大二輪高考總復(fù)習(xí)生物文檔：第02部分 01 選擇題專項(xiàng)突破 突破題型04 計(jì)算類試題——運(yùn)用數(shù)學(xué)思維解答 Word版含解析

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1、 突破題型4　計(jì)算類試題——運(yùn)用數(shù)學(xué)思維解答 1．(2013·全國(guó)卷Ⅰ)某農(nóng)場(chǎng)面積約140 hm2，農(nóng)場(chǎng)豐富的植物資源為黑線姬鼠提供了良好的生存條件，鼠大量繁殖吸引鷹前來捕食。某研究小組采用標(biāo)志重捕法調(diào)查該農(nóng)場(chǎng)黑線姬鼠的種群密度，第一次捕獲了100只，標(biāo)記后全部放掉，第二次捕獲了280只，發(fā)現(xiàn)其中有2只帶有標(biāo)記。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．鷹的遷入率增加會(huì)影響黑線姬鼠的種群密度 B．該農(nóng)場(chǎng)黑線姬鼠種群密度約為100只/hm2 C．黑線姬鼠種群數(shù)量下降說明該農(nóng)場(chǎng)群落的豐富度下降 D．植物→鼠→鷹這條食物鏈中，第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)含能量最少 解析：鷹捕食黑線姬鼠，鷹的遷入率增加會(huì)影響黑線

2、姬鼠的種群密度；該農(nóng)場(chǎng)黑線姬鼠的種群密度＝(280×100)/(2×140)＝100(只/hm2)；群落的豐富度是指群落中物種的數(shù)量，而非某種群數(shù)量；根據(jù)能量流動(dòng)逐級(jí)遞減的特點(diǎn)可知，在植物→鼠→鷹這條食物鏈中，第三營(yíng)養(yǎng)級(jí)含能量最少。 答案：C 2．(2016·北京卷)豹的某個(gè)棲息地由于人類活動(dòng)被分隔為F區(qū)和T區(qū)。20世紀(jì)90年代初，F(xiàn)區(qū)豹種群僅剩25只，且出現(xiàn)諸多疾病。為避免該豹種群消亡，由T區(qū)引入8只成年雌豹。經(jīng)過十年，F(xiàn)區(qū)豹種群增至百余只，在此期間F區(qū)的(　　) A．豹種群遺傳基因多樣性增加 B．豹后代的性別比例明顯改變 C．物種豐富度出現(xiàn)大幅度下降 D．豹種群的致病基因頻率不

3、變 解析：由題干信息可知，為避免F區(qū)豹種群消亡，從T區(qū)引入8只成年雌豹后，F(xiàn)區(qū)豹種群數(shù)量增加，豹種群遺傳基因多樣性也會(huì)增加，A正確；由T區(qū)引入8只成年雌豹，經(jīng)過十年，F(xiàn)區(qū)豹種群增至百余只，由于F區(qū)環(huán)境沒有發(fā)生明顯變化，故后代雌雄比例不會(huì)發(fā)生明顯改變，B錯(cuò)誤；F區(qū)引入雌豹后，十年內(nèi)豹種群增加，說明豹的數(shù)量未超過環(huán)境容納量，物種豐富度不會(huì)出現(xiàn)大幅度下降；豹種群的致病基因頻率一定改變，D錯(cuò)誤。 答案：A 3．(山東高考)假設(shè)一個(gè)雙鏈均被32P標(biāo)記的噬菌體DNA由5 000個(gè)堿基對(duì)組成，其中腺嘌呤占全部堿基的20%。用這個(gè)噬菌體侵染只含31P的大腸桿菌，共釋放出100個(gè)子代噬菌體。下列敘述正確的

4、是(　　) A．該過程至少需要3×105個(gè)鳥嘌呤脫氧核苷酸 B．噬菌體增殖需要細(xì)菌提供模板、原料和酶等 C．含32P與只含31P的子代噬菌體的比例為1∶49 D．該DNA發(fā)生突變，其控制的性狀即發(fā)生改變 解析：該DNA分子中含有鳥嘌呤個(gè)數(shù)為5 000×2×(50%－20%)＝3 000(個(gè))，產(chǎn)生100個(gè)子代噬菌體至少需要游離的鳥嘌呤脫氧核苷酸為3×103×99＝2.97×105(個(gè))；噬菌體以自身的DNA分子作為模板進(jìn)行增殖；子代噬菌體中含32P的有2個(gè)，只含31P的有98個(gè)，其比例為1∶49；DNA分子發(fā)生突變，改變的密碼子所對(duì)應(yīng)的氨基酸可能不變，其性狀不發(fā)生改變。 答案：C

