高考生物計算類知識歸類與分析

　　一、細胞呼吸與光合作用的有關(guān)計算

　　(1)有光時，植物同時進行光合作用和呼吸作用，真正光合速率=表觀光合速率+呼吸速率;黑暗時，植物不進行光合作用只進行呼吸作用，所以呼吸速率=外界環(huán)境中O2減少量或CO2增加量。只要溫度相等，有光照和無光照情況下，植物的呼吸作用強度就默認為相等。

　　(2)酵母菌既能進行有氧呼吸，又能進行無氧呼吸，且兩種呼吸都能產(chǎn)生CO2。若放出的CO2的體積與吸收的O2的體積比為1∶1，則只進行有氧呼吸;若放出的CO2的體積與吸收的O2的體積比大于1，則有氧呼吸和無氧呼吸共存;若只有CO2的放出而無O2的吸收，則只進行無氧呼吸。

　　二、蛋白質(zhì)及核酸的有關(guān)計算

　　(1)蛋白質(zhì)的肽鍵數(shù)=脫去的水分子數(shù)=氨基酸的總數(shù)-肽鏈條數(shù)。

　　(2)蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量=氨基酸總數(shù)×氨基酸平均相對分子質(zhì)量-水的相對分子質(zhì)量(18)×脫去的水分子數(shù)，若還有其他基團也能縮合則視情況而定，比如二硫鍵(-S-S-)。

　　(3)氨基酸脫水縮合形成多肽時，游離的—NH2和—COOH分別位于肽鏈的兩端，考慮到可變的R基上有可能含有兩種基團，所以游離的—NH2和—COOH數(shù)至少等于肽鏈條數(shù)。

　　(4)病毒含有一種核酸、四種堿基、四種核苷酸;細胞與半自主性細胞器(線粒體與葉綠體)含有兩種核酸、五種堿基、八種核苷酸。

　　三、堿基及DNA復制的有關(guān)計算

　　(1)一個雙鏈DNA分子中，A=T，G=C，A+G=C+T，即嘌呤堿基總數(shù)=嘧啶堿基總數(shù)。

　　(2)DNA復制所需的某種堿基(或游離的脫氧核苷酸)數(shù)=m·(2n-1)，m代表所求的該種堿基(或脫氧核苷酸)在已知DNA分子中的數(shù)量，n代表復制次數(shù)。

　　(3)若用同位素標記模板，復制n次后，標記分子所占比例為2/2n，標記鏈所占的比例為1/2n;若用同位素標記原料，復制n次后，標記分子所占比例為1，標記鏈所占比例為1-1/2n。

　　(4)DNA(基因)中堿基數(shù)：信使RNA中堿基數(shù)：蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)=6∶3∶1，考慮基因中有非編碼序列,實際上堿基數(shù)目要大于6n,或氨基酸的數(shù)目小于n,因此一般命題中帶有“至少”或“最多”字樣。

　　四、遺傳概率的有關(guān)計算

　　(1)某生物體含有n對等位基因(獨立遺傳情況下)，則自交后代基因型有3n種，表現(xiàn)型種類在完全顯性的情況下有2n種。

　　(2)含一對等位基因如Aa的生物，連續(xù)自交n次產(chǎn)生的后代中Aa占(1/2)n，AA和aa各占1/2×[1-(1/2)n]

　　(3)常染色體遺傳與性別無關(guān)(在自然情況下，男女所占的比例為1/2)。男孩患病概率=女孩患病概率=患病孩子的概率;患病男孩概率=患病女孩概率=患病概率×1/2。男孩(或女孩)患病概率:性別在前，可理解為在男孩(或女孩)中求患病孩子的概率;患病男孩(或女孩)概率:性別在后，可理解為在所有后代中求患病男孩(或女孩)的概率。

　　(4)設某對夫婦后代患甲病的概率為a，后代患乙病的概率為b，則后代完全正常的概率=(1-a)(1-b)=1-a-b+ab，只患一種病的概率=a(1-b)+(1-a)b=a+b-2ab;只患甲病的概率=a(1-b)=a-ab，只患乙病的概率=(1-a)b=b-ab;同時患兩種病的概率=ab。

　　五、基因頻率的有關(guān)計算

　　(1)假設只考慮一對等位基因A、a，在自然狀態(tài)下的一個種群中：A的基因頻率=A的數(shù)目/(種群個體數(shù)×2)=A的數(shù)目/(A的數(shù)目+a的數(shù)目);a的基因頻率=a的數(shù)目/(種群個體數(shù)×2)=1-A的數(shù)目/(A的數(shù)目+a的數(shù)目)。

　　(2)已知種群中每種基因型的頻率，可以通過基因型頻率計算，一對等位基因中的一個基因頻率=純合子基因型頻率+1/2×雜合子基因型頻率。

　　(3)X染色體上隱性基因的基因頻率=(雌性個體隱性純合子的個體數(shù)×2+雄性個體隱性個體的個體數(shù)+雌性個體雜合子的個體數(shù))/(雌性個體的個體數(shù)×2+雄性個體的個體數(shù))。顯性基因的基因型頻率=1-隱性基因的基因頻率。

　　(4)一個處于平衡狀態(tài)的群體，符合“哈代—溫伯格定律”，設某種群中，A的基因頻率為p，a的基因頻率為q，則AA、Aa、aa的基因型頻率的計算方法為：p+q=1，(p+q)2=1，p2+2pq+q2=1，即AA+2Aa+aa=1，所以AA%=p2，Aa%=2pq，aa%=q2。此定律需要以下條件：①群體是極大的;②群體中個體間的交配是隨機的;③沒有突變產(chǎn)生;④沒有種群間個體的遷移或基因交流;⑤沒有自然選擇。因此，這個群體中各基因頻率和基因型頻率就可一代代穩(wěn)定不變，保持平衡。

　　六、生態(tài)系統(tǒng)能量流動的有關(guān)計算

　　(1)能量沿食物鏈傳遞過程中，相鄰兩個營養(yǎng)級之間的傳遞效率為10%～20%。已知低營養(yǎng)級生物的能量值為A，求高營養(yǎng)級生物能量的獲得值X，應該用乘法計算，X的最大值為A×(20%)n(即1/5nA)，最小值為A×(10%)n(即1/10nA)，n為高低營養(yǎng)級數(shù)的差值或兩者之間的箭頭數(shù)。已知高營養(yǎng)級生物能量的增加值為B，求低營養(yǎng)級生物的能量值X，應該用除法計算，X的最大值為B÷(10%)n(即10nB)，最小值為B÷(20%)n(即5nB)。

　　(2)在食物網(wǎng)中求某一營養(yǎng)級能量的最值，相對要復雜一些。若相關(guān)營養(yǎng)級生物(生產(chǎn)者或最高營養(yǎng)級)提供能量的比例或獲取能量的比例未知時，則需要選取具體的食物鏈，即選食物網(wǎng)中最長的食物鏈或最短的食物鏈來求得能量的最值;若相關(guān)營養(yǎng)級生物(生產(chǎn)者或最高營養(yǎng)級)提供能量的比例或獲取能量的比例已知時，則需要用乘法或除法計算每一條食物鏈的能量值，然后求和。