分比在双链互补碱基之和占各自总碱基的百分比在双链DNA、有意义链及其、有意义链及其 互补链中恒等,并且等于互补链中恒等,并且等于RNA中与之配对的碱基之和的百分比。
中与之配对的碱基之和的百分比4..基因控制蛋白质合成的计算基因控制蛋白质合成的计算 (1)设设mRNA上有上有n个密码子,除个密码子,除3个终止密码子外,个终止密码子外,mRNA上的其他上的其他 密码子都对应一个氨基酸,需要一个密码子都对应一个氨基酸,需要一个tRNA,所以密码子的数,所以密码子的数 量量∶ ∶tRNA的数量的数量∶ ∶氨基酸的数量=氨基酸的数量=n∶ ∶n∶ ∶n==1∶ ∶1∶ ∶1 (2)在基因控制蛋白质合成的过程中,在基因控制蛋白质合成的过程中,DNA分子碱基数分子碱基数∶ ∶RNA分子碱分子碱 基数基数∶ ∶氨基酸数=氨基酸数=6∶ ∶3∶ ∶1 (3)肽键数肽键数(得失水数得失水数)+肽链数=氨基酸数=+肽链数=氨基酸数=mRNA碱基数碱基数/3==(DNA) 基因碱基数基因碱基数/6(4)DNA脱水数=核苷酸总数-脱水数=核苷酸总数-DNA单链数=单链数=c--2;;mRNA脱水数=核苷脱水数=核苷酸总数-酸总数-mRNA单链数=单链数=c--15)DNA分子量=核苷酸总分子量-分子量=核苷酸总分子量-DNA脱水总分子量=脱水总分子量=(6n)d--18(c-2);;mRNA分子量=核苷酸总分子量-分子量=核苷酸总分子量-mRNA脱水总分子量=脱水总分子量=(3n)d--18(c-1)。
【【例例3】】 某高等生物基因转录产生的某高等生物基因转录产生的mRNA含有含有52个密码子个密码子(一个终止密一个终止密 码子码子),则该基因复制一次最少能产生多少水分子?此,则该基因复制一次最少能产生多少水分子?此mRNA指导合指导合 成多肽时可产生多少个水分子?成多肽时可产生多少个水分子? 解析解析::mRNA是单链,是单链,52个密码子说明其至少含个密码子说明其至少含52×3==156(个个)核糖核糖 核苷酸,故转录此核苷酸,故转录此mRNA的基因有脱氧核苷酸至少为的基因有脱氧核苷酸至少为156×2== 312(个个),其复制一次产生两个,其复制一次产生两个DNA分子,故脱下的水分子数适用公分子,故脱下的水分子数适用公 式式“脱下的水分子数=单体数-多聚体链的条数脱下的水分子数=单体数-多聚体链的条数”,值为,值为312--2==310 个此mRNA指导合成多肽时,终止密码子没有对应具体的氨基指导合成多肽时,终止密码子没有对应具体的氨基 酸,故合成的多肽只有酸,故合成的多肽只有51个氨基酸,脱下的水分子为个氨基酸,脱下的水分子为50个。
个 答案答案::310个、个、50个个 生物体水量变化的原因是新陈代谢,产生水的代谢过程有氧化分解生物体水量变化的原因是新陈代谢,产生水的代谢过程有氧化分解和脱水缩合,如多肽的形成、和脱水缩合,如多肽的形成、DNA和和RNA的合成、二糖和多糖的合成的合成、二糖和多糖的合成等;利用水的代谢过程主要是大分子物质的水解以及一些同化作用等;利用水的代谢过程主要是大分子物质的水解以及一些同化作用(光光合作用的光反应合作用的光反应)或异化作用或异化作用(有氧呼吸第二阶段有氧呼吸第二阶段)的过程所以,解答有的过程所以,解答有关水量变化的问题时,首先必须明确相关物质的结构及形成过程;其次关水量变化的问题时,首先必须明确相关物质的结构及形成过程;其次必须掌握相关代谢过程的反应以及一些相关公式或技巧,以提高解题效必须掌握相关代谢过程的反应以及一些相关公式或技巧,以提高解题效率;最后要细心,避免反应式、公式的运用出错从而导致计算错误率;最后要细心,避免反应式、公式的运用出错从而导致计算错误3..(烟台期末烟台期末)有一多肽,分子式为有一多肽,分子式为C55H70O19N10,将它彻底水解后,,将它彻底水解后, 得到下列四种氨基酸:谷氨酸得到下列四种氨基酸:谷氨酸(C5H9NO4)、甘氨酸、甘氨酸(C2H5NO2)、丙、丙 氨酸氨酸(C3H7NO2)、苯丙氨酸、苯丙氨酸(C9H11NO2)。
