*,*,專題練習(xí),生物學(xué)中的數(shù)學(xué)計(jì)算,12/11/2024,1,一、氨基酸的脫水縮合,A,1,A,2,A,3,A,n,多肽（,n,1,）,H,2,O,2,1,2,4,3,1,3,5,7,9,5,6,6,8,4,7,514,918,716,6814,（,9,7,）,2,14,12/11/2024,2,由,n,個(gè)氨基酸脫水縮合形成有,m,條肽鏈組成的蛋白質(zhì)，則該蛋白質(zhì)中含有,(n,m),個(gè)肽鍵，失去,(n,m),個(gè)水分子。這樣由,n,個(gè)氨基酸分子縮合成有,m,條肽鏈的蛋白質(zhì)，至少含有氨基或羧基數(shù)目為,m,個(gè)，其相對(duì)分子質(zhì)量則減少,(n,m),18,。,若氨基酸平均分子質(zhì)量為,128,，則蛋白質(zhì)的分子質(zhì)量為：,128n,(n,m),18,110n,18m,。,肽鍵數(shù)失水?dāng)?shù)氨基酸總數(shù)肽鏈數(shù),12/11/2024,3,例題,1,氨基酸的平均分子量為,128,，測(cè)得某蛋白質(zhì)分子量為,63212,，由此可以推斷該蛋白質(zhì)含有的肽鏈條數(shù)和氨基酸個(gè)數(shù)分別是,A,4,573 B,3,574,C,4,570 D,4,574,解析,氨基酸總數(shù)（,m,）,肽鏈數(shù)（,n,）,肽鍵數(shù)脫水?dāng)?shù)，依題得：,128m,（,m,n,）,18,63212,，,即,110m,18n,63212,，,63212110,的整數(shù)為：,m,574,，,余數(shù),7218,的整數(shù)為：,n,4,。,答案：,D,12/11/2024,4,例題,2,已知某蛋白質(zhì)分子由兩條多肽鏈組成，在合成蛋白質(zhì)的過(guò)程中生成了,3.010,21,g,的水。求指導(dǎo)合成蛋白質(zhì)的基因中至少有堿基多少個(gè)？,解析,先求水的物質(zhì)的量：,3.010,21,g18g/mol,1/610,21,mol,求水分子數(shù)：,1/610,21,6.02310,23,100,求蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)：,100,2,102,求基因中的堿基數(shù)：,1026,612,答案為,612,個(gè)。,12/11/2024,5,二、有絲分裂和減數(shù)分裂中的相關(guān)計(jì)算,+,間期,染色體復(fù)制,后期,著絲點(diǎn)分裂,減,后期同源染色體分離,減,后期姐妹染色單體分離,一個(gè)精原細(xì)胞產(chǎn)生,2,種,4,個(gè)精子,一個(gè)卵原細(xì)胞產(chǎn)生,1,個(gè)卵細(xì)胞,12/11/2024,6,項(xiàng)目,間期,前期,中期,后期,末期,染色體數(shù),2N2N,2N,2N,4N,2N,DNA,含量,2a 4a,4a,4a,4a,2a,染色單體數(shù),04N,4N,4N,0,0,假定正常體細(xì)胞核中染色體數(shù)為,2N,，,DNA,含量為,2a,，,則染色體、,DNA,、,染色單體的數(shù)目變化如上表。,(,一,),有絲分裂,12/11/2024,7,時(shí)期,種類,精,(,卵,),原細(xì)胞,初級(jí),精,(,卵,),母細(xì)胞,次級(jí)精,(,卵,),母細(xì)胞,精子細(xì)胞,(,卵細(xì)胞,),前、中期,后期,染色體數(shù),2N,2N,N,2N,N,DNA,數(shù),2C4C,4C,2C,2C,C,染色單體數(shù),4N,4N,4N,0,0,(,二,),減數(shù)分裂,12/11/2024,8,例題,3,某動(dòng)物（,2N,10,）,的若干精子中有,440,個(gè)核,DNA,分子。從理論上看，這些精子至少來(lái)源于多少個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞,A,11,B,22,C,55,D,88,解析,該動(dòng)物,1,個(gè)精子中含,5,個(gè),DNA,分子，,1,個(gè)初級(jí)精母細(xì)胞產(chǎn)生,4,個(gè)精子，,440,（,54,）,22,。