生物学中的计算

生物学中的计算

【重点知识联系与剖析】

　　一、光合作用和呼吸作用中的计算

　　有关光合作用和呼吸作用的计算，主要是利用光合作用和呼吸作用的反应方程式，根据原料与产物之间的关系进行简单的化学计算，这类题目的难度不大。

　　如果将光合作用和呼吸作用结合起来设计计算题，题目的难度就大大增加了。正确理解净光合作用、总光合作用和呼吸消耗之间的关系是解题的关键。

在关于呼吸作用的计算中，在氧气充足的条件下，完全进行有氧呼吸，在绝对无氧的条件下，只能进行无氧呼吸。设计在这两种极端条件下进行的有关呼吸作用的计算，是比较简单的。但如果在低氧条件下，既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，设计的计算题就复杂多了，解题时必须在呼吸作用释放出的CO₂中，根据题意确定有多少是无氧呼吸释放的，有多少是有氧呼吸释放的。如本专题例题1。呼吸作用的底物一般是葡萄糖，以葡萄糖作为底物进行有氧呼吸时，吸收的O₂和释放的CO₂的量是相等的，但如以其他有机物作为呼吸底物时，吸收的O₂和释放的CO₂就不一定相等了，在计算时一定要写出正确反应方程式，并且要正确配平后才进行相关的计算。

　　二、核酸、蛋白质及基因控制蛋白质合成中的计算

　　1．核酸

　　核酸有两种：DNA和RNA。有关核酸中的计算主要是碱基比例的计算和DNA复制过程中新旧链比例关系的计算。设计题目的理论根据是碱基互补配对原则和DNA的半保留复制。

DNA是双螺旋结构，两条链之间的碱基是按照碱基互补配对原则相互配对的，所以计算双链DNA分子中的碱基比例时，必须严格按照碱基互补配对原则进行计算。在双链DNA分子及转录成RNA分子中，各种碱基及其它们之间的比例关系见表。

　双链DNA分子及转录成RNA分子中碱基比例的各种关系

双链DNA分子	DNA分子的a条链	DNA分子的b条链	如以DNA分子a链为模板转录成的mRNA
A=T	A≠T	A≠T	A≠U
G=C	G≠C	G≠C	G≠C
=k(k≠1)	=k(k≠1)	=k(k≠1)	=k
=1	=a(a≠1)	=(a≠1)	=

　　理解和掌握表中的内容对正确解答碱基比例计算这类题目是必须的。

　　DNA复制过程中新旧链的比例计算题是根据DNA分子半留复制的特点进行设计的。即一个新的DNA分子中总有一条链是旧的（即亲代DNA分子的），另一条链是新的（即以旧链为模板合成的）。一个DNA分子连续复制n次后，第一代DNA分子的两条链彼此分开后一直保留下去，即在所有的子代DNA分子中，总有两个DNA分子中各含一条第一代DNA分子中的一条链。如果第一代DNA分子用¹⁵N标记，则复制n次后，含有¹⁵N标记的DNA分子占所有子代DNA分子的比例为。理解了这个算式后，对解这类题目就不难了。

　　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。详见本专题例题3和4。

　　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13-2。也可以与蛋白质中的相关计算联系起来命题。

基因中的碱基数目	mRNA中的碱基数目	蛋白质中的氨基酸数目
6n	3n	N

　　

　 三、遗传概率的计算

正确理解基因分离规律的各种比例关系，是正确解答遗传概率计算题的关键。基因的分离规律发生在减数分裂的第一次分裂同源染色体彼此分开时，同源染色体上的等位基因也彼此分开，分别分配到两个子细胞中去的遗传行为。对于基因分离的学习重点要掌握和理解其中的比例关系。下面举一个例子加以说明：豌豆的高茎对矮茎是显性，现将纯合的高茎豌豆和矮茎豌豆杂交，得F₁全是高茎；F₁的高茎豌豆自变得F₂。其遗传过程如图8-1所示。其中F₂的基因型和表现型的比例必须熟记，并且要理解在F₂的高茎豌豆中的纯合体 DD占1／3和杂合体 Dd占 2／3的比例关系。这个比例关系在解遗传题时是非常重要的。F₂中的高茎豌豆自交后代和随机亲配后代的基因型和表现型的比例是不一样的。自交的概念是指基因型相同的个体之间相交，杂交一般是指基因型不同的个体之间相交。如果F₂的高茎豌豆自交，后代表现型和基因型的比例计算方法见表。

F2高茎中的基因型	DD(1/3)	Dd(2/3)
自交后代的基因型及比例	DD	DD(1/4)	Dd(2/4)	Dd(1/4)
各自自交后代的表现型及比例	高茎	高茎	高茎	矮茎
在F3代中的例	1/3	1/4×2/3	2/4×2/3	1/4×2/3
归类后F3代中的基因型的比例	DD：1/2		Dd:1/3	Dd:1/6
归类后F3代中的表现型的比例	高茎：5/6			矮茎：1/6

表中的表现型和基因型的比例关系在解有关人类遗传病系谱的遗传题中得到广泛的应用，详见例题解析。

如果F₂代的高茎豌豆之间随机交配，就会有4种交配方式如图8－2。计算随机交配后代的基因型和表现型及其比例的常规方法如表8-2。

交配方式	基因型	表现型
♀DD(1/3)×♂DD(1/3)	DD(1/9)	高茎(1/9)
♀DD(1/3)×♂Dd(2/3)	DD(1/9)、Dd(1/9)	高茎(2/9)
♀Dd(2/3)×♂DD(1/3)	DD(1/9)、Dd(1/9)	高茎(2/9)
♀Dd(2/3)×♂Dd(2/3)	DD(1/9)、Dd(2/9)、dd(1/9)	高茎(3/9)、矮茎(1/9)
后代基因型和表现型合计	DD(4/9)、Dd(4/9)、dd(1/9)	高茎(8/9)、矮茎(1/9)

　　随机交配用上述方法计算比较烦，如果用基因频率的方法计算就简单多了。在F₁的高茎豌豆中，基因型DD占1／3，Dd占2／3，所以在群体中产生的雌配子有两种D和d，其中D配子的比例为2／3，d配子的比例为1／3；雄配子中D基因的配子比例为2/3，d基因的配子比例为1/3。雌雄配子结合是随机的，可以用一个简单的二项式表示即可，即(D+d)×(D+d)，展开后三种基因型所占比例为：DD=8/9，Dd=4/9，dd=1/9；表现型的比例为：高茎(Dd.Dd)为，矮茎(dd)为1/9。所以自交和随机交配是两个不同的概念。

