一）有关蛋白质和核酸计算：

[注：肽链数（m）；氨基酸总数（n）；氨基酸平均分子量（a）；氨基酸平均分子量（b）；核苷酸总数（c）；核苷酸平均分子量（d）]。

1．蛋白质（和多肽）：氨基酸经脱水缩合形成多肽，各种元素的质量守恒，其中H、O参与脱水。每个氨基酸至少1个氨基和1个羧基，多余的氨基和羧基来自R基。

①氨基酸各原子数计算：

C原子数＝R基上C原子数＋2；

H原子数＝R基上H原子数＋4；

O原子数＝R基上O原子数＋2；

N原子数＝R基上N原子数＋1。

②每条肽链游离氨基和羧基至少：各1个；m条肽链蛋白质游离氨基和羧基至少：各m个；

③肽键数＝脱水数（得失水数）＝氨基酸数－肽链数＝n—m ；

④蛋白质由m条多肽链组成：

N原子总数＝肽键总数＋m个氨基数（端）＋R基上氨基数；

＝肽键总数＋氨基总数 ≥ 肽键总数＋m个氨基数（端）；

 O原子总数＝肽键总数＋2（m个羧基数（端）＋R基上羧基数）；

＝肽键总数＋2×羧基总数 ≥ 肽键总数＋2m个羧基数（端）；

 ⑤蛋白质分子量＝氨基酸总分子量—脱水总分子量（—脱氢总原子量）＝na—18（n—m）；

【归类分析】

题型1  有关蛋白质中氨基酸分子式的计算 

【典例1】（分子式C10H17O6N3S）是存在于动植物和微生物细胞中的一个重要三肽，它是由谷氨酸（C3H9O4N）、甘氨酸（C2H5O2N）和半胱氨酸缩合而成，则半胱氨酸可能的分子式为  

A．C3H3NS    B．C3H5ONS    C．C3H7O2NS    D．C3H3O2NS

 【解析】  此题学生往往直接用三肽（谷胱甘肽 C10H17O6N3S)中各个原子的数量减去谷氨酸、甘氨酸中各个原子数，得到半胱氨酸的分子式C3H5ONS。其中，忽略了一关键环节，即这三个氨基酸形成三肽时脱去的两个水的分子量。本题首先根据三个氨基酸形成三肽(C10H17O6N3S)时，脱去两分子水(H2O)，推出三个氨基酸所含有的C、H、O、N、S原子总个数是C=10、H=17+4=21、O=6+2=8、N=3、S=1。因此，半胱氨酸中C、H、O、N、S原子个数就可以根据三个氨基酸中的原子总个数减去已知谷氨酸(C5H9O4N)、甘氨酸(C2H5O2N)的各原子个数而计算出来：C=10-5-2=3、H=21-9-5=7、O=8-4-2=2、N=3-1-1=1、S=1，故分子式为C3H7O2NS。 

【答案】C

【点拨】掌握氨基酸分子的结构通式以及脱水缩合反应的过程是解决此类计算题的关键。 

题型2  有关蛋白质中肽键数及脱下水分子数的计算 

【典例2】某肽链由51个氨基酸组成，如果用肽酶把其分解成1个二肽、2个五肽、3个六肽、3个七肽，则这些短肽的氨基酸总数的最小值、肽键总数、分解成这些小分子肽所需水分子总数依次是 

【解析】此题的关键是“分解成这些小分子肽所需的水分子总数”中的“分解成”，往往误认为是“分解这些小分子肽所需的水分子数”从而导致出现问题的。虽然是一字之差，结果却是大不相同。从题中已知，短肽（包括二肽和多肽）的数目是1+2+3+3=9条，故游离的氨基数量至少是9个，肽键总数是51-9=42个，51个氨基酸分解这些短肽所需要的水分子数量是51-9=42个。若分解成这9个短肽，则需要的水分子数量是9个。  

【答案】C 

【点拨】m个氨基酸分子脱水缩合成n条多肽链时,要脱下(m-n)个水分子,同时形成(m-n)个肽键,可用公式表示为:脱下的水分子数=肽键数目=氨基酸数-肽链数。

题型3  有关蛋白质中游离的氨基或羧基数目的计算

【典例3】一个蛋白质分子有三条肽链构成，共有366个氨基酸，则这个蛋白质分子至少含有的氨基和羧基数目分别是                                 

A．366和366   B．365和363    C．363和363   D．3和3

【解析】D  对于一条肽链来说，“至少”应有的氨基和羧基数都是一个。若有n个氨基酸分子缩合成m条肽链，则可形成（n－m）个肽键，脱去（n－m）个水分子，至少有氨基和羧基分别为m个。

【答案】D

 【点拨】蛋白质中含有的游离氨基或羧基数目=肽链条数+R基中含有的氨基或羧基数。蛋白质中至少有－NH2和－COOH各m个。

题型4  有关蛋白质种类的计算

【典例4】如果有足量的三种氨基酸，分别为A、B、C，则它们能形成的三肽种类以及包含三种氨基酸的三肽种类分别最多有（    ）

A．9种，9种   B．6种，3种   C．18种，6种      D．27种，6种 

【解析】这道题属于数学上排列组合的一类题。多肽的不同取决于构成多肽的氨基酸的种类、数量、排列次序。三肽由三个氨基酸形成，若此三肽只含有一种氨基酸，可构成三肽种类有AAA、BBB、CCC三种。若三肽均含有三种氨基酸，可构成三肽种类有ABC、ACB、BAC、BCA、CBA、CAB六种。若只含有两种氨基酸，如A和B，可构成三肽种类有ABB、BAB、BBA、BAA、ABA、AAB六种；同理，B和C、A和C，分别构成三肽种类都有六种。因此，A、B、C，则它们能形成的三肽种类最多有3+6+6×3=27种，包含三种氨基酸的三肽种类最多有6种。

