DNA碱基计算的一般规律

DNA碱基计算的一般规律

第三章:DNA碱基计算的一般规律 1. DNA双链中，互补碱基的数量相等

(A=T 、C=G) ; DNA单链中，互补碱基的数量不一定相等 (A? T、C? G)

2. 双链DNA分子中两组不互补碱基对的碱基之和的比值为1，即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。 (A+G)/(T+C)=1 即 A+G = T+C 将C跟G等量替换得

到:(A+C)/(T+G)=1 即 A+C = T+G

?双链DNA分子中，两互补碱基相等;任意两个不互补碱基之和恒等，各占碱基总数的50%,且不互补碱基之和的比值等于1

?A=T， C=G

? A+G=T+C =A+C=T+G= 50%

( A+G)/(T+C)=(A+C)/(T+G)=(T+C)/(A+G)=(T+G)/(A+C)=1

?双链DNA分子中A+T/G+C值等于其中任何一条单链中的

A+T/G+C值。

推断过程:

?双链DNA分子中，互补的两条单链中的A+G/T+C值互为倒数。即两组不互补碱基之和的比值等于另一互补链中这一比值的倒数。

推断过程:

?双链DNA分子中，A+T占整个双链DNA分子碱基总数的百分比等于其中任何一条单链中A+T占该单链碱基总数的百分比。

推断过程:

班别:___________ 姓名: ___________ 座号: ___________ 1、某双链DNA分子中，G占23%，求A占多少,

因为DNA分子中，A+G=T+C= 所以， A=

2、在DNA的一个单链中，A+G/T+C=0.4，上述比例在其互补链和整个DNA分

子中分别是多少,

3、若DNA的一个单链中，A+T/G+C=0.4，上述比例在其互补链和整个DNA分

子中分别是多少,

4、某双链DNA片段中，A占23%，其中一条链中的C占该单链的24%，问另一条链中的C占多少,

5、某双链DNA分子的碱基中，鸟嘌呤占30%，则胸腺嘧啶为___________

6、一个DNA分子的碱基中，腺嘌呤占20%，那么在含有100个碱基对的DNA 分子中，胞嘧啶应是________个。

7、 DNA分子的一条单链中，A=20%，T=22%，求整个DNA分子中G= ________ ( )8、由120个碱基组成的DNA分子片段，可因其碱基对组成和序列的不同而携带不同的遗传信息，其种类数最多可达

4120 B、1204 C、460 D、604 A、

( )9、已知1个DNA分子中有4000个碱基对，其中胞嘧啶有2200个，这

个DNA分子中应含有的脱氧核苷酸的数目和腺嘌呤的数目分别是

A(4000个和900个 B(4000个和l800个

C(8000个和1800个 D(8000个和3600个

( )10、在一条双链DNA分子中，腺嘌呤占35%，它所含的胞嘧啶应占

A、 15%

B、 30% C 、35% D 、70%

( )11、在一个DNA分子中，腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基总数的

42,，若其中一条链中胞嘧啶占该链碱基总数的24,，胸腺嘧啶占

30,，那么在其互补链上，胞嘧啶和胸腺嘧啶分别占

A、12,、34,

B、21,、52,

C、34,、12 ,

D、58, 、30, ( )12、若DNA分子的一条链中(A，T)/(C，G)=a，则和该DNA单链互补的

单链片段中 (A，T)/(C，G)的比值为

A(a B(1/a C(1 D(1-1/a

( )13、一段多核苷酸链中的碱基组成为:35,的A、20,的C、35,的G、

10,的T。它是一段

A(双链DNA B(单链DNA

C(双链RNA D(单链RNA

( )14、某双链DNA分子中，(A+T)/(G+C)=1.5则它的C占全部碱基:

A.20%

B.25%

C. 30%

D.35% ( )15、测的DNA分子一条单链中

(A+T)/(G+C)=0.7，在整个DNA分

子中这种比例是——

A.1.43

B. 0.7

C. 0.5 D 0.3

第三章:DNA碱基计算的一般规律答案及解析 1、A+G=T+C=50% A=50%-G=27%

2、应用规律?，互补链中2.5;应用规律?，双链中1 。

3、应用规律?，互补链0.4;双链0.4

4、应用规律?，互补链中的C=30%

5、应用规律?，T=20%

6、应用规律?，?A,20,，A+C,50,，?C,30,，又?100个碱基对中有

200个碱基，?200×30,=60个

7、应用规律?，?A+T=20,+22,=42,(单/双);

