碱基互补配对计算详解
生物必修二碱基互补配对计算
生物必修二碱基互补配对计算
碱基互补配对是DNA分子的重要特性之一。
在DNA分子中,腺嘌呤(A)与胸腺嘧啶(T)之间形成两个氢键,而鸟嘌呤(G)与胞嘧啶(C)之间形成三个氢键。
这种氢键的形成导致了DNA分子的双螺旋结构。
在DNA分子的复制和转录过程中,碱基互补配对是必须的,因为只有这样才能保证新的DNA或RNA 分子含有与原始分子完全相同的遗传信息。
碱基互补配对的计算方法如下:假设一个DNA序列为5'-ATCGAC-3',则它的互补序列为5'-GCTAGT-3'。
这里需要注意的是,互补序列是通过将原始序列中的每个碱基与它的互补碱基进行配对得到的。
在计算碱基互补配对的过程中,可以使用碱基对的简称来表示配对关系,即A-T 和G-C。
因此,上述DNA序列的互补序列可以表示为ATCGAC(原始序列)/TAGCTG(互补序列)。
总之,碱基互补配对是DNA分子的重要特性之一,其计算方法是将原始序列中的每个碱基与它的互补碱基进行配对。
DNA分子中碱基互补配对规律的有关计算
【典例2】某双链DNA分子中,一条链上(A+G)/(T+C)=0.5,那 么,另一条互补链上(A+G)/(T+C)为( B )
A.1 B.2 C.0.5 D.1.25
【解析】可按以下步骤进行分析: (1)画出草图,如右图所示。
C=G,说明此DNA分子为双链。
3.任两个不互补的碱基之和恒等,且占碱基总量的50%, 即A+C=T+G=A+G=C+T=50%。
一、DNA分子中碱基数量的计算
归纳二:在DNA分子的一条链中 1.一条链中的配对碱基不一定相等,即A1不一定等于 T1、G1不一定等于C1、A2不一定等于T2、G2不一定等 于C2(1、2代表DNA分子的两条链)。 2.若一条链中(A1+T1)/(C1+G1)=a, 则在互补的另一条链中(A2+T2)/(C2+G2)=a(对等关系); 在整个DNA分子中,A+T/C+G=a 若一条链中(A1+G1)/(C1+T1)=b, 则在互补的另一条链中(A2+G2)/(C2+T2)=1/b(倒数关系)。 在整个DNA分子中,A+G/C+T=1
4.DNA分子中碱基对的排列顺序代表的是遗传信息,若 某DNA分子由n个碱基对构成,则可代表的遗传信息有 4n 种(其中n代表碱基对的个数)。
【典例1】 假设一个DNA分子片段中含碱基T共312个,占 全部碱基的26%,则此DNA分子片段中碱基G所占百分比和 数目分别是(B ) A.26%,312 B.24%,288 C.24%,298 D.12%,144
“碱基互补配对原则”规律归纳及应用
“碱基互补配对原则”规律归纳与应用关于高中生物第二册第六章《遗传和变异》中的“碱基互补配对原则”,笔者发现好多同学不简单理解、不会灵便应用。
“碱基互补配对原则”规律是: A(腺嘌呤)必然与 T(胸腺嘧啶)配对;G (鸟嘌呤)必然与 C(胞嘧啶)配对,(嘌呤内部和嘧啶内部都不能够进行配对)。
并且在以下关系中都有此规律: DNA—— DNA、 DNA—— RNA、RNA—— RNA 等。
由此,笔者总结出以下公式并举例说明:公式一: A=T,G=C;A1=T2, A2=T1,C1=G2,C2=G1即在双链 DNA分子中,配对的碱基数相等。
公式二: 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(嘌呤之和与嘧啶之和相等),占整个分子碱基总量的 50%。
例1:某信使 RNA的碱基中, U占 20%,A 占 10%,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%解析:信使 RNA中, A+U=10%+20%=30%,则 G+C=70%,依照公式五,得知模板基因DNA分子中也有同样比率,即 G+C=70%,由公式一,则 C=1/2×70%=35%,由此可得答案为 C。
公式三:即在双链 DNA分子中,不互补的两碱基数之和的比值等于1。
例 2:已知一信使 RNA有碱基 30 个,则转录该信使 RNA分子中 C 与 T 有多少个?解析:单链 RNA是以 DNA的一条链为模板,依照碱基互补配对原则合成的,又RNA中有碱基 30 个,因此该 DNA分子中有碱基 60 个,由公式三得出 A+G=T+C= 60/2=30 个。
公式四: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。
例3:若某 DNA分子的一条链中(A+G)/ (T+C)=2.5 ,则 1:其互补链中,(A+G) / (T+C)为多少? 2:该 DNA分子中( A+G)/ (T+C)为多少?解析:设已知链为 1 链,未知链为 2 链,1:由公式四,得出 =2.5 ,因此(A2+G2)/ (T2+C2)=1/2.5=0.4 ;2:由公式三,得出( A+G)/ (T+C)=1公式五:即在双链 DNA分子中,一条链中的两种碱基对的比值与其在互补链中的比值和在整个分子中的比值都是同样的。
碱基互补配对的解题方法总结
