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生 物 考 点 公 式 库 —— 光 合 · 呼 吸 · 遗 传 · 计 算 型
格式：考点名称 | 公式/原理表述
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一、光合作用
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光合作用总反应式 | 6CO₂+12H₂O →(光能/叶绿体) C₆H₁₂O₆+6O₂+6H₂O
光反应场所 | 类囊体薄膜
光反应物质变化 | H₂O→光解→O₂+[H]; ADP+Pi→(光能)→ATP
光反应能量变化 | 光能→ATP和NADPH中活跃的化学能
暗反应场所 | 叶绿体基质
暗反应(卡尔文循环) | CO₂+C₅→(酶)→2C₃; C₃→([H]/ATP)→C₅+(CH₂O)
暗反应能量变化 | ATP和NADPH中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能
光补偿点 | 光合速率 = 呼吸速率 (净光合=0)
光饱和点 | 光照增强但光合速率不再增加的点
CO₂补偿点 | 光合吸收CO₂ = 呼吸释放CO₂
净光合速率 | 净光合 = 总光合 - 呼吸消耗
实际光合产量 | 总光合 = 净光合 + 呼吸
影响光合的因素 | 光照强度、CO₂浓度、温度、水分、矿质元素(N/Mg等)
叶绿体色素 | 叶绿素a(蓝绿)、叶绿素b(黄绿)、胡萝卜素(橙黄)、叶黄素(黄)
色素吸收光谱 | 主要吸收红光(640-660nm)和蓝紫光(430-450nm), 绿光吸收最少
C3植物与C4植物 | C3: CO₂固定产物为C₃(PGA); C4: 产物为C₄(草酰乙酸等), 光呼吸低

二、细胞呼吸(呼吸作用)
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有氧呼吸总反应式 | C₆H₁₂O₆+6O₂+6H₂O →(酶)→ 6CO₂+12H₂O+能量(38ATP)
有氧呼吸第一阶段(糖酵解) | C₆H₁₂O₆→(酶)→2C₃H₄O₃(丙酮酸)+4[H]+2ATP (细胞质基质)
有氧呼吸第二阶段(柠檬酸循环) | 2C₃H₄O₃+6H₂O→(酶)→6CO₂+20[H]+2ATP (线粒体基质)
有氧呼吸第三阶段(氧化磷酸化) | 24[H]+6O₂→(酶)→12H₂O+34ATP (线粒体内膜)
无氧呼吸(酒精发酵) | C₆H₁₂O₆→(酶)→2C₂H₅OH+2CO₂+少量能量(2ATP)
无氧呼吸(乳酸发酵) | C₆H₁₂O₆→(酶)→2C₃H₆O₃+少量能量(2ATP)
有氧呼吸场所 | 细胞质基质 + 线粒体(主要)
无氧呼吸场所 | 细胞质基质
呼吸熵(RQ) | RQ = 释放CO₂量/消耗O₂量
RQ=1底物为糖 | C₆H₁₂O₆+6O₂→6CO₂+6H₂O ⇒ RQ=6/6=1
RQ<1底物为脂肪 | 脂肪含H多, 耗O₂多, RQ≈0.7
RQ>1底物为有机酸 | 有机酸含O多, 耗O₂少, RQ>1
能量利用效率 | 有氧呼吸: ~40%能量存于ATP; 无氧呼吸: ~5%
1mol葡萄糖有氧产能 | 2870kJ总能量, 1161kJ存于ATP(38×30.5)
ATP与ADP转化 | ATP⇌ADP+Pi+能量 (ATP酶/ATP合成酶)

三、遗传基本规律
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基因分离定律(孟德尔第一) | 等位基因在减数分裂时随同源染色体分开而分离
基因自由组合定律(孟德尔第二) | 非同源染色体上的非等位基因自由组合
分离比(杂合子自交) | Aa×Aa → AA:Aa:aa = 1:2:1 (基因型), 3:1 (表现型-完全显性)
分离比(测交) | Aa×aa → Aa:aa = 1:1
两对杂合子自交比(F₂) | AaBb×AaBb → 9A_B_:3A_bb:3aaB_:1aabb
两对杂合子测交比 | AaBb×aabb → 1AaBb:1Aabb:1aaBb:1aabb
不完全显性 | 杂合子表现为中间性状, 自交比1:2:1(表型=基因型比)
共显性 | 两等位基因同时表达(如ABO血型中A和B)
复等位基因(ABO血型) | I^A, I^B, i三个等位基因; I^A和I^B对i显性, I^A和I^B共显性
血型基因型 | A型: I^A I^A 或 I^A i; B型: I^B I^B 或 I^B i; AB型: I^A I^B; O型: ii
致死基因(隐性致死) | 纯合致死→自交比2:1(显性纯合子可能也致死等)
基因互作(互补9:7) | 两显性同时存在才显性状, 否则为另一种
基因互作(上位12:3:1) | 一显性基因遮盖另一对基因表达
基因互作(叠加9:6:1) | 显性基因数目不同性状有梯度
基因互作(抑制13:3) | 一对隐性基因纯合时抑制另一对基因表达

四、伴性遗传
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伴X隐性遗传特点 | (1)男患多于女患 (2)隔代交叉遗传 (3)女患其父/子必患
伴X隐性例子(红绿色盲) | X^bY→男患; X^BX^b→女携带; X^bX^b→女患 (罕见)
伴X显性遗传特点 | (1)女患多于男患 (2)连续遗传 (3)男患其母/女必患
伴X显性例子(抗VD佝偻) | X^D基因; 男性患者与正常女性→女儿全患, 儿子全正常
伴Y遗传(限雄) | 父传子、子传孙, 女性不表现也不携带
ZW型性别决定(鸟类等) | ZW→雌; ZZ→雄 (与XY型相反)
XY型性别决定 | XX→雌; XY→雄 (哺乳类, 果蝇等)