在自然界中的某一生物群体中，种群中每个个体所含有的基因只是种群基因库中的一个组成部分。不同基因在种群基因库所占的比例是不同的。某种基因在某个种群中出现的比例，叫做基因频率。基因频率可通过抽样调节的方法获得。如从某个处于遗传平衡状态的种群中随机抽出100个个体，测知基因型AA、Aa和aa的个体分别为49，42和9个。就一对等位基因来说，每个个体可以看作含有2个基因。那这100个个体共有200个基因，其中A基因有2×49+42=140个，a基因有2×9+42＝60个。按基因频率的计算方法，可确定在这个种群中，A基因的基因频率为70％，a基因的频率为30％。如完全随机交配，3种基因型的频率和基因频率不发生变化。在自然界中，一个完全处于遗传平衡状态的种群几乎是不存在的。因为遗传平衡必须符合下列条件：没有基因突变；没有选择压力（生态条件适宜，空间和食物不受限制）；种群要足够大；完全随机交配等。这些条件是非常苛刻的，即使在实验条件下也无法满足。当选择对基因发生作用时，基因频率就开始发生变化，从而导致生物的进化。如在上述例子中，假如aa的个体生存能力相对较差，只有约45％的个体能够较好地生存并繁殖后代，则参与繁殖的基因频率已发生变化。即在100个个体中，基因型aa的个体只有约4个个体能够参与繁殖后代，即在100个个体中实际参与繁殖后代个体数只有95个，49个AA．42个Aa和4个aa。那么参与繁殖后代的基因频率为：A基因频率为（2×49+42）/190=73．68%。a基因频率为：(2×4+42)/190＝26．32％。假定交配仍然是随机的，其后代基因型的频率为：AA为54．29％，Aa为38．79％，aa为6．92％。由此可见后代基因型的频率已发生变化，aa基因型的频率在下降。如果这种定向选择一直保持下去，基因型a的个体将逐渐被淘汰，在该种群的基因库中aa基因的基因频率将逐渐减少。生物也就发生了定向的进化。

　　四、细胞分裂中的计算

　　有丝分裂和减数分裂过程中，各时期染色体数量变化和DNA含量的变化规律是设计细胞分裂中相关计算题的基础，理解和掌握其变化规律是正确解答这类计算题的关键。表13-3是有丝分裂过程中各时期染色体数目和DNA含量的数量关系。表13-4是减数分裂过程中各时期染色体数目和DNA含量的变化关系。

表　13-3

有丝分裂时期	间期	分裂期				子细胞
		前期	中期	后期	末期
染色体数目	2N	2N	2N	4N	4N	2N
同源染色体对数	N	N	N	2N	2N	N
染色单体数	0或4N	4N	4N	0	0	0
DNA含量	2a→4a	4a	4a	4a	4a	2a

表  13-4

减数分裂时期	间期	第一次分裂			第二次分裂			生殖细胞
		前期	中期	后期	前期	中期	后期
染色体数目	2N	2N	2N	2N	N	N	2N	N
同源染色体对数	N	N	N	N	0	0	0	0
染色单体数	0或4N	4N	4N	4N	2N	2N	0	0
四分体数目	0	N	N	0	0	0	0	0
DNA含量	2a→4a	4a	4a	4a	2a	2a	2a	a

　　五、生态学中有关食物链、物质循环和能量流动中的计算

设计生态学中计算题的理论基础是能量沿食物传递的效率，即10％～20％的平均传递效率是相关计算题运用的基本数据。对10％～20%的平均传递效率的正确理解，是一个营养级中的能量只有10％～20％的能量被下一个营养级所同化，其余的80％～90％的能量流向包括两个部分：该营养级生物本身的呼吸消耗和该营养级生物的排泄物、残落物和死亡后的尸体被分解者利用。在设计这种类型的题目还可以与光合作用和呼吸作用中的相关计算结合起来综合命题。如本专题的例题8和例题9。

【经典例题解析】

例题1　图13-1表示某种植物的非绿色器官在不同氧浓度下O₂吸收量和CO₂释放量的变化。请据图回答：

图13-1

(1)外界氧浓度在10％以下时，该器官的呼吸作用方式是___________________。

(2)该器官的CO₂释放与O₂的吸收两条曲线在P点相交后则重合为一条线，此时该器官的呼吸作用方式是_________，进行此种呼吸方式所用的底物是_________。

(3)当外氧浓度为4％～5％时，该器官CO₂释放量的相对值为0．6，而O₂吸收量的相对值为0．4。此时，无氧呼吸消耗葡萄糖的相对值约相当于有氧呼吸的________倍，释放的能量约相当于有氧呼吸的______倍，转移到ATP的能量约相当于有氧呼吸的_______倍。

　　解析　根据图13-1所示曲线，在氧浓度大于10％时，O₂的吸收量与CO₂的释放量相等，说明该非绿色组织此时进行的是有氧呼吸，呼吸底物主要是葡萄糖。在氧浓度小于10％时，CO₂的释放量大于氧气的吸收量，说明有一部分CO₂是通过无氧呼吸释放出来的，所以在氧浓度小于10％时就是无氧呼吸和有氧呼吸并存。第(3)小题的计算方法是：在外界氧浓度为4％～5％时，O₂的吸收量相对值为0.4，则通过有氧呼吸释放的CO₂的相对值也应为0.4，有氧呼吸分解1mol葡萄糖释放6molCO₂，所以通过有氧呼吸消耗葡萄糖的相对值应为0.4／6。无氧呼吸释放的CO₂的相对值为0.6-0.4＝0.2，按题意该非绿色组织无氧呼吸产物是酒精和CO₂，分解1mol葡萄糖释放2molCO₂，所以通过无氧呼吸消耗的葡萄糖的相对值为0.2／2。由此可知，无氧呼吸消耗的葡萄糖约相当于有氧呼吸的倍数是：(0．2／2)／(0.4／6)＝1．5。释放的能量无氧呼吸约相当于有氧呼吸的倍数是：[（0．2／2）×196．65]÷[（0．4／6）×2870]＝0．1027。无氧呼吸转移到ATP中的能量约相当于有氧呼吸的倍数是：[（0．2／2）×61．08]÷[（0．4／6）×1255]=0．073。

答案　(1)有氧呼吸和无氧呼吸　(2)有氧呼吸  葡萄糖　(3)1．5　0．1　0．07

例题2　有一位科学家做了这样一个实验，将10g叶肉细胞中的叶绿体和线粒体分离开来，在离体条件下分别测定其光合作用中CO₂的吸收量和呼吸作用中CO₂的释放量，图13-2A曲线表示：分别在15℃和30℃条件下，测定叶绿体在不同光照和不同温度条件下每小时CO₂的吸收量；图13-2B曲线表示：在不同温度条件下测得的线粒体呼吸作用每小时CO₂的释放量。请仔细分析后回答下列问题：

图13-2

(1)在温度为30℃，光照为8000勒克斯的条件下，离体叶绿体的光合作用强度为___________g／h/10g；在温度为15℃，光照为8000勒克斯时，离体叶绿体的光合作用强度为__________g/h/10g。在光照强度相同，温度不同的的条件下，光合作用强度不同，是因为受光合作用的__________过程的限制。

(2)离体线粒体在温度为 15℃和30℃时的呼吸作用强度分别为_____g／h/10g和_______g／h/10g。

(3)假定离体叶绿体和线粒体与在叶肉细胞内的生理活性基本一致，在30℃条件下的叶肉细胞内既不吸收CO₂也不释放CO₂的光照强度为__________勒克斯，此时光合作用正好补偿呼吸作用的消耗，呼吸作用所释放出的CO₂正好用于_______。

(4)假定离体叶绿体和线粒体与在叶肉细胞内的生理活性基本一致，在温度为30℃，光照强度为8000勒克斯时，光照10h，然后转入无光条件下，温度也为30℃时，10克叶肉组织一昼夜能积累葡萄糖_______g。如果黑暗条件下的温度平均为15℃，则10克叶肉组织积累葡萄糖_______g。

(5)根据第(4)小题计算的结果，解释种在新疆吐鲁番的哈密瓜比种在江苏的品质要好的原因是_________________________________________________________________。

