1、高中生物各类计算题的解题公式总结一） 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。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。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：
2、各 m 个；肽键数脱水数（得失水数）氨基酸数肽链数nm ；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） ；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）na18（nm ） ；【归类分析】题型 1 有关蛋白质中氨基酸分子式的计算 【典例 1】（分子式 C10H17O6N3S）是存在于动植物和微生物细胞中的一个重要三肽，它是由谷氨酸（C 3H9O4N）、甘氨酸（C 2H5O2N）和半胱氨酸缩合而
3、成，则半胱氨酸可能的分子式为 AC 3H3NS BC 3H5ONS CC 3H7O2NS DC 3H3O2NS【解析】 此题学生往往直接用三肽（谷胱甘肽 C 10H17O6N3S)中各个原子的数量减去谷氨酸、甘氨酸中各个原子数，得到半胱氨酸的分子式 C3H5ONS。其中，忽略了一关键环节，即这三个氨基酸形成三肽时脱去的两个水的分子量。本题首先根据三个氨基酸形成三肽(C10H17O6N3S)时，脱去两分子水(H 2O)，推出三个氨基酸所含有的 C、H、O、N、S 原子总个数是 C=10、H=17+4=21、O=6+2=8、N=3、S=1。因此，半胱氨酸中 C、H、O、N、S 原子个数就可以根据三
4、个氨基酸中的原子总个数减去已知谷氨酸(C 5H9O4N)、甘氨酸(C 2H5O2N)的各原子个数而计算出来：C=10-5-2=3、H=21-9-5=7、O=8-4-2=2、N=3-1-1=1、S=1，故分子式为C3H7O2NS。 【答案】C【点拨】掌握氨基酸分子的结构通式以及脱水缩合反应的过程是解决此类计算题的关键。 题型 2 有关蛋白质中肽键数及脱下水分子数的计算 【典例 2】某肽链由 51 个氨基酸组成，如果用肽酶把其分解成 1 个二肽、2 个五肽、3 个六肽、3 个七肽，则这些短肽的氨基酸总数的最小值、肽键总数、分解成这些小分子肽所需水分子总数依次是 【解析】此题的关键是“分解成这些小分
5、子肽所需的水分子总数”中的“分解成”，往往误认为是“分解这些小分子肽所需的水分子数”从而导致出现问题的。虽然是一字之差，结果却是大不相同。从题中已知，短肽（包括二肽和多肽）的数目是 1+2+3+3=9 条，故游离的氨基数量至少是 9 个，肽键总数是 51-9=42 个，51 个氨基酸分解这些短肽所需要的水分子数量是 51-9=42 个。若分解成这 9 个短肽，则需要的水分子数量是 9 个。 【答案】C 【点拨】m 个氨基酸分子脱水缩合成 n 条多肽链时,要脱下(m-n)个水分子,同时形成(m-n)个肽键,可用公式表示为:脱下的水分子数=肽键数目=氨基酸数-肽链数。题型 3 有关蛋白质中游离的氨
6、基或羧基数目的计算【典例 3】一个蛋白质分子有三条肽链构成，共有 366 个氨基酸，则这个蛋白质分子至少含有的氨基和羧基数目分别是A366 和 366 B365 和 363 C363 和 363 D3 和 3【解析】D 对于一条肽链来说，“至少”应有的氨基和羧基数都是一个。若有 n 个氨基酸分子缩合成 m 条肽链，则可形成（nm）个肽键，脱去（nm）个水分子，至少有氨基和羧基分别为 m 个。【答案】D【点拨】蛋白质中含有的游离氨基或羧基数目=肽链条数+R 基中含有的氨基或羧基数。蛋白质中至少有NH 2和COOH 各 m 个。题型 4 有关蛋白质种类的计算【典例 4】如果有足量的三种氨基酸，分别
7、为 A、B、C，则它们能形成的三肽种类以及包含三种氨基酸的三肽种类分别最多有（ ）A9 种，9 种 B6 种，3 种 C18 种，6 种 D27 种，6 种 【解析】这道题属于数学上排列组合的一类题。多肽的不同取决于构成多肽的氨基酸的种类、数量、排列次序。三肽由三个氨基酸形成，若此三肽只含有一种氨基酸，可构成三肽种类有 AAA、BBB、CCC 三种。若三肽均含有三种氨基酸，可构成三肽种类有 ABC、ACB、BAC、BCA、CBA、CAB 六种。若只含有两种氨基酸，如 A 和 B，可构成三肽种类有 ABB、BAB、BBA、BAA、ABA、AAB 六种；同理，B 和 C、A 和 C，分别构成三肽种
8、类都有六种。因此，A、B、C，则它们能形成的三肽种类最多有 3+6+63=27 种，包含三种氨基酸的三肽种类最多有 6种。【答案】D题型 5 氨基酸中的各原子的数目计算 【典例 4】谷氨酸的 R 基为C 3H5O2，一分子谷氨酸含有的 C、H、O、N 原子数依次是（ ）A5、9、4、1 B4、8、5、1 C5、8、4、1 D4、9、4、1【解析】构成蛋白质的氨基酸分子的通式特点为：一个碳原子上至少同时结合一个羧基、一个氨基、一个氢。则谷氨酸的结构式可写成右图所示的式子。【答案】A 【点拨】氨基酸中 C 原子数R 基团中的 C 原子数2，H 原子数R 基团中的 H 原子数4，O 原子数R 基团中