【答案】D

题型5  氨基酸中的各原子的数目计算 

【典例4】谷氨酸的R基为—C3H5O2，一分子谷氨酸含有的C、H、O、N原子数依次是（　　）

A．5、9、4、1 　 B．4、8、5、1    C．5、8、4、1    D．4、9、4、1

【解析】构成蛋白质的氨基酸分子的通式特点为：一个碳原子上至少同时结合一个羧基、一个氨基、一个氢。则谷氨酸的结构式可写成右图所示的式子。

【答案】A 

【点拨】氨基酸中C原子数＝R基团中的C原子数＋2，H原子数＝R基团中的H原子数＋4，O原子数＝R基团中的O原子数＋2，N原子数＝R基团中的N原子数＋1。 

题型5  利用化学平衡计算氨基酸数目 

【典例5】称取某多肽415g，在小肠液的作用下完全水解得到氨基酸505g。经分析知道组成此多肽的氨基酸平均相对分子质量为100，此多肽由甘氨酸、丙氨酸、半胱氨酸3种氨基酸组成，每摩尔此多肽含有S元素51mol。3种氨基酸的分子结构式如下：

组成一分子的此多肽需氨基酸个数是多少？

【解析】由题意可知，415g此多肽完全水解需要水505g-415g=90g，即形成415g此种多肽需要脱去90g水。415g此多肽形成时，需要氨基酸505／100＝5．05（mol），脱水90／18＝5(mol)，所以在形成此多肽时需要的氨基酸摩尔数与合成时脱去的水分子摩尔数之比为：5．05／5=1．01。设该肽链上的氨基酸残基数目为n，则该肽链上的氨基酸残基数目与在形成该肽链时脱去的水分子数之比：n／（n-1）。得n／（n-1）=1．01，解此方程得n=101。所以此多肽为101肽。

【答案】101个

【点拨】在求解氨基酸数目时，理解化学平衡在蛋白质中的氨基酸数目计算中的应用是关键。

题型6  水解产物中个别氨基酸的个数

【典例6】有一条多肽链由12个氨基酸组成，分子式为CxHyNzOwS(z>12，w>13)，这条多肽链经过水解后的产物中有5种氨基酸：半胱氨酸(C3H7NO2S)、丙氨酸(C3H6NO2)、天门冬氨酸(C4H7N04)、赖氨酸(C6H14N202)、苯丙氨酸(C9H11NO2)。问：水解产物中天门冬氨酸的数目是          

A．y+12个      B．z+12个    C．w+13个    D．(w-13)/2个 

【解析】由于在半胱氨酸、丙氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸中都只含有1个O原子，分子“—COOH”，而天门冬氨酸中含有2个O原子。设天门冬氨酸的个数为x个，则该十二肽由12个氨基酸脱水缩合形成过程中，利用O原子平衡建立关系式：（12-x）×2+4 x-11=w，因此x=(w-13)/2个。该“十二肽”分子彻底水解后有 (w-13)/2个天门冬氨酸。  

【答案】D

【点拨】利用氨基酸脱水缩合前后某些特定原子数目的守恒，这是解决此类计算题的突破口。

2．蛋白质中氨基酸数目与双链DNA（基因）、mRNA碱基数的计算： 

①DNA基因的碱基数（至少）：mRNA的碱基数（至少）：蛋白质中氨基酸的数目＝6：3：1； 

②肽键数（得失水数）＋肽链数＝氨基酸数＝mRNA碱基数/3＝（DNA）基因碱基数/6；

③DNA脱水数＝核苷酸总数—DNA双链数＝c—2；

mRNA脱水数＝核苷酸总数—mRNA单链数＝c—1；

④DNA分子量＝核苷酸总分子量—DNA脱水总分子量＝（6n）d—18（c—2）。

mRNA分子量＝核苷酸总分子量—mRNA脱水总分子量＝（3n）d—18（c—1）。

⑤真核细胞基因：外显子碱基对占整个基因中比例＝编码的氨基酸数×3÷该基因总碱基数×100%；编码的氨基酸数×6≤真核细胞基因中外显子碱基数≤（编码的氨基酸数＋1）×6。

 [归纳总结]

1、一条多肽链上有氨基酸300个，则作为合成该多肽链模板的信使RNA分子和转录信使RNA的DNA分子至少要有碱基多少个？

 A.300；600              B.900；1800

 C.900；900              D.600；900

2、某生物基因单链的一段是┅G–C–A–G–A–C–A–A–A┅  若以此链为模板，经转录翻译形成的多肽链上所对应的氨基酸顺序是

 ①苯丙氨酸UUU； ②天冬氨酸GAC； ③亮氨酸CUG；   

 ④赖氨酸AAA；   ⑤精氨酸CGU；   ⑥丙氨酸GCA

 A.①③⑤              B.⑥②④

 C.②④⑥              D.⑤③①

3、某种蛋白质中含200个氨基酸，在控制此蛋白质合成的DNA中，最少应有（    ）个脱氧核苷酸

 A．1200　　 B．600　  　C．400　　  D．200

4、DNA复制，转录和翻译后所形成的产物分别是

 A．DNA，RNA，蛋白质　　 B．DNA，RNA和氨基酸

 C．RNA，DNA和核糖　　　 D．RNA，DNA和蛋白质

5、某信使RNA中有碱基40个，其中C+U为15个，那么转录 此RNA的DNA中G+A为

 A．15　　   B．25　　    C．30　　   D．40

6、某DNA分子片段中碱基为2400对，则由此片段所控制合成的多肽链中，最多有氨基酸（    ）种

 A．800　　  B．400　　   C．200　　  D．20

7、设控制某含a条肽链的蛋白质合成的基因含X个碱基对，氨基酸的平均分子量为Y，则该蛋白质的分子量约为

A.                      B.

 C.                      D.

8、某基因有192个脱氧核苷酸其控制合成的多肽应脱掉的水分子为

 A.191       B.95        C.32        D.31

9、由n个碱基组成的基因，控制合成由1条多肽链组成的蛋白质，氨基酸的平均分子量为a，则该蛋白质的分子量最大为

 A．na/6                  B．na/3-18（n/3-1）

 C．na-18(n-1)              D．na/6-18(n/6-1)