?C+G=58,(单/双); ?C=G=29,(双)

60 8、120个碱基=60碱基对;碱基只有A T C G 4种;故总共有答案C、4种排

列方式。

9、4000个碱基对=8000个碱基;又已知C=2200个，

?C=G=2200个，C与G可以配对共2200对。

则A与T可配4000—2200=1800对。所以A=1800个。故选C答案。 10、应用规律? ，已知A=35,，A+C=50,，?C=15, 故选A答案。 11、应用规律?，已知A，T,42,，C,24,，T,30,， ,,

由A，T,42,(单/双)推出C，G,58,(单/双)，

由A，T,42,(单/双)，T,,,,，?A=12, ，T= A=12, ,121

由C，G,58,(单/双)，C,,,, ，?G=34, ，C= G=34, ,121

答案。所以选C

12、应用规律? ，选A答案。

13、?A?T，C?G ?它是单链的DNA。(U是RNA特有的)，故选B答案 14、已知(A+T)/(C+G)=1.5，C=G , A=T (双链)

?,，,,1.5×(C+G)

? 2A=1.5×2C

? A=1.5C

又?A+C=50, ?1.5C+C=50, ?C=20, 故选答案A。 15、应用规律?。选B答案。

二、核酸、蛋白质及基因控制蛋白质合成中的计算

1(核酸

核酸有两种:DNA和RNA。有关核酸中的计算主要是碱基比例的计算和DNA复制过程中新旧链比例关系的计算。设计题目的理论根据是碱基互补配对原则和DNA的半保留复制。

DNA是双螺旋结构，两条链之间的碱基是按照碱基互补配对原则相互配对的，所以计算双链DNA分子中的碱基比例时，必须严格按照碱基互补配对原则进行计算。在双链DNA分子及转录成RNA分子中，各种碱基及其它们之间的比例关系见表13,1。

表 13-1 双链DNA分子及转录成RNA分子中碱基比例的各种关系

如以DNA分子a链双链DNA分子 DNA分子的a条链 DNA分子的b条链为模板转录成的

mRNA

A=T A?T A?T A?U

G=C G?C G?C G?C

=k(k?1) =k(k?1) =k(k?1) =k

=1 =a(a?1) =(a?1) =

理解和掌握表13-1中的内容对正确解答碱基比例计算这类题目是必须的。

DNA复制过程中新旧链的比例计算题是根据DNA分子半留复制的特点进行设计的。即一个新的DNA分子中总有一条链是旧的(即亲代DNA分子的)，另一条链是新的(即以旧链为模板合成的)。一个DNA分子连续复制n次后，第一代DNA分子的两条链彼此分开后一直保留下去，即在所有的子代DNA分子中，总有15两个DNA分子中各含一条第一代DNA分子中的一条链。如果第一代DNA分子用N15标记，则复制n次后，含有N标记的DNA分子占所有子代DNA分子的比例为。理解了这个算式后，对解这类题目就不难了。

2(蛋白质

有关蛋白质中的计算，主要有两个方面:肽链中氨基酸数目、肽链数目和肽链数目之间的关系和氨基酸的平均分子量与蛋白质的分子量之间的关系。详见专题二和本专题例题3和4。

3(基因控制蛋白质的生物合成

基因控制蛋白质生物合成中的计算主要是根据中心法则和mRNA上3个碱基决定一个氨基酸的原则来设计题目和进行相关的计算。假定蛋白质中有n个氨基酸，则基因中的碱基数目、mRNA中的碱基数目和蛋白质中氨基酸数目之间的关系见表13-2。也可以与蛋白质中的相关计算联系起来命题。

表 13-2

基因中的碱基数目 mRNA中的碱基数目蛋白质中的氨基酸数目

6n 3n N

三、遗传概率的计算

正确理解基因分离规律的各种比例关系，是正确解答遗传概率计算题的关键。详见专题八。

四、细胞分裂中的计算

有丝分裂和减数分裂过程中，各时期染色体数量变化和DNA含量的变化规律是设计细胞分裂中相关计算题的基础，理解和掌握其变化规律是正确解答这类计算题的关键。表13-3是有丝分裂过程中各时期染色体数目和DNA含量的数量关系。表13-4是减数分裂过程中各时期染色体数目和DNA含量的变化关系。

