高中生物公式定律
高中生物公式定律
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高中生物公式定律總結(jié)
(一)有關(guān)蛋白質(zhì)和核酸計算：
[注：肽鏈數(shù)(m);氨基酸總數(shù)(n);氨基酸平均分子量(a);氨基酸平均分子量(b);核苷酸總數(shù)(c);核苷酸平均分子量(d)]。
1.蛋白質(zhì)(和多肽)：氨基酸經(jīng)脫水縮合形成多肽，各種元素的質(zhì)量守恒，其中H、O參與脫水。每個氨基酸至少1個氨基和1個羧基，多余的氨基和羧基來自R基。
①氨基酸各原子數(shù)計算：C原子數(shù)=R基上C原子數(shù)+2;H原子數(shù)=R基上H原子數(shù)+4;O原子數(shù)=R基上O原子數(shù)+2;N原子數(shù)=R基上N原子數(shù)+1。
②每條肽鏈游離氨基和羧基至少：各1個;m條肽鏈蛋白質(zhì)游離氨基和羧基至少：各m個;
?、垭逆I數(shù)=脫水數(shù)(得失水數(shù))=氨基酸數(shù)-肽鏈數(shù)=n—m ;
?、艿鞍踪|(zhì)由m條多肽鏈組成：N原子總數(shù)=肽鍵總數(shù)+m個氨基數(shù)(端)+R基上氨基數(shù);
=肽鍵總數(shù)+氨基總數(shù) ≥ 肽鍵總數(shù)+m個氨基數(shù)(端);
O原子總數(shù)=肽鍵總數(shù)+2(m個羧基數(shù)(端)+R基上羧基數(shù));
=肽鍵總數(shù)+2×羧基總數(shù) ≥ 肽鍵總數(shù)+2m個羧基數(shù)(端);
?、莸鞍踪|(zhì)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(zhì)中氨基酸數(shù)目與雙鏈DNA(基因)、mRNA堿基數(shù)的計算：
?、貲NA基因的堿基數(shù)(至少)：mRNA的堿基數(shù)(至少)：蛋白質(zhì)中氨基酸的數(shù)目=6：3：1;
?、陔逆I數(shù)(得失水數(shù))+肽鏈數(shù)=氨基酸數(shù)=mRNA堿基數(shù)/3=(DNA)基因堿基數(shù)/6;
?、跠NA脫水數(shù)=核苷酸總數(shù)—DNA雙鏈數(shù)=c—2;
mRNA脫水數(shù)=核苷酸總數(shù)—mRNA單鏈數(shù)=c—1;
?、蹹NA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)。
?、菡婧思毎颍和怙@子堿基對占整個基因中比例=編碼的氨基酸數(shù)×3÷該基因總堿基數(shù)×100%;編碼的氨基酸數(shù)×6≤真核細胞基因中外顯子堿基數(shù)≤(編碼的氨基酸數(shù)+1)×6。
3.有關(guān)雙鏈DNA(1、2鏈)與mRNA(3鏈)的堿基計算：
?、貲NA單、雙鏈配對堿基關(guān)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%;(雙鏈DNA兩個特征：嘌呤堿基總數(shù)=嘧啶堿基總數(shù))
DNA單、雙鏈堿基含量計算：(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)%。
?、贒NA單鏈之間堿基數(shù)目關(guān)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);
?、踑.DNA單、雙鏈配對堿基之和比((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、雙鏈非配對堿基之和比：
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。
?、軆蓷l單鏈、雙鏈間堿基含量的關(guān)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%。
