【生物】高考生物三步巧解堿基計算難題!

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樓主 2019-05-14 03:45:03
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對于堿基計算的這類題目,關鍵是抓住幾個基礎的關系。只要能掌握三個關系式,靈活運用這三個關系式,就可解決一般的堿基計算的題目。
這三個關系式分別是:


1、如果把DNA的兩條鏈分別定為Ⅰ鏈和Ⅱ鏈的話,那么根據堿基互補配對原則,Ⅰ鏈上的腺嘌呤(A)一定等于Ⅱ鏈上的胸腺嘧啶(T),Ⅰ鏈上的鳥嘌呤(G)一定等于Ⅱ鏈上的胞嘧啶(C),反之亦然。


可簡寫為:AⅠ=TⅡ,TⅠ=AⅡ,CⅠ=GⅡ,GⅠ=CⅡ。


2、根據AⅠ=TⅡ,TⅠ=AⅡ,CⅠ=GⅡ,GⅠ=CⅡ,對于整個DNA分子來說,A的總量等于T的總量,C的總量等于G的的總量。


可簡寫為A=T總,G=C總。


3、若DNA的Ⅰ鏈中A+T的量占Ⅰ鏈堿基總量的a%,由AⅠ=TⅡ、TⅠ=AⅡ及Ⅰ鏈的堿基總量等于Ⅱ鏈的總量,可得在DNA的Ⅱ鏈中A+T的量也占Ⅱ鏈堿基總量的a%。同理,可得mRNA中的A+U的量占mRNA堿基總量的a%。對于整個DNA分子來說,A總+T總=AⅠ+AⅡ+TⅡ+TⅠ=2AⅠ+TⅠ),整個DNA分子的堿基總量等于2倍Ⅰ鏈堿基總量,所以A總+T總的量占整個DNA分子堿基總量的a%。


可簡寫為:若(AⅠ+TⅠ)/Ⅰ總=a,則(AⅡ+TⅡ)/Ⅱ總=a%,(A總+T/DNA總=a%,(A+U/RNAa%C+G同樣有此關系:若(CⅠ+GⅠ)/Ⅰ總=b,則(CⅡ+GⅡ)/Ⅱ總=b%,(C總+G/DNA總=b%,(C+G/RNAb%


很多同學說我知道了公式也不會用,大家只要把題目中的已知條件和求解用文章中的方式表現出來,就很容易看到他們的聯系,從而知道該用那個公式。


遺傳的物質基礎告訴我們,在雙鏈DNA分子中,堿基之間的連接是遵循堿基互補配對原則的,在DNA分子的復制及信息RNA的轉錄過程中也是遵循這一原則。由此可見,要解決堿基含量計算的問題,關鍵就是在于對堿基互補配對原則的理解及運用。


堿基互補配對原則對雙鏈DNA分子中四種堿基的關系作了明確的闡述:嘌呤與嘧啶配對,且A=TG=C。由此,我們可引伸出如下關系:


公式一

A+G=T+C或A+C=T+G=50%


即在雙鏈DNA分子中,不互補的兩堿基含量之和是相等的,占整個分子堿基總量的50%


1:已知一段信息RNA30個堿基,其中AG12個,那么,轉錄成信息RNA的一段DNA分子中,應有CT是( ?)

A12?B18?C24?D30


分析:信息RNA30個堿基,則其模板DNA分子中應有60個堿基,因T+C=A+G,故而T+C=60×50%=30,應選答案D


2:一個具有1000個堿基對的DNA分子,如果腺嘌呤的含量為20%,則含胞嘧啶的堿基對為( ?)


A200?B300?C400?D600


分析:根據堿基互補配對原則,A=T=20%,則G=C=30%G+C=30%+30%=60%,然則含胞嘧啶的堿基對為60%,即1000×60%=600個,應選答案D

公式二

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


即在雙鏈DNA分子中,一條鏈中的嘌呤之和與嘧啶之和的比值與其互補鏈中相應的比值互為倒數。


3DNA的一條單鏈中,AG的數量與TC的數量之比為0.4,上述比例在其互補鏈中和整個DNA分子中分別是( ?)