解析　解这一类题目首先要读懂曲线，按题目的条件，由于上述数据是在叶绿体和线粒体离休的条件下测得的，光合作用和呼吸作用都是在独立的条件下进行。这与对整体叶片或植株的测量不同，对整体植株测得的吸收CO₂或释放出O₂的数据反应的是净光合作用速率，而真正的（或总的）光合作用速率还应该加上这段时间中的呼吸消耗。本题目所设条件叶绿体与线粒体已分离，在测定叶绿体的光合作用时不存在呼吸作用的影响。所以光合作用和呼吸作用速率（或强度）只要直接读取曲线中的有关数据就可以了。第(3)小题所设条件是叶肉细胞，内有叶绿体和线粒体，在光下既进行光合作用又进行呼吸作用，光合作用释放的O₂有一部分被呼吸作用消耗掉，呼吸作用释放的CO₂被光合作用吸收掉。当光合作用吸收的CO₂与呼吸作用释放的CO₂量相等时的光照强度称为光补偿点。在图B曲线中查出在30℃时每小时产生CO₂量为1．5g，在图B中查出在30℃时的每小时吸收CO₂1．5g时的光照强度为1500勒克斯。第(4)小题，先算出10g叶内组织在30℃、8000勒克斯光照条件下光合作用10h总共吸收 CO₂的量为8×10=80g，在此期间10g叶肉组织的呼吸作用消耗为1.5g×10=15g，由此计算出在此条件下10h的净光合作用为80g-15g＝65g。一昼夜余下的14h是在无光条件下，此时只进行呼吸作用而不进行光合作用，在30t条件下14h的呼吸作用消耗为 1．5g×14=21g。所以一昼夜积累有机物=30(g) ；在15℃条件下14h的呼吸作用消耗为0.75g×14=11．5g，一昼夜积累有机物为=36.5(g)。第5 小题主要是考虑光照和温度对光合作用和呼吸作用的影响。

答案　(1)8　4  暗反应　（2）0．75  1．5  (3)1500  光合作用 （4）30  36．5（5）①吐鲁番地区属于高纬度地区，日照时间比江苏长，光合作用时间长；②吐鲁番地区属于沙漠性气候，日夜温差大，有利有机物质的积累。

例题3　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_______。

(6)60g甘氨酸和500mL2mol·L^-1的氢氧化钠充分反应，能够生成甘氨酸的钠盐为___________。

　　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。第(6)小题中，由甘氨酸和NaOH的反应式：NH₂CH₂COOH+NaOH→NH₂CH₂COONa+H₂O，可知碱过量。能够生成的甘氨酸的钠盐为：97×60÷75=77．6（g）。

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　（6）77．6g

　　例题4　已知某蛋白质分子由2条多肽链组成，在合成该蛋白质的过程中生成了3．0×10^-21g的水。问指导合成该蛋白质的基因中至少有碱基多少个（写出计算过程）?

　　解析　①先求水的物质的量

②求出水的分子个数，设为n，则×10^-21×6.023×10²³=100个;

③求出该蛋白质中氨基酸的数目，设为y，则y=100＋2=102个；

　　④求基因中的碱基数目，设为x，x=102×3×2=612个

答案　612个。计算过程见解析。

　　例题5　某DNA分子片段中，胞嘧啶有240个，占全部碱基的30％，问在这片段中，腺瞟吟有（　　）

　　A.240　　　　　　　 B.48　　　　　　　　C.800　　　　　　　 D.160

　　解析  题中所给条件是胞嘧啶240个，占全部碱基的30％，而要求求的是腺嘌呤的数量，所以首先要求出这个DNA分子中的碱基总数。碱基总数=240÷30％=800个。DNA分子是双链的是，根据碱基互补配对原则，A=T，G=C，由此可知G+C=240+240=480个，则A+T=800-（C+C）＝800-480=320，因A＝T，所以A=160。正确解答这道题的关键是要正确运用碱基互补配对原则。

答案　D

　　例题6　假设有一段mRNA上有60个碱基，其中A有15个，G有25个，那么转录该mRNA的DNA分子区段中，C和T的个数共有（　　）

　　A．15个　　  B．25个　　　C．40个　　　　 D．60个

　　解析　mRNA上有60个碱基，则转录成该mRNA的DNA中应有120个碱基。DNA是双螺旋结构，分子中有两条链。按照碱基互补配对原则，A＝T，G=C，则在双链 DNA分子中，A+C= C+T。所以C+T=60。这道题有一个陷附，即mRNA的60个碱基中，有15个A，25个G，如果把注意力集中在这两个数据上，将无法得到一个确定的答案。

答案　D

　　例题7　假如一个DNA分子含有1000个碱基对，将这个DNA分子放在用³²P标记的脱氧核苷酸的培养液中让其复制一次，则新形成的DNA分子的分子量比原来增加了（　　）

　　　A．1000　　　　　 B．2000 　　　　　　C．500　　　　　 D．无法确定

　　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分子中两条链是均是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

　　例题8　某生态系统森林现存量为35kg／m²，纯生产量是 5460kJ／m²·a，呼吸量占总生产量的45％，问总生产量是多少kJ／m²·a。（　　）

　　A.191100　　　　　　B.5495　　　　　C.9927　　　　　D.19110　　　　 E.12211

　　解析　本题考查的是生态系统的纯生产量、总生产量和呼吸量之间的关系。总生产量=纯生产量+呼吸量，年总生产量与生物的现存量之间没有联系。设总生产量为X，则X＝5460kJ/m·a+X·45％。解得X≈9927kJ／m²·a。

答案　C

　　例题9　在“棉花→棉芽→食蚜蝇→瓢虫→麻雀→鹰”这条食物链中，如果一只食蚜蝇要有5m²生活范围才能满足自身的能量需求，则一只鹰的生活范围至少是（　　）

　　　A.5×10³m²　　　　 B.5×10⁴m²　　　　　 C.5³m²　　　　　 D.5⁴m²

　　解析　按题意分析获取能量的多少与生活范围成正比，生活范围越大，获取的能量就越多。一只鹰的生活范围至少需要多少，就按能量传递效率最高值来计要。按题中提供的食物链来看，食蚜蝇处在第三营养级，鹰处在第六营养级，它们相差3个营养级，所以一只鹰的生活范围至少是5m²÷20％÷20％÷20％=5⁴m²。

答案　D

例题10　SO₂是引起大气污染的主要有害气体之一，我国大气质量标准中规定大气中　 SO₂的最高浓度限值如表13-5。

	浓度限值[mg/(m3空气)]
	一级标准	二级标准	三级标准
每日平均	0.02	0.06	0.10
日平均	0.05	0.15	0.25
任何一次	0.15	0.50	0.70

　　注：“每日平均”为任何一年的日平均浓度值不许超过的限值；“日平均”为任何一日的平均浓度值不许超过的限值；“任何一次”为任何一次采样测定不许超过的浓度限值。

(1)据报道，1952年2月，某城市雾大无风，家庭和工厂排出的烟雾经久不散，大气中SO₂的含量高达3．8mg／(m³空气)，烟尘达4．5mg(m³空气)，居民健康普遍受到危害，4天之内死亡人数约4000人，流经该城市的主要河道也因此而受到污染，引起鱼类死亡。大气中的SO₂将直接危害陆生高等植物的_______组织，大气SO₂超标最容易影响人的_______系统而患疾病，而河流中鱼类的死亡与SO₂造成大气污染所形成_________有关。