控制该多肽形成的基因控制该多肽形成的基因 中至少含有碱基对中至少含有碱基对( ) A..10 B..30 C..60 D..29 解析解析:由四种氨基酸的分子式知,每一个氨基酸都只含有一个氨:由四种氨基酸的分子式知,每一个氨基酸都只含有一个氨 基,即只含一个基,即只含一个N原子,由多肽的分子式中原子,由多肽的分子式中10个个N原子可确定多肽有原子可确定多肽有 10个氨基酸脱水缩合而成,根据氨基酸数目与基因碱基数目比例个氨基酸脱水缩合而成,根据氨基酸数目与基因碱基数目比例 1∶ ∶6可知,控制该多肽形成的基因中至少含有可知,控制该多肽形成的基因中至少含有30个碱基对个碱基对 答案答案::B类型类型4 4 有关遗传规律的计算 有关遗传规律的计算遗传变异及育种方面遗传变异及育种方面(如相关概率计算如相关概率计算)运算的总原则是:参照孟德尔遗传运算的总原则是:参照孟德尔遗传定律;多对性状每次只分析其中一对,然后再综合定律;多对性状每次只分析其中一对,然后再综合。
1)一对相对性状遗传实验一对相对性状遗传实验P1P1Aa×Aa→AA、、Aa、、aa(1∶ ∶2∶ ∶1)①①子代中子代中AA占占1/4、、Aa占占1/2、、aa占占1/4;;②②纯合子纯合子(稳定遗传稳定遗传)占占1/2、杂合、杂合子占子占1/2;;③③子代中去除子代中去除aa(家系分析中常见家系分析中常见),则,则AA占占1/3、、Aa占占2/3P2→Aa×aa(1∶ ∶1)①①子代中子代中Aa占占1/2、、aa占占1/2;;②②纯合子纯合子(稳定遗传稳定遗传)占占1/2、杂合子占、杂合子占1/2(2)两对或多对相对性状遗传实验两对或多对相对性状遗传实验P1::AaBb×AaBb→①①后代的结合方式数后代的结合方式数4×4==16;;②②基因型基因型3×3==9(两对两对先看一对,后综合先看一对,后综合);;③③表现型表现型2×2==4,比例:,比例:A_B_∶ ∶A_bb∶ ∶aaB_∶ ∶aabb==9∶ ∶3∶ ∶3∶ ∶1,其中能稳定遗传的,其中能稳定遗传的AABB∶ ∶AAbb∶ ∶aaBB∶ ∶aabb==1∶ ∶1∶ ∶1∶ ∶1(为四种为四种);;④④任一基因型概任一基因型概率:如率:如Aabb==1/2×1/4==1/8。
P2:AaBb×aabb→①①后代的结合方式数后代的结合方式数4×1==4;;②②基因型基因型2×2==4(两对两对先看一对,后综合先看一对,后综合);;③③表现型表现型2×2==4,比例:,比例:AaBb∶ ∶Aabb∶ ∶aaBb∶ ∶aabb==1∶ ∶1∶ ∶1∶ ∶1,其中能稳定遗传的是,其中能稳定遗传的是aabb(为一种为一种);;④④任一基因型概率:如任一基因型概率:如Aabb==1/2×1/2==1/4(3)伴性遗传伴性遗传(常见的是伴常见的是伴X隐性遗传隐性遗传)分析分析P1: XAXa×XAY→XAXA、、XAXa、、XAY、、XaY(1∶ ∶1∶ ∶1∶ ∶1)①①女儿全部正常,儿子中一半患病女儿全部正常,儿子中一半患病(常用于性别诊断常用于性别诊断);;②②患病孩子概率为患病孩子概率为1/4,正常孩子概率为,正常孩子概率为3/4;;③③生男生女患病比例不同,可判断为伴生男生女患病比例不同,可判断为伴X遗传P2: XAXa×XaY→XAXa、、XaXa、、XAY、、XaY(1∶ ∶1∶ ∶1∶ ∶1)①①女儿、儿子中各有一半患病女儿、儿子中各有一半患病(不能进行性别诊断不能进行性别诊断);;②②患病孩子概率为患病孩子概率为1/2,正常孩子概率为,正常孩子概率为1/2;;③③生男生女患病比例相同,可能与常染色体遗传相混淆。