碱基计算题目的解题技巧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总=T总,G总=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=A Ⅰ+AⅡ+TⅡ+TⅠ=2(AⅠ+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总)/DNA总=a%,(A+U)/mRNA=a%。
C+G同样有此关系:若(CⅠ+GⅠ)/Ⅰ总=b%,则(CⅡ+G Ⅱ)/Ⅱ总=b%,(C总+G总)/DNA总=b%,(C+G)/mRNA=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。
碱基计算
半保留式复制中的相关计算
如果对亲代DNA分子用15N标记,然后在不含15N的环境中让其复制,就有下列 如果对亲代 分子用 标记, 的环境中让其复制, 标记 的环境中让其复制 特点: 特点: (1)不管复制多少次,总有2个DNA分子含有15N,总有2条链含15N。 )不管复制多少次,总有 个 分子含有 ,总有 条链含 。 DNA分子连续复制 n 次,则含原亲代母链15N的DNA分子占总数的 n ; 分子连续复制 的 分子占总数的2/2 分子占总数的 的链占脱氧核苷酸链总数的 而含15N的链占脱氧核苷酸链总数的 2/2n.2,即1/ 2n 即
A+C=T+G, A+G=T+C 解答: 个脱氧核糖 个脱氧核糖=300个脱氧核苷酸 解答:300个脱氧核糖 个脱氧核苷酸 T+C(60)=300/2 T=90个 ( ) 个
• 1、DNA分子中的 有m个,占全部碱基 、 分子中的C有 个 分子中的 的比例为n, 分子中有多少个T? 的比例为 ,问, DNA分子中有多少个 ? 分子中有多少个
• 2、DNA分子中一条链上 A:G:T:C=1:2:3:4, 2、DNA分子中一条链上 • 则另一条链中 则另一条链中A:G:T:C= _________
• 在双链 在双链DNA中,已知其中一条链 中 A+G/T+C=0.4,A+T/G+C=2.5,则在它的 , , 互补链中, 互补链中,A+G/T+C和A+T/G+C的值分别 和 的值分别 2.5 2.5 是_________和_________。 和 。 2.5 • 在整个 在整个DNA分子中 分子中A+T/G+C= _________。 分子中 。 1 • 在整个 在整个DNA分子中 分子中A+G/T+C= _________。 分子中 。
“碱基互补配对原则”规律归纳与应用
“碱基互补配对原则”规律归纳与应用关于高中生物第二册第六章《遗传和变异》中的“碱基互补配对原则”,笔者发现许多同学不容易理解、不会灵活应用。
“碱基互补配对原则”规律是:A(腺嘌呤)一定与T(胸腺嘧啶)配对;G(鸟嘌呤)一定与C(胞嘧啶)配对,(嘌呤内部和嘧啶内部都不能进行配对)。
并且在以下关系中都有此规律:DNA——DNA、DNA——RNA、RNA——RNA等。
由此,笔者总结出如下公式并举例说明:公式一:A=T,G=C;A1=T2,A2=T1,C1=G2,C2=G1即在双链DNA分子中,配对的碱基数相等。
公式二: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(嘌呤之和与嘧啶之和相等),占整个分子碱基总量的50%。
例1:某信使RNA的碱基中,U占20%,A占10%,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:信使RNA中,A+U=10%+20%=30%,则G+C=70%,根据公式五,得知模板基因DNA分子中也有同样比例,即G+C=70%,由公式一,则C=1/2×70%=35%,由此可得答案为C。
公式三:即在双链DNA分子中,不互补的两碱基数之和的比值等于1。
例2:已知一信使RNA有碱基30个,则转录该信使RNA分子中C与T有多少个?分析:单链RNA是以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则合成的,又RNA中有碱基30个,所以该DNA分子中有碱基60个,由公式三得出A+G=T+C= 60/2=30个。
公式四: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。
例3:若某DNA分子的一条链中(A+G)/(T+C)=2.5,则1:其互补链中,(A+G)/(T+C)为多少?2:该DNA分子中(A+G)/(T+C)为多少?分析:设已知链为1链,未知链为2链,1:由公式四,得出=2.5,所以(A2+G2)/(T2+C2)=1/2.5=0.4;2:由公式三,得出(A+G)/(T+C)=1公式五:即在双链DNA分子中,一条链中的两种碱基对的比值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。
碱基互补配对的规律
碱基互补配对的规律一、规律:规律一:一个双链DNA分子中,A=T,C=G,A+G =C+T,即:嘌呤碱基数=嘧啶碱基数,各占全部碱基总数的50%。
规律二:双链DNA分子中,互补配对的碱基在两条单链中所占的比例与整个DNA分子中所占的比例是相等的规律三:双链DNA分子中,两条互补单链中非互补配对的碱基和的比值互为倒数。
