2023新教材高考生物二轮专题复习 突破选择题常考类型5 计算类试题——运用数学思维解答

这是一份2023新教材高考生物二轮专题复习 突破选择题常考类型5 计算类试题——运用数学思维解答，共9页。试卷主要包含了9 mg，6 mg，8 mg等内容，欢迎下载使用。
1.[2022·山东卷]减数分裂Ⅰ时，若同源染色体异常联会，则异常联会的同源染色体可进入1个或2个子细胞；减数分裂Ⅱ时，若有同源染色体则同源染色体分离而姐妹染色单体不分离，若无同源染色体则姐妹染色单体分离。异常联会不影响配子的存活、受精和其他染色体的行为。基因型为Aa的多个精原细胞在减数分裂Ⅰ时，仅A、a所在的同源染色体异常联会且非姐妹染色单体发生交换。上述精原细胞形成的精子与基因型为Aa的卵原细胞正常减数分裂形成的卵细胞结合形成受精卵。已知A、a位于常染色体上，不考虑其他突变，上述精子和受精卵的基因组成种类最多分别为( )
A．6；9 B．6；12
C．4；7 D．5；9
2．[2022·全国甲卷]某种自花传粉植物的等位基因A/a和B/b位于非同源染色体上。A/a控制花粉育性，含A的花粉可育；含a的花粉50%可育、50%不育。B/b控制花色，红花对白花为显性。若基因型为AaBb的亲本进行自交，则下列叙述错误的是( )
A．子一代中红花植株数是白花植株数的3倍
B．子一代中基因型为aabb的个体所占比例是1/12
C．亲本产生的可育雄配子数是不育雄配子数的3倍
D．亲本产生的含B的可育雄配子数与含b的可育雄配子数相等
3．[2022·山东卷]根据所捕获动物占该种群总数的比例可估算种群数量。若在某封闭鱼塘中捕获了1 000条鱼售卖，第2天用相同方法捕获了950条鱼。假设鱼始终保持均匀分布，则该鱼塘中鱼的初始数量约为( )
A．2×104条 B．4×104条
C．6×104条 D．8×104条
题 后 归 纳
Ⅰ.答题模板
Ⅱ.生物计算题类型及破解方法
1．审题理意，切入要点
生物计算题强调学生对生物核心知识的理解和应用，要求学生在审题的过程中能够准确地把握题意，理解题目所给关键句的生物学含义，从而为准确、快速解题奠定基础。
(1)真正光合速率和表观光合速率：
真正光合速率＝表观(净)光合速率＋呼吸速率
①真正光合速率表示方法：固定CO2、产生O2、制造葡萄糖的速率。
②表观光合速率表示方法：吸收CO2、释放O2、积累葡萄糖的速率。
③呼吸速率：黑暗条件下O2吸收速率、CO2释放速率。
(2)“患病男孩”与“男孩患病”的概率：
①患病男孩——表示两个独立事件，即“男孩”事件及“患病”事件，同时出现的概率为两事件之积，即患病率×1/2。
②男孩患病：只需在男孩(XY)中求患病率即可。
(3)自交和自由交配：
【实例】 将基因型为Aa的水稻自交一代后的种子全部种下。
①让F1自交或自由交配，求其后代F2的基因型、表型的比例。
②在幼苗期淘汰F1全部隐性个体后，让其自交或自由交配，求其后代F2的基因型、表型的比例。
计算方法示例如下：
解法一：列举法(适用于自交)
①F1无淘汰自交，交配组合方式有以下三种：
a．1/4AA×AA→1/4AA；
b．2/4Aa×Aa→1/8AA∶2/8Aa∶1/8aa；
c．1/4aa×aa→1/4aa。
F2基因型的比例为AA∶Aa∶aa＝(1/4＋1/8)∶(2/8)∶(1/8＋1/4)＝(3/8)∶(2/8)∶(3/8)＝3∶2∶3；
F2表型的比例为A_∶aa＝(1/4＋1/8＋2/8)∶(1/8＋1/4)＝(5/8)∶(3/8)＝5∶3。
②F1淘汰aa后自交，交配组合方式有以下两种：
a．1/3AA×AA→1/3AA；
b．2/3Aa×Aa→1/6AA∶2/6Aa∶1/6aa。
F2基因型的比例为AA∶Aa∶aa＝(1/3＋1/6)∶2/6∶1/6＝(3/6)∶(2/6)∶(1/6)＝3∶2∶1；
F2表型的比例为A_∶aa＝(1/3＋1/6＋2/6)∶(1/6)＝(5/6)∶(1/6)＝5∶1。