对于碱基计算的这类题目，关键是抓住几个基础的关系。只要能掌握三个关系式，灵活运用这三个关系式，就可解决一般的碱基计算的题目。这三个关系式分别是:

1、如果把DNA的两条链分别定为?链和?链的话，那么根据碱基互补配对原则，?链上的腺嘌呤(A)一定等于?链上的胸腺嘧啶(T)，?链上的鸟嘌呤(G)一定等于?链上的胞嘧啶(C)，反之亦然。可简写为:A?,T?，T?,A?，C?,G?，G?,C?。

2、根据A?,T?，T?,A?，C?,G?，G?,C?，对于整个DNA分子来说，A的总量等

于T的总量，C的总量等于G的的总量。可简写为A总=T总，G总=C总。

3、若DNA的?链中A+T的量占?链碱基总量的a,，由A?,T?、T?,A?及?链的碱

基总量等于?链的总量，可得在DNA的?链中A+T的量也占?链碱基总量的a,。同理，可得,RNA中的A+U的量占,RNA碱基总量的a,。对于整个DNA分子来说，A 总，T总,A?，A?，T?，T?,2(A?，T?)，整个DNA分子的碱基总量等于,倍?链碱基总量，所以A总，T总的量占整个DNA分子碱基总量的a,。可简写为:若(A?，T?)/?总,a,,则(A?，T?)/?总,a,，(A总，T总 )/DNA总,a%，(A+U)/,RNA,a%。C+G 同样有此关系:若(C?，G?)/?总,b,,则(C?，G?)/?总,b,，(C总，G总 )/DNA

总,b%，(C+G)/,RNA,b%。

下面利用这三个关系式解几个有代表性的题目:

1、(1991年全国高考试题)

DNA的一个单链中(A+G)/(T+C),0.4，上述比例在其互补链和整个DNA子中分别是( )

A、0.4和0.6

B、2.5和1.0

C、0.4和0.4

D、0.6和1.0

解析在DNA分子中A?,T?、T?,A?、C?,G?、G?,C?，据题意的得(A?，

G?)/(T?，C?),0.4，那么(T?，C?)/(A?，G?),0.4,即(A?，G?)/(T?，C?),2.5。因为A总=T总、G总=C总，对于整个DNA分子来说(A总， G总)/(T总，C

总),1.0。

,答案, B。

2、(1999年上海高考题)

若DNA分子一条链中(A+T),(C+G),c，则其互补链中该比例为( ) A、c B、1/c C、1 D、1,1/c

解析方法1:由A?,T?，T?,A?，C?,G?，G?,C?得(A?，T?)/(G?，C?),(T?，A?)/(C?，G?),c。

:(A?，T?)/?总,a,, (C?，G?)/?总,b,,已知(A?，T?)/(C?，G方法2

?),a,/b,=c,则由(A?，T?)/?总,a,，(C?，G?)/?总,b,得(A?，T?)/(C?，G?),a,/b,=c。同时还可得(A总，T总 )/(C总，G总 ),c。 ,答案, A。

3、(2002年山东省会考模拟题)

在双链DNA中由腺嘌呤P个，占全部碱基比例N/M(M>2N)，则该DNA分子中鸟嘌呤的个数为( )

A、P

B、PM/N+P

C、(PM/2N),P

D、PM/2N

解析方法1:已知A总=P，由于A总=T总，G总=C总，得T总,P， G总，C 总,2 G总,DNA总,A总,T总,PM/N,2P，所以G总,(PM/2N),P。

方法2:已知在双链DNA中由腺嘌呤(A)占全部碱基比例N/M(M>2N)，由于A总=T总，则G总，C总的比例为1,2N/M，C总的比例为1/2,N/M，所以C

总,PM/N(1/2,N/M),PM/2N,P。

,答案, A。

4、分析某生物的双链DNA，发现腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基的64,，其中一条链上的腺嘌呤占该链全部碱基的30,，则对应链中腺嘌呤占整个DNA分子碱基的比例是( ) A、50% B、34% C、32% D、17%

解析已知某生物的双链DNA中A+T占全部碱基总量的64,，其中一条链上的A 占该链全部碱基的30,，由(A总，T总 )/DNA总,a%，(A?，T?)/?总,a,,可得T?占?链全部碱基的34,。由于T?,A?，DNA两条链的碱基数目相等，所以对应链?链中的腺嘌呤A?占?链碱基的34,，占整个DNA分子碱基的比例的17,。 ,答案, D。