9、的 O 原子数2，N 原子数R 基团中的 N 原子数1。 题型 5 利用化学平衡计算氨基酸数目 【典例 5】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：组成一分子的此多肽需氨基酸个数是多少？【解析】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 505100505（mol），脱水90185
10、(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：5055=101。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）=101，解此方程得 n=101。所以此多肽为 101 肽。【答案】101 个【点拨】在求解氨基酸数目时，理解化学平衡在蛋白质中的氨基酸数目计算中的应用是关键。题型 6 水解产物中个别氨基酸的个数【典例 6】有一条多肽链由 12 个氨基酸组成，分子式为CxHyNzOwS(z12，w13)，这条多肽链经过水解后的产物中有 5 种氨基酸：半胱氨酸(C 3H7NO2S)、丙氨酸
11、(C 3H6NO2)、天门冬氨酸(C 4H7N04)、赖氨酸(C 6H14N202)、苯丙氨酸(C 9H11NO2)。问：水解产物中天门冬氨酸的数目是 Ay+12 个 Bz+12 个 Cw+13 个 D(w-13)/2 个 【解析】由于在半胱氨酸、丙氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸中都只含有 1 个 O 原子，分子“COOH”，而天门冬氨酸中含有 2 个 O 原子。设天门冬氨酸的个数为 x 个，则该十二肽由 12 个氨基酸脱水缩合形成过程中，利用 O 原子平衡建立关系式：（12-x）2+4 x-11=w，因此 x=(w-13)/2 个。该“十二肽”分子彻底水解后有 (w-13)/2 个天门冬氨酸。 【答
12、案】D【点拨】利用氨基酸脱水缩合前后某些特定原子数目的守恒，这是解决此类计算题的突破口。2蛋白质中氨基酸数目与双链 DNA（基因） 、mRNA 碱基数的计算：DNA 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； 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；DNA 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；DNA 分子量核苷酸总分子量DNA 脱水总分子量（6n）d18（c2） 。mRNA 分子量核苷酸总分子量mRNA 脱水总分子量（3n）d18（c1） 。真核细胞基因：外显子
13、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 。归纳总结1、一条多肽链上有氨基酸 300 个，则作为合成该多肽链模板的信使 RNA 分子和转录信使 RNA 的 DNA 分子至少要有碱基多少个？A.300；600 B.900；1800C.900；900 D.600；9002、某生物基因单链的一段是GC AGACAAA 若以此链为模板，经转录翻译形成的多肽链上所对应的氨基酸顺序是苯丙氨酸 UUU； 天冬氨酸 GAC； 亮氨酸 CUG； 赖氨酸 AAA； 精氨酸 CGU； 丙氨酸 GCAA. B.C. D.3、某种蛋
14、白质中含 200 个氨基酸，在控制此蛋白质合成的 DNA 中，最少应有（ ）个脱氧核苷酸A1200 B600 C 400 D2004、DNA 复制，转录和翻译后所形成的产物分别是ADNA，RNA，蛋白质 BDNA，RNA 和氨基酸C RNA，DNA 和核糖 DRNA，DNA 和蛋白质5、某信使 RNA 中有碱基 40 个，其中 C+U 为 15 个，那么转录 此 RNA 的 DNA中 G+A 为A15 B25 C30 D406、某 DNA 分子片段中碱基为 2400 对，则由此片段所控制合成的多肽链中，最多有氨基酸（ ）种A800 B400 C200 D207、设控制某含 a 条肽链的蛋白质合
15、成的基因含 X 个碱基对，氨基酸的平均分子量为 Y，则该蛋白质的分子量约为 183aYA. B.C. D.8、某基因有 192 个脱氧核苷酸其控制合成的多肽应脱掉的水分子为A.191 B.95 C.32 D.319、由 n 个碱基组成的基因，控制合成由 1 条多肽链组成的蛋白质，氨基酸的平均分子量为 a，则该蛋白质的分子量最大为Ana/6 Bna/3-18（n/3-1）C na-18(n-1) Dna/6-18(n/6-1)10、已知一个蛋白质由 2 条肽链组成，连接氨基酸的肽键共有 198 个，翻译该蛋白质的 mRNA 中有 A 和 G 共 200 个，则该 mRNA 中的 C 和 U 不能
