六、数据计算类
1．某基因含有b个碱基对，由该基因控制合成的蛋白质含有n条肽链，已知该蛋白质的相对分子质量为m，则形成该蛋白质的氨基酸的平均相对分子质量最小为( )
A．(m＋6b－9n)/3 B．m/3
C．(3m＋18b－54n)/b D．(b/3－m)×18
2．将某种绿色植物的叶片放在特定的实验装置中，研究其在10 ℃、20 ℃的温度条件下，分别置于5 klx、10 klx光照和黑暗条件下的光合作用和细胞呼吸，结果如图。据图所做的推测中，正确的是( )
A．该叶片在20 ℃、10 klx的光照强度下，每小时光合作用固定的CO2量约是8.25 mg
B．该叶片在5 klx光照强度下，10 ℃时积累的有机物比20 ℃时的少
C．该叶片在10 ℃、5 klx的光照强度下，每小时光合作用所产生的O2量是3 mg
D．通过实验可知，叶片的净光合速率与温度和光照强度均成正比
3．假设马(2n＝64)的毛长由一对等位基因控制且长毛对短毛是显性。某杂合体所有成熟的初级卵母细胞中共有16个控制毛长度的基因，共有a条染色体，则经减数分裂后，最多能形成b个含控制短毛基因的卵细胞；这些卵细胞中含有c种核苷酸。则a、b、c分别为( )
A．64、4、5 B．128、8、4
C．256、8、4 D．256、4、8
4．假设一个双链均被32P标记的噬菌体DNA由1 500个碱基对组成，其中腺嘌呤占全部碱基的15%。用这个噬菌体侵染仅含31P的大肠杆菌，共释放出50个子代噬菌体。下列叙述不正确的是( )
A．该噬菌体产生子代噬菌体的过程中共消耗鸟嘌呤51 450个
B．噬菌体中DNA控制合成的蛋白质中最多含有500个氨基酸
C．含32P与只含31P的子代噬菌体的比例为1∶49
D．子代噬菌体的核酸中嘌呤和嘧啶含量相等
5．如图为细胞内某基因(15N标记)结构示意图，A占全部碱基的30%。下列说法错误的是( )
A．该基因中不可能含有S元素
B．该基因中碱基(C＋G)/(A＋T)的值为3∶2
C．限制性核酸内切酶可作用于①部分
D．将该基因置于14N培养液中复制2次后，含15N的DNA分子占1/2
6．现将含有两对同源染色体且核DNA都已用32P标记的一个细胞，放在不含32P的培养基中培养，若该细胞连续进行4次有丝分裂，则含32P的子细胞数量最少和最多分别是(不考虑交叉互换)( )
A．2,16 B．2,8
C．4,8 D．4,16
7．(原创题)假设羚羊种群中雌雄个体数量相等且足够大，该种群中仅有Bbdd和BBdd两种基因型的个体，且雌雄个体中两种基因型个体的比例均为Bbdd∶BBdd＝1∶2，雌雄个体间随机交配，则子代中杂合子的比例为(没有基因突变的发生)( )
A．3/8 B．5/8
C．13/18 D．5/18
8. 在黑腹果蝇(2n＝8)中，缺失一条点状染色体的个体(单体，如图所示)仍可以存活，而且能够繁殖后代，若两条点状染色体均缺失则不能存活。若选这样的黑腹果蝇单体相互交配，其后代为单体的比例为( )
A．1 B．1/2
C．1/3 D．2/3
9．某种常染色体上的隐性遗传病在人群中的发病率为。有1对夫妇均正常，其中一方的母亲是该病患者，请问，这对夫妇的子女患该种遗传病的可能性有多大( )