10、已知一个蛋白质由2条肽链组成，连接氨基酸的肽键共有198个，翻译该蛋白质的mRNA中有A和G共200个，则该mRNA中的C和U不能少于：

 A．200个　 B．400个　　C．600个　 D．800个

11、一个DNA分子中的碱基A+T为70%，其转录成的信使RNA上的U为25%，则信使RNA上的碱基A为______

12、已知一段信使RNA有12个A和G，该信使RNA上共有30个碱基。那么转录成信使RNA的一段DNA分子中应有C和T_____个

答案：BDAADDBDDB 45% 30

3．有关双链DNA（1、2链）与mRNA（3链）的碱基计算：

①DNA单、双链配对碱基关系：A1＝T2，T1＝A2；A＝T＝A1＋A2＝T1＋T2，C＝G＝C1＋C2＝G1＋G2。A＋C＝G＋T＝A＋G＝C＋T＝1/2（A＋G＋C＋T）；（A＋G）%＝（C＋T）%＝（A＋C）%＝（G＋T）%＝50%；（双链DNA两个特征：嘌呤碱基总数＝嘧啶碱基总数）

DNA单、双链碱基含量计算：（A＋T）%＋（C＋G）%＝1；（C＋G）%＝1―（A＋T）%＝2C%＝2G%＝1―2A%＝1―2T%；（A1＋T1）%＝1―（C1＋G1）%；（A2＋T2）%

＝1―（C2＋G2）%。

②DNA单链之间碱基数目关系：A1＋T1＋C1＋G1＝T2＋A2＋G2＋C2＝1/2（A＋G＋C＋T）；

A1＋T1＝A2＋T2＝A3＋U3＝1/2（A＋T）；C1＋G1＝C2＋G2＝C3＋G3＝1/2（G＋C）；

③a.DNA单、双链配对碱基之和比（（A＋T）/（C＋G）表示DNA分子的特异性）：

若（A1＋T1）/（C1＋G1）＝M，则（A2＋T2）/（C2＋G2）＝M，（A＋T）/（C＋G）＝M

b.DNA单、双链非配对碱基之和比：

若（A1＋G1）/（C1＋T1）＝N，则（A2＋G2）/（C2＋T2）＝1/N；（A＋G）/（C＋T）＝1；若（A1＋C1）/（G1＋T1）＝N，则（A2＋C2）/（G2＋T2）＝1/N；（A＋C）/（G＋T）＝1。

④两条单链、双链间碱基含量的关系：

2A%＝2T%＝（A＋T）%＝（A1＋T1）%＝（A2＋T2）%＝（A3＋U3）%

＝T1%＋T2%＝A1%＋A2%；

2C%＝2G%＝（G＋C）%＝（C1＋G1）%＝（C2＋G2）%＝（C3＋G3）%

＝C1%＋C2%＝G1%＋G2%。

例1：已知一段信使RNA有30个碱基，其中A和G有12个，那么转录成信使RNA的一段DNA分子中，应有C和T是（   ） 

A、12个    B、18个    C、24个     D、30个

例2：一个具有1000个碱基对的DNA分子，如果腺嘌呤的含量为20%则含胞嘧啶的碱基对为（）

A、200个    B、300个     C、400个    D、600个

例3：DNA的一条单链中，A和G的数量与T和C的数量之比为0.4，上述比例在其互补链中和整DNA分子中分别是（   ） 

A、0.4和0.6     B、2.5和1.0    

  C、0.4和0.4        D、0.6和1.0 

例4：已知某DNA分子G与C占全部碱基数的48%，它的一条模链中C与T分别占该链碱基总数的26%和24%，问由它转录的RNA链中尿嘧啶与胞嘧啶分别占碱基总数的（   ） 

A、24%和22%    B、28%和26%    

 C、28%和22%        D、48%和52% 

例5：某信使RNA的碱基中，U占20%，A占10%，则作为它的模板基因DNA分子中胞嘧啶占全部碱基的（）

A、70%   B、60%   C、35%   D、17.5% 

例6：人的血红蛋白由四条肽链组成，在合成该蛋白质的过程中，脱下了570分子的水。问控制合成该蛋白质基因中有多少个碱基(    ) A.570×6       B.570×3      C.574×6    D.574×3

例7、对双链DNA分子的叙述，下列哪项是不正确的？（ ） 

A、若一条链A和T的数目相等，则另一条链A和T的数目也相等 

B、若一条链G的数目为C的两倍，则另一条链G的数目为C的0.5倍

C、若一条链A:T:G:C=1:2:3:4，则另一条链相应碱基比为2:1:4:3 

D、若一条链G:T=1:2，则另一条链C:A=2:1  

例8、对从某中生物组织提取的DNA进行分析，得知G和C之和占DNA分子全部碱基总数的46%，其中一条链（称为H链）的碱基中，

A（腺嘌呤）占该碱基总数的28%。请问：与H链互补的DNA链中腺嘌呤（A）占该链全部碱基总数的百分比是多少？（）

例9、一个DNA分子中有1000个碱基对，其中腺嘌呤占碱基总数的20%，如果连续复制3次，参加到复制过程中的游离脱氧核苷酸中的C碱基总数是（     ） 

例10、双链DNA分子中G占38%，其中一条链中的T占该链的5%，那么另一条链T占该链的     （      ）

A、76%       B、5%     C、19%    D、38% 

例11、已知含有四种碱基的某DNA分子中腺嘌呤a个，占全部碱基的b，则下列正确的是（）

A、b≤0.5                B、b≥0.5   

C、胞嘧啶数为a（1/2b-1）   D、胞嘧啶数b(1/2a-1) 

