运用不同学科方法解决生物问题:高中生物学科特点

　　【摘要】灵活运用不同学科的知识，巧妙地解决生物问题。 　　【关键词】化学思维法；数学思维法；极值思维法 　　【中图分类号】G684 【文章标识码】A 【文章编号】1326-3587（2012）05-0061-01
　　
　　
　　在高中生物学习中同学们要灵活运用不同学科的知识，以不同的方法、途径巧妙地解决生物问题，伴随同学们解决生物问题能力的提高，解决其他学科问题的能力也必然随之提高。
　　一、化学思维法
　　形成蛋白质等的脱水缩合反应是化学反应，而一切化学反应都遵循质量守恒定律，脱水缩合反应中反应物是各种氨基酸，生成物是蛋白质和水，则有：
　　氨基酸平均相对分子质量×氨基酸数=蛋白质相对分子质量+18×失水数。
　　例1：一条肽链的分子式为C22H34O13N6，其水解后共产生了下列3种氨基酸，如图一：
　　据此判断，下列有关叙述错误的是( )
　　A．1个C22H34O13N6分子水解后可以产生3个谷氨酸； B．合成1个C22H34O13N6分子同时将产生5个水分子
　　C．1个C22H34O13N6分子中存在1个游离的氨基和3个游离的羧基； D．在细胞中合成1个C22H34O13N6分子至少需要3种tRNA
　　解析：3种氨基酸都含有一个氨基，C22H34O13N6是由6个氨基酸脱水缩合而成，失去了5个H2O，其中只有谷氨酸含有2个羧基，设其有X个，由化学中质量守恒定律的本质原因可知反应前后O原子守恒，则有：4X+2（6－X）－5＝13，得谷氨酸3个，甘氨酸和丙氨酸共3个。1个C22H34O13N6分子中存在1个游离的氨基和4个游离的羧基，故应选C。
　　例2：下图二表示两个脱氧核苷酸分子在DNA聚合酶作用下的聚合过程。若由脱氧核苷酸分子聚合形成的小分子DNA共有500个碱基对，则其缩合过程中形成的磷酸二酯键数、产生的水分子数、该DNA分子中羟基（-OH，碱基中不含羟基）数分别是（ ）
　　A．499、499、502 B．499、498、501 C．998、998、1004 D．999、999、1002
　　解析：DNA是双螺旋结构，若DNA分子共有500个碱基对，则每一条链中分别有500个脱氧核苷酸，由图可知每个脱氧核苷酸中含有3个-OH，因此其缩合过程中形成的磷酸二酯键数等于产生的水分子数，都为998。每形成1分子H2O要消耗2个-OH，形成998个H2O要消耗1996个-OH，1000个脱氧核苷酸共有3000个-OH，故该DNA分子中-OH数剩余3000-1996=1004个，故应选C。
　　二、数学思维法
　　运用数学思维理解比例变形，如在（3:1）×（3:1）中把其中的“:”当作“+”看待，则此算式变为完全平方和公式：（a+b）2=a2+2ab+b2，把其中的2ab分解为ab+ab，则
　　（3:1）×（3:1）=32:3:3:1=9:3:3:1，其它类似的计算式也可由此法求解。
　　例1：豌豆子叶的黄色（Y）、圆粒种子（R）均为显性。两亲本豌豆杂交的F1表现型如图。让F1中黄色圆粒豌豆与绿色皱粒豌豆杂交，F2的性状分离比为，见图三 （ ）
　　A．1:1:1:1 B．2:2:1:1 C．3:1:3:1 D．9:3:3:1
　　解析：由图可知，F1表现型中圆粒:皱粒=3:1，黄色:绿色=1:1，则可推知两亲本组合的基因型为YyRr×yyRr，F1中绿色皱粒豌豆基因型为yyrr，黄色圆粒豌豆基因型为YyR ，其中有1/3YyRR，2/3YyRr，因黄色、绿色性状一定是杂合子测交，后代性状分离比为1:1，然后考虑圆、皱性状的情况，F1中黄色圆粒豌豆产生有关圆、皱的配子R:r=2:1，F1中绿色皱粒豌豆只提供一种配子，故可知F2的性状分离比为（1:1）×（2:1）=2:2:1:1，故应选B。
　　三、极值思维法
　　要求同学们对一些生物问题运用数学中取极值的方法去思考，能达到简化思路的作用。
　　例1：如图所示，把体积与质量浓度相同的葡萄糖与蔗糖溶液用半透膜(允许溶剂和葡萄糖通过，不允许蔗糖通过)隔开，开始时和一段时间后液面情况是，见图四 ( )
　　A．甲高于乙 B．乙高于甲 C．甲先高于乙，乙后高于甲 D．乙先高于甲，甲后高于乙
　　解析：首先由题意可知葡萄糖的摩尔浓度大于蔗糖的摩尔浓度，甲边渗透压大于乙边，开始时，甲边吸收水的能力大于乙边，甲先高于乙，后用极值法思考，假设乙边为清水（蔗糖为0），则甲边的葡萄糖最终会使甲、乙两边的液面等高，然后再加上乙边的蔗糖，最终乙高于甲，故应选C。
　　
　　【参考文献】
　　1、刘港，《高考过关必练.小题训练.生物》 海南出版社 2011.9