A. B.
C. D.
10．如图为某家族两种疾病的遗传系谱，其中Ⅲ3只携带甲病致病基因，以下分析不正确的是(不考虑变异)( )
A．两种致病基因均位于常染色体上
B．Ⅱ2和Ⅱ3的基因型相同
C．Ⅲ5同时携带两种致病基因的概率是4/9
D．Ⅲ2和Ⅲ3再生一个男孩，正常的概率是5/6
11．(2014·山东师大附中四模)某植物种群中，AA基因型个体占30%，aa基因型个体占20%。若该种群植物自交，后代中AA、aa基因型个体出现的频率以及该植物的A、a基因频率分别为( )
A．55% 45% 55% 45%
B．42.5% 32.5% 55% 45%
C．55% 45% 45% 55%
D．42.5% 32.5% 45% 55%
12．某弃耕地的主要食物链是植物→田鼠→鼬。某生态学家对此食物链的能量流动进行了研究，结果如表所示，单位是J/(hm2·a)。下列说法错误的是( )
植物
田鼠
鼬
固定的
太阳能
摄入量
同化量
呼吸量
摄入量
同化量
呼吸量
2.45×
1011
1.05×
109
7.50×
108
7.15×
108
2.44×
107
2.25×
107
2.18×
107
A.能量从田鼠传递到鼬的效率是3%
B．流经这个生态系统的总能量是2.45×1011 J/(hm2·a)
C．第一次捕获并标记40只田鼠，第二次捕获30只，其中被标记的有15只，该种群密度是80只
D．流入某一营养级的能量不可能百分之百地流到下一营养级
13．已知某闭花受粉植物高茎对矮茎为显性、红花对白花为显性，两对性状独立遗传。用纯合的高茎红花与矮茎白花杂交，F1自交，播种所有的F2。假定所有的F2植株都能成活。
(1)假定每株F2自交收获的种子数量相等，且F3符合遗传的基本规律。从理论上讲F3中表现白花植株的比例为________。
(2)F2植株开花时，拔掉白花植株，假定剩余的每株F2自交收获的种子数量相等，且F3符合遗传的基本规律。从理论上讲F3中表现白花植株的比例为________。
(3)F2植株开花时，随机拔掉1/2的红花植株，假定剩余的每株F2自交收获的种子数量相等，且F3符合遗传的基本规律。从理论上讲F3中表现白花植株的比例为________，F3中表现型及比例为_________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
14．(2014·河北石家庄一模)果皮色泽是柑桔果实外观的主要性状之一。为探明柑桔果皮色泽的遗传特点。研究人员利用果皮颜色为黄色、红色和橙色的三种类型植株进行杂交实验，并对子代果皮颜色进行了调查测定和统计分析，实验结果如下：
实验甲：黄色×黄色→黄色；实验乙：橙色×橙色→橙色∶黄色＝3∶1；实验丙：红色×黄色→红色∶橙色∶黄色＝1∶6∶1；实验丁：橙色×红色→红色∶橙色∶黄色＝3∶12∶1。请分析并回答：
(1)上述柑桔的果皮色泽遗传受________对等位基因控制，且遵循________________定律。
(2)根据杂交组合________可以判断出________色是隐性性状。
(3)柑桔的果皮色泽由一对等位基因控制用A、a表示，由两对等位基因控制用A、a和B、b表示，…… 以此类推，则实验丙中亲代红色柑桔的基因型是________，其自交后代的表现型及其比例为_________________________________________________。
(4)实验丙中子代的橙色柑桔的基因型有________种。
15．(2014·广东茂名一模)如图1为信息传递过程的某个阶段，图2为某家族的遗传图谱。请据图回答下列问题：
(1)图1中，由①到②表示的遗传信息传递过程是________________；如用PCR扩增此段DNA序列，需加入引物。引物的作用是_________________________________________。
(2)若②中尿嘧啶和腺嘌呤之和占42%，则相应的①分子片断中胞嘧啶占________。
(3)若有一亲代DNA上某个碱基对发生改变，则其子代的性状不一定发生改变。请根据所学知识作出两种合理的解释：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________。
(4)图2为某家系遗传病图谱(甲病基因用A、a表示，乙病基因B、b表示)，其中一种是伴性遗传病。据图回答：