生男生女患病比例相同,可能与常染色体遗传相混淆P3: XaXa×XAY→XAXa、、XaY(1∶ ∶1),可用于通过性状来区分性别可用于通过性状来区分性别以上结论在解题时要熟练运用,悉心体会其中的规律以上结论在解题时要熟练运用,悉心体会其中的规律【【例例4】】 假如水稻的高秆假如水稻的高秆(D)对矮秆对矮秆(d)为显性,抗瘟病为显性,抗瘟病(R)对易染病对易染病(r)为为 显性现有一高秆抗病的亲本水稻和矮杆易染病的亲本水稻杂交,显性现有一高秆抗病的亲本水稻和矮杆易染病的亲本水稻杂交, 产生的产生的F1再和隐性类型进行测交,结果如下图所示再和隐性类型进行测交,结果如下图所示(此图基因表现此图基因表现 为自由组合为自由组合)请问F1的基因型为的基因型为 ( )A..DdRR和和ddRr B..DdRrC..DdRr和和Ddrr D..ddRr解析解析::F1和隐性类型测交,抗病与易感病之比为和隐性类型测交,抗病与易感病之比为1∶ ∶3,而高秆:矮秆=,而高秆:矮秆=1∶ ∶1,说明,说明F1中中D∶ ∶d==1∶ ∶1、、R∶ ∶r==1∶ ∶3,又因亲本的表现型,所以,又因亲本的表现型,所以F1的基的基因型有因型有2种,即种,即DdRr和和Ddrr。
答案:答案:C4..(温州八校联考温州八校联考)狗毛褐色由狗毛褐色由b基因控制,黑色由基因控制,黑色由B基因控制,基因控制,I和和i是位是位 于另一对同源染色体上的一对等位基因,于另一对同源染色体上的一对等位基因,I是抑制基因,当是抑制基因,当I存在时,存在时, B、、b均不表现深颜色而表现的是白色现有褐色狗均不表现深颜色而表现的是白色现有褐色狗(bbii)和白色狗和白色狗 (BBII)杂交,产生的杂交,产生的F2中黑色中黑色∶ ∶白色为白色为 ( ) A..1∶ ∶3 B..3∶ ∶1 C..1∶ ∶4 D..4∶ ∶1 解析解析::由题意可知,表现型为黑色个体的基因型为由题意可知,表现型为黑色个体的基因型为B_ii,表现型为白,表现型为白 色个体的基因型为色个体的基因型为_ _I_;表现型为褐色个体的基因型为;表现型为褐色个体的基因型为bbii亲本 bbii和和BBII杂交,杂交,F1代基因型为代基因型为BbIi。
F1代个体随机交配,代个体随机交配,F2的基因的基因 型及比例为:型及比例为:B_I_∶ ∶bbI_∶ ∶B_ii∶ ∶bbii==9∶ ∶3∶ ∶3∶ ∶1,其表现型分别,其表现型分别 为白、白、黑、褐,故为白、白、黑、褐,故F2中黑色中黑色∶ ∶白色=白色=3∶ ∶(9++3)==1∶ ∶4 答案答案::C类型类型5 5 基因频率和基因型频率的计算 基因频率和基因型频率的计算基因频率=某基因总数基因频率=某基因总数÷某基因和其等位基因的总数某基因和其等位基因的总数(×100%)基因型频率是指群体中具有某一基因型的个体所占的比例基因型频率是指群体中具有某一基因型的个体所占的比例基因型频率=某基因型的个体数基因型频率=某基因型的个体数÷种群个体总数种群个体总数(×100%)种群中某基因频率=该基因控制的性状纯合子频率+种群中某基因频率=该基因控制的性状纯合子频率+1/2杂合子频率杂合子频率种群中一对等位基因的种群中一对等位基因的A、、a频率之和等于频率之和等于1,种群中基因型频率之和等于,种群中基因型频率之和等于1A++a==1;;AA++Aa++aa==1。