(2)某空气污染监测仪是根据SO₂和Br₂水的定量反应来测定空气中的SO₂含量的。反应的溴水来自一个装有酸性（稀硫酸）的KBr溶液的电解池阳极的氧化反应，电解池的阳极室与阴极室是隔开的。当测量某地区空气中SO₂的含量时，一天中作了3次取样监测，每次取样的空气（已除尘）都以3．0×10^-4m³·min^-1的流速进入电解池的阳极室，从电流调示出每次的电流强度分别为8．56×10^-6A，8．12×10^-6A，每次都能够保持电解池中Br₂浓度的恒定并恰好与SO₂完全反应（设空气中不合与溴反应的其他杂质）1个电子电量为　 1．6×10^-19C。写出此监测过程中SO₂的含量有没有达到大气质量标准？

(3)当大气中SO₂污染较严重时，目前有一种降低其危害的方法是用直升机喷撒白垩粉，其化学方程式为_________________。

(4)某火力发电厂所在地有较丰富的碳酸钙矿和菱镁矿，若该发电厂以含硫重油作燃料，请就地取材提出3种化学反应大批量与(3)不同的脱硫方法（用化学方程式表示）:

　　第一种:_____________________________________________。

　　第二种：____________________________________________。

　　第三种：____________________________________________。

(5)某10⁶kw火力发电厂以含硫3．5％的重油为燃料，重油使用量为0．18dm³·kw^-1·h^-1（重油的密度为0．95g·cm^-3），该厂开工率（每年实际运转天数）为80％，对烟气道的脱硫效率为90％，问一年间对烟道气体脱硫回收的SO₂能生成石膏地(CaSO₄·2H₂O)多少吨？

解析　(1)从化学、生物学科中学过有关的基础知识，很容易答出SO₂易破坏植物的叶组织，SO₂最易影响人的呼吸系统，SO₂污染大气形成酸雨，严重时会使湖泊、河流中鱼类等死亡。

(2)根据电解原理可写出电解KBr溶液的化学方程式为：

2KBr+2H₂O2KOH+H₂↑+Br₂

　　再根据SO₂的性质可写出SO₂跟Br₂水反应的化学方程：

Br₂+SO₂+2H₂OH₂SO₄+2HBr

　　根据“能够保持电解池中Br₂浓度恒定并恰好与SO₂完全反应”可知电解产生的Br₂与被SO₂反应所消耗的Br₂的物质的量相等，根据电流计显示的电流强度可计算出每秒钟通过电极的电子的物质的量。当I=8．56A时，n（e）=（8.56×10^-6）／（1．6×10^-19×6．02×10²³）＝8．89×10^-11(mol·s^-1)。

　　根据反应的化学反应式可得出，当电极上有2mol电子通过时就有1molSO₂参加反应，所以大气中SO₂的含量为:(8．89×10^-11×60×64×10³)/(3.0×10^-4×2)=0.57[mg/(m³空气)]。

　　依次可算得当I=9．25×10^-6A时，大气中SO₂的含量为0．61[mg/（m³空气）]；当I=8．12×10^-6时，大气中SO₂的含量为0.55[mg/(m³空气)]。

　　对照标准，虽每次取样的测试结果没有超过0．70mg／[mg/(m³空气)]，但日平均值没有达标，所以从SO₂含量角度看被监测地区的大气没有达到大气质量标准。

(3)联系碳酸和亚硫酸的酸性强弱及亚硫酸盐的还原性就可写出有关的化学方程式：

2SO₂+2CaCO₃+O₂=2CaSO₄+2CO₂

(4)用煅烧石灰石制得生石灰，再制成石灰浆，用石灰浆浊液来吸收SO₂:

2Ca（OH）₂+2SO₂+O₂=2CaSO₄+2H₂O

　　煅烧菱镁矿，制氧化镁，用氧化镁溶液来吸收SO₂：

2Mg（OH）₂+2SO₂+O₂=2MgSO₄+2H₂O

　　用NaOH溶液来吸收，再用石灰使NaOH再生，NaOH溶液可循环使用，消耗掉的是石灰：

2NaOH+SO₂=Na₂SO₄+H₂O　 Na₂SO₄+Ca（O）₂=CaSO₄↓+2NaOH

(5)每2molS从理论上可生成1molCaSO₄·2H₂O，一年按360天计，设可制得CaSO₄·2H₂O的量为X。

　　全年从烟道中脱硫量：

　　0．18dm³·kw^-1·h^-1×10⁶kw×24h×360×80％×O.95g·cm^-3/O³cm³(dm³)^-1×10^-6T·g^-1×3.5%×90%=3.72×10³(t)

　　S　　 ～　　 CaSO₄·2H₂O

　　32　　　　　  172

　　3.72×10³(t)　　x

　　得x=2.0×10⁵t　 CaSO₄·2H₂O

答案　见解析。

【能力训练】

一

一、选择题

　　1．光合作用过程中，每合成一个C₆H₁₂O₆，固定的CO₂分子的数目是（　　）

A．1个　　　　　  B．2个 　　　　 C．4个　　　 D．6个

　　2．玉米的胚进行无氧呼吸，叶肉进行有氧呼吸，若它们均消耗1mol的葡萄糖，那么它们转移到ATP中的能量百分比应是（　　）

A．4．87%　　　　　 B．15．67%　　　　　C．2．13%　　　　　 D．6．85%

　　3．同样消耗1mol的葡萄糖，有氧呼吸的能量转化效率比无氧呼吸转化效率高（　　）

A．20倍　　　　　  B．19倍　　　　　  C．6倍多　　　　　　 D．12．7%

4．甲酵母菌进行有氧呼吸，乙酵母菌进行无氧呼吸，两者消耗了等量的葡萄糖，则它们放出的CO₂和吸收的O₂之比是（　　）

A．1∶2　　　　　　 B．2∶3　　　　 C．3∶4　　　　 D．4∶3

　　5．甲酵母菌进行有氧呼吸，乙酵母菌进行无氧呼吸，两者消耗了等量的葡萄糖，则它们产生的ATP的量之比约为（　　）

A．1∶20　　　　　　　　 B．10∶1　　　　　 C．1∶10　　　　 D．2O∶1

6．现有一瓶酵母菌的葡萄糖液，通入不同浓度的氧气时，其产生的酒精和CO₂的量如图13-3所示，（假定两种呼吸作用产生CO₂的速率相同），在氧浓度为a时发生的情况是（　　）