4.有關(guān)細胞分裂、個體發(fā)育與DNA、染色單體、染色體、同源染色體、四分體等計算：
?、?DNA貯存遺傳信息種類：4n種(n為DNA的n對堿基對)。
?、?細胞分裂：染色體數(shù)目=著絲點數(shù)目;1/2有絲分裂后期染色體數(shù)(N)=體細胞染色
體數(shù)(2N)=減Ⅰ分裂后期染色體數(shù)(2N)=減Ⅱ分裂后期染色體數(shù)(2N)。
精子或卵細胞或極核染色體數(shù)(N)=1/2體細胞染色體數(shù)(2N)=1/2受精卵(2N)=1/2減數(shù)分裂產(chǎn)生生殖細胞數(shù)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(shù)為M，則體細胞中DNA數(shù)=2M;性原細胞DNA數(shù)=2M(DNA復制前)或4M(DNA復制后);初級性母細胞DNA數(shù)=4M;次級性母細胞DNA數(shù)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(shù)=同源染色體對數(shù)(聯(lián)會和減Ⅰ中期)，四分體數(shù)=0(減Ⅰ后期及以后)。
?、?被子植物個體發(fā)育：
胚細胞染色體數(shù)(2N)=1/3受精極核(3N)=1/3胚乳細胞染色體數(shù)(3N)(同種雜交);
胚細胞染色體數(shù)=受精卵染色體數(shù)=精子染色體數(shù)+卵細胞染色體數(shù)(遠緣雜交);
胚乳細胞染色體數(shù)=受精極核染色體數(shù)=精子染色體數(shù)+卵細胞染色體數(shù)+極核染色體數(shù);
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。
?、蹹NA復制：2n個DNA分子;標記的DNA分子每一代都只有2個;標記的DNA分子占：2/2n=1/2n-1;標記的DNA鏈：占1/2n。DNA復制n次需要原料：X(2n-1);第n次DNA復制需要原料：(2n-2n-1)X=2n-1X。[注：X代表堿基在DNA中個數(shù)，n代表復制次數(shù)]。
(二)有關(guān)生物膜層數(shù)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(guān)光合作用與呼吸作用的計算：
1.實際(真正)光合速率=凈(表觀)光合速率+呼吸速率(黑暗測定)：
?、?實際光合作用CO2吸收量=實側(cè)CO2吸收量+呼吸作用CO2釋放量;
?、?光合作用實際O2釋放量=實側(cè)(表觀光合作用)O2釋放量+呼吸作用O2吸收量;
?、?光合作用葡萄糖凈生產(chǎn)量=光合作用實際葡萄生產(chǎn)量—呼吸作用葡萄糖消耗量。
④ 凈有機物(積累)量=實際有機物生產(chǎn)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(yīng)式，其次要分清CO2來源再行計算(有氧呼吸和無氧呼吸各產(chǎn)生多少CO2)。
(四)遺傳定律概率計算：
遺傳題分為因果題和系譜題兩大類。因果題分為以因求果和由果推因兩種類型。以因求果題解題思路：親代基因型→雙親配子型及其概率→子代基因型及其概率→子代表現(xiàn)型及其概率。由果推因題解題思路：子代表現(xiàn)型比例→雙親交配方式→雙親基因型。系譜題要明確：系譜符號的含義，根據(jù)系譜判斷顯隱性遺傳病主要依據(jù)和推知親代基因型與預測未來后代表現(xiàn)型及其概率方法。
1.基因待定法：由子代表現(xiàn)型推導親代基因型。解題四步曲：a。判定顯隱性或顯隱遺傳病和基因位置;b。寫出表型根：aa、A_、XbXb、XBX_、XbY、XBY;IA_、IB_、ii、IAIB。
c。視不同情形選擇待定法：
?、傩誀钔黄品?