DNA分子一条链中,两个不互补配对的碱基之和的比值等于另一互补链中这一比值的倒数,即DNA分子一条链中的比值等于其互补链中这一比值的倒数。
(A1+G1)/(T1+C1)=(T2+C2)/(A2+G2)规律四:在双链DNA分子中,两个互补配对的碱基之和的比值与该DNA分子中每一单链中这一比值相等。
(A1+A2+T1+T2)/(G1+G2+C1+C2)=(A1+T1)/(G1+C1)=(A2+T2)/(G2+C2)规律五:不同生物的DNA分子中,其互补配对的碱基之和的比值(A+T)/(G+C)不同,代表了每种生物DNA分子的特异性。
二、计算关于碱基互补配对规律的计算,其生物学知识基础是:基因控制蛋白质的合成。
由于基因控制蛋白质的合成过程是:⑴微观领域———分子水平的复杂生理过程,学生没有感性知识为基础,学习感到非常抽象。
⑵涉及到多种碱基互补配对关系,DNA分子内部有A与T配对,C与G配对;DNA分子的模板链与生成的RNA之间有A与U配对,T与A配对,C与G配对。
学习过程中,学生不易认识清楚。
⑶涉及许多数量关系(规律),在DNA双链中,①A等于T,G等于C,A+G=T+CA+G/T+C 等1。
②一条单链的A+G/T+C的值与另一条互补单链的A+G/T+C的值互为倒数。
③一条单链的A+T/C+G的值,与另一条互补链的A+T/C+G的值相等。
④关于碱基互补配对规律的计算既是教的一个难点,也是学的一个难点。
教学中,如果能做到:⑴把复杂抽象的生理过程用简单直观的图示表现出来;⑵把在不同场所进行的生理过程放在一起思考;⑶把记忆复杂繁琐的公式(规律)转变成观察图示找出数量关系;⑷在计算时把表示数的符号注上脚标,以免混淆,就能轻轻松松闯过这一难关。
碱基互补配对的规律
碱基互补配对的规律、规律:规律一:一个双链DNA分子中,A=T, C=G A+G =C+T,即:嘌呤碱基数二嘧啶碱基数,各占全部碱基总数的50%规律二:双链DNA分子中,互补配对的碱基在两条单链中所占的比例与整个DNA分子中所占的比例是相等的规律三:双链DNA分子中,两条互补单链中非互补配对的碱基和的比值互为倒数。
DNA分子一条链中,两个不互补配对的碱基之和的比值等于另一互补链中这一比值的倒数,即DNA分子一条链中的比值等于其互补链中这一比值的倒数。
( A1+G1) /(T1+C1)=(T2+C2)/(A2+G2)规律四:在双链DNA分子中,两个互补配对的碱基之和的比值与该DNA分子中每一单链中这一比值相等。
(A1+A2+T1+T2 /(G1+G2+C1+C2) =(A1+T1)/(G1+C1)=(A2+T2)/(G2+C2)规律五:不同生物的DNA分子中,其互补配对的碱基之和的比值( A+T)/(G+C )不同,代表了每种生物DNA分子的特异性。
、计算关于碱基互补配对规律的计算,其生物学知识基础是:基因控制蛋白质的合成。
由于基因控制蛋白质的合成过程是:⑴微观领域-------------- 分子水平的复杂生理过程,学生没有感性知识为基础,学习感到非常抽象。
⑵涉及到多种碱基互补配对关系,DNA分子内部有A与T配对,C与G配对;DNA分子的模板链与生成的RNA之间有A与U配对,T与A配对,C与G配对。
学习过程中,学生不易认识清楚。
⑶涉及许多数量关系(规律),在DNA双链中,①A等于T,G等于C,A+G=T+CA+G/T+C 等1。
②一条单链的A+G/T+C的值与另一条互补单链的A+G/T+C的值互为倒数。
③一条单链的A+T/C+G的值,与另一条互补链的A+T/C+G的值相等。
④关于碱基互补配对规律的计算既是教的一个难点,也是学的一个难点。
教学中,如果能做到:⑴把复杂抽象的生理过程用简单直观的图示表现出来;⑵把在不同场所进行的生理过程放在一起思考;⑶把记忆复杂繁琐的公式(规律)转变成观察图示找出数量关系;⑷在计算时把表示数的符号注上脚标,以免混淆,就能轻轻松松闯过这一难关。
碱基互补配对规律的有关计算
班级 组别 姓名碱基互补配对规律的有关计算编辑 审稿:高一生物组 2009-3-24(1) 整个双链DNA 分子中:① A =T ;G =C ;A +G =C +T ;A +C =G +T ;(A +G )/(C +T )=1;(A +C )/(G +T )=1。
② A +G =C +T =A +C =G +T =DNA 中全部碱基数目的一半,即任意两种不互补的碱基之和占全部碱基数目的50%。
(2) DNA 两条互补链之间:① (A 1+G 1)/(C 1+T 1)=a 则(A 2+G 2)/(C 2+T 2)=1/a 。
② (A 1+ T 1)/(C 1+ G 1)=a 则(A 2+ T 2)/(C 2+ G 2)=a 。
(3) 整个DNA 分子与其包含的两条链之间:① 整个DNA 分子中互补的两种碱基之和((A+ T )或(C+ G ))所占比例等于其每条单链这两种碱基之和占该链的比例。
② 整个DNA 中某一种碱基所占比例等于该碱基在每一条链中所占比例之和的一半。
③ 每条单链互补碱基数目之和((A+ T )或(C+ G ))等于整个DNA 分子该互补碱基之和的一半。
