在IB生物中也有很多计算方面的问题,如果同学们面对这些计算题无从下手的话,就一定要利用好以下的IB生物计算公式。复习IB生物的同学还不来看看这些有利于自己复习的公式吗?
[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×;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.有关双链DNA(1、2链)与mRNA(3链)的碱基计算:
①DNA单、双链配对碱基关系:A1=T2,T1=A2;A=T=A1+A2=T1+T2,C=G=C1+C2=G1+G2。A+C=G+T=A+G=C+T=1/2(A+G+C+T);(A+G)%=(C+T)%=(A+C)%=(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:(A+T)%+(C+G)%=1;(C+G)%=1―(A+T)%=2C%=2G%=1―2A%=1―2T%;(A1+T1)%=1―(C1+G1)%;(A2+T2)%=1―(C2+G2)%。
②DNA单链之间碱基数目关系:A1+T1+C1+G1=T2+A2+G2+C2=1/2(A+G+C+T);
A1+T1=A2+T2=A3+U3=1/2(A+T);C1+G1=C2+G2=C3+G3=1/2(G+C);
③a.DNA单、双链配对碱基之和比((A+T)/(C+G)表示DNA分子的特异性):
若(A1+T1)/(C1+G1)=M,则(A2+T2)/(C2+G2)=M,(A+T)/(C+G)=M
b.DNA单、双链非配对碱基之和比:
若(A1+G1)/(C1+T1)=N,则(A2+G2)/(C2+T2)=1/N;(A+G)/(C+T)=1;若(A1+C1)/(G1+T1)=N,则(A2+C2)/(G2+T2)=1/N;(A+C)/(G+T)=1。
④两条单链、双链间碱基含量的关系:2A%=2T%=(A+T)%=(A1+T1)%=(A2+T2)%=(A3+U3)%
=T1%+T2%=A1%+A2%;
2C%=2G%=(G+C)%=(C1+G1)%=(C2+G2)%=(C3+G3)%
=C1%+C2%=G1%+G2%。
有关遗传定律计算:
Aa连续逐代自交育种纯化:杂合子(1/2)n;纯合子各1―(1/2)n。每对均为杂合的F1配子种类和结合方式:2 n ;4 n ;F2基因型和表现型:3n;2 n;F2纯合子和杂合子:(1/2)n1—(1/2)n。
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哈代-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。
5.有关染色体变异计算:
① m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。
6.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。
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