图13-3

A．100％酵母菌进行发酵　　　　　　　B．30％的酵母菌进行发酵

C．60％的酵母菌进行发酵　　　　 　　D．酵母菌停止发酵

　　7．假设绿色植物光合作用吸收的CO₂总量为1，那么在这些糖全部耗于无氧呼吸的时候，绿色植物对CO₂的吸收量表现为（　　）

A．增加1／3　　　　 B．增加2／3　　 　 C．减少1／3　　　　D．减少2／3

　　8．若用1对雌雄蛙进行人工繁殖，得到了1000只蝌蚪，从理论上推算至少要卵原细胞和精原细胞各多少个？（　　）

A.4000和1000　　　　B．1000和4000　　　C．1000和250　　　D．250和1000

　　9．一只西瓜中共有200粒种子，问发育成这只西瓜所需要的子房数、胚珠数、花粉粒数和精子数分别是（　　）

A．200、200、200、200　　　　　　　　　 B．1、200、200、400

C．100、200、300、400　　　　　　　　　 D．1、200、400、400

　　10．一个患白化病的女性（其父是血友病患者）与一个正常男性（其母是白化病患者）婚配，预测他们所生的子女中发病率是（　　）

A.1　　　　　　 B.1/2　　　　　　　 C.3/4　　　　　　　 D.5/8

　　11．将大肠杆菌的DNA分子用¹⁵N标记，然后将该大肠杆菌移入¹⁴N培养基上，连续培养4代，此时，¹⁵N标记的DNA分子占大肠杆菌DNA分子总量的（　　）

A.1/2　　　　　 B.1/4　　　　　 C.1/8　　　　　 D.1/16

12.双链DNA分子的一个片段中，含有腺瞟呤520个，占碱基总数的20％，那么这个片段中含胞嘧啶（　　）

A．350个　　　　B．420个　　　　C．520个　　　　D．780个

　　13．包含500个脱氧核苷酸对的DNA片段，可以编码的蛋白质种类数可能是（　　）

A.1000⁴　　　　B．4⁵⁰⁰　　　　　  C.4¹⁰⁰⁰　　　　　 D.500⁴

　　14．用¹⁵N标记某噬菌体DNA，然后再侵染细菌，设细菌破裂后共释放出16个噬菌体，这些噬菌体中不含¹⁵N的有（　　）

A.8个　　　 B．16个　　　　　  C．14个　　　　D．32个

　　15．某双链双分子，经3次复制后，所得到的第四代DNA分子中，含有原亲代DNA链的分子数是（　　）

A.1　　　　　　 B．2　　　　　　　　C．3　　　　　　　　D．4

　　16．一个DNA分子中，G和C之和占全部碱基数的46％，又知在该DNA分子的一条链中，A和C分别占碱基数的28％和22％，则该DNA分子的另一条链中，A和C分别占碱基数的（　　）

A.28%、22%　　　　  　　　　　　　　B．22%、28%

C．23%、27%　　　　　　　　　　 D．26%、24%

　　17．已知牛的初级精母细胞中有15个四分体，而牛的体细胞中共有6×10⁹个脱氧核苷酸，假设平均每1000个碱基对中有一基因（双链）。牛的体细胞中有n条染色体，每条染色体上平均有m个基因（双链），则n和m的依次是（　　）

A．30.2×10⁵　　　　 　　　　　 B．60．2×10⁵

C．30．1×10⁵　　　　　　　　　 D．15．4×10⁵

　　18．已知某多肽链的分子量为1．032×10⁴；每个氨基酸的平均分子量为120。每个脱氧核苷酸的平均分子量为300。那么合成该多肽化合物的基因的分子量约为（　　）

A．145548　　　 B．90960　　　　　　　　C．181800　　　　　 D．170928

　　19．让基因型为AABB和aabb的两品种杂交，在其F₂中，选出表现型为Ab的个体，让其连续自交5代，在选育过程中，每一代的表现型为ab的个体均被淘汰，则在第5代中符合理想表现型的能稳定遗传的个体中杂合体还占（　　）

A.　　　　　 B.　　　　　 C.　　　　　 D.

　　20．一个基因平均由1×10³个核苷酸对构成，玉米体细胞中有20条染色体，生殖细胞里的DNA合计约有7×10⁹个核苷酸对，因此每条染色体平均有基因的个数是（不考虑基因区间）（　　）

A.25kg　　　B.125kg C.625kg　　　　 D.3125kg

　　21．有5个营养级的一条食物链，若第五营养级的生物体重增加1kg，理论上至少要消耗第一营养级的生物（　　）

A.3.5×10⁶　　　B.3.5×10⁵　　　C.7×10⁵　　　　D.1.4×10⁶

　　22．在草→食草的昆虫→蜘蛛→蟾蜍→蛇→猫头鹰这条食物链，设流经这条食物链的总能量为100％，按最高效率计算，蟾蜍和猫头鹰所得能量最多分别是（　　）

A．20%和2%　　　　　　　　　　　　B．0.8%和0．032%　　

C．4%和0. 8%　　　　　　　　　　　D．0．4%和 0.0126%

　　23．在一条食物链中，生产者所固定的太阳能为10000千焦，若能量传递效率为10％，那么，第四营养级能同化的能量约为（　　）

A．10千焦　　　 B．100千焦　　　C．1000千焦　　　　 D．10000千焦

　　24．一只白色公羊和一只白色母羊交配生下一只黑色小羊。假如一胎能生3只，3只小羊都是黑色雄羊的几率是（　　）

A.0　　　　　　 B.　　　　　C.　　　　　 D.

　　25．(2000年上海高考试题)由120个碱基组成的DNA分子片段，可因其碱基对组成和序列的不同而携带不同的遗传信息，其种类数最多可达（　　）

A.4¹²⁰　　　　　 B.120⁴　　　　　C.4⁶⁰　　　　　　D.60⁴

　　26．(1998年上海高考试题)酵母菌无氧呼吸产生A摩尔的CO₂。人在正常情况下消耗同样量的葡萄糖，可形成CO₂（　　）

A.2Amol　　　 B.Amol　　　　　 C.6Amol　　　　 D.3Amol

　　27．(2000年广东高考试题)基因型为AaBb这两对基因不连锁的水稻自交，自交后代中两对基因都是纯合的个体占总数的（　　）

A.　　　　　 B.　　　 C.　　　 D.

　　28．(1997年上海高考题)在一个生态系统中，已知初级消费者与次级消费者的个体数量分别为N₁、N₂，个体平均重量分别为M₁、M₂，则下列4项中正确的是（　　）

A.N₁·M₁＞N₂·M₂　　　　　　　B.N₁·M₁=N₂·M₂

C.N₁·M₁＜N₂·M₂　　　　　　　D.N₁·M₁≥N₂·M₂

　　29．(1997年上海高考试题)某二倍体动物有K对染色体，经减数分裂形成遗传信息不同的配子，其种类数为（　　）

A.2^K　　　　B.()^K　　　　 C.K²　　　　　　D.K

　　30．(1999年广东高考试题)已知一段双链DNA分子中，鸟嘌呤所占的比例为20％，由该DNA转录出来的RNA，其胞嘌呤的比例是（　　）

　　A.10%　　　　　 B.20%　　　　　 C.40%　　　　　 D.无法确定

二、非选择题

　　1．1999年11月21日，我国载人航天飞机“神舟”号首次试飞成功，这标志着我国的航天技术已居世界领先地位。在长期的航天飞行中，比较难以解决的问题是宇航员的食物和氧气供应问题。科学家发现，在太空舱内“饲养”小球藻可以很好地解决这个问题。因为小球藻经过光合作用，既可释放氧气，也能合成有机物。在一般光照条件下，每500g小球藻（鲜重）经光合作用每小时可释放氧气224mL（标准状况）。一名宇航员要维持正常的生命活动，每小时需氧化0．25mol的葡萄糖来提供能量。请回答下列有关问题：

(1)在光照条件下，每kg小球藻每小时可产生___________g葡萄糖。

(2)若在航天舱内模拟地球赤道位置的白昼条件，正常情况航天舱内有两位宇航员工作，如果维持宇航员生命活动所需的氧气全部来自小球藻的光合作用，则在太空舱内至少饲养小球藻__________kg。

(3)若宇航员用¹⁸O标记的水来培植小球藻，则经过一段时间后，首先出现含¹⁸O的应是（　　）

　　A．小球藻的光合产物C₆H₁₂O₆　　　　　　　 B．小球藻的呼吸产物CO₂

　　C．宇航员的呼吸产物　　　　　　　　　　 D．宇航员的尿液

2．图13-4是一个测定植物组织(如萌发的种子)呼吸强度的实验装置示意图。呼吸强度是指单位组织在单位时间内吸收O₂或释放CO₂的多少，可用释放CO₂mg/10g组织/小时或吸收O₂mg/10g组织/小时来表示。测定时分实验组和对照组两组，实验组在尼龙小篮中装20g 正在萌发的种子，对照组装有经过煮沸过的20g正在萌发的种子，各瓶内装的Ba(OH)₂溶液的量是相等的，将两组实验装置置于15℃恒温条件下1小时，然后用0.001mol／L浓度的草酸[]溶液对 Ba(OH)₂溶液进行滴定。再将两组实验装置置于25℃恒温度下1小时，重复上述滴定过程。注意在整个实验过程中要不断地进行摇动。滴定时用酚肽指示剂指示。滴定结果如表13-6。

