用数学方法解生物题

　　成都市高2006级第三次诊断性模拟考试（即“三诊”）今、明两天举行，全市约有7万名考生参加。对于考生来说，“三诊”是高考前的一次适应性考试。据了解，“三诊”考试今日考语文和数学，明日考文综/理综和英语。

　　化学中的离子反应是高考的必考内容，主要有离子是否大量共存、离子反应方程式的书写和离子反应方程式正误的判断等三种题型，易得分也易失分。为此，成都外国语学校

杨登文老师特地为广大考生讲解这些内容。

　　高中生物中，蛋白质、核酸多样性等均可通过计算来解决，成都外国语学校张建光老师将告诉广大考生如何运用数学方法巧解生物问题。另外，构建概念图是近年来在高考中出现的一种新题型，川大附中欧居蓉老师将告诉你如何巧构概念图来构建知识网络。

　　咨询热线86613333-1仍将在每天9时到17时开通。（郭晶晶 刘润智 王冕）

　　构建概念图先找准关键

　　川大附中欧居蓉

　　构建概念图是近年来在高考中出现的一种新题型。概念图是由节点和连钱组成的一系列概念的结构化图形，概念图中的节点表示某一命题或领域内的各概念，连线则表示概念间的内在逻辑关系。形成概念图的过程，就是学生深入理解概念或原理、自主内化知识的过程。现就概念图的构建及在学习中的应用做简要分析：

　　1．构建概念图

　　概念图构建的一般过程是：(1)确定关键概念（或中心概念）。从选定的知识领域中选出关键概念，以及与之有关的其他概念，列成相关的一览表。(2)区分层次。确定关键概念后，将其排列成序。把最一般的具普遍意义的概念置于顶层（或中心），依次向下（向外），最具体的概念位于最底层，形成概念的层次结构。(3)各级连接。相关概念用连线连接，在连线上标明二者是“什么”或有“什么样”的关系，初步完成概念图的制作。(4)反思与完善。重新考虑和绘制概念图，进一步反思和完善。

　　例1：在“遗传与变异”一章中，染色体、DNA、基因、性状等一系列概念经常出现，它们之间错综复杂的关系，可通过概念图的构建显得明了具体，构建过程如下：（1）确定中心概念－－基因，联系相关概念：染色体（同源染色体和非同源染色体）、基因（等位基因和非等位基因）、性状（相对性状和不同性状）；（2）找出不同概念之间的内在联系；（3）连线成图（图见PDF）

　　在基因与性状两概念中，也可以构建概念图（图见PDF）：

　　例2：以“细胞”为中心的概念图（图见PDF）

　　2．概念图在学习中的应用

　　例：图4表示人体内各类血细胞生成的途径。a～f表示不同种类的细胞，①～⑥表示有关过程。

　　（1）造血干细胞形成各种血细胞，需要经历细胞的_______和_______过程。成熟红细胞失去全能性的原因是_______。

　　（2）各类血细胞均来自造血干细胞，但它们的功能各不相同，根本原因是 _______。

　　(3)图中f代表的细胞名称是_____，需要抗原刺激才能发生的过程有_______。(填数字)

　　(4)效应B细胞不能无限增殖，若要大量生产某抗体，可通过细胞工程中的 _______技术形成杂交瘤细胞。杂交瘤细胞合成抗体的翻译过程需要 _______作为模板。单克隆抗体具有高度的_______，在疾病的诊断和治疗等方面具有广阔应用前景。

　　答案：（1）分裂 分化 没有细胞核或没有核物质；（2）基因的选择性表达；（3）记忆T细胞 ⑤ ⑥；（4）动物细胞融合技术 信使RNA 特异性。

　　本概念图涉及造血干细胞的分化、与免疫有关的细胞形成，这就要求学生对这些概念要有一个全面认识。同时该题在考查时又将蛋白质的合成、单克隆抗体的制备等知识联系在一起，因此本题具有较强的综合性。

　　平时学习中，考生应多注意归纳联系，以提高归纳和总结问题的能力，从而达到牢固掌握、灵活运用概念的目的。

　　生物中的三种计算

　　成都外国语学校 张建光

　　高中生物中，蛋白质、核酸多样性及发生事件的概率等，均可通过计算来解决。

　　一、乘法原则应用

　　1、解释生物界蛋白质和核酸的多样性

　　以20种常见的氨基酸为原料合成的含50个氨基酸的蛋白质则每个部位的氨基酸残基都有20种氨基酸的变化，而每更换一个部位的氨基酸种类，则蛋白质种类不同于上一个。则50个氨基酸的排列方式为20×20……=2050及50个氨基酸形成的蛋白质种类为2050种。

　　2、以4种脱氧核苷酸为原料合成含100对脱氧核苷酸的 DNA，则每个部位的脱氧核苷酸都有4种变化，而每个更换一个部位的脱氧核苷酸中（即DNA种类不同于上一个）。则100个脱氧核苷酸单位的排列方式为4100、及100对脱氧核苷酸形成的DNA种类为4100。

　　3、DNA、mRNA 氨基酸之间关系的计算

　　由于mRNA的三个碱基决定一个氨基酸，则DNA：mRNA：氨基酸=6：3：1

　　二、根据亲本基因型求产生配子的种类或某种配子的概率

　　1、例：某生物基因型为AaBbCCDd，求其生成多少种精子。

　　其中ABCD精子占多少？

　　由于减数分裂每对基因都会分离，先考虑每对基因分离能产生几种精子，如Aa分离产生A和a两种精子，B和b分离产生B和b两种精子。C和C分离只产生C一种精子……四对基因同时考虑，按乘法原则：

　　AaBbCCDd，形成精子=2×2×1×2=23=8

　　2、根据两个亲本的基因型求后代出现某种基因型和表现型的概率：

　　例：一位棕眼（B）有耳垂（A）的男人与一位蓝眼有耳垂的女人婚配生了一位蓝眼无耳垂的孩子，若这对夫妇再生一个孩子是蓝眼有耳垂的概率为多大？

　　分析：据已知条件，判断丈夫的基因型为BbAa，妻子的基因型为bbAa，这对夫妇生出蓝眼有耳垂孩子的基因型为bbA－－。因此，按分离规律，Bb×bb，后代生出bb概率为1/2，Aa×Aa生出A－－的概率3/4，根据乘法原则，1/2×3/4=3/8，则这对夫妇生出蓝眼有耳垂孩子的概率为3/8。

　　3、根据两个亲本的基因型判断后代有多少种基因型和表现型

　　例：花生种皮紫色（R）对红色（r）为显性，厚壳（T）对薄壳（t）是显性，两对基因独立遗传。则TtRr与ttRr的杂交后代有多少种基因型和表现型？

　　分析：Tt×tt和Rr×Rr是两个独立事件。

　　即Tt×tt→Tt（厚壳）：薄壳（tt）基因型有两种，表现型也有两种

　　Rr×Rr→RR：Rr：rr 后代有两种表现型3种基因型

　　据乘法原则：后代两对基因的基因型种类为2×3=6种，两对相对形状的表现型种类为2×2=4种。

　　三、利用二项式定理求后代各种表现型的比例

　　例：豌豆黄色对绿色显性，园粒对皱粒显性，黄色（Dd）、园粒（Tt）豌豆自交后代有哪几种表现型，比例如何？

　　分析：黄色Dd×Dd→黄3：绿1

　　园粒Tt×园粒Tt→3园：1皱

　　则黄色园粒（Dd Tt）×黄色园粒（Dd Tt）→（3黄：1绿）×（3园：1皱）=9黄园：3黄皱：3绿园：1绿皱