?、谛詣e突破法;
?、埏@隱比例法;
?、芘渥颖壤?。d。綜合寫出：完整的基因型。
2.單獨相乘法(集合交并法)：求
?、儆H代產(chǎn)生配子種類及概率;
②子代基因型和表現(xiàn)型種類;
?、勰撤N基因型或表現(xiàn)型在后代出現(xiàn)概率。
解法：
①先判定：必須符合基因的自由組合規(guī)律。
②再分解：逐對單獨用分離定律(伴性遺傳)研究。
③再相乘：按需采集進行組合相乘。注意：多組親本雜交(無論何種遺傳病)，務(wù)必搶先找出能產(chǎn)生aa和XbXb+XbY的親本雜交組來計算aa和XbXb+XbY概率，再求出全部A_，XBX_+XBY概率。注意辨別(兩組概念)：求患病男孩概率與求患病男孩概率的子代孩子(男孩、女孩和全部)范圍界定;求基因型概率與求表現(xiàn)型概率的子代顯隱(正常、患病和和全部)范圍界定。
3.有關(guān)遺傳定律計算：Aa連續(xù)逐代自交育種純化：雜合子(1/2)n;純合子各1―(1/2)n。每對均為雜合的F1配子種類和結(jié)合方式：2 n ;4 n ;F2基因型和表現(xiàn)型：3n;2 n;F2純合子和雜合子：(1/2)n1—(1/2)n。
4.基因頻率計算：
?、俣x法(基因型)計算：(常染色體遺傳)基因頻率(A或a)%=某種(A或a)基因總數(shù)/種群等位基因(A和a)總數(shù)=(純合子個體數(shù)×2+雜合子個體數(shù))÷總?cè)藬?shù)×2。(伴性遺傳)X染色體上顯性基因頻率=雌性個體顯性純合子的基因型頻率+雄性個體顯性個體的基因型頻率+1/2×雌性個體雜合子的基因型頻率=(雌性個體顯性純合子個體數(shù)×2+雄性個體顯性個體個體數(shù)+雌性個體雜合子個體數(shù))÷雌性個體個體數(shù)×2+雄性個體個體數(shù))。注：伴性遺傳不算Y，Y上沒有等位基因。
?、诨蛐皖l率(基因型頻率=特定基因型的個體數(shù)/總個體數(shù))公式：A%=AA%+1/2Aa%;a%=aa%+1/2Aa%;
?、酃?溫伯格定律：A%=p，a%=q;p+q=1;(p+q)2=p2+2pq+q2=1;AA%= p2，Aa% =2pq，aa%=q2。(復等位基因)可調(diào)整公式為：(p+q+r)2=p2+q2+r2+2pq+2pr+2qr=1，p+q+r=1。p、q、r各復等位基因的基因頻率。例如：在一個大種群中，基因型aa的比例為1/10000，則a基因的頻率為1/100，Aa的頻率約為1/50。
5.有關(guān)染色體變異計算：
① m倍體生物(2n=mX)：體細胞染色體數(shù)(2n)=染色體組基數(shù)(X)×染色體組數(shù)(m);(正常細胞染色體數(shù)=染色體組數(shù)×每個染色體組染色體數(shù))。
②單倍體體細胞染色體數(shù)=本物種配子染色體數(shù)=本物種體細胞染色體數(shù)(2n=mX)÷2。
6.基因突變有關(guān)計算：一個種群基因突變數(shù)=該種群中一個個體的基因數(shù)×每個基因的突變率×該種群內(nèi)的個體數(shù)。
(五)種群數(shù)量、物質(zhì)循環(huán)和能量流動的計算：
1.種群數(shù)量的計算：
①標志重捕法：種群數(shù)量[N]=第一次捕獲數(shù)×第二次捕獲數(shù)÷第二捕獲數(shù)中的標志數(shù)
?、贘型曲線種群增長率計算：設(shè)種群起始數(shù)量為N0，年增長率為λ(保持不變)，t年后該種
群數(shù)量為Nt，則種群數(shù)量Nt=N0λt。S型曲線的最大增長率計算：種群最大容量為K，則種群最大增長率為K/2。
2.能量傳遞效率的計算：
?、倌芰總鬟f效率=下一個營養(yǎng)級的同化量÷上一個營養(yǎng)級的同化量×100%
?、谕?攝入量-糞尿量;凈生產(chǎn)量=同化量-呼吸量;
?、凵a(chǎn)者固定全部太陽能X千焦，則第n營養(yǎng)級生物體內(nèi)能量≤(20%)n-1X千焦，能被第n營養(yǎng)級生物利用的能量≤(20%)n-1(1161/2870)X千焦。
?、?欲使第n營養(yǎng)級生物增加Ykg，需第m營養(yǎng)級(m
?、萑裟成鷳B(tài)系統(tǒng)被某中在生物體內(nèi)有積累作用的有毒物質(zhì)污染，設(shè)第m營養(yǎng)級生物體內(nèi)該物質(zhì)濃度為Zppm，則第n營養(yǎng)級(m
?、奘澄锞W(wǎng)中一定要搞清營養(yǎng)分配關(guān)系和順序，按順序推進列式：由前往后;由后往前。
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