①甲病是________________遗传病。
②Ⅱ2的基因型是________________，若Ⅲ4与Ⅲ5结婚，生育一患两种病孩子的概率是____________。
16．(2014·陕西第一次联考)某农田生态系统的食物链主要为“水稻→化螟→麻雀”，某研究人员对该食物链的能量流动进行了研究，结果如下表[单位：J/(hm2·a)]。请分析回答下列问题：
水稻
化螟
麻雀
摄入量
同化量
呼吸量
摄入量
同化量
呼吸量
固定的太阳能
2.45×1011
1.05×109
7.15×108
7.01×108
3.11×107
2.81×107
2.18×107
(1)流经该生态系统的总能量是________J/(hm2·a)。能量从第二营养级传递到第三营养级的效率约为________。
(2)化螟的呼吸量即用于化螟的________作用以________的形式散失的能量。用于化螟的生长、发育和繁殖等生命活动的能量为________J/(hm2·a)。
(3)在研究能量流动时，对麻雀可以采用标志重捕法调查其种群密度。在1 hm2范围内，第一次捕获并标志40只，第二次捕获30只，其中有标志的12只，则该种群密度是________只/hm2。如果被标志的个体中有部分个体的标志脱落，则可能导致调查的结果________。
(4)在农田生态系统中，不属于食物链的组成成分还有____________________________。
(5)农田属于湿地，在维持小气候以及水源净化、空气净化中有着重要的作用。这体现了生物多样性的________价值。
六、数据计算类
1．解析：选C。由基因含有b个碱基对，可知由该基因控制合成的蛋白质中氨基酸最多有b/3个。假设氨基酸的平均相对分子质量为a，则有如下关系：m＝a×b/3－18(b/3－n)，则a＝(3m＋18b－54n)/b。
2．解析：选A。叶片在20 ℃、10 klx时，每小时光合作用固定的CO2量是(10＋2)/2×(44/32)＝8.25 mg；在5 klx光照强度下，10 ℃时积累的有机物比20 ℃时的多；在10 ℃、5 klx的光照强度下每小时光合作用所产生的O2量是(6＋1)/2＝3.5 mg；净光合速率与植物细胞的呼吸速率和光合速率有关，仅就图中曲线而言，不能得出净光合速率与温度和光照强度的关系。
3．解析：选D。正常情况下，一个成熟的初级卵母细胞中DNA经过复制后，应含有4个控制毛长度的基因，根据题中信息“某杂合体所有成熟的初级卵母细胞中共有16个控制毛长度的基因”可知该杂合体共有4个初级卵母细胞，共有染色体64×4＝256(条)，最多能形成4个含控制短毛基因的卵细胞；卵细胞中含有DNA和RNA两种核酸，即含有8种核苷酸。
4．解析：选C。由于腺嘌呤占全部碱基的15%，所以鸟嘌呤占35%，每个DNA分子中含鸟嘌呤1 500×2×35%＝1 050(个)，产生50个子代噬菌体共消耗鸟嘌呤1 050×49＝51 450(个)；噬菌体的DNA中含有3 000个碱基，其转录出来的RNA含有1 500个碱基，以该RNA为模板翻译出来的蛋白质最多含有500个氨基酸；噬菌体侵染后，释放出的50个子代噬菌体中含有32P和只含31P的子代噬菌体分别是2个和48个，其比例为1∶24。
5．解析：选B。基因是有遗传效应的DNA片段，其元素组成是C、H、O、N、P，因此不可能含有S元素；根据碱基互补配对原则，A＝T，均占全部碱基的30%，G＝C，均占全部碱基的20%，因此该基因中碱基(C＋G)/(A＋T)的值为2∶3；限制性核酸内切酶可识别DNA中特定的核苷酸序列，并在特定的切点切割DNA分子，可作用于①部位；将该基因置于14N培养液中复制2次后，含15N的DNA分子占1/2。
6．解析：选B。DNA复制和细胞分裂是高中生物教材中较难的两个知识点，也是历年来各种考试命题的焦点。本题涉及细胞有丝分裂，染色体、染色单体和DNA之间的关系等。采用绘图法可以很方便快捷地解决这类问题。不少学生由于对教材中相关知识理解不到位，导致该类型题失分。两对同源染色体含32P的DNA单链有8条，复制形成的每条染色单体都有一条DNA单链被32P标记，第一次分裂后形成的两个细胞都含有32P标记的四条单链，每个细胞再经过连续3次有丝分裂，带有32P的四条单链随机进入到8个子细胞中，因此含32P的细胞最少是2个，最多是8个。
