攻克高考生物DNA相关计算题快准狠
DNA相关计算是高中生物中的重点、难点内容，也是考生较难把握的知识点，此类题型多以选择题的形式出现。此类计算题看似简单，但是很容易出错。很多考生因找不到解题的突破口，常常感觉无从下手，但是DNA相关计算题是有规律可循的，熟记相关公式可做到快、准解答此类试题。现将简化公式归纳如下：
一、DNA分子中碱基数量的计算
归纳一：在DNA分子的两条链中
1.互补配对的碱基两两相等，A=T，C=G，那么A+G=C+T，即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。
2.两个不互补的碱基和的比值相等，即(A+G)/(C+T)=(A+C)/(G+T)=1。由此可鉴定DNA分子是单链还是双链。若在一个DNA分子中，(A+G)/(C+T)≠1，且A≠T、C≠G，说明此DNA分子为单链。若在一个DNA分子中，(A+G)/(C+T)=1，且A=T、C=G，说明此DNA分子为双链。
3.任两个不互补的碱基之和恒等，且占碱基总量的50％，即A+C=T+G=A+G=C+T=50%。
归纳二：在DNA分子的一条链中
1.一条链中的配对碱基不一定相等，即A1不一定等于T1、G1不一定等于C1、A2不一定等于T2、G2不一定等于C2（1、2代表DNA分子的两条链）。
2.若一条链中(A1+T1)/(C1+G1)=a，则另一条链中(A2+T2)/(C2+G2)=a（对等关系）；若一条链中(A1+G1)/(C1+T1)=b，则另一条链中(A2+G2)/(C2+T2)=1/b（倒数关系）。
3.在双链DNA分子中，一条链上的A与T的和占该链碱基比率等于另一条链上的A与T的和占该链碱基比率，还等于双链DNA分子中A与T的和占整个DNA分子的碱基比率。即（A1+T1）%=（A2+T2）%=（A+T）%，同理（G1+C1）%=（G2+C2）%=（G+C）%。
4.DNA分子中碱基对的排列顺序代表的是遗传信息，若某DNA分子由n个碱基对构成，则可代表的遗传信息有4 种(其中n代表碱基对的个数)。
【例题】 假设一个DNA分子片段中含碱基Ｔ共312个，占全部碱基的26％，则此DNA分子片段中碱基Ｇ所占百分比和数目分别是 。
【解析】 DNA的碱基数目和比例严格遵循碱基互补配对原则，即DNA中有一个Ａ，必须有一个和其互补的Ｔ，有一个Ｃ，必有一个Ｇ，据这个原理可知Ｇ＝（1-26％×2／2＝24％，又知Ｔ共312个，占26％，则可知DNA分子中共有碱基312／26％＝1 200(个)。前面已计算出Ｇ占24％，则Ｇ的数目是1 200×24％＝288(个)。解此类试题的关键在于充分运用碱基互补配对原则。运用Ａ＝Ｔ、Ｇ＝Ｃ的原理，只要告知任何一种碱基的比例，就可求出任意一种或几种碱基的比例。
【答案】 24％、288个
【简化利用】 依据归纳一中的公式，本题就比较简单了：已知Ｔ=26%，又A+C=T+G =50%，则Ｇ=50%-Ｔ=24%。
【例题】 某双链DNA分子中，一条链上(A+G）/(T+C)=0.5，那么，另一条互补链上(A+G）n
/(T+C)为
A.1 B.2 C.0.5 D.1.25
【解析】 可按以下步骤进行分析：
(1)画出草图，如右图所示。
(2)依题意和图示，列出等量关系：
A1=T2，T1=A2，G1=C2，C1=G2，则A1+G1=T2+C2，T1+C1= A2+G2。
(3)依“等量代换”有：(A1+G1）/(T1+C1)=(T2+C2)/(A2+G2)=0.5，则(A2+G2)/(T2+C2)=2。
【答案】 B