图13-4

表13-6

	15℃	25℃
未煮过的萌发种子	35mL	20mL
煮过的萌发种子	50mL	50mL

　　根据上述内容。试回答下列问题：

(1)在漏斗内装有碱石灰的目的是__________________________。

(2)Ba(OH)₂的作用是_______，在实验过程中要不断摇动的目的是_____________。

(3)请写出此实验过程中除呼吸作用方程式外的两个反应方程式：__________；_____________。

(4)根据上述滴定结果，萌发的种子在15℃时的呼吸强度为释放CO₂__________；在25℃的呼吸强度为释放CO₂________________。

3．将酵母菌接种到一定浓度的淀粉糊溶液中，先在30℃条件下通气培养6小时，等菌体繁殖到一定种群数量时进行如下实验，并回答相关的问题：

图13-5

(1)通气培养可使酵母菌大量繁殖的原因是_________________。

(2)通入不同浓度的氧气，根据实测其产生的酒精和放出的二氧化碳的量精确绘制成如图13-5所示的曲线。你认为在氧浓度为e时，酵母菌通过无氧呼吸分解的葡萄糖占葡萄糖总消耗量的比例为________________。

(3)如果在30℃、1．01×10⁵Pa下再培养6小时，经测定酵母菌吸收199．2mLO₂，放出448．2mLCO₂，对此回答下列问题（假如30℃、1.01×10⁵Pa下的1mol气体的体积是24．gL，相对原子质量：C=12，H=1，O=16，回答量时小数点以下四舍五入）:

①写出在此6小时中，酵母菌以葡萄糖为呼吸基质发生的相关变化的反应方程式：

________________________________________________________________________

　　②在上述反应中产生____________mg酒精。

③在上述反应中________________mg葡萄糖被分解。

4．(1999年上海高考试题)图13-6是测定光合作用速度的仪器。在密闭的小室内，放有一新鲜叶片和二氧化碳缓冲液，缓冲液用以调节小室内CO₂的量，使其浓度保持在0．03％，小室内气体体积的变化可根据毛细管内水柱的移动距离测得。在不同强度光照条件下，测得小室内气体体积如表13-7所示（表中气体体积的单位是微升/平方厘米叶面积／分。“+”表示增加，“-”表示减少。光强度单位为千勒克司）。

图13-6

表　13-7

光强光	0	5	10	20	30	40
气体体积	-0.25	+0.5	+1.2	+1.7	+1.7	+1.7

请回答：

(1)光强度为0时，小室内减少的气体是____________，减少的原因是___________。

(2)光强度增加时，小室内增加的气体是____________，增加的原因是____________。

(3)为了防止光照引起小室内气体的物理性膨胀或收缩所造成的误差，必须要有对照，并对实验结果进行校正。那么对照组小室内应放置（　　）

A.同样大小新鲜叶片和水

　　B．同样大小死叶片和缓冲溶液

　　C．同样大小纸片和水

D．同样大小死叶片和水

(4)请据表中数据，在图13-7方格内绘制O₂生成总量和光强度间关系曲线。

图13-7

　　5．(1999年广东高考试题)将某绿色植物的叶片，放在特定的实验装置中，研究在10℃、20℃的温度下，分别置于5000勒克斯、20000勒克斯光照和黑暗条件下的光合作用和呼吸作用。结果如图13-8所示。请回答：

(1)该叶片的呼吸速率在20℃下是10℃下的__________倍。

(2)该叶片在10℃、5000勒克斯的光照条件下，每小时光合作用所产生的氧气量是______mg。

　　（3）该叶片在20℃、20000勒克斯光照条件下，如果光合作用合成的有机物都是葡萄糖，每小时产生的葡萄糖为__________mg。

6．(1997年上海高考试题)为了说明近亲结婚的危害性，某医生向学员讲解了图13-9所示的有白化病和色盲两种遗传病的家族系谱图。设白化病的致病基因为a，色盲的致病基因为b。请回答：

图13-9

(1)写出下列个体可能的基因型：Ⅲ-8__________；Ⅲ-10_________。

(2)若Ⅲ-8和Ⅲ-10结婚，生育子女中只患白化病或色盲一种遗传病的概率是______。

(3)若Ⅲ-9和Ⅲ-7结婚，子女中可能患的遗传病是______，发病的概率是_______。

7．(1999年上海高考题)图13-10是某湖泊生态系统能量流动的定量分析图解。图中A、B、C代表3个营养级，数字均为实际测得的能量数，单位为百万千焦。已知该生态系统受到的太阳辐射为118872百万千焦。但其中118761百万千焦的能量未被利用。请回答：

图13-10

(1)请将流经该生态系统的总能量数填写在图中的方框内，这部分能量是________所固定的太阳能

(2)能量从第一营养级到第二营养级的转化效率为_________％，从第二营养级到第三营养级的转化效率为___________％。

(3)次级消费者通过异化作用消耗的能量占其同化作用所得到能量的百分比是_____。

(4)由图可知，下个营养级不能得到上个营养级的全部能量，原因有：①各营养级生物体内的大量能量被_________；②其次是上个营养级的部分能量_________；③还有少数能量被___________利用。

二

一、选择题

　　1．假如某种遗传病是由位于X染色体上的显性基因控制的，已知该病在男性中的发病率为7％，那么在女性中的发病率为（　　）

A．14%　　　　B．7%　　　　 C．13．5%　　　　　 D．25%

　　2．一个由n条肽链组成的蛋白质分子共有m个氨基酸，该蛋白质分子完全水解共需水分子（　　）

A.n个　　　　　 B.m个　　　　　 C．（m+n）个　　　　 D．（m-n）个

　　3．在草→食草昆虫→蛙→蛇这条食物链中，假如蛇的群体重量为100kg，则食草昆虫的重量大约应有（　　）

A．1000kg　　 　B．5000kg 　　 C．2000kg　　　　　D．10000kg

　　4．一对血液正常的夫妇，他们的父母也正常，但其第一个孩子出现了血友病，则以后所生子女中，儿子和女儿的血友病的发病率分别为（　　）

A.100%、100%　　　　B．50%、50%　 　　　C．50％、0　　　　D．0、50%

　　5．在对人类遗传病的调查中发现，男性中色盲的发病率为7％，据此推测，色盲在女性中的发病率为（　　）

A．7%　　　　　 B.1%　　　　　　　　　　C.0.49%　　　　　　 D.无法确定

　　6．将具有一对等位基因的杂合体，连续自交3次，在F₃代中纯合体比例为（　　）

A.　　　　　　　　B.　　　　　　C.　　　　　　　 D.

　　7．某种热带植物的细胞有丝分裂的后期有36个着丝点，那么，这种植物的细胞在减数分裂的后期有着丝点（　　）

A．9个　　　B．18个 　　　　　 C．36个　　　　　　 D．72个

　　8．高杆抗锈病小麦(DDTT)与矮杆不抗锈病小麦(ddtt)杂交，F₁自交后，将F₂中的全部矮杆抗锈病小麦种子再种植（自交），按自由组合规律在F₃中的960株中能稳定遗传的矮杆抗锈病的株数是（　　）