解法二：配子法(适用于自由交配)
①F1无淘汰自由交配：
不淘汰aa时，F1的基因型及概率为1/4AA、2/4Aa、1/4aa，雌、雄个体产生的雌、雄配子的基因型及概率均为1/2A、1/2a，自由交配产生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的基因型及概率为1/3AA、2/3Aa，雌、雄个体产生的雌、雄配子的基因型及概率均为2/3A、1/3a，自由交配的后代情况为aa＝1/3×1/3＝1/9、AA＝2/3×2/3＝4/9，Aa＝2×2/3×1/3＝4/9。
(4)基因频率与基因型频率：
①基因位于常染色体上时：
a．已知基因型的个体数，求基因频率。
某基因的频率＝[(纯合子个数×2＋杂合子个数)÷总个数×2]×100%。
b．已知基因型频率，求基因频率。
某基因的频率＝该基因纯合子的基因型频率＋1/2×该基因杂合子的基因型频率。
c．已知种群中某种纯合子比例，求基因频率。
某基因频率＝ eq \r(该纯合子概率)
②基因位于性染色体上时：
性染色体上的基因有可能成单存在，如红绿色盲基因在Y染色体上无等位基因，因此男性基因总数与女性体内等位基因总数有差别，在确定种群等位基因及其总数时应分别考虑。如色盲基因频率：
Xb＝ eq \f(色盲基因总数,2×女性个体数＋男性个体数) ×100%
2．数形结合，化繁为简
(1)蛋白质合成的相关计算：
①N原子数、O原子数的计算：
N原子数＝各氨基酸中N的总数；
O原子数＝各氨基酸中O的总数－脱去的水分子数。
②避开蛋白质类计算题的误区：
a．从特殊元素(N、O、S等)入手，建立氨基酸脱水缩合前后某些特定原子数目的守恒数学模型，是解决蛋白质类计算题的突破口。
b．若形成的多肽是环状：氨基酸数＝肽键数＝失去水分子数。
c．在蛋白质相对分子质量的计算中，若通过图示或其他形式告知蛋白质中含有二硫键时，要考虑脱去氢的质量，每形成一个二硫键脱去2个H。
③牢记DNA中碱基∶RNA中碱基∶氨基酸＝6∶3∶1。
(2)与碱基互补配对或DNA复制的相关计算：
①双链DNA分子中碱基含量的计算：
规律一：双链DNA中，A＋G＝T＋C＝A＋C＝T＋G＝碱基总数的一半。
规律二：若在DNA一条链中 eq \f(A＋G,T＋C) ＝a，则在互补链中 eq \f(A＋G,T＋C) ＝ eq \f(1,a) ，而在整个DNA分子中 eq \f(A＋G,T＋C) ＝1。
规律三：若在一条链中 eq \f(A＋T,G＋C) ＝m，在互补链及整个DNA分子中 eq \f(A＋T,G＋C) ＝m。即DNA分子中互补碱基对之和所占比例是一个恒定值。
规律四：不同生物的DNA分子中互补配对的碱基之和的比值不同即(A＋T)/(C＋G)的值不同，该比值体现了不同生物DNA分子的特异性；不同生物DNA分子中非互补碱基之和所占比例相同，不具有特异性。
(注：进行DNA分子碱基计算时必须明确已知和所求碱基比例是占DNA双链碱基总数的比例还是占一条链上碱基数的比例)
②抓准DNA复制中的“关键字眼”
a．DNA复制中，用15N标记的是“亲代DNA”还是“培养基中原料”。
b．子代DNA中，所求DNA比例是“含15N”的还是“只含15N”的。
c．已知某亲代DNA中含某碱基m个，明确所求是“复制n次”[m·(2n－1)]还是“第n次复制”[m·2n－1]消耗的碱基数。
强 化 提 能
类型一 与光合作用和细胞呼吸有关的计算
1．[2022·安徽省蚌埠市高三教学质量检测]用等容积的三个玻璃瓶甲、乙、丙，同时从某池塘水深0.5 m处的同一位置取满水样，立即测定甲瓶中的氧气含量，并将乙、丙瓶密封后沉回原处。一昼夜后取出玻璃瓶，分别测定两瓶中的氧气含量，结果如下表(不考虑化能合成作用)。下列分析合理的是( )
A.一昼夜后，乙瓶水样的pH比丙瓶的低
B.乙瓶中浮游植物的细胞产生ATP的场所是线粒体、叶绿体