例题: 1.某DNA 的碱基中,鸟嘌呤的分子数占22%,那么胸腺嘧啶的分子数占多少? 〔分析〕由于G 与T 是两个不互补的碱基,在DNA 双链中之和应为50%,所以T 占28%2.DNA 的一条单链中A+G/T+C =0.4,在互补单链和整个DNA 分子中分别是多少?〔分析〕A 与G 不互补,T 与C 不互补,根据规律二,0.4的倒数是2.5。
又根据规律一,在双链中A 与T 相等,G 与C 相等,比值为1。
此题分别是2.5 1 。
3、从某生物组织中提取DNA 进行分析,其四种碱基数的比例是鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的46%。
已知该DNA 的1号链所含的碱基中28%是腺嘌呤,24%是胞嘧啶,则与l 号链相对应的2号链中腺嘌呤和胞嘧啶分别占该链全部碱基数的 ( )A .26%、22%B .24%、28%C .14%、11%D .1l %、14%答案 A解析 先根据题干画出DNA 分子简图如下:(1)因为整个DNA 分子中G+C =46%,所以1号链中G1+C1=46%,所以G1=46%一24%=22%,又因为C2=G1,可得C 2=22%。
碱基互补配对计算详解
则在DNA双链中: A = T , G = C
规律一:
DNA双
①在双链DNA分子中,嘌呤碱基总数=嘧啶碱基 链
总数=总碱基数的50%
A1
T2
A+G=T+C
即A+T/A+T+G+C=50% 或
T1
A2
G+C/A+T+G+C=50%
②双链DNA分子中A+T/G+C等于其 中任何一条链的A+T/G+C。
G1
40%
双链DNA分子中的一条链中的A:
T:C:G=1:4:3:6,则另一
条链上同样的碱基比为( A)
A.4:1:6:3;
B.1:4:3:6;
C.6:4:1:3;
D.3:1:6:4
分析一个DNA分子时,其中一条
链上(A+C)/(G+T)=0.4,那
么它的另一条链和整个DNA分子
中的(A+C)/(G+T)的比例分
别是
( D)
A.0.4和0.6;
B.2.5和0.4;
C.0.6和1.0;
D.2.5和1.0
2、DNA分子某片段包含m个碱基,其中胞
嘧啶n个。该片段复制2次,需要消耗游离
B 的胸腺嘧啶脱氧核苷酸为( )个
A.(m-2n)/2 B.(3m-6n)/2
C. m-2n
D. 2m-4n
从某生物的组织中提取DNA进行分析,
1、某双链DNA分子中,G占23%,求A占多少?
解析:因为DNA分子中,A+G=T+C。所以,
A=50%–23%=27%
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?
碱基互补配对原则的相关计算
【碱基互补配对原则与相关计算】碱基互补配对原则:在DNA双链中,A=T,G=C,规律一:在DNA双链中,A+G = T+C = A+C = T+G = 50%,A+GT+C=A+CT+G= 1。
“DNA双链中,不配对碱基和占总数一半,不配对两碱基之和的比值为1.”规律二:在DNA双链中,一条单链的(A+G)/(T+C)的值与另一条互补链的(A+G)/(T +C)的值互为倒数关系。
设双链DNA分子中,1链上:(A1+G1)/(T1+C1 )= m则:(A1+G1)/(T1+C1)=(T2+C2)/(A2+G2)= m 所以2链上(A2+G2)/(T2+C2)=1/m 规律三:双链DNA分子中互补配对的碱基之和在两条单链中所占比例等于在整个双链DNA分子中所占比例。
设双链DNA分子中,1链上:A1+T1=n℅ 因为A1=T2,A2=T1,则:A1+T1=A2+T2=n℅所以A+T= A1+A2+T1+T2=(n+n)/200= n℅、简记为“配对的两碱基之和在双、单链和互补链中所占比例相等”规律四:在双链DNA分子中,某种碱基在两条链中的含量之和等于该碱基在整个DNA 分子中含量的2倍。
某碱基占碱基总数的百分数等于该碱基在每条链中占比的平均值。
规律五:在双链DNA及其转录的信使RNA之间,有下列关系:(1)由于DNA在转录形成mRNA时,是以DNA的一条链为模板,按照碱基互补配对原则形成的,所以mRNA中的碱基数等于模板链的碱基数,等于整个DNA分子碱基数的一半。
(2) 在转录时,基因模板链中的A+T(或G+C)与RNA分子中的U+A(或C+G)相等。
(3) 嘌呤嘧啶=A+GT+C=K(模板链)嘌呤嘧啶=A+GU+C=1K(mRNA)(4) 在DNA分子中:A+TG+C=n,在mRNA链中:A+UG+C=n。
规律六:DNA复制过程中的碱基数目计算(某双链DNA分子中含某种碱基a个)(1)复制n次需要含该碱基的脱氧核苷酸数为a·(2n-1)。
碱基互补配对原则相关解题
四 转录和翻译
DNA 基因
DNA上碱基有6n个 至多 至少 (非编码区) mRNA上碱基有3n个 至多
mRNA
至少(终止密码子、剪切)
蛋白质
氨基酸n个
第三代
一个DNA分子复制n次
n个 2 ①子代DNA分子数=
子代DNA分子中脱氧核苷酸链数= 2n+1条
2个 ②含有亲代DNA链的子代DNA分子数= n个 2 ③含有子代DNA链的子代DNA分子数= ④只含子代DNA链的子代DNA分子数= 2n-2个
⑤亲代脱氧核苷酸链数= 2条 ⑥新合成的脱氧核苷酸链数= 2n+1-2条
一个DNA分子复制n次,需要消耗游离的腺嘌呤碱 基多少个?
