大二輪高考總復(fù)習(xí)生物文檔:第02部分 01 選擇題專(zhuān)項(xiàng)突破 突破題型04 計(jì)算類(lèi)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(lèi)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(lái)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(shuō)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(lèi)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(guò)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(guò)十年,F(xiàn)區(qū)豹種群增至百余只,由于F區(qū)環(huán)境沒(méi)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(shuō)明豹的數(shù)量未超過(guò)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(guò)程至少需要3×105個(gè)鳥(niǎo)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(niǎo)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(niǎo)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(lèi)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(guò)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?。褐辉谀泻?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(kāi)蛋白質(zhì)類(lèi)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(lèi)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(guò)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(lèi)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(jiàn)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(lèi)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?,F(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(guò)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(huà)出減數(shù)分裂過(guò)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(huà)出圖2來(lái)幫助解題。 答案:D 類(lèi)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(shuō)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(guò)長(zhǎng)時(shí)間的自然選擇,A的基因頻率越來(lái)越大,a的基因頻率越來(lái)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(lèi)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(guò)長(zhǎng)期自然選擇,a的基因頻率越來(lái)越小,A的基因頻率越來(lái)越大,D正確。 答案:C 7.某昆蟲(chóng)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(méi)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(mén)S,長(zhǎng)食指基因?yàn)門(mén)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(shuō)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T(mén)STS;在男性中TS為顯性基因,可推知短食指丈夫的基因型為T(mén)STS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T(mén)STL,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(lèi)型四 生態(tài)類(lèi)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(chóng)過(guò)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(chóng)吃掉的植物 鱗翅目幼蟲(chóng)糞便含有的能量 鱗翅目幼蟲(chóng)呼吸消耗的能量 用于鱗翅目幼蟲(chóng)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(chóng)的能量是419 J B.食物中的能量只有約15%用于幼蟲(chóng)自身的生長(zhǎng) C.鱗翅目幼蟲(chóng)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(chóng)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(chóng)的能量應(yīng)該是指鱗翅目幼蟲(chóng)的同化量,即146.6+62.9=209.5 J,而419 J是鱗翅目幼蟲(chóng)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
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