C.一昼夜内，乙瓶中生产者光合作用产生的氧气量约为0.7 mg
D.一昼夜内，丙瓶生物细胞呼吸消耗的氧气量约为1.1 mg
类型二 与中心法则和DNA复制有关的计算
2．[2022·山西吕梁二模]如图表示大肠杆菌质粒DNA的复制过程，其中复制叉是DNA复制时在DNA链上形成的Y型结构。若该细菌的质粒DNA含有的碱基数目为m，胸腺嘧啶数目为a，下列叙述错误的是( )
A.该DNA复制的特点为边解旋边复制、双向复制
B.该过程需要解旋酶和DNA酶的参与，且两种酶发挥作用时均消耗ATP
C.该DNA复制n次，消耗鸟嘌呤脱氧核苷酸的数目为(2n－1)×(m/2－a)
D.该DNA复制一次，共形成m个磷酸二酯键
类型三 与遗传规律和基因频率有关的计算
3．[2022·山东日照三模]水稻雄性不育由等位基因M/m控制，M对m为完全显性，N基因会抑制雄性不育基因的表达，进而使植株可育。某小组选取甲(雄性不育)、乙(雄性可育)两个水稻品种杂交，F1均表现为雄性可育，让F1自交并单株收获、种植，得到的F2植株一半为雄性可育，另一半为雄性可育∶雄性不育＝13∶3。下列说法错误的是( )
A.亲本的基因型为Mmnn和mmNN
B.F2中雄性可育植株的基因型共有7种
C.F2雄性可育植株中能稳定遗传的植株所占比例为23/32
D.从F2中选择两种雄性可育株杂交，后代中雄性不育株所占比例最高为1/2
类型四 生态类计算
4．[2022·山东省烟台市、德州市高三一模](不定项选择)种群增长率是指在单位时间内新增加的个体数占种群个体总数的比率；种群增长速率是指种群在单位时间内增加的个体数量。调查某种群一段时间内某些特征的变化，得到下图A、B曲线，以下说法正确的是( )
A.种群增长率为0时，出生率等于死亡率
B.若曲线A表示增长速率，当其为0时，则该种群可能达到K值
C.若曲线A表示“S”形增长曲线的增长率，则第6年时增长速率可能小于0
D.若曲线A表示出生率，B为死亡率，则前6年该种群的年龄结构为增长型，但将面临种群退化的问题
突破选择题常考类型5
真题示例
1．解析：基因型为Aa的多个精原细胞在减数分裂Ⅰ时，仅A、a所在的同源染色体异常联会且非姐妹染色单体发生交换。（1）若A、a所在的染色体片段发生交换，则A、a位于姐妹染色单体上，①异常联会的同源染色体进入1个子细胞，则子细胞基因组成为AAaa或不含A、a，经减数分裂Ⅱ，同源染色体分离而姐妹染色单体不分离，可形成基因型为Aa和不含A、a的精子；②异常联会的同源染色体进入2个子细胞，则子细胞基因组成为Aa，经减数分裂Ⅱ，可形成基因型为A或a的精子；（2）若A、a所在的染色体片段未发生交换，③异常联会的同源染色体进入1个子细胞，则子细胞基因组成为AAaa或不含A、a，经减数分裂Ⅱ，同源染色体分离而姐妹染色单体不分离，可形成基因型为AA、aa和不含A、a的精子；④异常联会的同源染色体进入2个子细胞，则子细胞基因组成为AA或aa，经减数分裂Ⅱ，可形成基因型为A或a的精子；综上所述，精子的基因组成包括AA、aa、Aa、A、a和不含A或a，共6种，与基因组成为A或a的卵细胞结合，通过棋盘法可知，受精卵的基因组成包括AAA、AAa、Aaa、aaa、AA、Aa、aa、A、a，共9种。
答案：A
2．解析：分析题意可知，两对等位基因独立遗传，故含a的花粉育性不影响B和b基因的遗传，所以Bb自交，子一代中红花植株B_∶白花植株bb＝3∶1，A正确；基因型为AaBb的亲本产生的雌配子种类和比例为AB∶Ab∶aB∶ab＝1∶1∶1∶1，由于含a的花粉50%可育，故雄配子种类及比例为AB∶Ab∶aB∶ab＝2∶2∶1∶1，所以子一代中基因型为aabb的个体所占比例为1/4×1/6＝1/24，B错误；由于含a的花粉50%可育，50%不可育，故亲本产生的可育雄配子是A＋1/2a，不育雄配子为1/2a，由于Aa个体产生的A∶a＝1∶1，故亲本产生的可育雄配子数是不育雄配子的3倍，C正确；两对等位基因独立遗传，所以Bb自交，亲本产生的含B的雄配子数和含b的雄配子数相等，D正确。