5、 Ⅰ.答題模板 生物計(jì)算題類型及破解方法 1．審題理意，切入要點(diǎn) 生物計(jì)算題強(qiáng)調(diào)學(xué)生對(duì)生物核心知識(shí)的理解和應(yīng)用，要求學(xué)生在審題的過程中能夠準(zhǔn)確地把握題意，理解題目所給關(guān)鍵句的生物學(xué)含義，從而為準(zhǔn)確、快速解題奠定基礎(chǔ)。 (1)真正光合速率和表觀光合速率： 真正光合速率＝表觀(凈)光合速率＋呼吸速率 ①真正光合速率表示方法：制造葡萄糖、產(chǎn)生O2、固定CO2的速率。 ②表觀光合速率表示方法：吸收CO2、釋放O2、積累葡萄糖的速率。 ③呼吸速率：黑暗條件下O2吸收速率、CO2釋放速率。 (2)“患病男孩”與“男孩患病”的概率： ①患病男孩——表示兩個(gè)獨(dú)立事件，即“男孩”

6、事件及“患病”事件，同時(shí)出現(xiàn)的概率為兩事件之積，即1/2×男孩中患病率。 ②男孩患病：只在男孩(XY)中求患病率即可。 (3)自交和自由交配： [實(shí)例]　將基因型為Aa的水稻自交一代后的種子全部種下。 ①讓F1自交或自由交配，求其后代F2的基因型、表現(xiàn)型的比例。 ②在幼苗期淘汰F1全部隱性個(gè)體后，讓其自交或自由交配，求其后代F2的基因型、表現(xiàn)型的比例。 計(jì)算方法示例如下： 解法一：列舉法(適用于自交) (1)F1無(wú)淘汰自交，交配組合方式有以下三種： ①1/4AA×AA→1/4AA； ②2/4Aa×Aa→1/8AA∶2/8Aa∶1/8aa； ③1/4aa×aa→1/4aa。

7、 F2基因型的比例為AA∶Aa∶aa＝(1/4＋1/8)∶(2/8)∶(1/8＋1/4)＝(3/8)∶(2/8)∶(3/8)＝3∶2∶3；F2表現(xiàn)型的比例為A_∶aa＝(1/4＋1/8＋2/8)∶(1/8＋1/4)＝(5/8)∶(3/8)＝5∶3。 (2)F1淘汰aa后自交，交配組合方式有以下兩種： ①1/3AA×AA→1/3AA； ②2/3Aa×Aa→1/6AA∶2/6Aa∶1/6aa。 F2基因型的比例為AA∶Aa∶aa＝(1/3＋1/6)∶2/6∶1/6＝(3/6)∶(2/6)∶(1/6)＝3∶2∶1；F2表現(xiàn)型的比例為A_∶aa＝(1/3＋1/6＋2/6)∶(1/6)＝(5/

8、6)∶(1/6)＝5∶1。 解法二：配子法(適用于自由交配) ①F1無(wú)淘汰自由交配： 不淘汰aa時(shí)，F(xiàn)1的基因型及概率為1/4AA、2/4Aa、1/4aa，雌、雄個(gè)體產(chǎn)生的雌、雄配子的基因型及概率均為1/2A、1/2a，自由交配產(chǎn)生aa的概率＝1/2×1/2＝1/4，AA的概率＝1/2×1/2＝1/4，Aa的概率＝2×1/2×1/2＝1/2。 ②F1淘汰aa后自由交配： 淘汰aa后F1的基因型及概率為1/3AA、2/3Aa，雌、雄個(gè)體產(chǎn)生的雌、雄配子的基因型及概率均為2/3A、1/3a，自由交配的后代情況為aa＝1/3×1/3＝1/9、AA＝2/3×2/3＝4/9，Aa＝2×2/3×

