2014届高考生物一轮复习学案：第6单元 专项突破

重点题型研析6——碱基互补配对原则的相

关计算

典例剖析某基因含有2 000个碱基对，其中腺嘌呤占21%，由此不能得出() A．该基因中G占29%，C有1 160个

B．该基因转录形成的RNA分子中U占21%

C．该基因复制3次需要5 880个胸腺嘧啶脱氧核苷酸

D．该基因转录的模板链中(A＋T)占该链的42%

解析根据碱基互补配对原则，A%＝T%＝21%，C%＝G%＝29%，故该基因中C有1 160个。由于该基因转录时以一条链为模板，故形成的RNA分子中U的比例是不定的，但该基因转录的模板链中(A＋T)占该链的42%。该基因复制3次需要胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为4 000×21%×(23－1)＝5 880(个)。

答案 B

技法点拨

1．与碱基互补配对原则相关的计算

(1)“双链中，不配对的两碱基之和的比值为1”。具体表达式为(A＋C)/(T＋G)＝1(将A

＝T、C＝G代入上式即可证明)。

(2)“DNA的两条互补链中，不配对的两碱基和的比值互为倒数”。具体表达式为[α链

的(A＋C)/(T＋G)]·[β链的(A＋C)/(T＋G)]＝1。

(3)“配对的两碱基之和在单、双链中所占比例相等”。具体表达式为α链的(A＋T)/(C

＋G)＝β链的(A＋T)/(C＋G)＝双链的(A＋T)/(C＋G)。

2．与DNA半保留复制相关的计算

(1)双链DNA复制n次，形成的子代DNA分子中，含亲代DNA单链的子代DNA总是

2个，占子代DNA总数的比例为2/2n，亲代DNA的单链占所有单链的1/2n。

(2)某DNA分子中含某碱基a个，则复制n次需要含该碱基的脱氧核苷酸数为a·(2n－1)，

第n次复制需要含该碱基的脱氧核苷酸数为a·2n－1。

3．基因表达过程中有关DNA、RNA、氨基酸的计算

(1)转录时，以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，产生一条单链mRNA，

则转录产生的mRNA中碱基数目是DNA中碱基数目的一半，且DNA模板链中A＋T(或C＋G)与mRNA中A＋U(或C＋G)相等，则(A＋T)总%＝(A＋U)mRNA%。

(2)设mRNA上有n个密码子，不考虑终止密码子，因mRNA上的密码子都决定一个氨

基酸，需要一个对应的tRNA分子参与连接。所以，密码子的数量∶tRNA的数量∶氨基酸的数量＝n∶n∶n。

(3)翻译过程中，mRNA中每3个相邻碱基决定一个氨基酸，所以经翻译合成的蛋白质分

子中氨基酸数目约为mRNA中碱基数目的1/3，约是双链DNA中碱基数目的1/6。即在转录和翻译过程中，基因中的碱基数(指双链)、mRNA分子中的碱基数、蛋白质分子中的氨基酸数之比约为6∶3∶1。

跟踪训练

1．已知某RNA分子中腺嘌呤占全部碱基的17%，尿嘧啶占21%，则转录形成该RNA的基因中嘌呤碱基所占比例为() A．17% B．21%

C．无法确定D．50%

答案 D

解析由题意可知，转录形成该RNA的模板链中(G＋C)%＝62%，(A＋T)%＝38%，由于一条链中(G＋C)、(A＋T)的比例和整个DNA分子中(G＋C)、(A＋T)的比例相等，所以DNA分子中(G＋C)%＝62%，(A＋T)%＝38%，且DNA分子中A＝T、G＝C，所以整个DNA分子中(A＋G)所占比例为50%。

2．关于如图所示DNA分子的叙述，正确的是()

A．限制酶作用于①部位，DNA连接酶作用于③部位

B．该DNA的特异性表现在碱基种类和(A＋T)/(G＋C)的比例上

C．若该DNA分子中A为p个，占全部碱基的n/m(m>2n)，则G的个数为(pm/2n)－p D．把该DNA分子放在含15N的培养液中复制两代，子代中含15N的DNA分子占3/4 答案 C

解析限制酶和DNA连接酶都作用于①部位；该DNA的特异性不表现在碱基种类上，

因为DNA 中的碱基只有4种；把该DNA 分子放在含15N 的培养基中复制两代，子代DNA 分子都含有15N 。

3．在一个双链DNA 分子中，碱基总数为m ，腺嘌呤碱基数为n ，则下列有关叙述正确的是

( )

①脱氧核苷酸数＝磷酸数＝碱基总数＝m ②碱基之间的氢键数为3m －2n

2

③一条链中A ＋T 的数量为n ④G 的数量为m －n A ．①②③④ B ．②③④ C ．③④

D ．①②③

答案 D

解析 ①的等量关系容易判断；对于②，须知G 与C 之间形成3个氢键，A 与T 之间形成2个氢键，故氢键数为：2n ＋3×(m －2n )2＝3m －2n

2；③因A ＋T 的总量为2n ，故一条

链中的A ＋T 的数量应为n ；④中计算G 的数量有误，应为m －2n 2＝m

2

－n 。

实验技能突破6——同位素示踪法在生物实

践中的应用

技能归纳 1．同位素示踪法

是利用放射性示踪剂，对研究对象进行标记的微量分析方法。 2．方法应用

一。下列相关的应用及结果错误的是()

A．小白鼠吸入18O2后呼出的CO2不会含有18O，但尿液中会含有H182O

B．用含有3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的营养液培养洋葱的根尖，可以在细胞核和线粒体内检测到较强的放射性，而在核糖体处检测不到

C．将15N标记的DNA置于含14N标记的脱氧核苷酸的培养液中进行复制，经密度梯度离心后可以分析得出DNA具有半保留复制的特点

D．要得到含32P的噬菌体，必须先用含32P的培养基培养细菌

解析小鼠吸入的18O2首先参与有氧呼吸的第三阶段，形成H182O，如果H182O接着参与有氧呼吸的第二阶段，则会产生C18O2，故呼出的CO2中可能含有18O，故A错误；根尖分生区细胞进行有丝分裂，细胞核和线粒体中DNA的复制会消耗含有放射性同位素的脱氧核苷酸，而核糖体不含DNA，故B正确；DNA复制一次经密度梯度离心后可得到中带，DNA复制两次经密度梯度离心后可得到中带和轻带，故而可推导出DNA具有半保留复制的特点，故C正确；病毒营寄生生活，不能在培养基上繁殖，所以要标记病毒首先应标记细菌，故D正确。

答案 A

即时巩固

1．如果用15N、32P、35S共同标记噬菌体后，让其侵染未标记的大肠杆菌，在产生的子代噬菌体中，能够找到的标记元素为()

A．在外壳中找到15N和35S

B．在DNA中找到15N和32P

C．在外壳中找到15N

D．在DNA中找到15N、32P和35S

答案 B

解析用15N、32P和35S共同标记噬菌体，15N标记了噬菌体的DNA和蛋白质外壳，32P 标记了噬菌体的核酸，35S标记了噬菌体的蛋白质外壳，噬菌体侵染细菌过程中蛋白质外壳留在细菌外面，核酸进入细菌内部，在细菌中以噬菌体DNA为模板，利用细菌中的