(一)有關蛋白質和核酸計算:[注:肽鏈數(m);氨基酸總數(n);氨基酸平均分子量(a);氨基酸平均分子量(b);核苷酸總數(c);核苷酸平均分子量(d)]。 1.蛋白質(和多肽):氨基酸經脫水縮合形成多肽,各種元素的質量守恆,其中H、O參與脫水。每個氨基酸至少1個氨基和1個羧基,多餘的氨基和羧基來自R基。 ①氨基酸各原子數計算:C原子數=R基上C原子數+2;H原子數=R基上H原子數+4;O原子數=R基上O原子數+2;N原子數=R基上N原子數+1。 ②每條肽鏈遊離氨基和羧基至少:各1個;m條肽鏈蛋白質遊離氨基和羧基至少:各m個;③肽鍵數=脫水數(得失水數)=氨基酸數-肽鏈數=n—m ; ④蛋白質由m條多肽鏈組成:N原子總數=肽鍵總數+m個氨基數(端)+R基上氨基數;=肽鍵總數+氨基總數 ≥ 肽鍵總數+m個氨基數(端); O原子總數=肽鍵總數+2(m個羧基數(端)+R基上羧基數); =肽鍵總數+2×羧基總數 ≥ 肽鍵總數+2m個羧基數(端); ⑤蛋白質分子量=氨基酸總分子量—脫水總分子量(—脫氫總原子量)=na—18(n—m); 2.蛋白質中氨基酸數目與雙鏈DNA(基因)、mRNA鹼基數的計算: ① DNA基因的鹼基數(至少):mRNA的鹼基數(至少):蛋白質中氨基酸的數目=6:3: 1; ② 肽鍵數(得失水數)+肽鏈數=氨基酸數=mRNA鹼基數/3=(DNA)基因鹼基數/6; ③ DNA脫水數=核苷酸總數—DNA雙鏈數=c—2; mRNA脫水數=核苷酸總數—mRNA單鏈數=c—1; ④ DNA分子量=核苷酸總分子量—DNA脫水總分子量=(6n)d—18(c—2)。mRNA分 子量=核苷酸總分子量—mRNA脫水總分子量=(3n)d—18(c—1)。 ⑤真核細胞基因:外顯子鹼基對佔整個基因中比例=編碼的氨基酸數×3÷該基因總鹼基數×100%;編碼的氨基酸數×6≤真核細胞基因中外顯子鹼基數≤(編碼的氨基酸數+1)×6。 3.有關雙鏈DNA(1、2鏈)與mRNA(3鏈)的鹼基計算: ①DNA單、雙鏈配對鹼基關係: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%;(雙鏈DNA兩個特徵:嘌呤鹼基總數=嘧啶鹼基總數)DNA單、雙鏈鹼基含量計算:(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單鏈之間鹼基數目關係: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單、雙鏈配對鹼基之和比((A+T)/(C+G)表示DNA分子的特異性): 若(A1+T1)/(C1+G1)=M,則(A2+T2)/(C2+G2)=M,(A+T)/(C+G)=M b.DNA單、雙鏈非配對鹼基之和比: 若(A1+G1)/(C1+T1)=N,則(A2+G2)/(C2+T2)=1/N;(A+G)/(C+T)=1;若(A1+C1)/(G1+T1)=N,則(A2+C2)/(G2+T2)=1/N;(A+C)/(G+T)=1。 ④兩條單鏈、雙鏈間鹼基含量的關係: 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%。 4.有關細胞分裂、個體發育與DNA、染色單體、染色體、同源染色體、四分體等計算: ①DNA貯存遺傳資訊種類:4n種(n為DNA的n對鹼基對)。 ② 細胞分裂:染色體數目=著絲點數目;1/2有絲分裂後期染色體數(N)=體細胞染色體數(2N)=減Ⅰ分裂後期染色體數(2N)=減Ⅱ分裂後期染色體數(2N)。精子或卵細胞或極核染色體數(N)=1/2體細胞染色體數(2N)=1/2受精卵(2N)=1/2減數分裂產生生殖細胞數目:一個卵原細胞形成一個卵細胞和三個極體;一個精原細胞形成四個精子。配子(精子或卵細胞)DNA數為M,則體細胞中DNA數=2M;性原細胞DNA數=2M(DNA複製前)或4M(DNA複製後); 初級性母細胞DNA數=4M;次級性母細胞DNA數2M。