【简化利用】 依据本题解析中的等量原理，(A1+G1）/(T1+C1)和(A2+G2)/(T2+C2)互为倒数，那么(A1+C1）/(T1+G1)和(A2+C2)/(T2+G2)也互为倒数，这是不配对的情况，那么配对的又是怎样？如(A1+T1）/(G1+C1)=m，那么依据本题解析中的等量原理(A2+T2)/(G2+C2)=m。即 归纳二：在双链DNA分子中，一条链上的不互补碱基之和的比值是另一条互补链上这个比值的倒数；一条链上的互补配对的碱基之和的比值等于另一条互补链上的这个比值。简记为不配对的互为倒数，配对的相等。
二、有关DNA复制的计算
归纳三：
1.复制n代后，子代DNA的总数为2。
2.复制n代后，含有亲代DNA链的子代DNA数永远是两个，则占子代DNA的比例为2/2。
3.计算DNA复制n代时需要多少原料：先计算出一个DNA含有的某种脱氧核苷酸个数（假设为m），则复制n代后需要的该种脱氧核苷酸数为m·（2 -1），第n次复制时需要的该种脱氧核苷酸数为2n－1nnn·m。
【例题】 具有A个碱基对的一个DNA分子片段，含有m个腺嘌呤，则该片段第n次复制需要多少个游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸
A.(2－1)·(A－m) B.2
nnn－1n·(A－m) C.(2－1)·(A/2－m) D.2·(A/2－m)
【解析】 亲代DNA分子中G＝1/2×(2A－2m)＝(A－m)个，该DNA分子复制n次共产生了2个DNA分子，所以第n次复制产生了2个DNA分子，所以第n次复制共需鸟嘌呤脱氧核苷酸的数目为2n－1nn-1·(A－m)个。
【答案】 B
【简化利用】 依据归纳三中的相关公式，本题就比较简单了。先计算出一个DNA分子中含有的游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸的个数，则n次复制后需要该种脱氧核苷酸（2-1）·(A－m)个，第n次复制需要该种鸟嘌呤脱氧核苷酸2
三、基因表达过程中有关DNA、RNA、氨基酸的计算 n－1n·(A－m)个。
归纳四：
1.转录时，以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，产生一条单链mRNA，则转录产生的mRNA中碱基数目是DNA中碱基数目的一半，且DNA模板链中A+T（或C+G）与mRNA中A+U（或C+G）相等，则(A+T)总%=(A+U)mRNA%。
2.设mRNA上有n+3个密码子，除3个终止密码子外，mRNA上的其他密码子都决定一个氨基酸，需要一个对应的tRNA分子参与连接，所以，密码子的数量∶tRNA的数量∶氨基酸的数量＝n∶n∶n。
3.翻译过程中，mRNA中每3个相邻碱基决定一个氨基酸，所以经翻译合成的蛋白质分子中氨基酸数目是mRNA中碱基数目的1/3，是双链DNA中碱基数目的1/6。即在基因控制蛋白质的合成过程中，DNA、mRNA、蛋白质三者的基本组成单位脱氧核苷酸（或碱基）、核糖核苷酸（或碱基）、氨基酸的数量比例关系为6∶3∶1。
【例题】 某一个双链DNA分子含20％的A和T（总和），那么由它转录成的mRNA中G、C之和占该mRNA分子的
A.40％ B.80％ C.60％ D.20％
【解析】 可按以下步骤分析：
（1）画出草图，如右图所示。
（2）标上符合已知条件的特殊值。通常设该双链DNA分子含100个碱基对（双链）。
（3）等量代换。由于A=T，即A1=T2，T1=A2，所以A1+T1=T2+A2=200×20％÷2=20，故G＋C=100-（A+U）=100-（A2＋T2）=100-20=80
【答案】 B
【简化利用】 依据归纳四中的相关公式可简化本题。即(A+T)总%=(A+U)mRNA%，又(A+U)mRNA%=20%，那么(G+C)mRNA%=1-（A+U）mRNA%=1-20%=80%。
可见记住上述公式不但能提高解题速度和正确率，而且简化了考生做题过程中繁杂的思维过程，大大提高了其应试能力。