例12、在DNA的碱基组成中，下列比例会因生物种类不同而不同是（）

 A、C+G/A+T          B、C+T/A+G  

 C、G+T/A+C          D、A+U/G+C 

例13、一个ＤＮＡ分子中有腺嘌呤１５００个，腺嘌呤与鸟嘌呤之比是３：１，这个ＤＮＡ分子的脱氧核苷酸为（） 

Ａ、３０００个    Ｂ、４０００个 

 Ｃ、２０００个    Ｄ、５００个

 例14、某一ＤＮＡ分子中Ａ与Ｔ之和占整个ＤＮＡ分子碱基总数５４％，其中一条链中Ｇ占２２％，则另一条链中Ｇ占该链碱基总数的（      B        ）

 Ａ、２２％     Ｂ、２４％       Ｃ 、２７％     Ｄ、３２％ 

例15、已知一条DNA分子中，（A+T）/（G+C）=0.6，其一条单链A占25%，G占20%，则这个DNA互补链的（A+C）/（T+G）是 （  ）

4．有关细胞、个体发育与DNA、染色单体、染色体、同源染色体、四分体等计算：

 ① DNA贮存遗传信息种类：4n种（n为DNA的n对碱基对）。

② 细胞：染色体数目＝着丝点数目；1/2有丝后期染色体数（N）＝体细胞染色体数（2N）＝减Ⅰ后期染色体数（2N）＝减Ⅱ后期染色体数（2N）。 

精子或卵细胞或极核染色体数（N）＝1/2体细胞染色体数（2N）＝1/2受精卵（2N）＝1/2减数产生生殖细胞数目：一个卵原细胞形成一个卵细胞和三个极体；一个精原细胞形成四个精子。

配子（精子或卵细胞）DNA数为M，则体细胞中DNA数=2M；性原细胞DNA数=2M（DNA复制前）或4M（DNA复制后）； 初级性母细胞DNA数=4M；次级性母细胞DNA数2M。

1个染色体＝1个DNA分子＝0个染色单体（无染色单体）；1个染色体＝2个DNA分子＝2个染色单体（有染色单体）。四分体数＝同源染色体对数（联会和减Ⅰ中期），四分体数＝0（减Ⅰ后期及以后）。 

③ 被子植物个体发育：

胚细胞染色体数（2N）＝1/3受精极核（3N）＝1/3胚乳细胞染色体数（3N）（同种杂交）；

胚细胞染色体数＝受精卵染色体数＝精子染色体数＋卵细胞染色体数（远缘杂交）；

胚乳细胞染色体数＝受精极核染色体数＝精子染色体数＋卵细胞染色体数＋极核染色体数；

1个胚珠（双受精）＝1个卵细胞+2个极核+2个精子＝1粒种子；1个子房＝1个果实。

④DNA复制：2n个DNA分子；标记的DNA分子每一代都只有2个；标记的DNA分子占：

2/2n＝1/2n-1；标记的DNA链：占1/2n。DNA复制n次需要原料：X（2n－1）；第n次DNA复制需要原料：（2n－2n-1）X＝2n-1X。[注：X代表碱基在DNA中个数，n代表复制次数]。

（二）有关生物膜层数的计算：

双层膜＝2层细胞膜；1层单层膜＝1层细胞膜＝1层磷脂双分子层＝2层磷脂分子层。

（三）有关光合作用与呼吸作用的计算： 

1．实际（真正）光合速率=净（表观）光合速率＋呼吸速率（黑暗测定）：

 ① 实际光合作用CO2吸收量=实侧CO2吸收量＋呼吸作用CO2释放量；

② 光合作用实际O2释放量=实侧（表观光合作用）O2释放量＋呼吸作用O2吸收量； 

③ 光合作用葡萄糖净生产量=光合作用实际葡萄生产量—呼吸作用葡萄糖消耗量。

④ 净有机物（积累）量=实际有机物生产量（光合作用）—有机物消耗量（呼吸作用）。

2．有氧呼吸和无氧呼吸的混合计算：

 在氧气充足条件下，完全进行有氧呼吸，吸收O2和释放CO2量是相等。在绝对无氧条件下，只能进行无氧呼吸。但若在低氧条件下，既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸；吸收O2和释放CO2就不一定相等。解题时，首先要正确书写和配平反应式，其次要分清CO2来源再行计算（有氧呼吸和无氧呼吸各产生多少CO2）。

光合与呼吸作用

一、选择题（本题共20小题，每小题3分，共60分）

1．在色素的提取与分离实验中，研磨绿叶时要加入无水乙醇，其目的是 

A. 防止叶绿素被破坏                 B. 使叶片充分研磨  

C. 使各种色素充分溶解在无水乙醇中   D. 使叶绿素溶解在无水乙醇中 

2．在进行色素的提取与分离实验时，不能让层析液没及滤液细线的原因是

A. 滤纸条上几种色素会扩散不均匀而影响结果   B. 滤纸条上滤液细线会变粗而使色素太分散

C. 色素会溶解在层析液中而使结果不明显       D. 滤纸条上的几种色素会混合起来。  

3．在圆形滤纸的滴上叶绿体的色素滤液进行色素分离，要看到近似同心环状的四个色素圈，排列在最外圈的一个呈 

A. 蓝绿色       B.黄绿色        C. 黄色     D. 橙黄色 

4．有人对恩吉尔曼实验进行如此改进：“让一束白光通过棱镜再投射到水绵的叶绿体上”，你预期此时好氧性细菌聚集的区域是

A.红光的投影区域内              B.红光和绿光的投影区域内 

C.红光和蓝紫光的投影区域内      D.黄光和橙光的投影区域内 

5．生长于较弱光照下的植物，当提高 CO2浓度时，其光合作用并未随之增强，主要因素是 

A.呼吸作用和暗反应      B.光反应        C.暗反应        D.呼吸作用

6．在下列有关光合作用和呼吸作用的说法中，正确的是

A.呼吸作用是光合作用的逆反应 

B.两者除能量转变有别外，其它都是可逆的

C.光合作用与呼吸作用是单独进行的，二者不可能同时进行 

D.对不同生物而言，光合作用与呼吸作用的进行可以互相提供原料

 7．如果光合作用所用的原料中，0.2%水的含同位素18O、0.68%的CO2中的氧为18O，你预计释放的O2中被18O标记的比例最可能是

A.等于0.2 %     B.大于0.2 %     C.等于0.48%     D.等于0.88% 

8．光合作用中，光反应对暗反应的连续进行的主要作用在于，生成的物质促进了

A.CO2的固定  B.C3的还原  C.葡萄糖的产生  D.C5的再生 

9．在右图所示的玻璃容器中，注入一定浓度的NaHCO 3溶液并投入少量的新鲜绿叶碎片，密闭后，设法减小液面上方的气体压强，会看到叶片沉入水中。然后再用光照射容器，又会发现叶片重新浮出液面。光照后叶片重新浮出液面的原因是 