1個染色體=1個DNA分子=0個染色單體(無染色單體);1個染色體=2個DNA分子=2個染色單體(有染色單體)。四分體數=同源染色體對數(聯會和減Ⅰ中期),四分體數=0(減Ⅰ後期及以後)。 ③ 被子植物個體發育:胚細胞染色體數(2N)=1/3受精極核(3N)=1/3胚乳細胞染色體數(3N)(同種雜交);胚細胞染色體數=受精卵染色體數=精子染色體數+卵細胞染色體數(遠緣雜交);胚乳細胞染色體數=受精極核染色體數=精子染色體數+卵細胞染色體數+極核染色體數; 1個胚珠(雙受精)=1個卵細胞+2個極核+2個精子=1粒種子;1個子房=1個果實。 ④DNA複製:2n個DNA分子;標記的DNA分子每一代都只有2個;標記的DNA分子佔: 2/2n=1/2n-1;標記的DNA鏈:佔1/2n。DNA複製n次需要原料:X(2n-1);第n次DNA複製需要原料:(2n-2n-1)X=2n-1X。[注:X代表鹼基在DNA中個數,n代表複製次數]。(二)有關生物膜層數的計算: 雙層膜=2層細胞膜;1層單層膜=1層細胞膜=1層磷脂雙分子層=2層磷脂分子層。 (三)有關光合作用與呼吸作用的計算: 1.實際(真正)光合速率=淨(表觀)光合速率+呼吸速率(黑暗測定): ① 實際光合作用CO2吸收量=實側CO2吸收量+呼吸作用CO2釋放量; ② 光合作用實際O2釋放量=實側(表觀光合作用)O2釋放量+呼吸作用O2吸收量;③ 光合作用葡萄糖淨生產量=光合作用實際葡萄生產量—呼吸作用葡萄糖消耗量。 ④ 淨有機物(積累)量=實際有機物生產量(光合作用)—有機物消耗量(呼吸作用)。 2.有氧呼吸和無氧呼吸的混合計算: 在氧氣充足條件下,完全進行有氧呼吸,吸收O2和釋放CO2量是相等。在絕對無氧條件下,只能進行無氧呼吸。但若在低氧條件下,既進行有氧呼吸又進行無氧呼吸;吸收O2和釋放CO2就不一定相等。解題時,首先要正確書寫和配平反應式,其次要分清CO2來源再行計算(有氧呼吸和無氧呼吸各產生多少CO2)。
(一)有關蛋白質和核酸計算:[注:肽鏈數(m);氨基酸總數(n);氨基酸平均分子量(a);氨基酸平均分子量(b);核苷酸總數(c);核苷酸平均分子量(d)]。 1.蛋白質(和多肽):氨基酸經脫水縮合形成多肽,各種元素的質量守恆,其中H、O參與脫水。每個氨基酸至少1個氨基和1個羧基,多餘的氨基和羧基來自R基。 ①氨基酸各原子數計算:C原子數=R基上C原子數+2;H原子數=R基上H原子數+4;O原子數=R基上O原子數+2;N原子數=R基上N原子數+1。 ②每條肽鏈遊離氨基和羧基至少:各1個;m條肽鏈蛋白質遊離氨基和羧基至少:各m個;③肽鍵數=脫水數(得失水數)=氨基酸數-肽鏈數=n—m ; ④蛋白質由m條多肽鏈組成:N原子總數=肽鍵總數+m個氨基數(端)+R基上氨基數;=肽鍵總數+氨基總數 ≥ 肽鍵總數+m個氨基數(端); O原子總數=肽鍵總數+2(m個羧基數(端)+R基上羧基數); =肽鍵總數+2×羧基總數 ≥ 肽鍵總數+2m個羧基數(端); ⑤蛋白質分子量=氨基酸總分子量—脫水總分子量(—脫氫總原子量)=na—18(n—m); 2.蛋白質中氨基酸數目與雙鏈DNA(基因)、mRNA鹼基數的計算: ① DNA基因的鹼基數(至少):mRNA的鹼基數(至少):蛋白質中氨基酸的數目=6:3: 1; ② 肽鍵數(得失水數)+肽鏈數=氨基酸數=mRNA鹼基數/3=(DNA)基因鹼基數/6; ③ DNA脫水數=核苷酸總數—DNA雙鏈數=c—2; mRNA脫水數=核苷酸總數—mRNA單鏈數=c—1; ④ DNA分子量=核苷酸總分子量—DNA脫水總分子量=(6n)d—18(c—2)。mRNA分 子量=核苷酸總分子量—mRNA脫水總分子量=(3n)d—18(c—1)。 ⑤真核細胞基因:外顯子鹼基對佔整個基因中比例=編碼的氨基酸數×3÷該基因總鹼基數×100%;編碼的氨基酸數×6≤真核細胞基因中外顯子鹼基數≤(編碼的氨基酸數+1)×6。 3.