①求出原DNA中含有A的个数 a ②新合成的DNA 分子数(2n-1)个 ③求乘积 a×(2n-1)
第n次复制,需要消耗游离的腺嘌呤碱基多少个?
a×2n-1
三 结合细胞分裂
1 有丝分裂
三 结合细胞分裂
2 减数分裂
若将果蝇的一个精原细胞中的一个DNA分子用15N进 行标记,正常情况下在该细胞形成的精细胞中,含 15N的精细胞数占多少
一 碱基的互补配对原则:
规律3:DNA分子一条链中(A+G)/(C+T)的比 值的倒数等于互补链中该种碱基的比值,在整个 DNA分子中该比值等于1.(不配对的碱基之和比例 在两条单链中互为倒数) A1+G1 A2+G2 A+G C1+T1 = C2+T2 C+T = 1 规律4:DNA分子一条链中(A+T)/(C+G)的比值 等于其互补链和整个DNA分子中该种比例的比值。 (配对的碱基之和的比值在两条单链和双链中比值都 相等) A+T A1+T1 A2+T2 C+G = C1+G1 = C2+G2
碱基互补配对的规律
碱基互补配对的规律一、规律:规律一:一个双链DNA分子中,A=T,C=G,A+G =C+T,即:嘌呤碱基数=嘧啶碱基数,各占全部碱基总数的50%。
规律二:双链DNA分子中,互补配对的碱基在两条单链中所占的比例与整个DNA分子中所占的比例是相等的规律三:双链DNA分子中,两条互补单链中非互补配对的碱基和的比值互为倒数。
DNA分子一条链中,两个不互补配对的碱基之和的比值等于另一互补链中这一比值的倒数,即DNA分子一条链中的比值等于其互补链中这一比值的倒数。
(A1+G1)/(T1+C1)=(T2+C2)/(A2+G2)规律四:在双链DNA分子中,两个互补配对的碱基之和的比值与该DNA分子中每一单链中这一比值相等。
(A1+A2+T1+T2)/(G1+G2+C1+C2)=(A1+T1)/(G1+C1)=(A2+T2)/(G2+C2)规律五:不同生物的DNA分子中,其互补配对的碱基之和的比值(A+T)/(G+C)不同,代表了每种生物DNA分子的特异性。
二、计算关于碱基互补配对规律的计算,其生物学知识基础是:基因控制蛋白质的合成。
由于基因控制蛋白质的合成过程是:⑴微观领域———分子水平的复杂生理过程,学生没有感性知识为基础,学习感到非常抽象。
⑵涉及到多种碱基互补配对关系,DNA分子内部有A与T配对,C与G配对;DNA分子的模板链与生成的RNA之间有A与U配对,T与A配对,C与G配对。
学习过程中,学生不易认识清楚。
⑶涉及许多数量关系(规律),在DNA双链中,①A等于T,G等于C,A+G=T+CA+G/T+C 等1。
②一条单链的A+G/T+C的值与另一条互补单链的A+G/T+C的值互为倒数。
③一条单链的A+T/C+G的值,与另一条互补链的A+T/C+G的值相等。
④关于碱基互补配对规律的计算既是教的一个难点,也是学的一个难点。
教学中,如果能做到:⑴把复杂抽象的生理过程用简单直观的图示表现出来;⑵把在不同场所进行的生理过程放在一起思考;⑶把记忆复杂繁琐的公式(规律)转变成观察图示找出数量关系;⑷在计算时把表示数的符号注上脚标,以免混淆,就能轻轻松松闯过这一难关。
碱基互补配对原则规律总结
碱基互补配对原则规律总结有关碱基互补配对原则的问题是个难点,亦是考试出题热点内容。
而在实际教学中学生没有感性知识为基础,学习感到非常抽象,尽管课上能听懂,但课下对变化多端的习题还是显得力不从心。
现结合教学实际,以规律总结和解析形式谈谈如何突破这一知识难点。
一、规律总结1.碱基互补配对原则A-T,G-C,即DNA2.碱基计算的一般规律规律一:一个双链DNA分子中,A=T,G=C,A+G=T+C,A+C=G+T,即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数,各占全部碱基数的50%;不互补配对的两个碱基之和占全部碱基数的50%;简记为“不配对碱基和占总数一半”。
根据碱基互补配对原则有:简记为“DNA双链中,不配对两碱基之和的比值为1。
”例:一个双链DNA分子的鸟嘌呤占整个DNA碱基的27%,其中一条链上的鸟嘌呤占这条链碱基的28%,那么另一条链上的鸟嘌呤占整个DNA碱基的比例是(A)A.9B.18C.23D.24℅解析:双链DNA分子中G=27%,所以A=23%,一条链A占28%,此链A占双链DNA分子的比为14%,另一条链上A占双链DNA分子的比为A=23%-14%=9%。
规律二:双链DNA分子中一条链中的两个不互补碱基之和的比值是另一条互补链中这一比值的倒数。
设双链DNA分子中,1链上:(A1+G1)/(T1+C1)=m,则:(A1+G1)/(T1+C1)=(T2+C2)/(A2+G2)=m,所以2链上(A2+G2)/(T2+C2)=1/m,简记为“DNA两互补链中,不配对两碱基和的比值乘积为1。
”例:某DNA分子的一条链(A+G)/(T+C)=2,这种比例在其互补链和整个DNA分子中分别是(C)A.都是2B.0.5和2C.0.5和1D.2和1解析:由碱基互补配对原则可知:在DNA分子中,A=T,G=C,因此,A+G=C+T。
由于在DNA分子的单链中,一条链的A+G 或C+T与互补链中的T+C或G+A相等,所以一条链的(A+G)/( C+T)=2,其互补链中的(A+G)/( C+T)的比值就是已知链的倒数,即为0.5。