A．叶片吸水膨胀，密度减小的缘故

B．溶液内产生的CO2 大量附着在叶面上的缘故

C．叶片进行光合作用所产生的O2附着在叶面上的缘故 

D．NaHCO 3溶液因放出CO2而密度增大的缘故

10．将藻和草履虫置于同一溶液中，在有光条件下持续生活一周。

已知草履虫消耗0.10mol葡萄糖、藻消耗0.12mol葡萄糖，还净

产生葡萄糖0.25mol。藻每星期净产生氧的量是多少

A．0.18mol    B．2.10mol    C．2.22mol    D．2.82mol

11．哺乳动物进行有氧呼吸的场所是

A. 肺泡     B. 细胞质基质       C. 线粒体   D. 细胞质基质和线粒体

12．下列有关呼吸作用的说法中，不正确的是

A. 生物体吸收的 O2用于在线粒体内与 [H] 结合生成水

B. 无线粒体的生物不一定不能进行有氧呼吸

C. 在线粒体内进行的物质氧化必需在有氧条件下

D. 对植物而言，产生CO2的部位一定在线粒体

13．同位素标记法可应用于光合作用、呼吸作用反应机理的研究，在利用18O标记法研究相关机理的过程中，不可能出现的是

A. C6H1218O6→C3H418O3→C18O2     B. C18O2→C3化合物→C5化合物 

C. H218O→C3化合物→C6H1218O6   D. C18O2→C3化合物→C6H1218O6         

14．右图表示苹果在氧浓度为a、b、c、d时CO2释放量和O2吸收量关系。下列叙述正确的是 

A．氧浓度为a时最适于贮藏该植物器官

B．氧浓度为b时，无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的5倍

C．氧浓度为c时，无氧呼吸最弱

D．氧浓度为d时，有氧呼吸强度与无氧呼吸强度相等

15．下列有关马铃薯块茎细胞呼吸的说法，正确的是

A.有氧呼吸与无氧呼吸消耗相同葡萄糖时，有氧时释放的能量是无氧的19倍 

B.无氧呼吸释放能量较少，是因为绝大多数能量以热能的形式散发掉 

C.无氧呼吸释放能量较少，是因为绝大多数能量还在乳酸中未有释放 

D.有氧呼吸释放的能量绝大部分形成了ATP，无氧呼吸释放的能量只有少量形成了ATP

16．在其它条件适宜的情况下，以CO2的吸收量与释放量为指标在光照和黑暗条件进行光合作用实验的结果如下表所示： 

A．在连续光照的情况下，该植物在0℃条件下不能生 

B．昼夜不停地光照，该植物生长的最适温度为30℃

C．每天光照与黑暗时间相等，在恒温条件下，30℃时该植物积累的有机物最多 

D．每天光照与黑暗时间相等，在恒温条件下，30℃与5℃条件下积累的有机物相等

17．在马拉松长跑中，运动员骨骼肌肌纤维所消耗的能量主要来自

A.葡萄糖的有氧分解  B.丙酮酸的水解  C.无氧呼吸  D.磷酸肌酸转移 

18．人在剧烈运动后，血液pH 会明显下降，其原因是 

A. 血浆中乳酸过少B. 血浆中 CO2过多C. 血浆中乳酸过多D. 血浆中丙酮酸过多 

19．缺氧时酵母菌产生AmolCO2，正常情况下，人体在消耗等量的葡萄糖时可形成的CO2是

A. 7/3Amol      B.1/12Amol      C. 6Amol        D.3Amol

20．在一普通锥形瓶中，加入含有酵母菌的葡萄糖溶液，如下图所示。在下列有关的坐标图中，不正确的是

二、非选择题（本大题共3个小题，共40分）

21．（12分）为研究果实贮藏效率与O2浓度的关系，将质量相同的苹果果肉放在O2浓度不同的密闭容器中，一小时后测定O2吸收量和CO2释放量，结果如下表，据表回答以下问题：

⑶在苹果植株的叶肉细胞中，葡萄糖有氧分解产生的[H]可用于葡萄糖的合成吗？        。

写出光合作用过程中[H]的来源和用途：                    、                      。

22．(14分)右边是植物体内的部分代谢示意图，请回答： 

⑴A过程表示光合作用的      阶段，在叶绿体的        中进行。其中为C3化合物的还原提供能量的是          ，还原剂是             ；

⑵B过程中发生的能量变化是             ，

写出形成c的反应方程式               ； 

⑶如果把该植物突然从光下移到黑暗处，其他

条件不变，则细胞中b、c及C5化合物的含量

变化分别                            ；

⑷光合作用过程中形成的部分（CH2O）可能通

过C、D、E途径又会生成H2O并释放大量能量，此时，发生反应的场所在                   ，被消耗的（CH2O）主要是          ，如果用18O标记该物质，试问，这种18O能否在短时间内形成O2，请说明理由。            、                                                           

23．（14分）下图中，图甲为测定光合作用速度的装置，在密封的试管内放一新鲜叶片和二氧化碳缓冲液，试管内气体体积的变化可根据毛细玻璃刻度管内红色液滴移动距离测得。在不同强度的光照条件下，测得的气体体积如图乙所示。

(1)标记实验开始时毛细刻度管中液滴所在位置。实验时，试管内变化的气体是_________________。 

(2)若此时图1植物光照强度为15千勒克司，则1小时光合作用产生的气体量为_____________毫升。若此时植物叶片的呼吸熵（CO2/O2）为0．8（呼吸时产生的CO2和消耗的O2的比值）那么植物光合作用除自身呼吸提供的CO2外，植物还需从外界吸收CO2_________毫升。

(3)为了防止无关因子对实验结果的干扰，本实验还应没置对照实验，对照实验装置与实验组装置的区别是_______________。如果对照组在相同光照情况下，刻度管中的红色液滴较之实验组向右移了5毫升，其原因是______________。

(4)如果将试管中的CO2缓冲液改为无菌水，则实验测得的数据指标是__________值。该方法测得的实验数据不能较准确说明光合作用速率变化，原因是_____________。 