第二篇：高考生物计算公式总结
高考生物计算公式（熟记之后，计算题不丢分）
一、有关蛋白质和核酸计算
[注：肽链数（m）；氨基酸总数（n）；氨基酸平均分子量（a）；氨基酸平均分子量（b）；核苷酸总数（c）；核苷酸平均分子量（d）]。
1.蛋白质（和多肽）：氨基酸经脱水缩合形成多肽，各种元素的质量守恒，其中H、O参与脱水。每个氨基酸至少1个氨基和1个羧基，多余的氨基和羧基来自R基。
①氨基酸各原子数计算：C原子数=R基上C原子数+2；H原子数=R基上H原子数+4；O原子数=R基上O原子数+2；N原子数=R基上N原子数+1。
②每条肽链游离氨基和羧基至少：各1个；m条肽链蛋白质游离氨基和羧基至少：各m个；
③肽键数=脱水数（得失水数）=氨基酸数-肽链数=n-m；
④蛋白质由m条多肽链组成：N原子总数=肽键总数+m个氨基数（端）+R基上氨基数；肽键总数+氨基总数 ≥ 肽键总数+m个氨基数（端）；
O原子总数=肽键总数+2（m个羧基数（端）+R基上羧基数）；肽键总数+2×羧基总数 ≥ 肽键总数+2m个羧基数（端）；
⑤蛋白质分子量=氨基酸总分子量-脱水总分子量（-脱氢总原子量）=na-18（n-m）；
2.蛋白质中氨基酸数目与双链DNA（基因）、mRNA碱基数的计算
①DNA基因的碱基数（至少）：mRNA的碱基数（至少）：蛋白质中氨基酸的数目=6：3：1；
②肽键数（得失水数）+肽链数=氨基酸数=mRNA碱基数/3=（DNA）基因碱基数/6； ③DNA脱水数=核苷酸总数-DNA双链数=c-2；mRNA脱水数=核苷酸总数-mRNA单链数=c-1；
④DNA分子量=核苷酸总分子量-DNA脱水总分子量=（6n）d-18（c-2）。mRNA分子量=核苷酸总分子量-mRNA脱水总分子量=（3n）d-18（c-1）。
⑤真核细胞基因：外显子碱基对占整个基因中比例=编码的氨基酸数×3÷该基因总碱基数×100%；编码的氨基酸数×6≤真核细胞基因中外显子碱基数≤（编码的氨基酸数+1）×6。
3.有关细胞分裂、个体发育与DNA、染色单体、染色体、同源染色体、四分体等计算 ①DNA贮存遗传信息种类：4n种（n为DNA的n对碱基对）。
②细胞分裂：染色体数目=着丝点数目；1/2有丝分裂后期染色体数（N）=体细胞染色体数（2N）=减Ⅰ分裂后期染色体数（2N）=减Ⅱ分裂后期染色体数（2N）。
精子或卵细胞或极核染色体数（N）=1/2体细胞染色体数（2N）=1/2受精卵（2N）=1/2减数分裂产生生殖细胞数目：一个卵原细胞形成一个卵细胞和三个极体；一个精原细胞形成四个精子。
配子（精子或卵细胞）DNA数为M，则体细胞中DNA数=2M；性原细胞DNA数=2M（DNA复制前）或4M（DNA复制后）；初级性母细胞DNA数=4M；次级性母细胞DNA数2M。
1个染色体=1个DNA分子=0个染色单体（无染色单体）；1个染色体=2个DNA分子=2个染色单体（有染色单体）。四分体数=同源染色体对数（联会和减Ⅰ中期），四分体数=0（减Ⅰ后期及以后）。
二、有关生物膜层数的计算
双层膜=2层细胞膜；1层单层膜=1层细胞膜=1层磷脂双分子层=2层磷脂分子层。
三、有关光合作用与呼吸作用的计算
1.实际（真正）光合速率=净（表观）光合速率+呼吸速率（黑暗测定）
①实际光合作用CO2吸收量=实侧CO2吸收量+呼吸作用CO2释放量；
②光合作用实际O2释放量=实侧（表观光合作用）O2释放量+呼吸作用O2吸收量； ③光合作用葡萄糖净生产量=光合作用实际葡萄生产量-呼吸作用葡萄糖消耗量。
④净有机物（积累）量=实际有机物生产量（光合作用）-有机物消耗量（呼吸作用）。
2.有氧呼吸和无氧呼吸的混合计算