碱基互补配对计算详细讲解
C、600个
D、1200个
C
知识回顾 Knowledge Review
根据碱基互补配对的原则,一条链上 G 1
C2
的A一定等于互补链上的T(即A1=T2);
一条链上的G一定等于互补链上的C
C1
G2
(即G1=C2),反之依然。因此,可推
知多条用于碱基计算的规律。
设DNA一条链为1链,互补链为2链。根据碱基互补配对原则
可知:A1=T2 , A2=T1, G1 = C2 , G2 =C1。
规律二:不同生物的DNA分子中,其互补配 对的碱基之和的比值(A+T)/(G+C)不同,代 表了每种生物DNA分子的特异性。
规律三:双链DNA复制一次所需要的碱 基种类和数目与原来的DNA中的种类和 数目是一样的
根据碱基互补配对原则,在A≠G时,双链 DNA分子中,下列四个式子中,正确的是
( B)
G C G C 1 + 1 =
2+ 2
=
(12 G+C)
涉及到的数量关系(规律),在DNA双链中,
① A=T;G=C;A+G=T+C;(A+G)/(T+C)=1。
② 一条单链的(A1+G1)/(T1+C1) 的值与另 一条互补单链的(A2+G2)/(T2+C2)的值互为 倒数。
③ 一条单链的(A1+T1)/(C1+G1)的值,与 另一条互补链的(A2+T2)/(C2+G2)的值相等。
40%
双链DNA分子中的一条链中的A:
T:C:G=1:4:3:6,则另一
条链上同样的碱基比为( A )
A.4:1:6:3;
试论碱基互补配对原则及其有关计算
试论碱基互补配对原则及其有关计算碱基互补配对原则是指在DNA双螺旋结构中,两条互补的DNA链通过碱基间的氢键形成稳定的配对关系。
DNA的四种碱基包括腺嘌呤(A)、胸腺嘧啶(T)、鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C),它们之间的配对规则是A与T互补,G与C互补。
这种互补配对关系使得DNA复制、转录和翻译等生物学过程能够顺利进行。
本文将着重探讨碱基互补配对原则及其在生物信息学中的应用,以及有关计算方法。
我们来看一下碱基互补配对的原理。
在DNA双螺旋结构中,两条DNA链通过碱基间的氢键相互连接,形成A-T和G-C的稳定配对。
具体而言,A与T之间通过两个氢键相互吸引,而G与C之间则通过三个氢键相互吸引。
这种稳定的配对关系确保了DNA的稳定性和可靠性,同时也为DNA的复制和遗传信息传递提供了基础。
在生物信息学中,碱基互补配对原则是进行DNA序列比对、基因组装和基因识别等重要任务的基础。
DNA序列比对是指将两条DNA序列进行比较,找出它们之间的相似性和差异性。
碱基互补配对原则可以帮助我们确定两条DNA序列之间的匹配关系,从而进行序列比对。
基因组装是指将碎片化的DNA序列重新组装成完整的基因组。
在基因组装过程中,碱基互补配对原则可以帮助我们确定碎片之间的连接关系,从而实现基因组的重建。
基因识别是指在DNA序列中识别出具有生物学功能的基因。
通过分析DNA序列中的碱基互补配对关系,可以帮助我们确定基因的起始和终止位置,进而实现基因的识别和注释。
除了在生物信息学中的应用,碱基互补配对原则还在分子生物学实验中发挥着重要作用。
例如,在PCR(聚合酶链式反应)中,通过合成适当的引物,可以使其与待扩增的DNA序列的两端互补配对。
这样,在PCR反应中,引物就能够在目标DNA序列的起始和终止位置上结合,从而实现DNA的扩增。
碱基互补配对原则也被广泛应用于基因克隆、DNA测序和基因编辑等分子生物学技术中。
在生物信息学和分子生物学实验中,计算方法在碱基互补配对原则的应用中起着重要的作用。
碱基含量及DNA复制有关的计算
碱基含量及DNA复制有关的计算
工具
第3章
基因的本质
1.碱基互补配对原则及应用
(1)碱基互补配对原则是指在DNA分子形成碱基对时,A一定与T配 对,G一定与C配对的一一对应关系。 图示为:
工具
第3章
基因的本质
(2)碱基含量的计算 规律一:一个双链DNA分子中,A=T、C=G、A+G=C+T,即 嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。 规律二:在双链DNA分子中,互补的两碱基之和(如A+T或C+G) 占全部碱基的比值等于其任何一条单链中该种碱基比例的比值,且等于 其转录形成的mRNA中该种比例的比值。
C.4、420
B.3、420
D.4、900
答案: D
工具
第3章
基因的本质
3.某DNA分子中A+T占整个DNA分子碱基总数的44%,其中一 条链(a)上的G占该链碱基总数的21%,那么,对应的另一条互补链(b)上 的G占该链碱基总数的比例是( A.35% ) B.29%
C.28%
答案: A
D.21%
+
1 脱氧核苷酸链的比例为 n+1= n。 2 2 (3)复制所需的脱氧核苷酸数=a×(2n-1),其中的a为所求的脱氧 核苷酸在原来DNA(即作模板的亲代DNA)分子中的数量,n为复制次 数。
工具
第3章
基因的本质
1.假设一个DNA分子片段中含碱基T共312个,占全部碱基的26%, 则此DNA片断中碱基G所占百分比和数目分别是( A.26%,312个 )