A0.40.6 B2.51.0


C0.40.4 D0.61.0


分析:已知A+G/T+C=0.4,根據公式二,可得A+G/T+C=1/0.4=2.5,即其互補鏈中同樣的比例值為2.5;而根據公式一,可得整個DNA分子中的比值應為1,故應選答案B


公式三

兩式合并成為公式三


即在雙鏈DNA分子中,一條鏈中的兩種堿基對的比值(A+T/G+C)與其在互補鏈中的比值和在整個分子中的比值都是一樣的。


推理過程:根據堿基互補酸對原則,A=T右,T=A右,?G=C右,C=G右,則得出結論。


4:已知某DNA分子GC占全部堿基數的48%,它的一條模板鏈中CT分別占該鏈堿基總數的26%24%,問由它轉錄的RNA鏈中尿嘧啶與胞嘧啶分別占堿基總數的( ?)


A24%22%?

B28%26%????????

C28%22%?

D48%52%


分析:題目是求RNA的堿基含量,RNA是由DNA模板鏈嚴格按照堿基互補配對原則轉錄而來的,雖然某種堿基名稱改變了(RNA中沒的胸腺嘧啶,而有尿嘧啶),但其對等關系還是存在的。由于在DNA分子中G+C=48%,則A+T=52%。據公式三可知A+T=52%(設該模板鏈為左鏈),則A=52%24%=28%,又因G+C=48%,則G=48%26%=22%。在轉錄時,A左與U配對,G左與C配對,則RNA上的U=28%C=22%,故答案為C


5:某信息RNA的堿基中,U20%A10%,則作為它的模板基因DNA分子中胞嘧啶占全部堿基的( ?)


A70% B60% C35% D17.5%


分析:信息RNA中,A+U=10%+20%=30%,則G+C=70%,根據公式三,得知模板基因DNA分子中也有同樣比例,即G+C=70%,再根據堿基互補配對原則,可知G=C,則C=G+C/2,即C=?×70%=35%,由此可得答案為C


此類題型的解法在乎于對堿基互補配對原則的深入了解。在解題過程中,根據題目給出的已知條件,再根據堿基互補配對原則及前面引伸出來的三條公式,核酸中堿基含量的計算問題就迎刃而解了。


下面利用這三個關系式解幾個有代表性的題目:


1、(全國高考試題)

DNA的一個單鏈中(A+G/T+C)=0.4,上述比例在其互補鏈和整個DNA子中分別是(?

A0.40.6 ? ? ??B2.51.0 ? ??

C0.40.4 ? ? ? D0.61.0


解析:DNA分子中AⅠ=TⅡ、TⅠ=AⅡ、CⅠ=GⅡ、GⅠ=CⅡ,據題意的得(AⅠ+GⅠ)/TⅠ+CⅠ)=0.4,那么(TⅡ+CⅡ)/AⅡ+GⅡ)=0.4,即(AⅡ+GⅡ)/TⅡ+CⅡ)=2.5。因為A=T總、G=C總,對于整個DNA分子來說(A總+?G總)/T總+C總)=1.0[答案]?B


2、分析某生物的雙鏈DNA,發現腺嘌呤與胸腺嘧啶之和占全部堿基的64%,其中一條鏈上的腺嘌呤占該鏈全部堿基的30%,則對應鏈中腺嘌呤占整個DNA分子堿基的比例是(

A50%???? B34%???? C32%????? D17%

解析已知某生物的雙鏈DNAA+T占全部堿基總量的64%,其中一條鏈上的A占該鏈全部堿基的30%,由(A總+T/DNA總=a%,(AⅠ+TⅠ)/Ⅰ總=a,可得TⅠ占Ⅰ鏈全部堿基的34%。由于TⅠ=AⅡ,DNA兩條鏈的堿基數目相等,所以對應鏈Ⅱ鏈中的腺嘌呤AⅡ占Ⅱ鏈堿基的34%,占整個DNA分子堿基的比例的17%。[答案]?D



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