答案：B
3．解析：由题“根据所捕获动物占该种群总数的比例可估算种群数量”，假设该种群总数为x，则有1 000/x＝950/（x－1 000），计算得出x＝2×104，即该鱼塘中鱼的初始数量为2×104条 ，A正确，B、C、D错误。
答案：A
强化提能
1．解析：一昼夜后，乙瓶由于进行光合作用，故二氧化碳含量比丙瓶低，pH比丙瓶的高，A错误；由于乙瓶是透光的玻璃瓶，里面的浮游植物细胞能进行光合作用和有氧呼吸，产生ATP的场所有叶绿体、细胞质基质和线粒体，B错误；由于丙瓶中氧气减少了1.1 mg为呼吸量，而乙瓶中氧气增加了5.6－4.9＝0.7（mg）为净光合量，故实际上光合作用制造的氧气量为：净光合量＋呼吸量＝0.7＋1.1＝1.8（mg），C错误；由于丙瓶不透光，其中的生物只进行呼吸作用，经过一昼夜后，丙瓶中的氧气减少了4.9－3.8＝1.1 mg，即丙瓶生物细胞呼吸消耗的氧气量约为1.1 mg，D正确。
答案：D
2．解析：据图分析，图中有两个复制叉，部分解旋后开始进行复制，体现该DNA复制过程的特点是边解旋边复制、双向复制，A正确；该过程需要解旋酶和DNA聚合酶的参与，且两种酶发挥作用时均消耗ATP，B错误；DNA分子中含有的碱基数目为m，含有T的数目为a，则一个DNA分子中含有的C的数目是（m－2a）/2，因此复制n次共需要G的数目为（2n－1）×（m－2a）/2，C正确；据题意可知，图中DNA含有的碱基数为m，即含有的脱氧核苷酸数为m，因为该DNA为环状双链分子，磷酸二酯键数等于脱氧核苷酸数，因此复制过程形成2条环状的DNA链，故形成的磷酸二酯键为m，D正确。
答案：B
3．解析：根据题意，M_N_、mmN_、mmnn均为雄性可育植株，M_nn为雄性不育植株。选取甲（雄性不育、M_nn）、乙（雄性可育）两个水稻品种杂交，F1均表现为雄性可育（说明一定都存在N基因），让F1自交并单株收获、种植，得到的F2植株一半为雄性可育，另一半为雄性可育∶雄性不育＝13∶3，说明F1存在两种基因型，其中一种基因型为MmNn，另一种基因型自交后代为雄性可育，说明不存在M基因，甲的基因型为M_nn，所以F1的另一种基因型为mmNn，即甲为M_nn，与乙杂交得到mmNn∶MmNn＝1∶1，因此亲本的基因型为Mmnn和mmNN，A正确；F2中出现了13∶3，说明基因型共有9种，雄性不育植株的基因型为MMnn、Mmnn，则雄性可育植株的基因型共有7种，B正确；F1的基因型为1/2mmNn、1/2MmNn，1/2mmNn自交后代均为雄性可育植株，1/2MmNn自交后代雄性不育植株所占比例为1/2×3/16＝3/32，雄性可育植株中M_NN、mm_ _均为稳定遗传的雄性可育植株，因此F2雄性可育植株中能稳定遗传的植株所占比例为（1/2×1＋1/2×3/4×1/4＋1/2×1/4×1）÷（1－1/2×3/16）＝23/29，C错误；从F2中选择两种雄性可育株（M_N_、mmN_、mmnn）杂交，若要后代中雄性不育株（M_nn）所占比例最高，则M_出现的最高比例为1，而nn出现的比例最高为1/2，即亲本为MMNn×mmnn，故雄性不育株所占比例最高为1/2，D正确。
答案：C
4．解析：种群增长率为0，表明种群数量不再增长，故出生率等于死亡率，A正确；如果A表示增长速率，当其为0时，表明单位时间内增加的个体数为0，种群停止增长，推断种群可能达到K值，B正确；若曲线A表示“S”形增长曲线的增长率，第6年时仍然大于0，只是增长速度变慢，C错误；A表示出生率，B表示死亡率，图示中前6年由于出生率大于死亡率，种群数量增加，推断其年龄结构为增长型，但6年以后，出生率小于死亡率，将面临种群退化的问题，D正确。
答案：ABD
透光玻璃瓶甲
透光玻璃瓶乙
不透光玻璃瓶丙
4.9 mg
5.6 mg
3.8 mg