天津市第四十二中学 何芸
高中生物教学中注重生物概念、术语的理解与应用，但复习中也涉及相关计算问题。
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。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。
例题：下图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：
(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：如图所示曲线，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
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1。
表 1 双链dna分子及转录成rna分子中碱基比例的各种关系
理解和掌握表1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，解这类题目就不难了。
例题：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，腺嘌呤有( )
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：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。这道题有一个陷阱，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