答案：,B,12/11/2024,9,三、光合作用和呼吸作用中的化學(xué)計(jì)算,光合作用反應(yīng)式：,6CO,2,12H,2,OC,6,H,12,O,6,6O,2,6H,2,O,呼吸作用反應(yīng)式：,有氧：,C,6,H,12,O,6,6O,2,6H,2,O 6CO,2,12H,2,O,無(wú)氧：,C,6,H,12,O,6,2C,2,H,5,OH,2CO,2,12/11/2024,10,光合作用實(shí)際產(chǎn),O,2,量,實(shí)測(cè),O,2,釋放量呼吸作用耗,O,2,量,光合作用實(shí)際,CO,2,消耗量,實(shí)測(cè),CO,2,消耗量呼吸作用,CO,2,釋放量,光合作用,C,6,H,12,O,6,凈生產(chǎn)量,光合作用實(shí)際,C,6,H,12,O,6,生產(chǎn)量呼吸作用,C,6,H,12,O,6,消耗量,12/11/2024,11,例,4,將某一綠色植物置于密閉的玻璃容器內(nèi)，在一定條件下不給光照，,CO,2,的含量每小時(shí)增加,8mg,，,給予充足光照后，容器內(nèi),CO,2,的含量每小時(shí)減少,36mg,，,若上述光照條件下光合作用每小時(shí)能產(chǎn)生葡萄糖,30mg,，,請(qǐng)回答：,（,1,）比較在上述條件下，光照時(shí)呼吸作用的強(qiáng)度與黑暗時(shí)呼吸作用的強(qiáng)度差是,mg,。,（,2,）,在光照時(shí)，該植物每小時(shí)葡萄糖凈生產(chǎn)量是,mg,。,（,3,）,若一晝夜中先光照,4,小時(shí)，接著放置在黑暗情況下,20,小時(shí)，該植物體內(nèi)有機(jī)物含量變化,是（填增加或減少）,。,（,4,）若要使這株植物有更多的有機(jī)物積累，,你認(rèn)為可采取的措施是,:,。,0,24.5,減少,延長(zhǎng)光照時(shí)間,降低夜間溫度,增加,CO,2,濃度,12/11/2024,12,例,5,下圖是在一定的,CO,2,濃度和溫度下，某陽(yáng)生植物,CO,2,的吸收量和光照強(qiáng)度的關(guān)系曲線，據(jù)圖回答：,（,1,）該植物的呼吸速率為每小時(shí)釋放,CO,2,mg/dm,2,。,（,2,）,b,點(diǎn)表示光合作用與呼吸作用速率,。,5101520253035,25,20,15,10,5,0,5,10,CO,2,吸收量,mg/dm,2,h,光照強(qiáng)度（,Klx,）,a,b,c,d,（,3,）若該植物葉面積為,10dm,2,，,在光照強(qiáng)度為,25Klx,條件下光照,1,小時(shí)，則該植物光合作用,吸收,CO,2,mg/dm,2,；,合成葡萄糖,mg,。,5,相等,250,170.5,12/11/2024,13,5101520253035,25,20,15,10,5,0,5,10,CO,2,吸收量,mg/dm,2,h,光照強(qiáng)度（,Klx,）,a,b,c,d,（,4,）若白天光照強(qiáng)度較長(zhǎng)時(shí)期為,b,該植物能否正常生長(zhǎng)？為什么？,（,5,）若該植物為陰生植物，則,b,點(diǎn)應(yīng),向,移動(dòng)。,不能正常生長(zhǎng)。白天光照強(qiáng)度為,b,時(shí)，無(wú)有機(jī)物積累，而夜間消耗有機(jī)物，從全天來(lái)看，有機(jī)物的消耗多于積累，不能正常生長(zhǎng)。,左,12/11/2024,14,例題,6,在綠色植物的光合作用中，每放出,1,個(gè)氧分子要吸收,8,個(gè)波長(zhǎng)為,6.88,10,7,m,的光子。同時(shí)，每放出,1mol,氧氣，植物儲(chǔ)存,469kJ,的能量，綠色植物對(duì)光能利用的效率為,A,、,34%,B,、,37%,C,、,40%,D,、,29%,解析,放出,1,個(gè)氧分子所吸收的光：,E,1,h,h,c/,6.63,10,34,3,10,8,/6.88,10,7,2.9,10,19,E,E,1,8,23.2,10,19,放出,1mol,氧氣所吸收的光能：,23.2,10,19,6.02,10,23,1397,10,3,（,J,）,轉(zhuǎn)換效率：,469,10,3,（,1397,10,3,）,33.6%,12/11/2024,15,四、遺傳中的數(shù)學(xué)計(jì)算,（一）堿基互補(bǔ)配對(duì)原則,雙鏈,DNA,分子：,A,T,、,G,C,A,G,T,C,50%,（,A,G,）,/,（,T,C,）,1,A,1,T,2,、,T,1,A,2,、,G,1,C,2,、,C,1,G,2,（,A,1,T,1,）,/,（,G,1,C,1,）（,A,2,T,2,）,/,（,G,2,C,2,）,（,A,1,G,1,）,/,（,T,1,C,1,）（,T,2,C,2,）,/,（,A,2,G,2,）,A,1,+T,1,=,A,2,+T,2,+C,2,+G,2,A,2,+T,2,=,A+T,A+T+C+G,A,1,+T,1,+C,1,+G,1,12/11/2024,16,RNA,分子：,DNARNA,A,D,U,R,、