16、少于：A200 个 B400 个 C 600 个 D800 个11、一个 DNA 分子中的碱基 A+T 为 70%，其转录成的信使 RNA 上的 U 为25%，则信使 RNA 上的碱基 A 为_12、已知一段信使 RNA 有 12 个 A 和 G，该信使 RNA 上共有 30 个碱基。那么转录成信使 RNA 的一段 DNA 分子中应有 C 和 T_个答案：BDAADDBDDB 45% 303有关双链 DNA（1、2 链）与 mRNA（3 链）的碱基计算：DNA 单、双链配对碱基关系：A1T2 ，T1 A2 ；AT A1A2 T1 T2，CG C1 C2G1G2。A CG TA GCT 1/2（
17、AGCT ） ；（AG ）%（CT） %（AC ）% （G T）%50%；（双链 DNA 两个特征：嘌呤碱基总数嘧啶碱基总数）DNA 单、双链碱基含量计算：（AT）%（CG）%1；（CG ）%1 （AT ）%2C% 2G%12A%1 2T%；（A1T1）%1（C1 G1）%；（A2 T2）%1（C2 G2）% 。DNA 单链之间碱基数目关系：A1T1 C1G1T2A2G2C21/2（AGCT） ；183axXY631XY62A1T1 A2T2A3U31/2（AT ） ；C1G1 C2G2C3G31/2（GC ） ；a.DNA 单、双链配对碱基之和比（AT）/（CG）表示 DNA分子的特异性）：
18、若（A1 T1）/（C1 G1）M ，则（A2 T2）/（C2G2）M， （AT）/（C G）Mb.DNA 单、双链非配对碱基之和比：若（A1 G1）/（C1T1 ）N，则（A2 G2）/（C2 T2）1/N；（AG）/（ CT）1；若（A1 C1）/（G1T1）N ，则（A2 C2）/（G2T2 ）1/N；（AC）/（G T ）1。两条单链、双链间碱基含量的关系：2A%2T%（AT）% （A1T1）% （A2T2）%（A3 U3 ）%T1%T2%A1% A2% ；2C% 2G%（G C ） %（C1G1）% （C2G2）%（C3G3）%C1% C2%G1%G2%。例 1：已知一段信使 RNA
19、 有 30 个碱基，其中 A 和 G 有 12 个，那么转录成信使 RNA 的一段 DNA 分子中，应有 C 和 T 是（ ） A、12 个 B、18 个 C、24 个 D、30 个例 2：一个具有 1000 个碱基对的 DNA 分子，如果腺嘌呤的含量为20%则含胞嘧啶的碱基对为（）A、200 个 B、300 个 C、400 个 D、600 个例 3：DNA 的一条单链中，A 和 G 的数量与 T 和 C 的数量之比为0.4，上述比例在其互补链中和整 DNA 分子中分别是（ ） A、0.4 和 0.6 B、2.5 和 1.0 C、0.4 和 0.4 D、0.6 和 1.0 例 4：已知某 DN
20、A 分子 G 与 C 占全部碱基数的 48%，它的一条模链中 C 与 T 分别占该链碱基总数的 26%和 24%，问由它转录的 RNA 链中尿嘧啶与胞嘧啶分别占碱基总数的（ ） A、24% 和 22% B、28%和 26% C、28%和 22% D、48% 和 52% 例 5：某信使 RNA 的碱基中，U 占 20%，A 占 10%，则作为它的模板基因 DNA 分子中胞嘧啶占全部碱基的（）A、70% B、60% C、35% D、17.5% 例 6：人的血红蛋白由四条肽链组成，在合成该蛋白质的过程中，脱下了 570 分子的水。问控制合成该蛋白质基因中有多少个碱基( ) A.5706 B.5703
21、 C.5746 D.5743例 7、对双链 DNA 分子的叙述，下列哪项是不正确的？（ ） A、若一条链 A 和 T 的数目相等，则另一条链 A 和 T 的数目也相等 B、若一条链 G 的数目为 C 的两倍，则另一条链 G 的数目为 C 的 0.5倍C、若一条链 A:T:G:C=1:2:3:4，则另一条链相应碱基比为 2:1:4:3 D、若一条链 G:T=1:2，则另一条链 C:A=2:1 例 8、对从某中生物组织提取的 DNA 进行分析，得知 G 和 C 之和占DNA 分子全部碱基总数的 46%，其中一条链（称为 H 链）的碱基中，A（腺嘌呤）占该碱基总数的 28%。请问：与 H 链互补的
22、DNA 链中腺嘌呤（A）占该链全部碱基总数的百分比是多少？（）例 9、一个 DNA 分子中有 1000 个碱基对，其中腺嘌呤占碱基总数的 20%，如果连续复制 3 次，参加到复制过程中的游离脱氧核苷酸中的 C 碱基总数是（ ） 例 10、双链 DNA 分子中 G 占 38%，其中一条链中的 T 占该链的5%，那么另一条链 T 占该链的 （ ）A、76% B、5% C、19% D、38% 例 11、已知含有四种碱基的某 DNA 分子中腺嘌呤 a 个，占全部碱基的 b，则下列正确的是（）A、b 0.5 B、b0.5 C、胞嘧啶数为 a（1/2b-1） D、胞嘧啶数 b(1/2a-1) 例 12、在 DNA 的碱基组成中，下列比例会因生物种类不同而不同是（）A、C+G/A+T B、C+T/A+G C、G+T/A+C D、A+U/G+C 例 13、一个分子中有腺嘌呤个，腺嘌呤与鸟嘌呤之