五、遗传计算
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配子种类数 | n对杂合等位基因(独立) → 产生2^n种配子
n对杂合子自交后代基因型数 | 3^n种基因型
n对杂合子自交后代表现型数 | 2^n种(完全显性)
n对杂合子自交纯合子比例 | (1/2)^n 纯合; 杂合=1-(1/2)^n
连续自交n代杂合子比例 | (1/2)^n (从杂合子Aa起始)
概率乘法定理 | P(AB)=P(A)·P(B) (独立事件同时发生)
概率加法定理 | P(A或B)=P(A)+P(B) (互斥事件)
条件概率(遗传咨询) | P(A|B)=P(AB)/P(B)
群体遗传(哈代-温伯格) | (p+q)²=p²+2pq+q²=1; p+q=1 (p:显性频率, q:隐性频率)
常隐患病频率 | 发病率=q²; 携带者频率=2pq
常显患病频率 | 发病率=p²+2pq; 正常=q²
X连锁隐性男患频率 | 男性发病率=q; 女性发病率=q²
X连锁隐性携带者 | 女性携带者频率=2pq
遗传度(h²) | h²=2(r_mz-r_dz) (MZ同卵, DZ异卵, 双生子法)
连锁与交换 | 交换值(%)=(重组型配子数/总配子数)×100%, < 50%
两基因交换值=图距 | 1%交换值=1cM (厘摩)
三点测交基因排序 | 比较亲本型与双交换型→确定中间基因, 重组率计算图距
干涉值(I) | I=1-并发系数(C); C=实际双交换率/理论双交换率

六、细胞分裂
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有丝分裂DNA变化 | 间期2C→4C; 分裂期4C→2C (一个周期变化)
有丝分裂染色体变化 | 间期2N; 分裂期2N→4N(后期)→2N
减数分裂DNA变化 | 间期2C→4C; 减I→2C; 减II→1C
减数分裂染色体变化 | 间期2N; 减I后期→N; 减II后期→2N(暂)→N
联合与交叉互换 | 减I前期同源染色体联会→四分体→非姐妹染色单体交叉互换
一个精原细胞→精子 | 1精原细胞→(减数分裂)→4个精子
一个卵原细胞→卵子 | 1卵原细胞→(减数分裂)→1个卵细胞+3个极体(退化)
染色体组数判断 | 同形态染色体数目 = 染色体组数

七、中心法则与基因表达
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DNA复制(半保留) | 亲代DNA每条链做模板合成互补新链→每个子代DNA含一条旧链一条新链
DNA复制计算(n次) | 子代DNA数=2^n; 含亲代链的DNA=2个; 新链比例=1-(1/2^n)
碱基互补配对 | A=T, G≡C, A+G=T+C=50%
信使RNA与模板链 | mRNA碱基序列与模板链互补, 与编码链相同(仅T→U)
转录 | DNA(基因)→(转录)→mRNA (细胞核)
翻译 | mRNA→(核糖体/tRNA)→蛋白质(多肽链) (细胞质)
密码子 | mRNA上3个相邻碱基决定1个氨基酸, 共64种(61种编码+3种终止)
氨基酸数计算 | 氨基酸数:密码子数:DNA碱基数 = 1:3:6
蛋白质相对分子质量 | M=氨基酸数×平均分子量-(氨基酸数-肽链数)×18
基因控制性状途径 | (1)基因→酶→代谢→性状 (2)基因→结构蛋白→性状

八、生物计算(综合)
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种群密度(样方法) | 种群密度=各样方个体数之和/样方面积之和
标志重捕法 | N=M×n/m (N总数, M初捕标记, n再捕总数, m再捕中有标记)
增长率 | 增长率=(N_t-N_0)/N_0 ×100%
J型增长(指数) | N_t=N₀·λ^t (λ为周限增长率, >1增长, =1稳定, <1衰退)
S型增长(逻辑斯蒂) | dN/dt=rN(1-N/K) (r内禀增长率, K环境容纳量)
最大持续产量(MSY) | N=K/2时增长最快, 此为最佳捕捞/收获点
能量传递效率 | 相邻营养级传递效率≈10%-20% (林德曼效率)
食物链能量计算 | 已知A营养级能量求B: 最大用最短链×20%; 最小用最长链×10%
生物量/能量金字塔 | 逐级递减; 数量金字塔可能倒置
CO₂固定量/呼吸量 | 总初级生产量(GP)=净初级生产量(NP)+呼吸(R)
生态效率 | 林德曼效率=第n+1营养级同化量/第n营养级同化量×100%

九、光合呼吸综合计算
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光合速率实测 | 光合速率= (容器内CO₂减少量)/(时间×叶面积) 或 O₂增加量代替
黑暗下CO₂释放=呼吸速率 | 光照下CO₂吸收=净光合=总光合-呼吸
光合作用产生葡萄糖量 | 6CO₂→C₆H₁₂O₆, CO₂减少264mg→产生葡萄糖180mg (摩尔比6:1)
呼吸消耗葡萄糖量 | C₆H₁₂O₆→6CO₂, 释放CO₂ 264mg→消耗葡萄糖180mg
有机物的积累 | 净积累=光合合成量-呼吸消耗量
植物生长最佳条件 | 光合速率最大且呼吸损耗最小的温度/光照/CO₂组合

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总计: 81条考点·公式+原理+计算
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