A．480　　　 B．450　　　　　　 C．320　　　　　　  D．160

　　9．果蝇的每对染色体上各有一对杂合的基因，在其精子中全部是隐性基因的几率是（　　）

A.　　　　　　B.　　　　C.　　　　　　D.

10．白色盘状与黄色球状南瓜杂交，F₁全是白色盘状南瓜，F₂杂合白色球状南瓜有　 4000株，问纯合黄色盘状南瓜有（　　）

A.4000株　　　　 B．2000株　　　　C．1000株　　　　 D．3000株

　　11.分析一个 DNA分子时，发现30％的脱氧核着酸含有腺瞟呤，由此可知该分子中一条链上，鸟瞟呤含量的最大值可占此链碱基总数的（　　）

A.20%　　　　　 B.30%　　　 C.40%　　　 D.70%

　　12.10mol葡萄糖彻底氧化分解生成的水，若全部被绿色植物用于光合作用，则可以产生氧气（　　）

A．10mol　　　　　　B．30mol　　C．60mol　　 D.120mol

　　13．假设宇宙空间站内的绿色积累了240mol氧气，这些氧气可供宇航员分解多少葡萄糖？又大约有多少能量储存到ATP中去（　　）

A.40mol　50160kJ　　　　　　　　　　　　B.40mol　28675kJ

C.240mol　50160kJ　　　　　　　　　 D.240mol　28675kJ

　　14．1mol葡萄糖在人体内彻底氧化分解，可以形成38个ATP分子。如果某人吸入12mol的O₂，彻底氧化分解葡萄糖，可以形成ATh分子个数是（　　）

　　A.38　　　　　　　　B.76　　　　　　C.152　　　　　 D.456

　　15．酵母菌进行有氧呼吸和酒精发酵时分解葡萄糖，如当两种作用可产生等量的二氧化碳，那么两种作用消耗葡萄糖之比是（　　）

A.1∶2　　　B.2∶1　　　　　C.1∶3　　　　　D.3∶1

　　16．玉米的体细胞中含有20条染色体，在正常情况下，它的卵细胞、胚细胞、胚乳细胞、珠被细胞所含的染色体数依次是（　　）

A.10、20、20 、20　　　　　 　　　　B.10、20、30、20

C.10、20、10、20　　　　　　　　　　　　D.10、30、30、20

　　17．若玉米的2000个精子全部参与受精作用，受精卵又全部发育，最多能形成多少个玉米粒（　　）

A.1000　　　　　　　B.2000　　　　　　　C.3000　　　　　　　D.4000

　　18．把圆皮豌豆和皱皮豌豆杂交，F₁全是圆皮豌豆，F₁自交，F₂中有皱皮豌豆1861株，种皮圆滑的豌豆应有（　　）

A．481　　　　　　　B．617　　　　　　　C．1851　　　　　　 D．5553

　　19．一只杂合的黑色豚鼠，产生200万个精细胞，这些精细胞中约有多少含有白色的隐性基因（　　）

A．50万　　　　　 B．100万　　　　　　 C．150万　　　　　　 D．200万

20．由于“赤潮”的影响，一条4千克重的杂食性海洋鱼死亡，假如此杂食鱼的食物有来自植物、来自草食鱼类、来自以草食鱼类为食的小型肉食性鱼类，按能量流动效率20％计算，该杂食性鱼从出生到死亡，共需海洋植物（　　）

A.120千克　　　 B．160千克　　　　　 C．60千克　　　　　 D．100千克

21．在一个DNA分子片段中有200个碱基对，其中腺嘌呤有90个。因此在这个DNA片段中含有游离的磷酸基的数目和氢键的数目依次为（　　）

A．200和400个　 　　　 　　 B．2个和510 个

C．2个和400个　　　　 　　 D．44个和510个

　　22．在一个DNA分子中，腺瞟呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基总数的42％，若其中一条链中的胞嘧啶占该链碱基总数的24％，胸腺嘧啶占30％，那么在其互补链上，胞嘧啶和胸腺嘧啶分别占（　　）

A．12%、34%　　 B.21%、24%　　　C.34%、12%　　　D.58%、30%

　　23．把培养在含轻氮（¹⁴N）环境中的细菌，转移到含重氮（¹⁵N）环境中培养相当于复制一次，然后放回原来的环境中培养相当于连续复制两次后，细菌DNA组成分析表明（　　）

A．轻氮型，中间型　　　　　　　B.轻氮型,中间型

C.中间型，重氮型　　　　　　　 D.轻氮型,中间型

　　24．合成某蛋白质时，有1000个转运RNA参加，那么指导该蛋白质合成的基因至少有脱氧核苷酸（　　）

A.1000个　　　　　　B.3000个　　　　　　C.6000个　　　　　　D.12000个

　　25．在对某地麻雀和种群调查中，第一次捕获了50只麻雀，将这些麻雀腿上套上标志环并放掉，数日后又捕获麻雀40只，其中有标志环的为5只。请计算，该地约有麻雀（　　）

A.2000只　　　　　　B.400只　　　　 C.200只 　　　　　　　　D.500只

　　26．(1995年上海高考试题)某生物精原细胞的染色体上有2n个基因，DNA含量为6．4c(单位)，则该生物肝细胞的染色体上含有基因数和DNA含量为（　　）

A.n和3.2c　　　B.2n和6.4c　　　　 C.2n和3.2c　　　　 D.4n和12.8c

　　27．（1994年全国高考试题）某动物的卵原细胞有6条染色体，在初级卵母细胞中出现四分体时的着丝点数和四分体数分别是（　　）

A．6和 12　　　　  B．6和 3　　　　C．12和 6　　　　  D．12和 12

　　28．(1998年上海高考试题)将具有一对等位基因的杂合体，逐代自交3次，在F3代中微体比例为（　　）

A.　　　　　　　　　　B.　　　　　　C.　　　　　　　 D.

　　29．(1998年上海高考试题)将基因型为AaBbCc和AABbCc的向日葵杂交，按基因自由组合规律，后代中基因型为AABBCC的个体比例应为（　　）

A.　　　　　　　　　　B.　　　　　 C.　　　　　　　 D.

　　30．(1996年上海高考试题)已知某物种的细胞中含有26个DNA分子，其中有2个DNA分子各含有24000个碱基，由这两个DNA分子所控制合成的多肽链中，最多含有氨基酸（　　）

A.8000种　　　　　　B.4000种　　　　　　C.16000种　　　　　 D.20种

二、非选择题

1.将一株植物置于密闭的容器中，用红外测量仪进行测量，测量时间均为1小时。测定时的条件和结果如表13-8。（数据均在标准状况下测得。单位：mL）

对其结果仔细分析后回答下列问题：

表　13-8

	在充分光照下		暗处
	15℃	25℃	15℃	25℃
CO2减少量	22.4	56.0	-	-
CO2增加量	-	-	11.2	22.4

(1)在25℃条件下，这株植物在充分光照下1小时总共制造葡萄糖____________。

(2)在25℃条件下，这株植物在充分光照下1小时积累的有机物都是葡萄糖，则积累葡萄糖_____________？

(3)如果一天有10小时充分光照，其余时间在黑暗下度过且昼夜温度均为25℃，假定积累的有机物都是葡萄糖，则积累葡萄糖___________？

(4)如果光照时的温度为25℃，光照时间10小时，黑暗下温度为15℃，则一昼夜积累葡萄糖_______________。

(5)根据你的计算，解释种在新疆吐鲁番地区的西瓜比种在江苏的甜的原因是

___________________________________________________________________

  　2．蛋白质是由许多氨基酸按一定顺序首尾相连形成的。就有关蛋白质的知识回答下列问题：

(1)某蛋白质分子由481个氨基酸构成的四条肽链组成，该蛋白质分子共有多少个肽键？

(2)控制合成该蛋白质分子的基因中至少有多少个脱氧核苷酸？

(3)氨基酸在细胞内的分解可在有氧或无氧条件下进行。在氧气不充分条件下脱去氨基；在氧气充分的条件下脱去氨基和碳，生成CO₂。试以丙酸为例写出两种条件下的反应方程式。