有關雙鏈DNA(1、2鏈)與mRNA(3鏈)的鹼基計算: ①DNA單、雙鏈配對鹼基關係: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%;(雙鏈DNA兩個特徵:嘌呤鹼基總數=嘧啶鹼基總數)DNA單、雙鏈鹼基含量計算:(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單鏈之間鹼基數目關係: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單、雙鏈配對鹼基之和比((A+T)/(C+G)表示DNA分子的特異性): 若(A1+T1)/(C1+G1)=M,則(A2+T2)/(C2+G2)=M,(A+T)/(C+G)=M b.DNA單、雙鏈非配對鹼基之和比: 若(A1+G1)/(C1+T1)=N,則(A2+G2)/(C2+T2)=1/N;(A+G)/(C+T)=1;若(A1+C1)/(G1+T1)=N,則(A2+C2)/(G2+T2)=1/N;(A+C)/(G+T)=1。 ④兩條單鏈、雙鏈間鹼基含量的關係: 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%。 4.有關細胞分裂、個體發育與DNA、染色單體、染色體、同源染色體、四分體等計算: ①DNA貯存遺傳資訊種類:4n種(n為DNA的n對鹼基對)。 ② 細胞分裂:染色體數目=著絲點數目;1/2有絲分裂後期染色體數(N)=體細胞染色體數(2N)=減Ⅰ分裂後期染色體數(2N)=減Ⅱ分裂後期染色體數(2N)。精子或卵細胞或極核染色體數(N)=1/2體細胞染色體數(2N)=1/2受精卵(2N)=1/2減數分裂產生生殖細胞數目:一個卵原細胞形成一個卵細胞和三個極體;一個精原細胞形成四個精子。配子(精子或卵細胞)DNA數為M,則體細胞中DNA數=2M;性原細胞DNA數=2M(DNA複製前)或4M(DNA複製後); 初級性母細胞DNA數=4M;次級性母細胞DNA數2M。1個染色體=1個DNA分子=0個染色單體(無染色單體);1個染色體=2個DNA分子=2個染色單體(有染色單體)。四分體數=同源染色體對數(聯會和減Ⅰ中期),四分體數=0(減Ⅰ後期及以後)。 ③ 被子植物個體發育:胚細胞染色體數(2N)=1/3受精極核(3N)=1/3胚乳細胞染色體數(3N)(同種雜交);胚細胞染色體數=受精卵染色體數=精子染色體數+卵細胞染色體數(遠緣雜交);胚乳細胞染色體數=受精極核染色體數=精子染色體數+卵細胞染色體數+極核染色體數; 1個胚珠(雙受精)=1個卵細胞+2個極核+2個精子=1粒種子;1個子房=1個果實。 ④DNA複製:2n個DNA分子;標記的DNA分子每一代都只有2個;標記的DNA分子佔: 2/2n=1/2n-1;標記的DNA鏈:佔1/2n。DNA複製n次需要原料:X(2n-1);第n次DNA複製需要原料:(2n-2n-1)X=2n-1X。[注:X代表鹼基在DNA中個數,n代表複製次數]。(二)有關生物膜層數的計算: 雙層膜=2層細胞膜;1層單層膜=1層細胞膜=1層磷脂雙分子層=2層磷脂分子層。 (三)有關光合作用與呼吸作用的計算: 1.實際(真正)光合速率=淨(表觀)光合速率+呼吸速率(黑暗測定): ① 實際光合作用CO2吸收量=實側CO2吸收量+呼吸作用CO2釋放量; ② 光合作用實際O2釋放量=實側(表觀光合作用)O2釋放量+呼吸作用O2吸收量;③ 光合作用葡萄糖淨生產量=光合作用實際葡萄生產量—呼吸作用葡萄糖消耗量。 ④ 淨有機物(積累)量=實際有機物生產量(光合作用)—有機物消耗量(呼吸作用)。 2.有氧呼吸和無氧呼吸的混合計算: 在氧氣充足條件下,完全進行有氧呼吸,吸收O2和釋放CO2量是相等。在絕對無氧條件下,只能進行無氧呼吸。但若在低氧條件下,既進行有氧呼吸又進行無氧呼吸;吸收O2和釋放CO2就不一定相等。解題時,首先要正確書寫和配平反應式,其次要分清CO2來源再行計算(有氧呼吸和無氧呼吸各產生多少CO2)。