数学知识在高中生物学中的应用

陆妍

【摘要】生物学是高中理科重要的一门必学课程，其具有严密性以及定量化等方面的特征.基于生物课程的该项特征，那么这就需要将数学有关思想应用于高中生物课程学习之中，只有如此，才是生物学课程深入发展的一个重要的标志.本文主要阐述了几种数学方法在高中生物学相关知识中的应用，旨在为其他同学学习高中生物学知识提供必要的参考与途径，以共同提高高中生物学成绩.

【关键词】数学知识；函数；高中生物学；应用

生物学作为一门基础性的学科，其与很多学科均存在直接或者间接性的关联性.笔者在实际学习过程中发现，高中生物有很多需要数学运算方面的题目.对此，应该将数学知识用于高中生物学的学习之中，以提高我们每名同学的高中生物成绩.

一、函数与方程在高中生物学中的应用

在高中生物学知识中，有大量的数量关系互相关联、互为结果，若将其联系到一块，将其制约关系加以充分利用，能够有效地解决很多常规方法无法解决的问题.

例1某氨基酸的相对分子质量为128，现对某种蛋白质经相关技术手段测定分析，最终得出其相对分子质量为5646，根据如上数据对此蛋白质的肽链数量与氨基酸数目进行确定.

解析根据上述题干条件可以得出该蛋白质包含的氨基酸数目与肽链数量存在着一定的函数关系，于是可以假设该蛋白质包含氨基酸的数量为x个，共有y条肽链，于是可以得到下列等式，即：128x-18（x-y）=5646，由于x与y均为自然数，因此可以得出二者的解，即：x=51，y=2.

二、数学坐标曲线的应用

在高中生物学中，往往会运用到数学坐标曲线的一些相关知识，可以反映某一个特定的生理过程或者生命活动规律相关变量之间存在的相关性.其可以较好地体现数形结合的数学思维，其可以将复杂或者抽象的数量关系与直观形象的图形之间进行相互渗透.在高考试题中往往会对学生此种能力进行考查.例如：有丝分裂以及减数分裂过程中染色体、DNA的数量变化等，对于我们每名学生而言，显得非常抽象，那么在实际学习该节内容时，应该将染色体、DNA变化规律转化成为数学直角坐标图，从而能够非常直观地了解其中的变化情况.在对图像进行运用时，联合精练的语言进行描述，可以让自己在学习时，能够一边观察图像一边对相关知识进行理解与记忆，不仅感觉新颖灵活，而且又可以感受到知识在不断地扩展.

例2某科学家采用放射性同位素分别标记的两种碱基T与U培养基对蚕豆根尖分生区细胞加以培养，对细胞有丝分裂情况进行观察，已知蚕豆有丝分裂的周期为20 h，按照上述2种碱基被细胞利用的速率绘制出如下图所示的图形.下列四项分析中，不正确的是（）

A.在b点时刻，细胞正合成大量的RNA

B.在d点时刻，细胞中的DNA含量已经达到极值

C.在ce阶段，细胞最易发生基因突变

D.在显微条件下，处于ae阶段的细胞数量最多.

解析根据题意可知，图中曲线主要处于有丝分裂的分裂间期.因为纵坐标表示碱基的利用速率，故b点表示大量合成RNA，d点表示大量合成DNA，而不是DNA量达到最大值，其最大值大约在e点.可见，正确理解纵坐标是最关键的.因此选择答案B.

三、柱形图与扇形图

上述两种类型的图形均属于数学中较为常见的两种表示方法，高考试题中常常会对此类知识的运用进行考查.上述两种图形均是对学生的识图、判断以及综合分析能力、图形与语言之间的互相转化能力的考查.一般在细胞分裂各个时期的染色体、染色单体以及DNA等数量关系的特点等知识中进行考查.

例3对于处于有丝分裂中的动物细胞而言，当中心体朝着两极进行移动的时候，染色体a、染色体b、DNA分子数c可用如下哪个图形进行表示（）.

解析本题将常见的细胞分裂图转化为柱形图，考查学生的思维转化能力.中心体移向两极时处于细胞分裂的前期，此时每条染色体含有两条染色单体、两个DNA分子.因此应该选择答案B.

结论

综上所述，通过函数与方程在高中生物学中的应用、数学坐标曲线的应用、柱形图与扇形图的应用的举例分析，为我们每名同学给出了数学知识与高中生物学有机结合的启示，能够更好地帮助我们解决高中生物学中的相关知识.