AA的基因型频率=的基因型频率=A×A;;aa的基因型频率=的基因型频率=a×a;;Aa的基因型频率=的基因型频率=2×A×aA的基因频率=的基因频率=AA++1/2Aa;;a的基因频率=的基因频率=aa++1/2Aa【【例例5】】 某植物种群中,某植物种群中,AA个体占个体占16%,,aa个体占个体占36%,该种群随机交,该种群随机交 配产生的后代中配产生的后代中AA个体的百分比、个体的百分比、A基因频率和自交产生的后代中基因频率和自交产生的后代中 AA个体的百分比、个体的百分比、A基因频率的变化依次为基因频率的变化依次为 ( ) A.增大,不变;不变,不变.增大,不变;不变,不变 B.不变,增大;增大,不变.不变,增大;增大,不变 C.不变,不变;增大,不变.不变,不变;增大,不变 D.不变,不变;不变,增大.不变,不变;不变,增大 解析解析:由哈代:由哈代—温伯格定律得知,随机交配所产生的后代基因频率温伯格定律得知,随机交配所产生的后代基因频率 不会改变;连续自交产生的后代中纯合子会越来越多,导致种群中不会改变;连续自交产生的后代中纯合子会越来越多,导致种群中 纯合子比例增大,但基因频率不会发生改变。
纯合子比例增大,但基因频率不会发生改变 答案答案::C1.基因频率定义的运用:基因频率=某基因总数.基因频率定义的运用:基因频率=某基因总数/某基因与其等位基因数某基因与其等位基因数 的总和的总和×100%若该基因在常染色体上,则基因频率=该基因总数若该基因在常染色体上,则基因频率=该基因总数 /(群体个体数群体个体数×2)×100%;若该基因在;若该基因在X染色体上,则基因频率=该染色体上,则基因频率=该 基因总数基因总数/(女性个体数女性个体数×2+男性个体数+男性个体数×1)×100%2.从基因型比例中运算:.从基因型比例中运算:AA∶ ∶Aa==1∶ ∶2,则,则A==1/3++2/3×1/2==2/3、、a ==2/3×1/2==1/3;;AA∶ ∶Aa∶ ∶aa==10%∶ ∶20%∶ ∶70%,则,则A==10%++ 1/2×20%==20%;;a==70%++1/2×20%==80%3.围绕基因频率的其他知识:.围绕基因频率的其他知识:①①A++a==100%;;②②当当A为一定值,由它推为一定值,由它推 导出的导出的AA∶ ∶Aa∶ ∶aa比例为任意值。
比例为任意值4.基因型频率=某基因型的个体数.基因型频率=某基因型的个体数/种群个体总数种群个体总数×100%5.某植物种群中,.某植物种群中,AA基因型个体占基因型个体占30%,,aa基因型个体占基因型个体占20%若该 种群植物自交,后代中种群植物自交,后代中AA、、aa基因型个体出现的频率以及基因型个体出现的频率以及A、、a基基 因频率分别为因频率分别为 ( ) A..42.5% 32.5% 55% 45% B..55% 45% 55% 45% C..42.5% 32.5% 45% 55% D..55% 45% 45% 55% 解析解析:由题意::由题意:Aa基因型个体占:基因型个体占:1--30%--20%==50%,该种群,该种群 植物自交后,植物自交后,AA占占30%++50%×1/4==42.5%,,aa占占20%++ 50%×1/4==32.5%,,Aa占占1--42.5%--32.5%==25%,,a的基因频率的基因频率 为:为:32.5%++1/2×25%==45%,则,则A的基因频率为:的基因频率为:1--45%== 55%。
