例谈创新思维在高中生物解题中应用

王帅 张敏

摘要：唯物辩证法告诉我们要用联系的眼光看问题，自然科学不同学科之间联系紧密，甚至人文学科与自然科学也存在“剪不断，理还乱”的关系。本文展示数学、哲学、逻辑学在高中生物解题中的部分应用，以期开阔学生视野，引导学生多角度思维;同时希望在高考中能提高做题准确率节约宝贵的时间，达到“快、准”的效果。

关键词：创新思维;高中生物;解题应用

一、蛋白质相关计算

【典例1】一种蛋白质是由两条多肽链构成的，共含100个氨基酸，若每个氨基酸分子质量平均是120，则该蛋白质的相对分子量是（ ）

A10234 B10238 C10326 D10229

【常规解析】该蛋白质的相对分子量应为100个氨基酸脱水前总分子量减去脱掉水的分子量，列出计算式：120x100-18x（100-2）=10326

【速解】本题为蛋白质分子量计算中基础题，并无太大难度，笔者想给大家介绍如何在大部分选择题中无须动笔即可找出答案。该蛋白质的相对分子量应为100个氨基酸脱水前总分子量减去脱掉水的分子量，先列出计算式：120x100-18x（100-2），可进一步简化为120x100-18x98，此时容易看出120x100的结果个位尾数为0（0x0），18x98个位尾数为4（8x8=64），那么二者差的个位尾数为0-4，因被减数大于减数，故也就是10-4=6，所以该题选择C答案，当熟练时完全可以口算选出正确答案。当然若遇到答案中同时两个选择个位尾数为6时，则此法只能作为辅助手段，缩小选择范围。

【答案】C

【典例2】氨基酸的平均相对分子质量为120，如一个有2条链的蛋白质，相对分子质量为12 276，合成这个蛋白质的氨基酸的数目和指导它合成的DNA分子中的最少脱氧核苷酸数目依次为（ ）

A. 144、864 B. 144、432 C. 120、720 D. 120、360

【常规解析】在蛋白质合成时，氨基酸数-肽链条数=肽键数=脱去的水分子数。氨基酸数×120-（氨基酸数-肽链数）×18=12 276，代入后可求得氨基酸数=120;在DNA指导蛋白质合成时，DNA分子中脱氧核苷酸数目∶氨基酸数（最多）=6∶1（最多），所以DNA分子中脱氧核苷酸数目至少为120×6=720，C正确。

【速解】在DNA指导蛋白质合成时，DNA分子中脱氧核苷酸数目∶氨基酸数（最多）=6∶1（最多），从而得出答案应该在A、C两者间。在蛋白质合成时，氨基酸数-肽链条数=肽键数=脱去的水分子数。氨基酸数×120-（氨基酸数-肽链数）×18=12 276，代入A选项，需满足144×120-（144-2）×18=12 276，被减数144×120个位尾数为0（4×0），减数（144-2）×18=142×18，个位尾数为6（2×8），两者之差个位尾数为4（0-6），与12276尾数为6不符，故排除A，只能选C。

【答案】C

【小结】常规计算不仅费时又容易出错，尾数法计算排除快速而准确。拿到此类题需先分析选项给出答案个位尾数是否相同，不同时皆可采用此法，例2中还需先分析选项氨基酸的数目和指导它合成的DNA分子中的最少脱氧核苷酸数目二者间比例关系，从而缩小选择范围。

二、基因型和基因频率相关计算

【典例1】据调查，某校学生中基因型的比例为XB XB（42.32%），XB Xb （7.36%）， XbXb （0.32%），XBY （46%）， Xb Y（4%），则该地区 XB和 Xb 的基因频率分别是（ ）

A.6%、8% B.8%、92% C.78%、92% D.92%、8%

【常规解析】假设该校学生为100人，则XB的基因数为42.32×2+7.36×1+46×1，等位基因XB和 Xb 的基因总数为42.32×2+7.36×2+46×1+0.32×2+4×1，两者比值为XB的基因频率，可以算出为92%， Xb基因频率为1-92%=8%，D选择符合。