（四）遗传定律概率计算：遗传题分为因果题和系谱题两大类。因果题分为以因求果和由果推因两种类型。以因求果题解题思路：亲代基因型→双亲配子型及其概率→子代基因型及其概率→子代表现型及其概率。由果推因题解题思路：子代表现型比例→双亲交配方式→双亲基因型。系谱题要明确：系谱符号的含义，根据系谱判断显隐性遗传病主要依据和推知亲代基因型与预测未来后代表现型及其概率方法。

 1．基因待定法：由子代表现型推导亲代基因型。解题四步曲：a。判定显隐性或显隐遗传病和基因位置；b。写出表型根：aa、A_、XbXb、XBX_、XbY、XBY；IA_、IB_、ii、IAIB。c。视不同情形选择待定法：①性状突破法；②性别突破法；③显隐比例法；④配子比例法。d。综合写出：完整的基因型。

2．单独相乘法（集合交并法）：求①亲代产生配子种类及概率；②子代基因型和表现型种类；③某种基因型或表现型在后代出现概率。解法：①先判定：必须符合基因的自由组合规律。②再分解：逐对单独用分离定律（伴性遗传）研究。③再相乘：按需采集进行组合相乘。注意：多组亲本杂交（无论何种遗传病），务必抢先找出能产生aa和XbXb+XbY的亲本杂交组来计算aa和XbXb+XbY概率，再求出全部A_，XBX_+XBY概率。注意辨别（两组概念）：求患病男孩概率与求患病男孩概率的子代孩子（男孩、女孩和全部）范围界定；求基因型概率与求表现型概率的子代显隐（正常、患病和和全部）范围界定。

3．有关遗传定律计算：Aa连续逐代自交育种纯化：杂合子（1/2）n；纯合子各1―（1/2）n。每对均为杂合的F1配子种类和结合方式：2 n ；4 n ；F2基因型和表现型：3n；2 n；F2纯合子和杂合子：（1/2）n1—（1/2）n。 

4．基因频率计算：①定义法（基因型）计算：（常染色体遗传）基因频率（A或a）%＝某种（A或a）基因总数/种群等位基因（A和a）总数＝（纯合子个体数×2＋杂合子个体数）÷总人数×2。（伴性遗传）X染色体上显性基因频率＝雌性个体显性纯合子的基因型频率＋雄性个体显性个体的基因型频率＋1/2×雌性个体杂合子的基因型频率＝（雌性个体显性纯合子个体数×2＋雄性个体显性个体个体数＋雌性个体杂合子个体数）÷雌性个体个体数×2＋雄性个体个体数）。注：伴性遗传不算Y，Y上没有等位基因。②基因型频率（基因型频率＝特定基因型的个体数/总个体数）公式：A%＝AA%＋1/2Aa%；a%＝aa%＋1/2Aa%；③哈迪-温伯格定律：A%=p，a%=q；p+q=1；（p+q）2=p2+2pq+q2=1；AA%= p2，Aa% =2pq，aa%=q2。（复等位基因）可调整公式为：(p+q+r)2=p2+q2+r2+2pq+2pr+2qr=1，p+q+r=1。p、q、r各复等位基因的基因频率。例如：在一个大种群中，基因型aa的比例为1/10000，则a基因的频率为1/100，Aa的频率约为1/50。