答案答案::A类型类型6 6 生态学相关的计算 生态学相关的计算1..与种群增长与种群增长“J”型曲线有关的计算型曲线有关的计算 以某种动物为例,假定种群的数量为以某种动物为例,假定种群的数量为N0,,λ表示该种群数量是前一表示该种群数量是前一 年种群数量的倍数,该种群每年的增长率都保持不变,那么:年种群数量的倍数,该种群每年的增长率都保持不变,那么: 一年后该种群的数量应为:一年后该种群的数量应为:N1==N0·λ 二年后该种群的数量为:二年后该种群的数量为:N2==N1·λ==N0·λ2 t年后该种群的数量应为:年后该种群的数量应为:Nt==N0·λt2..有关种群密度的计算有关种群密度的计算 (1)样方法:在被调查种群的分布范围内,随机选取若干个样方,通样方法:在被调查种群的分布范围内,随机选取若干个样方,通 过计数每个样方内的个体数,求得每个样方的种群密度,以所有样过计数每个样方内的个体数,求得每个样方的种群密度,以所有样 方种群密度的平均值作为该种群的种群密度估计值。
方种群密度的平均值作为该种群的种群密度估计值 (2)标志重捕法:在被调查动物种群的活动范围内捕获一部分个体,标志重捕法:在被调查动物种群的活动范围内捕获一部分个体, 做上标记后再放回原来的环境,经过一段时间做上标记后再放回原来的环境,经过一段时间(标志个体与末标志个标志个体与末标志个 体重新充分混合分布体重新充分混合分布)后,进行重捕,根据重捕动物中标记个体数占后,进行重捕,根据重捕动物中标记个体数占 总个体数的比例,来估计种群密度总个体数的比例,来估计种群密度 计算公式计算公式3..有关生态系统能量问题的计算有关生态系统能量问题的计算 (1)查食物链条数:典型的食物链由生产者和各级消费者组成,故计算查食物链条数:典型的食物链由生产者和各级消费者组成,故计算 食物链数应从生产者入手,一直到最高营养级为止,中间不要遗漏每食物链数应从生产者入手,一直到最高营养级为止,中间不要遗漏每 一个分支,也不要中断一个分支,也不要中断 (2)生态系统中生物所处的营养级别和动物所处的消费者等级:生产者生态系统中生物所处的营养级别和动物所处的消费者等级:生产者 的营养级是固定的,为第一营养级;消费者的营养级别不固定,在的营养级是固定的,为第一营养级;消费者的营养级别不固定,在 不同食物链中可处于不同营养级。
消费者等级划分以食性为准不同食物链中可处于不同营养级消费者等级划分以食性为准 (3)能量传递效率=下一营养级的同化量能量传递效率=下一营养级的同化量÷上一营养级的同化量上一营养级的同化量 ×100%(同化量=摄入量-粪便量同化量=摄入量-粪便量)①①计算能量传递效率必须要明确几个量计算能量传递效率必须要明确几个量[同化量同化量(固定量固定量)、摄入量、呼吸、摄入量、呼吸量、粪便量、未利用量量、粪便量、未利用量]a.生态系统的总能量=第一营养级通过光合作用固定的太阳能的总量.生态系统的总能量=第一营养级通过光合作用固定的太阳能的总量(或化能合成作用固定的总能量或化能合成作用固定的总能量)b.能量传递效率一般为.能量传递效率一般为10%~~20%c.判断该生态系统能稳定发展的前提:流经该生态系统的总能量大于各.判断该生态系统能稳定发展的前提:流经该生态系统的总能量大于各营养级呼吸消耗量与分解者分解消耗的量的总和营养级呼吸消耗量与分解者分解消耗的量的总和②②利用能量传递效率计算某一生物所获得的最多或最少的能量利用能量传递效率计算某一生物所获得的最多或最少的能量a.在一条食物链内,计算某一生物所获得的最多.在一条食物链内,计算某一生物所获得的最多(最少最少)的能量规律:的能量规律:若已知较低营养级求较高营养级时,若已知较低营养级求较高营养级时,“最多传递最多传递”取取“最高传递效率最高传递效率”(20%)并相乘,并相乘,“最少传递最少传递”取取“最低传递效率最低传递效率”(10%)并相乘;若已知较高营并相乘;若已知较高营养级养级求较低营养级时,求较低营养级时, 则则“最多消耗最多消耗”取取10%并相除,并相除,“最少消耗最少消耗”取取20%并相并相除。