7．解析：选D。题设条件下，可用基因频率进行相关计算。雌雄个体中两种基因型的比例均为Bbdd∶BBdd＝1∶2，由此可推断雌雄个体中d的基因频率为1，可以不考虑，B的基因频率为(1/3÷2＋2/3)＝5/6，则b的基因频率为(1－5/6)＝1/6。子代中杂合子基因型为Bbdd，该基因型频率为2×(1/6×5/6)＝5/18。
8．解析：选D。后代中含有不同数量点状染色体的比例为两条∶一条∶缺失＝1∶2∶1，又因为缺失的个体不能存活，所以D正确。
9．解析：选D。一般人群中发病率为，设其病人基因型为aa，则a配子的频率为，A配子的频率为1－＝。由下表知人群随机婚配时基因型AA和Aa的频率分别为：AA＝()2，Aa＝2××。则在正常人群中Aa的概率为：[2××]÷[()2＋2××]＝，即这对夫妇的男方基因型为Aa的概率为。因此，他们生出有病孩子的概率为：×＝。
精子
卵细胞
A()
a()
A()
AA[()×()]
Aa[()×()]
a()
Aa[()×()]
aa[()×()]
10.解析：选B。假设控制甲病的基因为A或a、控制乙病的基因为B或b。由Ⅰ1和Ⅰ2生出患甲病的女孩Ⅱ5，可判断甲病为常染色体隐性遗传病；由Ⅱ1和Ⅱ2生出患乙病的女孩Ⅲ2，可判断乙病为常染色体隐性遗传病，A项正确。Ⅱ1和Ⅱ2的基因型为AaBb，Ⅱ3的基因型可能为AABB、AABb、AaBB、AaBb，B项错误。Ⅲ5为Aa的概率为2/3，为Bb的概率为2/3，同时携带两种致病基因(AaBb)的概率为2/3×2/3＝4/9，C项正确。Ⅲ2的基因型为AAbb(1/3)、Aabb(2/3)，Ⅲ3的基因型为AaBB，Ⅲ2和Ⅲ3再生一个男孩，正常(A_B_)的概率为1－2/3×1/4＝5/6，D项正确。
11．解析：选B。若该种群植物自交，后代中AA的基因型频率为30%＋50%×1/4＝42.5%，aa的基因型频率为20%＋50%×1/4＝32.5%，自交不会改变基因频率，故A的基因频率为30%＋50%×1/2＝55%，同理，a的基因频率为45%，B正确。
12．解析：选C。能量由田鼠传递到鼬的效率是(2.25×107)÷(7.50×108)≈3%。流经这个生态系统的总能量是生产者固定的太阳能，即2.45×1011 J/(hm2·a)。该种群数量为(30×40)/15＝80(只)。流入某一营养级的能量主要有以下去向：一部分通过该营养级的呼吸作用散失了；一部分作为排出物、遗体或残枝败叶不能进入下一营养级，而被分解者利用；还有一部分未能进入下一营养级(未被捕食)。所以流入某一营养级的能量不可能百分之百地流到下一营养级。
13．解析：依据题干信息，设高茎基因为A、矮茎基因为a；红花基因为B、白花基因为b。(1)理论上F2中出现的基因型及所占比例分别为1/4BB、1/2Bb、1/4bb，F2自交，基因型为Bb的个体自交可以得到1/4bb，基因型为bb的个体自交仍为bb，所以理论上得到的F3中表现白花植株的比例为1/2×1/4＋1/4＝3/8。(2)未拔掉所有的白花植株前，F2中植株的基因型及所占比例分别为1/4BB、1/2Bb、1/4bb，拔掉所有的白花植株后，F2中红花植株的基因型及所占比例为1/3BB、2/3Bb，由于只有杂合红花植株(2/3Bb)才能自交产生白花植株，所以F3中表现白花植株的比例为2/3×1/4＝1/6。(3)未拔掉1/2红花植株前，F2中基因型及所占比例分别为1/4BB、1/2Bb、1/4bb，随机拔掉1/2红花植株后，F2代中控制花色的基因型及所占比例分别为1/5BB、2/5Bb、2/5bb(原始数据1/8BB、1/4Bb、1/4bb，重新规划整体为1后分母为5)，理论上讲F3中表现白花植株的比例为2/5×1/4＋2/5＝1/2；再根据高茎和矮茎的比例[F3中高茎占5/8(1/4＋1/2×3/4)，矮茎占3/8(1/4＋1/2×1/4)]，推算出F3中表现型及比例为高茎红花(5/8×1/2＝5/16)∶高茎白花(5/8×1/2＝5/16)∶矮茎红花(3/8×1/2＝3/16)∶矮茎白花(3/8×1/2＝3/16)＝5∶5∶3∶3。
答案：(1)3/8 (2)1/6 (3)1/2 高茎红花∶高茎白花∶矮茎红花∶矮茎白花＝5∶5∶3∶3
