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+C

A+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。

三、题型

1、已知一段双链DNA中碱基的总数和其中一种碱基的个数，求其它碱基的数目及各种比值。

例1、已知一段双链DNA碱基的对数和腺嘌呤的个数，能知道这段DNA中4种碱基的比例和（A+C）：（T+G）的比值吗？（）

a、能

b、否

c、只能知道（A+C）：（T+G）的值

d、只能知道4种碱基的比例

解析：根据规律一，结合题意A=T，C=G，有碱基总对数和A的数目，可求出T、C、G的数目，则（A+C）：（T+G）=1，答案为a。

2、已知一双链DNA中碱基的总数和其中一种碱基的个数，求复制n次后需要游离的各种碱基数，或者求第n次复制时需要消耗的各种碱基数。

例2、某DNA分子共有a个碱基，其中胞嘧啶m个，则该DNA分子复制3次，需要游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为（）

ａ、7（a-m） b、8（a-m） c、7（ 1/2a -m） d、8（2a-m）

答案为c。

3、已知一种碱基的数目占总数的百分比，求其它碱基的数目。

例3、在含有4种碱基的DNA区段中，有腺嘌呤a个，占该全部碱基的比例为b，则：（）

a、b≤0.5

b、b≥0.5

ｃ、胞嘧啶为ａ（ -1）个 d、胞嘧啶为b（ -1）个

解析：由题意知，碱基总数为a/b，A=T=a，若b=0.5，则总数为2a，只有A、T两种碱基与题意不符，故排除a、b两项，由C=G= （ -2a）=a（ -1），所以答案为c。

4、已知互补配对的碱基和的比值如（A+T）/（C+G），求各种碱基的数目或百分比。

例4、某双链DNA分子中，（A+T）/（C+G）=1.5，它的C占全部碱基的（）

a、20%

b、25%

c、30%

d、35%

解析：根据规律一，结合题意，A=T，C=G，（A+T）/（C+G）=2T/2C=1.5，T=（100%-2C）/2，可求出C=20%，同理可求出其它碱基的数目。

5、已知互补配对的碱基之和占总数的百分比，和一条单链上一种碱基的百分比，求互补链上该碱基的百分比

例5、从某种生物组织中提取DNA进行分析，其鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的46%，又知该DNA的一条链（h）所含碱基中28%是腺嘌呤，问与h互补的另一条链(f)中腺嘌呤占该链全部碱基的（）

a、26%

b、24%

c、14%

d、11%

解析：由题意，根据规律二知，h链上G+C=46%，又A=28%，则T=100%-（G+C+A）=26%=a（互补链），所以答案为a。

6、已知DNA分子中一条链上(A+G)/(T+C)的比值,求该比例在另一条链和整个DNA分子中的比值。

例6、在双链DNA分子中，当(A+G)/(T+C)在一条多核苷酸链上的比例是0.5时，则另一条互补链和整个DNA分子中这种比例分别是（）

a、0.5和0.5

b、0.5和2

c、2和0.5

d、2和1

解析：根据规律三，互补链上的比值应为其倒数2，所以排除a、b两项，又A=T，C=G，所以(A+G)/(T+C)=1，答案为d。

练习题

1.假定某大肠杆菌含14N的DNA的相对分子质量为a,若将其长期培养在含15N的培养基中，便得到含15N的DNA，相对分子质量为b。现将含15N的DNA大肠杆菌再培养含14N的培养基中，那么，子二代DNA的相对分子质量平均为 ( )

A .(a+b)/2 B.(3a+b)/4

C.(2a+3b)/2

D.(a+3b)/4

2.某双链DNA分子共有含氮碱基1400个，其中一条链的碱基中（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脱氧核苷酸的数目是（）

A.300

B.400

C.600

D.840

3.某一DNA分子（设为第一代）共有800个碱基对，其中腺嘌呤600个，该DNA分子复制数次后，消耗了周围环境中的游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸6200个。那么该DNA分子已经复制到了（）

A.第4代

B.第5代

C.第6代

D.第7代

4.假设将含有一对同源染色体的精原细胞的DNA复制用15N标记，并供给14N的原料，该细胞进行减数分裂产生的4个精子中，含15N标记的DNA的精子所占比例为（）