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    【生物】高考生物三步巧解碱基计算难题!

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    楼主 2019-05-14 03:45:03
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    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Ⅰ链和Ⅱ链的话,那么根据碱基互补配对原则,Ⅰ链上的腺嘌呤(A)一定等于Ⅱ链上的胸腺嘧啶(T),Ⅰ链上的鸟嘌呤(G)一定等于Ⅱ链上的胞嘧啶(C),反之亦然。


    可简写为:AⅠ=TⅡ,TⅠ=AⅡ,CⅠ=GⅡ,GⅠ=CⅡ。


    2、根据AⅠ=TⅡ,TⅠ=AⅡ,CⅠ=GⅡ,GⅠ=CⅡ,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=T总,G=C总。


    3、若DNA的Ⅰ链中A+T的量占Ⅰ链碱基总量的a%,由AⅠ=TⅡ、TⅠ=AⅡ及Ⅰ链的碱基总量等于Ⅱ链的总量,可得在DNA的Ⅱ链中A+T的量也占Ⅱ链碱基总量的a%。同理,可得mRNA中的A+U的量占mRNA碱基总量的a%。对于整个DNA分子来说,A总+T总=AⅠ+AⅡ+TⅡ+TⅠ=2AⅠ+TⅠ),整个DNA分子的碱基总量等于2倍Ⅰ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(AⅠ+TⅠ)/Ⅰ总=a,则(AⅡ+TⅡ)/Ⅱ总=a%,(A总+T/DNA总=a%,(A+U/RNAa%。C+G同样有此关系:若(CⅠ+GⅠ)/Ⅰ总=b,则(CⅡ+GⅡ)/Ⅱ总=b%,(C总+G/DNA总=b%,(C+G/RNAb%。


    很多同学说我知道了公式也不会用,大家只要把题目中的已知条件和求解用文章中的方式表现出来,就很容易看到他们的联系,从而知道该用那个公式。


    遗传的物质基础告诉我们,在双链DNA分子中,碱基之间的连接是遵循碱基互补配对原则的,在DNA分子的复制及信息RNA的转录过程中也是遵循这一原则。由此可见,要解决碱基含量计算的问题,关键就是在于对碱基互补配对原则的理解及运用。


    碱基互补配对原则对双链DNA分子中四种碱基的关系作了明确的阐述:嘌呤与嘧啶配对,且A=T,G=C。由此,我们可引伸出如下关系:


    公式一

    A+G=T+C或A+C=T+G=50%


    即在双链DNA分子中,不互补的两碱基含量之和是相等的,占整个分子碱基总量的50%。


    1:已知一段信息RNA30个碱基,其中AG12个,那么,转录成信息RNA的一段DNA分子中,应有CT是( ?)

    A、12?B、18?C、24?D、30


    分析:信息RNA30个碱基,则其模板DNA分子中应有60个碱基,因T+C=A+G,故而T+C=60×50%=30,应选答案D。


    2:一个具有1000个碱基对的DNA分子,如果腺嘌呤的含量为20%,则含胞嘧啶的碱基对为( ?)


    A、200?B、300?C、400?D、600


    分析:根据碱基互补配对原则,A=T=20%,则G=C=30%,G+C=30%+30%=60%,然则含胞嘧啶的碱基对为60%,即1000×60%=600个,应选答案D。

    公式二

    (A1+G1)/(T1+C1)=(T2+C2)/(A2+G2)


    即在双链DNA分子中,一条链中的嘌呤之和与嘧啶之和的比值与其互补链中相应的比值互为倒数。


    3DNA的一条单链中,AG的数量与TC的数量之比为0.4,上述比例在其互补链中和整个DNA分子中分别是( ?)


    A、0.40.6 B、2.51.0


    C、0.40.4 D、0.61.0


    分析:已知A+G/T+C=0.4,根据公式二,可得A+G/T+C=1/0.4=2.5,即其互补链中同样的比例值为2.5;而根据公式一,可得整个DNA分子中的比值应为1,故应选答案B。


    公式三

    两式合并成为公式三


    即在双链DNA分子中,一条链中的两种碱基对的比值(A+T/G+C)与其在互补链中的比值和在整个分子中的比值都是一样的。


    推理过程:根据碱基互补酸对原则,A=T右,T=A右,?G=C右,C=G右,则得出结论。


    4:已知某DNA分子GC占全部碱基数的48%,它的一条模板链中CT分别占该链碱基总数的26%24%,问由它转录的RNA链中尿嘧啶与胞嘧啶分别占碱基总数的( ?)


    A、24%22%?

    B、28%26%????????

    C、28%22%?

    D、48%52%


    分析:题目是求RNA的碱基含量,RNA是由DNA模板链严格按照碱基互补配对原则转录而来的,虽然某种碱基名称改变了(RNA中没的胸腺嘧啶,而有尿嘧啶),但其对等关系还是存在的。由于在DNA分子中G+C=48%,则A+T=52%。据公式三可知A+T=52%(设该模板链为左链),则A=52%24%=28%,又因G+C=48%,则G=48%26%=22%。在转录时,A左与U配对,G左与C配对,则RNA上的U=28%,C=22%,故答案为C。


    5:某信息RNA的碱基中,U20%,A10%,则作为它的模板基因DNA分子中胞嘧啶占全部碱基的( ?)


    A、70% B、60% C、35% D、17.5%


    分析:信息RNA中,A+U=10%+20%=30%,则G+C=70%,根据公式三,得知模板基因DNA分子中也有同样比例,即G+C=70%,再根据碱基互补配对原则,可知G=C,则C=G+C/2,即C=?×70%=35%,由此可得答案为C。


    此类题型的解法在乎于对碱基互补配对原则的深入了解。在解题过程中,根据题目给出的已知条件,再根据碱基互补配对原则及前面引伸出来的三条公式,核酸中碱基含量的计算问题就迎刃而解了。


    下面利用这三个关系式解几个有代表性的题目:


    1、(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、0.40.6 ? ? ??B、2.51.0 ? ??

    C、0.40.4 ? ? ? D、0.61.0


    解析:DNA分子中AⅠ=TⅡ、TⅠ=AⅡ、CⅠ=GⅡ、GⅠ=CⅡ,据题意的得(AⅠ+GⅠ)/TⅠ+CⅠ)=0.4,那么(TⅡ+CⅡ)/AⅡ+GⅡ)=0.4,即(AⅡ+GⅡ)/TⅡ+CⅡ)=2.5。因为A=T总、G=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、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DNAA+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/DNA总=a%,(AⅠ+TⅠ)/Ⅰ总=a,可得TⅠ占Ⅰ链全部碱基的34%。由于TⅠ=AⅡ,DNA两条链的碱基数目相等,所以对应链Ⅱ链中的腺嘌呤AⅡ占Ⅱ链碱基的34%,占整个DNA分子碱基的比例的17%。[答案]?D。



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