【速解1】首先由XB和 Xb 的基因频率之和为1，可以排除A和C选项;B和D区别在于XB和 Xb 的基因频率哪个大的问题，题中XB XB（42.32%），XbXb （0.32%）和XB Xb （7.36%）三种基因型对应XB和 Xb 两者基因频率贡献相同，故无需比较; 由 XBY （46%）， Xb Y（4%）可以明显看出 XB占比较高，因此本题选择D答案。

【速解2】假设该校学生为100人，Xb 的基因个数为7.36×1+0.32×2+4×1=12，等位基因XB和 Xb 的基因总数为100×2-46×1-4×1=150，口算便可得出Xb基因频率为8%，XB基因频率为1-8%=92%，答案D符合。

【速解3】分析题干看出XB的基因个数明显远大于Xb ，故答案只能选D。

【答案】D

【典例2】某植物种群中，AA基因型个体占30%，aa基因型个体占20%。若该种群植物自交，后代中AA、aa基因型个体出现的频率及A、a的基因频率分别为（ ）

A. 55%、45%，45%、55%

B. 42.5%、32.5%，45%、55%

C. 55%、45%，55%、45%

D. 42.5%、32.5%，55%、45%

【常规解析】亲代中AA基因型个体占30%，aa基因型个体占20%，则Aa基因型个体占50%，亲代、子代的基因频率不变，则A的基因频率=30%+1/2×50%=55%，a的基因频率为45%;若该种群植物自交，后代中AA基因型个体出现的频率为30%+1/4×50%=42.5%，aa基因型个体出现的频率为20%+1/4×50%=32.5%。

【速解】亲代中AA基因型个体占30%，aa基因型个体占20%，则Aa基因型个体占50%，亲代、子代的基因频率不变，其中Aa基因型对A基因频率和a基因频率贡献相同，而AA基因型个体所占比例大于aa基因型个体，所以A基因频率高于a基因频率，答案应在C、D之间;该种群植物自交后代依然AA、Aa，aa有三种基因型，C选项中后代中AA、aa基因型个体之和为100%，故应排除，只能选D。

【答案】D

【典例3】 如果在一個种群中，AA占25%，Aa占50%，aa占25%。如果因为环境的变化，每年aa的个体减少20%，AA和Aa的个体分别增加20%，一年后，aa的个体在种群中的比例为（ ）

A. 23.7% B. 20% C. 18.2% D. 21.6%

【常规解析】假设该种群个体数量为M，由题知，种群中aa占25%，每年aa的个体减少20%，一年后aa为25%M×80%=20%M，AA和Aa的个体分别增加20%，一年后为75%M×120%=90%M，所以一年后aa的个体在种群中的比例为20%M÷（20%+90%）M×100%≈18.2%。

【速解】假设该种群个体数量为M，由题知，种群中aa占25%，每年aa的个体减少20%，一年后aa个体数量为25%×80%=20%M，同时AA和Aa的个体分别增加20%，所以aa占整个后代比例必然小于20%，只有C选项符合。

【答案】C

【小结】解答此次题型，可以先分析题干中显示基因和隐性基因相对数目多少，既可以缩小选项范围甚至直接看出答案，又能为需要计算时先算数量少的基因频率，从而减小计算量;同时分析选项数字间相互关系可以缩小选择范围，做到未算先知。

高考最终的目的是选拔人才，服务社会，而考题是为了实现这一功能的有效载体。高考试题本身兼具考查学生基础知识和创新思维的特点，创新在思维量少的题体现为能否换个视角，快速解答;在思维量大的试题则体现为能否以整体的、联系的眼光分析做答。本文通过有限几个题例的介绍，期待能给学生一点启发，在平时的学习和练习中能多观察多思考。