3．在葡萄糖溶液中加入酵母菌悬浊液，在30℃、1．01×10⁵Pa下培养6小时，吸收99．6mLO₂，放出224．1mLCO₂，对此回答下列问题（假如30℃、1．01×10⁵Pa下的1mol气体的体积是24．9L，相对原子质量：C＝12，H＝1，O＝16，回答量时小数点以下四舍五入）:

(1)以葡萄糖为呼吸基质发生两种化学变化，分别写出两种表示反应最初产物和最终产物的化学反应方程式。

(2)在上述反应中产生多少mg酒精？

(3)在上述反应中多少mg葡萄糖被分解？

4．(1998年上海高考试题)图13-11是在一定的CO₂浓度和温度条件下，某阳性植物和阴性植物叶受光强度和光合作用合成量（用CO₂的吸收量表示）的关系图。请据图回答：

图13-11

(1)曲线B所表示的是________植物的受光强度和光合作用合成量的关系。

(2)a、b由点表示___________________。

(3)叶面积为25cm²的阳性植物叶片，在光强度为Y时每小时的光合作用合成量为______mg。

(4)将该阳性植物叶片先在光强度为X的条件下放置若干时间，然后放于暗处（光强度为Q时）12小时，要使此时叶的干物质量与照前一样，则需光照_________小时。

(5)在同等条件下，阳性植物呼吸作用的强度比阴性植物_________。

　　5．(1999年上海高考试题)控制甜豌豆的花色与花粉粒形状的基因间有较强的连锁关系。已知红花基因(b)与长花粉粒基因(R)之间的交换值为12％，现用红花长花粉粒(bbRR)亲本与紫花圆花粉粒(BBrr)亲本杂交得F₁，F₁自变得F₂。请回答：

(1)F₁的基因型是_________________。

(2)F₂中出现红花个体的概率是___________。

(3)F₂中出现纯种紫花长花粉粒个体的概率是___________。

(4)若要F₂中出现9株纯种紫花长花粉粒植株，F₂群体至少应种_________株。

6．(2000年上海高考题)图13-12是某生态系统中食物网简图。图中甲至庚代表各种不同的生物。请据图分析回答：

图13-12

(1)此生态系统中作为生产者的生物是________；作为次级消费者的生物是________。

(2)若此生态系统受到重金属盐污染，那么在体内积存金属污染物最多的生物是____。

(3)生物甲与己的关系是___________。

(4)该生态系统只表示了部分成分，图中未表示的成分有__________。

(5)已知各营养级之间的能量转化效率均为10％，若一种生物摄食两种下一营养级的生物，且它们被摄食的生物量相等，则丁每增加10kg生物量，需消耗生产者_________kg。

7．(1998年上海高考试题)将10mL酵母液放在适宜温度下培养，并于不同时间内等量均匀取样4次，分别测定样品中酵母菌的数量和pH值，结果如表13-9。请分析回答：

表　13-9

样品	酵母菌数量(个/立方毫米)	pH
1	1210	4.8
2	820	5.4
3	1210	3.7
4	1000	5.0

(1)表中样品的取样先后次序为_______________。

(2)对酵母菌而言，10mL该培养液的环境负荷量为____________个。

(3)若第5次均匀取样时，样品中的酵母菌数量为760个／立方毫米，产生这一结果的原因是_________________________________________。

参考答案

能力训练一

一、选择题

1.D　2.A　3.D  4.D　5.D　6.C  7.C　8.C　9.B  10.D　11.C　12.D　13.B　14,C　15.B　16.D　17.C　18.D　19.A　20.C　21.C　22.B　23.B　24.B　25.C　26.D　27.B　28.A　29.A　30.D

二、非选择题

1.（1）0.6　（2）600　（3）B　

2.（1）吸收进入瓶内的空气中的CO₂　（2）吸收CO₂防止在Ba（OH）₂溶液液面上结有BaCO₃薄膜影响对CO₂的吸收　（3）Ba(OH)₂+H₂CO₃　BaCO₃↓+2H₂O　　 Ba(OH)₂+H₂C₂O₄　　 BaC₂O₄↓+2H₂O　（4）0.33mg/10g组织/小时　0.66mg/16g组织/小时　3.（1）有氧呼吸释放能量多，有利于繁殖 （2）60% （3）①C₆H₁₂O₆2C₂H₅OH+2CO₂+能量　C₆H₁₂O₆+6O₂+6H₂O6CO₂+12H₂O+能量　②460　③1140　4.（1）被叶片呼吸作用沙耗　(2)O₂　叶片光合作用产生O₂　（3）B　（4）如右图　5.（1）3　 （2）4　（3）7.03　6.（1）aaX^BX^b或aaX^BX^B  AAX^bY或AaX^bY　（2）5/12　1/12　（3）白化病、色盲5/12　7.（1）生产者　（2）13.5　20  （3）60%　（4）呼吸作用消耗　未被下一个营养级利用　分解者

能力训练二

一、选择题

1.C　2.D　3.B  4.C　5.C　6.B  7.B　8.A　9.D  10.B　11.C　12.C　13.A　14.B　15.C　16.B　17.A　18.D　19.B　20.B　21.B　22.C　23.A　24.C　25.B　26.B　27.C　28.B　29.C　30.D

二、非选择题

1.（1）0.105g　（2）0.075g　（3）0.33g　（4）0.54g  （5）新疆的吐鲁番地区是沙漠中的绿洲，属于沙漠性气候，日夜温差比江苏大，有利于有机物的积累，特别是糖的积累，各界的糖多所以特别甜。

2.（1）477　（2）2886　（3）两方程式为：

氧气不足时：

　　　　　　 NH₂

　　　　　　

　　　　2CH₃CHCOOH+O₂→2CH₃COCOOH+NH₃

氧气充足时：NH₂

　　　　　

　　　 CH₃CHCOOH+O₂→CH₃COOH+NH₃+CO₂

3.（1）C₆H₁₂O₆→2C₂H₅OH+2CO₂+能量

　　　 C₆H₁₂O₆+6O₂+6H₂O→6CO₂+12H₂O+能量

（2）230mg　（3）690mg　4.（1）阴性　（2）阳性植物和阴性植物光合作用合成量与呼吸作用所消耗有机物的量相等　（3）3

　　　　　　　　　　　　　　 b　 R

　　　　　　　　　　　　  　　　 　

（4）6　（5）大　 5.（1）　　　　 　 　（2）1/4　（3）0.36%　（4）2500　

B　 r

6.　　　 戊　甲、乙、丁　（2）丙  （3）捕食和竞争　（4）非生物物质和能量均分解者　（5）3250g  7.（1）样品　4.样品　1.样品3　 （2）1.21×10⁷　（3）营养成分耗尽，部分酵母菌死亡并解体