B.24%,288个
C.24%,298个 D.12%,144个 解析: DNA的碱基数目和比例严格遵循碱基互补配对原则,即
DNA中有一个A,必须有一个和其互补的T,有一个C,必有一个G。 1-26%×2 根据这个原理可知G= =24%,又知T共312个,占26%, 2 则可知该DNA中共有碱基312÷ 26%=1 则G的数目是1 200×24%=288个。 200,前面已计算出G占24%,
碱基互补配对规律
碱基互补配对规律的有关计算碱基互补配对知识是生物高考常考知识点,也是教学中的难点内容之一。
由于DNA分子两条链之间的距离是一定的,为2纳米,嘌呤(A、G)是双环化合物.嘧啶(T、C)是单环化合物,嘌呤只能与嘧啶配对才满足2纳米这个距离,又由于A与T(RNA中A与U)有两个氢键位点,G与C有三个氢键位点,所以碱基互补配对规律为A—T(A—U).G—C配对。
为了快速解题,我们在教学中又总结了如下几个子规律,现举例如下:(一)DNA双链中的两个互补的碱基相等,A=T,G=C。
因而不互补的两个碱基之和为50%例1.某DNA的碱基中,鸟嘌呤的分子数占22%,那么胸腺嘧啶的分子数占多少?〔分析〕由于G与T是两个不互补的碱基,在DNA双链中之和应为50%,所以T占28%练习1:某DNA双链中,若腺嘌呤有P个,占全部碱基数的比例为N/M(M>2N)则该DNA分子中含胞嘧啶数是多少?〔(PM/2N)- P〕(二)DNA分子中一条链中的两个不互补碱基之和的比值是另一个互补链的这一比值的倒数例2.DNA的一条单链中A+G/T+C =0.4,在互补单链和整个DNA分子中分别是多少?〔分析〕A与G不互补,T与C不互补,根据规律二,0.4的倒数是2.5。
又根据规律一,在双链中A与T相等,G与C相等,比值为1。
此题分别是2.5 1 。
练习2:在双链DNA分子中,当T+C/A+G 在一条多核苷酸链上的比例是0.5时,则在另一条互补链和整个DNA分子中,这种比例应分别是多少?〔2 1〕(三)DNA分子中互补碱基之和的比值和每一个单链中的这一比值相等例3. DNA的一条单链中A+T/G+C =0.4,上述比例在其互补单链和整个DNA分子中分别是多少?〔分析〕A与T互补,G与C互补,根据规律三,其比值在互补单链和整个DNA分子中均为0.4。
(说明: A与T或G与C之和占双链的百分数也等于它在任意一条单链中占单链中的百分数,推导略。
高中生物碱基计算思路解析
高中生物碱基计算思路分析高中生物碱基计算思路分析依据碱基的互补配对原则,在双链DNA分子(1和2表示DNA 分子的两条互补链)中有以下碱基数目关系:A=TC=GA1=T2 , A2=T1C1=G2, C2=G1不难看出:只需知道随意两种不互补的碱基在双链中的各自总量和在任一单链中的各自数目(条件),就能得出每种碱基在每条链中的数目 (结果 );假如只知道随意两种不互补的碱基在双链中的各自总量和某一碱基在任一单链中的各自数目(条件 ),那也能得出每种碱基在双链中的总量,以及该“某一碱基”和其互补碱基在每条链中的数目 (结果 ),而与其不互补的碱基在每条链中的数目没法得出。
假如将 DNA 中所有碱基相对总量当作 100%,那么同理可得不一样碱基在 DNA 双链或许单链中的百分比了。
自然 ,命题条件“随意两种不互补的碱基在双链中的各自总量和在任一单链中的各自数目”能够间接给出。
常有的是给出DNA 分子碱基总量和某一碱基总量或所占比率。
解答相关碱基计算的问题,往常经过绘图表征题目条件,使问题形象了然。
例 1(08 年上海高考题 )某个 DNA 片段由 500 对碱基构成, A+T 占碱基总数的 34%,若该 DNA 片段复制 2 次,共需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸分子个数为 ( )A.330B.660C.990D.1320答案: C分析: A+T 占碱基总数的34%, A 就占 17%, C 就占 33%,该 DNA 片段中胞嘧啶脱氧核苷酸分子个数就为500×2×33%=330 ,若该 DNA 片段复制 2 次,共得 4 个同样 DNA 片段,由于是半保存复制,故共需游离的胞嘧啶脱氧核苷酸分子个数为330×(4 — 1)=990 。
例 2.在一个 DNA 分子中,胞嘧啶脱氧核苷酸和鸟嘌呤脱氧核苷酸之和占碱基总量的 46%。
此中一条链上的腺嘌呤脱氧核苷酸占所在链碱基总量的 28%,另一条链上腺嘌呤脱氧核苷酸占所在链碱基总量的 __________。
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DNA双 在DNA分子结构中,由于碱基之间 的氢键具有固定的数目和DNA两条链之 链 间的距离保持不变,使得碱基配对必 A1 T2 须遵循一定的规律,这就是腺嘌呤(A) 一定与胸腺嘧啶(T)配对,鸟嘌呤 T1 A2 (G)一定与胞嘧啶(C)配对,反之 亦然。碱基间的这种一一对应的关系 叫做碱基互补配对原则。 G1 C2 根据碱基互补配对的原则,一条链上 的A一定等于互补链上的T(即A1=T2); G2 一条链上的G一定等于互补链上的C C1 (即G1=C2),反之依然。因此,可推 知多条用于碱基计算的规律。