4．有关染色体变异计算：

① m倍体生物(2n＝mX)：体细胞染色体数(2n)＝染色体组基数（X）×染色体组数（m）；

（正常细胞染色体数＝染色体组数×每个染色体组染色体数）。

②单倍体体细胞染色体数＝本物种配子染色体数＝本物种体细胞染色体数(2n＝mX)÷2。

5．基因突变有关计算：一个种群基因突变数＝该种群中一个个体的基因数×每个基因的突变率×该种群内的个体数。

1．下列各杂交组合中，属测交的一组是

      A．Aabb×aaBB    B．AaBb×AaBb    

C．AABb×aaBb    D．AaBb×aabb  

2．已知一玉米植株的基因型为AABB，周围虽生长有其他基因型的玉米植株，但其子代不可能出现的基因型是        

      A．AABB    B．AABb    C．aaBb    D．AaBb

3．抗维生素D佝偻病是伴X染色体显性遗传的一种遗传病，这种病的遗传特点之一是

A．男患者与女患者结婚，女儿正常     

B．患者的正常子女不携带该患者传递的致病基因

C．男患者与正常女子结婚，子女均正常  

D．女患者与正常男子结婚，其儿子正常女儿患病

4．下列关于性染色体的叙述，正确的是

A．性染色体上的基因都可以控制性别   B．性别受性染色体控制而与基因无关

C．女儿的性染色体必有一条来自父亲   D．性染色体只存在于生殖细胞

5．由X染色体上隐性基因导致的遗传病

A．如果父亲患病，女儿一定不患此病   B．如果母亲患病，儿子一定患此病

C．如果外祖父患病，外孙一定患此病   D．如果祖母为患者，孙女一定患此病

6．猴的下列各组细胞中，肯定都有Y染色体的是

     A．受精卵和次级精母细胞             B．精子和雄猴的上皮细胞

     C．受精卵和初级精母细胞             D．初级精母细胞和雄猴的肌肉细胞   

7．1988年5月23日，杭州某妇女生了“一卵四胎”，这四个婴儿的性别应是

A．一男三女         B．二男二女 　    C．三男一女 　   D．完全一样

8．下列关于人红绿色盲的叙述中，不正确的是

A．男性患者多于女性患者                B．色盲遗传表现为交叉遗传

C．女性色盲所生的儿子必是色盲          D．外孙的色盲基因一定来自外祖父

9．下面是遗传病系谱图。若图中Ⅲ3与一有病女性婚配，则生育病孩的概率为

A．1/4               B．1/6                C．1/3             D．1/8

                   第9题图                        第10题图

10. 上面的遗传系谱最可能的遗传方式是

A.常染色体上显性遗传               B.常染色体上隐性遗传

C.X染色体上显性遗传                   D.X染色体上隐性遗传

11．一对色觉正常的夫妇，生了一个色盲儿子和一个正常的女儿，问女儿携带色盲基因的可能性是

A．3/4                B．1/2             C．1／4        D．2／3

12.某人患血友病，他的岳父表现正常，岳母患血友病，对它的子女表现型的预测应当是 

     A．儿子、女儿全部正常                  B．儿子患病，女儿正常

     C．儿子正常，女儿患病                  D．儿子和女儿都有可能出现患者

13．对夫妇表现正常，生了两个患血友病和一个正常的孩子，这三个孩子的性别是：                

A．都是男孩或两个男孩和一个女孩        B．都是女孩

C．两个女孩和一个男孩                  D．以上答案都正确

 14．在小家鼠中，有一突变基因使尾巴弯曲。一系列杂交结果如下：

A．伴X染色体隐性遗传，1                  B．伴X染色体显性遗传，6

C．常染色体隐性遗传，4                      D．常染色体显性遗传，5

15．下列遗传系谱图中，能确定为常染色体遗传的是                       

16．下图2—30是A、B两个家庭的色盲遗传系谱图，A家庭的母亲是色盲患者，这两个家庭由于某种原因调换了一个孩子，请确定调换的两个孩子是

A．1和3            B．2和6            C．2和5         D．2和4

（五）种群数量、物质循环和能量流动的计算： 

1．种群数量的计算：

①标志重捕法：种群数量[N]＝第一次捕获数×第二次捕获数÷第二捕获数中的标志数

②J型曲线种群增长率计算：设种群起始数量为N0，年增长率为λ（保持不变），t年后该种

群数量为Nt，则种群数量Nt＝N0λt。S型曲线的最大增长率计算：种群最大容量为K，则种

群最大增长率为K/2。

2．能量传递效率的计算：

①能量传递效率＝下一个营养级的同化量÷上一个营养级的同化量×100%

②同化量＝摄入量－粪尿量；净生产量＝同化量－呼吸量；

③生产者固定全部太阳能X千焦，则第n营养级生物体内能量≤（20%）n-1X千焦，能被第n营养级生物利用的能量≤（20%）n-1（1161/2870）X千焦。

④ 欲使第n营养级生物增加Ykg，需第m营养级（m＜n）生物≥Y（20%）n-mKg。

⑤若某生态系统被某中在生物体内有积累作用的有毒物质污染，设第m营养级生物体内该物质浓度为Zppm，则第n营养级（m＜n）生物体内该物质浓度≥Z/（20%）n-mppm。

⑥食物网中一定要搞清营养分配关系和顺序，按顺序推进列式：由前往后；由后往前。

一、食物链中的能量计算

1.已知较低营养级生物具有的能量（或生物量），求较高营养级生物所能获得能量（或生物量）的最大值。

例1.若某生态系统固定的总能量为24000kJ，则该生态系统的第四营养级生物最多能获得的能量是（    ）

A. 24kJ                B. 192kJ         C.96kJ          D. 960kJ

解析：据题意，生态系统固定的总能量是生态系统中生产者（第一营养级）所固定的能量，即24000kJ，当能量的传递效率为20%时，每一个营养级从前一个营养级获得的能量是最多的。因而第四营养级所获得能量的最大值为：24000×20%×20%×20%=192kJ。

答案：D

规律：已知较低营养级的能量（或生物量），不知道传递效率，计算较高营养级生物获得能量（或生物量）的最大值时，可按照最大传递效率20%计算，即较低营养级能量（或生物量）×(20%)n（n为食物链中由较低营养级到所需计算的营养级的箭头数）。

2.已知较高营养级的能量（或生物量），求较低营养级应具备的能量（或生物量）的最小值。

例2.在一条有5个营养级的食物链中，若第五营养级的生物体重增加1 kg，理论上至少要消耗第一营养级的生物量为（    ） 

A. 25 kg            B. 125 kg       C. 625 kg      D. 3125 kg

解析：据题意，要计算消耗的第一营养级的生物量，应按照能量传递的最大效率20%计算。设需消耗第一营养级的生物量为X kg，则X=1÷(20%)4=625 kg。

答案：C

规律：已知能量传递途径和较高营养级生物的能量（或生物量）时，若需计算较低营养级应具有的能量（或生物量）的最小值（即至少）时，按能量传递效率的最大值20%进行计算，即较低营养级的生物量至少是较高营养级的能量（或生物量）×5n（n为食物链中，由较低营养级到所需计算的营养级的箭头数）。

3.已知能量的传递途径和传递效率，根据要求计算相关生物的能量（或生物量）。

例3.在能量金字塔中，生产者固定能量时产生了240molO2，若能量传递效率为10%～15%时，次级消费者获得的能量最多相当于多少mol葡萄糖？（    ）

A.0.04            B. 0.4         C.0.9          D.0.09

解析：结合光合作用的相关知识可知：生产者固定的能量相当于240÷6＝40mol葡萄糖；生产者的能量传递给次级消费者经过了两次传递，按最大的能量传递效率计算，次级消费者获得的能量最多相当于40×15%×15%＝0.9mol葡萄糖。

答案：C

规律：已知能量传递效率及其传递途径时，可在确定能量传递效率和传递途径的基础上，按照相应的能量传递效率和传递途径计算。

二、食物网中能量流动的计算 

1.已知较高营养级从各食物链中获得的比例，未告知传递效率时的能量计算。

例4.右图食物网中，在能量传递效率为10%～20%时，假设每个营养级的生物从前一营养级的不同生物处获得的能量相等。则人的体重每增加1 kg，至少需要消耗水藻       kg。 

解析：由题意知：人从大鱼和小鱼处获得的能量是相等的，小鱼从虾和水藻处获得的能量是相等的，而且，题中“至少”需要多少，应按能量传递的最大效率计算。计算方法如下：

在“小鱼→大鱼→人”的传递途径中，大鱼的生物量至少为0.5÷20%＝2.5 kg，小鱼的生物量至少为2.5÷20%＝12.5 kg；在“小鱼→人”的传递途径中，小鱼的生物量至少是0.5÷20%＝2.5 kg。因此，小鱼的生物量总量至少为12.5+2.5=15 kg。