14．解析：(1)实验甲说明黄色是个纯合基因；由实验丁橙色×红色→红色∶橙色∶黄色＝3∶12∶1，可知控制该性状的基因应有2对或2对以上，且黄色为纯合隐性个体；实验乙比例为3∶1，说明橙色和黄色只有一个基因的差别。同以上分析可知实验丙组则为测交实验。如果假设认为黄色为aabb，而实验丙红色亲本若是2对等位基因控制的杂合子即AaBb，则后代不可能出现红色∶橙色∶黄色＝1∶6∶1；反之认为黄色为aabbcc，而红色若为AaBbCc，则会出现8种配子，且后代红色∶橙色∶黄色＝1∶6∶1，由此推出红色的基因型是：A_B_C_；黄色的基因型是aabbcc；其他都是橙色的基因型。故柑桔的果皮色泽遗传受3对等位基因控制，且遵循基因的自由组合定律。(2)黄色杂交只有黄色，橙色与橙色杂交后代有橙色、黄色，同理分析实验丁，故可判断黄色为隐性性状。(3)由(1)分析可知实验丙中亲代红色柑桔的基因型是AaBbCc，其自交后代有以下规律：Aa×Aa→3A_∶1aa，Bb×Bb→3B_∶1bb，Cc×Cc→3C_∶1cc，故其自交后代的表现型及其比例为红色(3A_×3B_×3C_)∶黄色(1aa×1bb×1cc)∶橙色(43－3A_×3B_×3C_－1aa×1bb×1cc)，即红色∶橙色∶黄色＝27∶36∶1。(4)实验丙中子代橙色柑橘基因型有：AaBbcc、AabbCc、Aabbcc、aaBbCc、aaBbcc、aabbCc,6种。
答案：(1)3 基因的自由组合 (2)乙或丁(只答乙或只答丁均可) 黄 (3)AaBbCc 红色∶橙色∶黄色＝27∶36∶1 (4)6
15．解析：(1)图1中，①为DNA，②为RNA，因此由①到②表示转录过程；因为DNA聚合酶不能从头开始合成DNA，因此在PCR扩增DNA的过程中需要引物，引物的作用是与模板链结合，引导新链合成的开始。(2)若RNA中尿嘧啶和腺嘌呤之和占42%，则相应的DNA分子片段A＋T＝42%，G＋C＝58%，C＝29%。(3)若有一亲代DNA上某个碱基对发生改变，则其子代的性状不一定发生改变。可能的原因有①体细胞中某基因发生改变，生殖细胞中不一定出现该基因；②DNA上某个碱基对发生改变，它不一定位于基因中能编码氨基酸的部位；③若该亲代DNA上某个碱基对发生改变产生的是一个隐性基因，并将该隐性基因传给子代，而子代为杂合子，则隐性性状不会表现出来；④根据密码子的简并性，有可能翻译出相同的氨基酸。(4)①由图中Ⅱ4、Ⅱ5和Ⅲ7可知甲病为常染色体显性遗传病，则乙病为伴性遗传病，由Ⅱ4、Ⅱ5和Ⅲ6可知乙病为隐性遗传病。②Ⅱ2为正常个体，其女儿Ⅲ2为乙病患者，因此她的基因型是aaXBXb，Ⅲ4的基因型为AaXBXb，Ⅲ5的基因型为2/3AaXbY、AAXbY，则子代中aa＝2/3×1/4＝1/6，A_＝5/6；XbXb＋XbY＝1/4＋1/4＝1/2，因此他们生育一患两种病孩子的概率是＝5/6×1/2＝5/12。
答案：(1)转录 与模板链结合，引导新链合成的开始 (2)29%
(3)①体细胞中某基因发生改变，生殖细胞中不一定出现该基因；②DNA上某个碱基对发生改变，它不一定位于基因中能编码氨基酸的部位；③若该亲代DNA上某个碱基对发生改变产生的是一个隐性基因，并将该隐性基因传给子代，而子代为杂合子，则隐性性状不会表现出来；④根据密码子的简并性，有可能翻译出相同的氨基酸(任选两项，答案合理即可) (4)①常染色体显性 ②aaXBXb 5/12
16．解析：(1)流经该生态系统的总能量就是生产者固定的太阳能即2.45×1011J/(hm2·a)，能量从第二营养级传递到第三营养级的效率约为2.81×107/7.15×108×100%≈4%。(2)化螟的呼吸量即用于化螟的呼吸作用以热能的形式散失的能量，用于化螟的生长、发育和繁殖等生命活动的能量为同化量－呼吸量即7.15×108－7.01×108＝1.4×107。(3)该种群密度40×30/12＝100(只/hm2)，如果被标志的个体中有部分个体的标志脱落，则可能导致调查的结果偏大。(4)在农田生态系统中，不属于食物链的组成成分还有非生物的物质和能量、分解者。
答案：(1)2.45×1011 4% (2)呼吸 热能 1.4×107 (3)100 偏大 (4)非生物的物质和能量、分解者 (5)间接
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