,T,D,A,R,、,C,D,G,R,、,G,D,C,R,A,R,U,R,G,R,C,R,1/2,（,A,D,T,D,G,D,C,D,）,例題,7,某,DNA,分子中含有,20%,的,G+C,，則由它轉(zhuǎn)錄成的,RNA,中,A,U,應(yīng)為,A,、,10%B,、,20%C,、,40%D,、,80%,A,1,+T,1,=,A,2,+T,2,+C,2,+G,2,A,2,+T,2,=,A+T,A+T+C+G,A,1,+T,1,+C,1,+G,1,12/11/2024,17,原,DNA,分子中,T=X,個(gè),復(fù)制,一,代,DNA,分子數(shù)量,2,1,新合成,（,2,1,-1,）,個(gè),需游離的,T,為,X,個(gè),復(fù)制,n,代,DNA,分子數(shù)量,2,n,新合成,2,n,-1,個(gè),需游離的,T,為,（,2,n,-1,）,X,個(gè),（二）,DNA,分子復(fù)制,中的數(shù)量關(guān)系,12/11/2024,18,例題,8,在基因工程中，把選出的目的基因（共,1000,個(gè)脫氧核苷酸對(duì)，其中腺嘌呤脫氧核苷酸,460,個(gè)）放入,DNA,擴(kuò)增儀中擴(kuò)增四代，則在擴(kuò)增儀中至少應(yīng)放入胞嘧啶脫氧核苷酸的個(gè)數(shù)是,A,600,B,640,C,8100,D,86400,解析：先計(jì)算基因中胞嘧啶數(shù)：根據(jù),A,T,，,G,C,，,算出,C,1000,460,540,，即,1,個(gè)基因中含有,540,個(gè),C,；,再算出基因擴(kuò)增四代增加的,DNA,分子數(shù),24,1,15,，所以至少放入,C,54015,8100,。,答案：,C,12/11/2024,19,（三）中心法則中的有關(guān)計(jì)算,DNARNA,蛋白質(zhì),DNA,堿基數(shù)量,n,轉(zhuǎn)錄,RNA,堿基數(shù)量,n/2,翻譯,多肽,A,1,A,2,A,3,A,4,A,m,氨基酸數(shù)量,n/6,12/11/2024,20,例題,9,一種動(dòng)物體內(nèi)的某種酶是由,2,條多肽鏈構(gòu)成，含有,150,個(gè)肽鍵，則控制這個(gè)酶合成的基因中脫氧核苷酸的分子數(shù)至少是,A.450,個(gè),B.456,個(gè),C.906,個(gè),D.912,個(gè),解析,此酶共有氨基酸為,150,2,152,，一個(gè)密碼子（三個(gè)堿基）決定一個(gè)氨基酸，基因是雙鏈，轉(zhuǎn)錄時(shí)只是其中的一條鏈，即轉(zhuǎn)錄成一個(gè)密碼子（三個(gè)堿基），基因中需六個(gè)堿基，也即六個(gè)脫氧核苷酸。,1526,912,，因此答案為,D,。,12/11/2024,21,（四）遺傳規(guī)律中的幾率計(jì)算,基因分離規(guī)律中幾種特定的雜交組合,親代,P,AAaa,AaAa,Aaaa,雜交,自交,測(cè)交,Aa,AA,Aa,aa,Aa,aa,基因型,1,1 2,1,1 1,表現(xiàn)型,1,3,1,1 1,雜合體,Aa,連續(xù)自交,n,代，其后代中雜合體,Aa,的幾率是（,1/2,）,n,，純合體（,AA,、,aa,）的幾率是,1,（,1/2,）,n,。,12/11/2024,22,自由組合規(guī)律幾種特定的雜交組合,親代,P,AABBaabb,AaBbaabb,雜交,測(cè)交,AaBb,AaBb,Aabb,aaBb,aabb,基因型,1,1 1 1 1,表現(xiàn)型,1,1 1 1 1,12/11/2024,23,自由組合規(guī)律幾種特定的雜交組合,親代,P,AaBb,AaBb,自交,基因型,1/16,AABB,AAbb,aaBB,aabb,AABb,Aabb,aaBb,AaBB,4/16,AaBb,表現(xiàn)型,9 3 3 1,2/16,分枝分析法：,AaBbAaBb,AaAa,和,BbBb,AaAa,1/4AA,、,2/4Aa,、,1/4aa,BbBb,1/4BB,、,2/4Bb,、,1/4bb,12/11/2024,24,1/16AABB,2/16AABb,1/16AAbb,2/16AaBB,4/16AaBb,2/16Aabb,1/16aaBB,2/16aaBb,1/16aabb,1/4BB,2/4Bb,1/4bb,1/4BB,2/4Bb,1/4bb,1/4BB,2/4Bb,1/4bb,1/4AA,2/4Aa,1/4aa,分枝分析法,12/11/2024,25,性別決定與伴性遺傳,X,B,X,B,X,b,Y,X,B,X,b,X,B,X,B,X,B,X,b,X,B,X,b,X,b,X,b,X,B,X,b,X,b,X,b,X,b,Y,X,B,Y,X,B,