9、1/3＝4/9。 (4)基因頻率與基因型頻率： ①基因位于常染色體上時(shí)： a．已知基因型的個(gè)體數(shù)，求基因頻率。 某基因的頻率＝[(純合子個(gè)數(shù)×2＋雜合子個(gè)數(shù))÷總個(gè)數(shù)×2]×100%。 b．已知基因型頻率，求基因頻率。 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。 c．已知種群中某種純合子比例，求基因頻率。 某基因頻率＝ ②基因位于性染色體上時(shí)： 性染色體上的基因有可能成單存在，如紅綠色盲基因，Y染色體上無(wú)等位基因，因此男性基因總數(shù)與女性體內(nèi)等位基因總數(shù)有差別，在確定種群等位基因及其總數(shù)時(shí)應(yīng)分別考慮。如色盲基因頻率： Xb＝×100% 2．?dāng)?shù)形結(jié)

10、合，化繁為簡(jiǎn) (1)蛋白質(zhì)合成的相關(guān)計(jì)算： ①N原子數(shù)、O原子數(shù)的計(jì)算： N原子數(shù)＝各氨基酸中N的總數(shù)； O原子數(shù)＝各氨基酸中O的總數(shù)－脫去的水分子數(shù)。 ②避開蛋白質(zhì)類計(jì)算題的誤區(qū)： a．從特殊元素(N、O、S等)入手，建立氨基酸脫水縮合前后某些特定原子數(shù)目的守恒數(shù)學(xué)模型，是解決蛋白質(zhì)類計(jì)算題的突破口。 b．若形成的多肽是環(huán)狀：氨基酸數(shù)＝肽鍵數(shù)＝失去水分子數(shù)。 c．在蛋白質(zhì)相對(duì)分子質(zhì)量的計(jì)算中，若通過圖示或其他形式告知蛋白質(zhì)中含有二硫鍵時(shí)，要考慮脫去氫的質(zhì)量，每形成一個(gè)二硫鍵，脫去2個(gè)H。 ③牢記DNA中堿基∶RNA中堿基∶氨基酸＝6∶3∶1。 (2)與堿基互補(bǔ)配對(duì)或DNA

11、復(fù)制的相關(guān)計(jì)算： ①雙鏈DNA分子中堿基含量的計(jì)算： 規(guī)律一：雙鏈DNA中，A＋G＝T＋C＝A＋C＝T＋G＝堿基總數(shù)的一半。 規(guī)律二：若在DNA一條鏈中＝a，則在互補(bǔ)鏈中＝，而在整個(gè)DNA分子中＝1。 規(guī)律三：若在一條鏈中＝m，在互補(bǔ)鏈及整個(gè)DNA分子中＝m。即DNA分子中互補(bǔ)堿基對(duì)之和所占比例是一個(gè)恒定值。 規(guī)律四：不同生物的DNA分子中互補(bǔ)配對(duì)的堿基之和的比值不同即(A＋T)/(C＋G)的值不同，該比值體現(xiàn)了不同生物DNA分子的特異性；不同生物DNA分子中非互補(bǔ)堿基之和所占比例相同，不具有特異性。 注：進(jìn)行DNA分子堿基計(jì)算時(shí)必須明確已知和所求堿基比例是占DNA雙鏈堿基總數(shù)的比

12、例還是占一條鏈上堿基數(shù)的比例。 ②抓準(zhǔn)DNA復(fù)制中的“關(guān)鍵字眼” a．DNA復(fù)制中，用15N標(biāo)記的是“親代DNA”還是“培養(yǎng)基中原料”。 b．子代DNA中，所求DNA比例是“含15N”的還是“只含15N”的。 c．已知某親代DNA中含某堿基m個(gè)，明確所求是“復(fù)制n次”[m·(2n－1)]還是“第n次復(fù)制”[m·2n－1]消耗的堿基數(shù)。 類型一　與光合作用和細(xì)胞呼吸有關(guān)的計(jì)算 1．將某綠色植物的葉片放在特定的裝置中，用紅外線測(cè)量?jī)x進(jìn)行測(cè)量，測(cè)定的條件和結(jié)果見下表： 黑暗時(shí)O2吸收量(mg/h) 6 klx 光照時(shí)O2釋放量(mg/h) 10℃ 0.5 3.6 20

13、℃ 1.2 3.1 若將該葉片先置于20℃、6 klx光照條件下10 h，然后置于10℃黑暗條件下，則該葉片一晝夜葡萄糖積累的量為(　　) A．2.91 mg　　　　 B．11.25 mg C．22.5 mg D．33.75 mg 解析：葉片先置于20℃、6 klx光照條件下10 h，然后置于10℃黑暗條件下，則該葉片一晝夜O2釋放量＝3.1 mg/h ×10 h－0.5 mg/h×14 h＝24 mg，換算成葡萄糖的量為22.5 mg。 答案：C 2．在密閉的玻璃容器中放置某一綠色植物，在一定條件下不給光照，CO2的含量每小時(shí)增加16 mg；如給予充足的光照后，容器內(nèi)CO2的