T
A2
②双链DNA分子中A+T/G+C等于其 中任何一条链的A+T/G+C。 A+T G+C =
A1+T1 = G1+C1
G1
C
1
C
2
A2 +T2 G 2 +C2
G2
③双链DNA分子中,互补的两条链中A+G/T+C互为倒 数。 A1 + G1 = T2 + C2 A 1+C1 = T2 +G2 T1 + C1 A2 +G2 T1 + G1 A2 +C2 ④双链DNA分子中,A+T占整个DNA分子碱基总数的 百分比等于其中任何一条链中A+T占该链碱基总数的百 分比,其中任何一条链A+T是整个DNA分子A+T的一半。
DNA双 ①在双链DNA分子中,嘌呤碱基总数=嘧啶碱基 链
规律一:
总数=总碱基数的50% A+G=T+C A1
1
设DNA一条链为1链,互补链为2链。根据碱基互补配对原则 可知:A1=T2 , A2=T1, G1 = C2 , G2 =C1。 则在DNA双链中: A = T , G = C
T
2
即A+T/A+T+G+C=50% 或 G+C/A+T+G+C=50%
A. b≤0.5 C.胞嘧啶为a(1/2b-1) B. b≥0.5 D.胞嘧啶为b(1/2a - 1)
6、分析一个DNA分子时,发现30%的脱氧核苷 酸含有A,由此可知,该分子中一条链上G含量的 最大值可占此链碱基总数的多少?
40%
双链DNA分子中的一条链中的A: T:C:G=1:4:3:6,则另一 条链上同样的碱基比为( A ) A.4:1:6:3; B.1:4:3:6; C.6:4:1:3; D.3:1:6:4
分析一个DNA分子时,其中一条 链上(A+C)/(G+T)=0.4,那 么它的另一条链和整个DNA分子 中的(A+C)/(G+T)的比例分 别是 ( ) D A.0.4和0.6; B.2.5和0.4; C.0.6和1.0; D.2.5和1.0
2、DNA分子某片段包含m个碱基,其中胞 嘧啶n个。该片段复制2次,需要消耗游离 的胸腺嘧啶脱氧核苷酸为( )个 A.(m-2n)/2 B.(3m-6n)/2 C. m-2n D. 2m-4n
C
碱基总数的54%,其中一条链上G占该链碱基总 数的22%。求另一条链上G占其所在Biblioteka 碱基总数 的百分含量。24%
4、某DNA分子中A+T占整个DNA分子碱基总数 的34%,其中一条链上的C占该链碱基总数的 28%,那么,对应的另一条互补链上的C占该链 碱基总数的比例是多少? 38% 5、在含有四种碱基的DNA区段中,有腺嘌呤a 个,占该区段全部碱基的比例为b,则 ( C )
规律二:不同生物的DNA分子中,其互补配 对的碱基之和的比值(A+T)/(G+C)不同,代 表了每种生物DNA分子的特异性。
规律三:双链DNA复制一次所需要的碱 基种类和数目与原来的DNA中的种类和 数目是一样的
根据碱基互补配对原则,在A≠G时,双链 DNA分子中,下列四个式子中,正确的是 ( ) A.(A+C)/(G+T)≠ 1 B.(A+G)/(C+T)= 1 C.(A+T)/(G+C)= 1 D.(A+C)/(C+G)= 1
因为DNA分子中,A+G=T+C。所以, 解析:
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?
A=50%–23%=27%
2.5 0.4 1; 0.4
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?
3、某双链DNA分子中,A与T之和占整个DNA
A+T A+T+G+C =
A1 +T1
A1 +T1 =
G2 + C2 G+C = G1 +C 1 = A+T+G+C A1 +T1 +G1 +C1 A2 +T2 +G2 +C2 1 G 1 +C 1 = G 2 +C 2 = ( G+C) 2
A1 +T1 +G1 +C1 1 A2 +T2 = (A+T) 2
B
1、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: ( C ) A、4000个和900个 B、4000个和1800个 C、8000个和1800个 D、8000个和3600个
1、某双链DNA分子中,G占23%,求A占多少?
=
A2 +T2 A2 +T2 +G2 +C2
涉及到的数量关系(规律),在DNA双链中,
① A=T;G=C;A+G=T+C;(A+G)/(T+C)=1。
② 一条单链的(A1+G1)/(T1+C1) 的值与另 一条互补单链的(A2+G2)/(T2+C2)的值互为 倒数。
③ 一条单链的(A1+T1)/(C1+G1)的值,与 另一条互补链的(A2+T2)/(C2+G2)的值相等。
B
从某生物的组织中提取DNA进行分析, 其中C+G=46%,又知该DNA分子中的 一条链中A为28%,问另一条链中A占 该链全部碱基的( A ) A.26% ; B.24% ; C.14% D.11%
某双链DNA分子共含有碱基1400个,其中1条链 上(A+T)/(C+G)=2:5,问该DNA分子连续复制两 次共需游离的胸腺嘧啶的数目是( ) A、300 个 B、400个 C、600个 D、1200个