高中生物复习中的计算问题

解析：在自然界中，磷元素主要是以31P状态存在，31P的原子核中有15个质子和16个中子，原子质量是31，按题意亲代DNA分子中的P是 31P。32P的原子核中有15个质子和17个中子，原子质量是32，32P的原子质量比31P大1。DNA复制是半保留复制，亲代DNA分子放在含有 32P的培养基中培养，复制一次，子代DNA分子中一条链上含31P，另一条链中含32P。由于亲代DNA分子有1000个碱基对，单链为1000个碱基，分别以这两条单链为模板合成的子代DNA分子中，每条单链也是1000个碱。脱氧核甘酸是由一分子磷酸，一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成。所以子代DNA分子中一条链上有1000个31P，另一条链上有100032P；亲代DNA分子中两条链均是31P，所以子代DNA分子的分子量比亲代DNA分子增加了1000。

　　答案：A

　　2.蛋白质

　　有关蛋白质中的计算，主要有两个方面：肽链中氨基酸数目、肽链数目和肽链数目之间的关系和氨基酸的平均分子量与蛋白质的分子量之间的关系。

　　3.基因控制蛋白质的生物合成

　　基因控制蛋白质生物合成中的计算主要是根据中心法则和mRNA上3个碱基决定一个氨基酸的原则来设计题目和进行相关的计算。假定蛋白质中有n个氨基酸，则基因中的碱基数目、mRNA中的碱基数目和蛋白质中氨基酸数目之间的关系见表2。也可以与蛋白质中的相关计算联系起来命题。

　　例题：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：

　　(1)小肠液为多肽的水解提供的物质是_______________________。

　　(2)组成一分子的此多肽需氨基酸个数为_____________________。

　　(3)此多肽分子中3种氨基酸的数量比为_____________________。

　　(4)控制此多肽合成的基因片段至少有脱氧核苷酸个数为_______。

　　(5)此多肽415g，用硫酸把它分解成氨盐后，加过量的碱中和，能够蒸出氨_______。

　　解析第(2)小题由题意可知，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。第(3)小题由题意知每一分子此多肽含半胱氨酸51个，设一分子此多肽中甘氨酸x个，则一分子此多肽含丙氨酸(50-x)。依据多肽的分子量列出方程：101×100＝51×121+79×（50-x)+75×x，解此方程得x＝5。所以甘氨酸：丙氨酸：半胱氨酸=5∶45∶51。第(4)小题中由mRNA翻译成蛋白质时，是3个碱基决定一个氨基酸，基因转录成mRNA时是以其中的一条链为模板转录的，而基因中有两条链，所以指导合成多肽的基因中的脱氧核苦酸数为多肽中的氨基酸总数乘6。第(5)小题由于此多肽中的3种氨基酸中均只有一个氨基，415g此多肽中合氨基酸的摩尔数为5.05，所以含 N总量为5.05mol。由于碱过量，N全部转化为NH3，所以产氨量为：5.05mol×17≈86g。

　　答案：(1)肽酶；(2)101肽；(3)甘氨酸：丙氨酸：半胱氨酸=5∶45∶51；(4)606；(5)约86g

　　三、遗传概率的计算

　　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：aa、A_、XbXb、XBX-、XbY、XBY；IA_、IB_、ii、IAIB。

　　(未完待续)

　　6n 3n N

　　基因中的碱基数目(至少)

　　mRNA中的碱基数目(至少)

　　蛋白质中的氨基酸数目

　　表2

　　丙氨酸：

　　半胱氨酸：

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