14、含量每小時(shí)減少72 mg，據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)定上述光照條件下光合作用每小時(shí)能產(chǎn)生葡萄糖60 mg。若一晝夜中先光照4 h，接著置于黑暗條件下20 h，該植物體內(nèi)有機(jī)物含量的變化和在光照時(shí)該植物每小時(shí)葡萄糖的凈生產(chǎn)量分別是(　　) A．減少21.6 mg 49.1 mg B．增加21.6 mg 49.1 mg C．減少21.6 mg 24.55 mg D．減少10.8 mg 24.55 mg 解析：(1)依據(jù)原理：①光合作用和有氧呼吸的方程式；②植物的真正光合速率＝表觀光合速率＋呼吸速率；③CO2吸收速率表示表觀光合速率，CO2固定速率表示真正光合速率。(2)數(shù)量計(jì)算∶設(shè)每小時(shí)呼吸作用消耗葡萄糖

15、的量為y，由方程式C6H12O6＋6O2＋6H2O→6CO2＋12H2O計(jì)算得y＝10.9 mg。所以，光照時(shí)植物每小時(shí)葡萄糖凈生產(chǎn)量為60－10.9＝49.1 mg。4 h產(chǎn)生的葡萄糖量為60×4＝240 mg，24 h消耗的葡萄糖量為10.9×24＝261.6 mg，故植物體內(nèi)葡萄糖將減少21.6 mg。 答案：A 類型二　與中心法則和DNA復(fù)制有關(guān)的計(jì)算 3．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至少有(　　) A．130個(gè) B．260

16、個(gè) C．313個(gè) D．無(wú)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A＋U＝313，所以mRNA中G＋C為573－313＝260(個(gè))，故DNA的兩條鏈中G＋C共有520個(gè)，又因雙鏈DNA中G＝C，即該基因中G至少有260個(gè)。 答案：B 4．一個(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1.3×104 B．復(fù)制過程需要2.4×104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

17、與含31P的單鏈之比為1∶7 D．子代DNA分子中含32P與只含31P的分子數(shù)之比為1∶3 解析：由題意可知，該DNA分子中，A＝T＝10 000×20%＝2 000(個(gè))，C＝G＝10 000×30%＝3 000(個(gè))，則含有的氫鍵數(shù)為2 000×2＋3 000×3＝1.3×104(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3 000×7＝2.1×104(個(gè))；子代DNA分子中含有32P的單鏈與含有31P的單鏈之比為 1∶7；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2∶6＝1∶3。 答案：B 5．如果一個(gè)精原細(xì)胞核的DNA分子都被15

18、N標(biāo)記，現(xiàn)只供給該精原細(xì)胞含14N的原料，則其減數(shù)分裂產(chǎn)生的4個(gè)精子中，含有15N、14N標(biāo)記的DNA分子的精子所占比例依次為(不考慮交叉互換現(xiàn)象)(　　) A．100%、0 B．50%、50% C．50%、100% D．100%、100% 解析：依據(jù)題意畫出減數(shù)分裂過程中染色體的變化簡(jiǎn)圖(如圖1)。由于染色體是由DNA和蛋白質(zhì)組成的，染色體的復(fù)制實(shí)際上是DNA分子的復(fù)制，而DNA分子的復(fù)制是半保留復(fù)制，故可再畫出圖2來幫助解題。 答案：D 類型三　與遺傳規(guī)律和基因頻率有關(guān)的計(jì)算 6．大豆子葉顏色受一對(duì)等位基因控制，基因型為AA的個(gè)體呈深綠色，基因型為Aa的個(gè)體呈淺綠色，基