在氧气充足条件下，完全进行有氧呼吸，吸收O2和释放CO2量是相等。在绝对无氧条件下，只能进行无氧呼吸。但若在低氧条件下，既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸；吸收O2和释放CO2就不一定相等。解题时，首先要正确书写和配平反应式，其次要分清CO2来源再行计算（有氧呼吸和无氧呼吸各产生多少CO2）。
四、遗传定律概率计算
遗传题分为因果题和系谱题两大类。因果题分为以因求果和由果推因两种类型。以因求果题解题思路：亲代基因型→双亲配子型及其概率→子代基因型及其概率→子代表现型及其概率。由果推因题解题思路：子代表现型比例→双亲交配方式→双亲基因型。系谱题要明确：系谱符号的含义，根据系谱判断显隐性遗传病主要依据和推知亲代基因型与预测未来后代表现型及其概率方法。
1.基因待定法：由子代表现型推导亲代基因型。解题四步曲：
a.判定显隐性或显隐遗传病和基因位置；
b.写出表型根：aa、A_、XbXb、XBX_、XbY、XBY；IA_、IB_、ii、IAIB。
c.视不同情形选择待定法：①性状突破法；②性别突破法；③显隐比例法；④配子比例法。
d.综合写出：完整的基因型。
2.单独相乘法（集合交并法）：求①亲代产生配子种类及概率；②子代基因型和表现型种类；③某种基因型或表现型在后代出现概率。
解法：①先判定：必须符合基因的自由组合规律。②再分解：逐对单独用分离定律（伴性遗传）研究。③再相乘：按需采集进行组合相乘。
注意：多组亲本杂交（无论何种遗传病），务必抢先找出能产生aa和XbXb+XbY的亲本杂交组来计算aa和XbXb+XbY概率，再求出全部A_，XBX_+XBY概率。注意辨别（两组概念）：求患病男孩概率与求患病男孩概率的子代孩子（男孩、女孩和全部）范围界定；求基因型概率与求表现型概率的子代显隐（正常、患病和和全部）范围界定。
3.基因频率计算：①定义法（基因型）计算：（常染色体遗传）基因频率（A或a）%=某种（A或a）基因总数/种群等位基因（A和a）总数=（纯合子个体数×2+杂合子个体数）÷总人数×2。（伴性遗传）X染色体上显性基因频率=雌性个体显性纯合子的基因型频率+雄性个体显性个体的基因型频率+1/2×雌性个体杂合子的基因型频率=（雌性个体显性纯合子个体数×2+雄性个体显性个体个体数+雌性个体杂合子个体数）÷雌性个体个体数×2+雄性个体个体数）。
注：伴性遗传不算Y，Y上没有等位基因。②基因型频率（基因型频率=特定基因型的个体数/总个体数）公式：A%=AA%+1/2Aa%；a%=aa%+1/2Aa%；③哈迪-温伯格定律：A%=p，a%=q；p+q=1；（p+q)2=p2+2pq+q2=1；AA%= p2，Aa% =2pq，aa%=q2。（复等位基因）可调整公式为：(p+q+r)2=p2+q2+r2+2pq+2pr+2qr=1，p+q+r=1。p、q、r各复等位基因的基因频率。例如：在一个大种群中，基因型aa的比例为1/10000，则a基因的频率为1/100，Aa的频率约为1/50。
4.有关染色体变异计算
①m倍体生物(2n=mX)：体细胞染色体数(2n)=染色体组基数（X）×染色体组数（m）；（正常细胞染色体数=染色体组数×每个染色体组染色体数）。
②单倍体体细胞染色体数=本物种配子染色体数=本物种体细胞染色体数(2n=mX)÷2。 5.基因突变有关计算：一个种群基因突变数=该种群中一个个体的基因数×每个基因的突变率×该种群内的个体数。
五、种群数量和能量流动的计算
1.种群数量的计算
①标志重捕法：种群数量[N]=第一次捕获数×第二次捕获数÷第二捕获数中的标志数 ②J型曲线种群增长率计算：设种群起始数量为N0，年增长率为λ（保持不变），t年后该种群数量为Nt，则种群数量Nt=N0λt。S型曲线的最大增长率计算：种群最大容量为K，则种群最大增长率为K/2。
2.能量传递效率的计算
①能量传递效率=下一个营养级的同化量÷上一个营养级的同化量×100%； ②同化量=摄入量－粪尿量；净生产量=同化量－呼吸量。