除b.涉及多条食物链的能量流动计算时,若根据要求只能选择食物网中的.涉及多条食物链的能量流动计算时,若根据要求只能选择食物网中的一条食物链来计算某一生物获得最多一条食物链来计算某一生物获得最多(或最少或最少)的能量的规律是:的能量的规律是:若已知较低营养级求较高营养级时,若已知较低营养级求较高营养级时,“最多传递最多传递”取取“最短链最短链”和和“最最高传递高传递效率效率(20%)”,,“最少传递最少传递”取取“最长链最长链”和和“最低传递效率最低传递效率(10%)”;若;若已知已知较高营养级求较低营养级时,则较高营养级求较低营养级时,则“最多消耗最多消耗”取取“最长链最长链”和和10%,,“最少消最少消耗耗”取取“最短链最短链”和和20%c.依据各营养级具体获能状况计算能量传递效率的解题规律:如果题目.依据各营养级具体获能状况计算能量传递效率的解题规律:如果题目中给出了各营养级的能量数值及各营养级的能量去向数值,则要依据具中给出了各营养级的能量数值及各营养级的能量去向数值,则要依据具体获能数值进行体获能数值进行【【例例6】】 如图表示某湖泊生态系统的营养结构,如图表示某湖泊生态系统的营养结构,a~~e代代 表各营养级的生物,下列叙述不正确的是表各营养级的生物,下列叙述不正确的是 ( ) A.共有三条食物链.共有三条食物链B.各营养级中,能量最多的是.各营养级中,能量最多的是c,生物个体数量最多的是,生物个体数量最多的是aC.若水体受有机磷农药轻微污染,则受害最严重的是.若水体受有机磷农药轻微污染,则受害最严重的是aD.若.若c所含能量为所含能量为5.8×109 kJ,,d含含1.3×108 kJ,则,则a至少约含至少约含 4.5×107 kJ解析解析::由题图可知,能量最多的是由题图可知,能量最多的是c,由于能量传递效率为,由于能量传递效率为10%~~20%,因此最高营养级,因此最高营养级a获得能量最少,生物个体数量最少。
有机磷农获得能量最少,生物个体数量最少有机磷农药可随着食物链富集,因此受害最严重的是药可随着食物链富集,因此受害最严重的是aa从从c中获得能量的最小中获得能量的最小值是依据食物链最长,传递效率最低来计算的,即以值是依据食物链最长,传递效率最低来计算的,即以10%的传递效率来的传递效率来计算,计算,c传递到第二营养级能量的最少量是传递到第二营养级能量的最少量是5.8×109×10%==5.8×108 kJ,减去,减去d含有的能量,含有的能量,b、、e可得到能量的最少量为可得到能量的最少量为4.5×108 kJ,由此,由此a能得到能量的最少量是能得到能量的最少量是4.5×108×10%==4.5×107 kJ答案:答案:B6.在下图的食物网中,假如猫头鹰的食物有.在下图的食物网中,假如猫头鹰的食物有2/5来自兔子,来自兔子,2/5来自来自 鼠,鼠,1/5来自蛇,那么猫头鹰的体重若增加来自蛇,那么猫头鹰的体重若增加10 g,最少需要消耗植物,最少需要消耗植物 为为 ( )A..300 g B..450 g C..900 g D..1 800 g解析解析:先将食物网拆分:先将食物网拆分3条食物链:条食物链: ①①植物植物→兔兔→猫头鹰;猫头鹰;②②植物植物→鼠鼠→猫头鹰;猫头鹰;③③植物植物→鼠鼠→蛇蛇→猫头鹰。
根据猫头鹰的食物比例可知,增加的猫头鹰根据猫头鹰的食物比例可知,增加的10 g体重中体重中4 g来自来自①①、、4 g来自来自②②、、2 g来自来自③③,计算最少消耗植物量,则,计算最少消耗植物量,则按照能量最大传递效率按照能量最大传递效率20%计算,则计算,则①①需要消耗植物量为:需要消耗植物量为:4×5×5==100,,②②需要消耗植物量为:需要消耗植物量为:4×5×5==100;;③③需要消耗植物量为:需要消耗植物量为:2×5×5×5==250总共消耗植物为总共消耗植物为450 g答案:答案:B 。