19、因型為aa的個(gè)體呈黃色且在幼苗階段死亡。下列說法錯(cuò)誤的是(　　) A．淺綠色植株自花傳粉，其成熟后代的基因型為AA和Aa，且比例為1∶2 B．淺綠色植株與深綠色植株雜交，成熟后代的表現(xiàn)型為深綠色和淺綠色，比例為1∶1 C．淺綠色植株連續(xù)自交n次，成熟后代中雜合子的概率為1/2n D．經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的自然選擇，A的基因頻率越來越大，a的基因頻率越來越小 解析：根據(jù)題意，淺綠色植株的基因型為Aa，自交圖解如圖所示： 由此判斷A正確，同法判斷B正確。根據(jù)上述遺傳圖解可知，C項(xiàng)淺綠色植株自交一代時(shí)，F(xiàn)1淺綠色為2/3Aa，淺綠色2/3Aa自交至F2，淺綠色為(2/3)×(1/2Aa)＝1/

20、3Aa，以此類推，可知C錯(cuò)誤。由于基因型為aa的個(gè)體呈黃色且在幼苗階段死亡，則經(jīng)過長(zhǎng)期自然選擇，a的基因頻率越來越小，A的基因頻率越來越大，D正確。 答案：C 7．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(　　) A．0.25 B．0.3 C．0.4 D．0.5 解析：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

21、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0.5×0.5＝0.25。 答案：A 8．人體手指交疊時(shí)，右拇指疊上為顯性(R)，左拇指疊上為隱性(r)。短食指基因?yàn)門S，長(zhǎng)食指基因?yàn)門L，此等位基因的表達(dá)受性激素影響，TS在男性中為顯性，TL在女性中為顯性。R/r與TS/TL兩對(duì)等位基因位于兩對(duì)常染色體上。若一對(duì)夫婦均為右拇指疊上、短食指，生有左拇指疊上、長(zhǎng)食指的女兒和右拇指疊上、短食指的兒子。則該夫婦再生一個(gè)孩子是右拇指疊上、長(zhǎng)食指女兒的概率為(　　) A．1/16 B．3/16 C．3/8 D．9/16 解析：夫婦均

22、為右拇指疊上，而孩子中有左拇指疊上，說明該夫婦基因型均為Rr，生出孩子右拇指疊上的概率為3/4。在女性中TL為顯性基因，可確定該短食指妻子的基因型為TSTS；在男性中TS為顯性基因，可推知短食指丈夫的基因型為TSTS或TSTL，再根據(jù)他們生有長(zhǎng)食指的女兒，可確定該短食指丈夫的基因型為TSTL，TSTS×TSTL→1/2 TSTS、1/2 TSTL，其中只有TSTL的女孩表現(xiàn)為長(zhǎng)食指，概率為(1/2)×(1/2)＝1/4。所以該夫婦再生一個(gè)孩子是右拇指疊上、長(zhǎng)食指女兒的概率為(3/4)×(1/4)＝3/16。 答案：B 類型四　生態(tài)類計(jì)算 9．某科技小組在調(diào)查一塊方圓為2 hm2的草場(chǎng)中灰

23、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N∶50＝42∶13，即N＝≈161(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。 答案：C 10．下表是有機(jī)物從植物傳遞到植食性動(dòng)物鱗翅目幼蟲過程中能量流動(dòng)的情況，根據(jù)表中數(shù)據(jù)不能得

24、出的結(jié)論是(　　) 項(xiàng)目 被鱗翅目幼蟲吃掉的植物 鱗翅目幼蟲糞便含有的能量 鱗翅目幼蟲呼吸消耗的能量 用于鱗翅目幼蟲生長(zhǎng)的能量 能量(J) 419 209.5 146.6 62.9 A．從植物流入鱗翅目幼蟲的能量是419 J B．食物中的能量只有約15%用于幼蟲自身的生長(zhǎng) C．鱗翅目幼蟲從第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)獲取的能量有一部分以呼吸作用中熱能的形式散失，因此能量在生態(tài)系統(tǒng)中的流動(dòng)是不可循環(huán)的 D．鱗翅目幼蟲攝入419 J的能量，第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)至少需同化1 047.5 J的能量 解析：解題的關(guān)鍵是確定食物鏈和能量流動(dòng)的最值。從植物流入鱗翅目幼蟲的能量應(yīng)該是指鱗翅目幼蟲的同化量，即146.6＋62.9＝209.5 J，而419 J是鱗翅目幼蟲吃掉的能量，即攝入量。食物鏈中只有兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí)，已知高營(yíng)養(yǎng)級(jí)所獲得的能量，求至少需要低營(yíng)養(yǎng)級(jí)的能量，應(yīng)按20%的傳遞效率計(jì)算，即第一營(yíng)養(yǎng)級(jí)至少需同化209.5÷20%＝1 047.5 J。 答案：A