同理：在“水藻→水蚤→虾→小鱼”的传递过程中，水藻的生物量至少是15÷2÷20%÷20%÷20%＝937.5 kg；在“水藻→小鱼”的传递过程中，水藻的生物量至少是15÷2÷20%＝37.5 kg。因此，水藻的生物量总量至少为937.5+37.5=975 kg。

答案：975

规律：对于食物网中能量流动的计算，先应根据题意写出相应的食物链并确定各营养级之间的传递效率，按照从不同食物链获得的比例分别进行计算，再将各条食物链中的值相加即可。

2.已知较高营养级从各食物链中获得的比例，在特定传递效率时的计算。

例5.若人的食物1/2来自植物，1/4来自小型食肉动物，1/4来自羊肉，若各营养级之间的能量传递效率为10%时，人增重1 kg需要消耗的植物为＿＿ kg。

解析：根据题意可画出食物网（右图），从题目要求可以判断能量的传递效率为10%，根据人增重从不同途径获得能量的比例可计算如下：

植物→人：0.5÷10%＝5 kg；

植物→羊→人：0.5÷10%÷10%＝50 kg；

植物→羊→小型肉食动物→人：0.5÷10%÷10%÷10%＝500 kg；

因此：人增重1 kg共消耗植物5+50+500=555 kg。答案：555 

规律：对于食物网中能量流动的计算，先应根据题意写出相应的食物网，根据特定的传递效率，按照从不同食物链获得的比例分别计算，再将各条食物链中的值相加即可。

三、已知各营养级的能量（或生物量），计算特定营养级间能量的传递效率 

例6.在某生态系统中，1只2 kg的鹰要吃10 kg的小鸟，0.25 kg的小鸟要吃2 kg的昆虫，而100 kg的昆虫要吃1000 kg的绿色植物。若各营养级生物所摄入的食物全转化成能量的话，那么，绿色植物到鹰的能量传递效率为（    ） 

A. 0.05%      B. 0.5%       C. 0.25%     D. 0.025%

解析：根据题意，可根据能量传递效率的概念计算出各营养级之间的能量传递效率，再计算出绿色植物转化为鹰的食物链中各营养级的生物量。即：10 kg的小鸟需要昆虫的生物量=10÷（0.25÷2）=80 kg；80 kg的昆虫需要绿色植物的生物量=80÷（100÷1000）=800 kg。 

因此，从绿色植物→昆虫→小鸟→鹰的生物量依次为800 kg→80 kg→10 kg→2 kg，则鹰转化绿色植物的百分比为2/800×100%=0.25%。答案：C

规律：要计算能量传递效率，可先根据各营养级的生物量计算出各营养级的传递效率，并推算出不同营养级的生物量，最后计算出所需计算转化效率的较高营养级（本题中的鹰）的生物量（或能量）占较低营养级（本题中的植物）的比例即可。

四、巩固练习

1.某人捕得一条重2 kg的杂食海鱼，若此鱼的食物有1/2来自植物，1/4来自草食鱼类，1/4来自以草食鱼类为食的小型肉食鱼类，则该鱼至少需要海洋植物＿＿ kg。

2.在浮游植物→浮游动物→鱼这条食物链中，如果鱼要增加1000 kg，那么，至少需要浮游动物和浮游植物分别是  （  ）

A.10000 kg和50000 kg    B.5000 kg和25000 kg

C.50000 kg和50000 kg    D.10000 kg和10000 kg

3.某个生态系统中，生产者和次级消费者的总能量分别是E1和E3，在下列几种情况中，可能导致生态平衡被破坏的是

A. E1＞100E3        B. E1＜100E3        C. E1＜25E3 D. E1＞25E3 

4.有一食物网如右图所示。假如猫头鹰的食物2/5来自兔子，2/5来自老鼠，其余来自蛇，那么猫头鹰要增加20g体重，最多消耗植物＿＿克。

5.右图为美国生态学家林德曼于1942年对一个天然湖泊──赛达伯格湖的能量流动进行测量时所得结果。请据图中相关数据，则第二营养级向第三营养级的能量传递效率是＿＿＿。

6.下图所示的食物网中，C生物同化的总能量为a，其中A生物直接供给C生物的比例为x，则按最低的能量传递效率计算，需要A生物的总能量（y）与x的函数关系式为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。          

　　五、巩固练习答案与解析

1.80 kg   解析：由题意可知，这条鱼的食物来源于三条食物链，即：植物→杂食鱼；植物→草食鱼类→杂食鱼；植物→草食鱼类→小型肉食鱼类→杂食鱼，由较高营养级的生物量求其对较低营养级的需要量时，应按能量传递效率20%计算。通过三条食物链消耗植物分别是5 kg、12.5 kg和62.5 kg，因此，消耗植物的最少量是5＋12.5＋62.5＝80 kg。

2.B  解析：较高营养级获得参量一定时，能量传递效率越大，则所需较低营养级生物量越少，应按20%的能量传递效率计算。所以需要浮游动物的生物量为1000÷20%=5000 kg，所需浮游植物为1000÷20%÷20%=25000 kg。

3.D  解析：生态系统的能量传递效率为10%～20%，当生产者的能量小于次级消费者能量的25倍，则说明该生态系统中，在生产者、初级消费者和次级消费者之间的能量流动效率已经高于20%，此时，次级消费者对于初级消费者的捕食强度会加大，可能使生态系统的稳定性受到破坏，影响生生态系统的可持续性发展，导致生态平衡破坏。

4.5600  解析：该食物网中有三条食物链，最高营养级为鹰。据题意，应按最低能量传递效率（10%）计算，可得到三条链消耗的植物分别为800g、800g、4000g，共消耗植物5600克。 

5.20.06%  解析：能量传递效率为下一个营养级所获得的能量占上一个营养级获得能量的比例。则：第二营养级向第三营养级的传递效率为：12.6÷62.8×100%＝20.06%。

6.y＝100a－90ax   解析：C从A直接获得的比例为x，则直接获得能量为ax，需要消耗A的能量为10ax；通过B获得的比例为（1－x），则获得能量为（1－x）a，需要消耗A的能量为100（1－x）a。因此，消耗A的总能量为：10ax＋100（1－x）a＝100a－90ax，可得函数关系式：y＝100a－90ax。

 下载本文