高考生物碱基计算公式及技巧
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碱基计算(高考生物重难点)
对于碱基计算的这类题目,关键是抓住几个基础的关系。
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=AⅠ+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+GⅡ)/Ⅱ总=b%,(C总+G总)/DNA总=b%,(C+G)/mRNA=b%。
4、公式一:A+G=T+C或A+C=T+G
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%。
5、公式二:
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。
6、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左=T右,T左=A右,G左=C右,C左=G右,则
同理可得:两式合并成为公式三。
例题:
例1:已知一段信息RNA有30个碱基,其中A和G有12个,那么,转录成信息RNA的一段DNA分子中,应有C和T是
A、12个
B、18个
C、24个
D、30个
分析:信息RNA有30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。
例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个B、300个C、400个D、600个
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:
例3:DNA的一条单链中,A和G的数量与T和C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、0.4和0.6 B、2.5和1.0 C、0.4和0.4 D、0.6和1.0 分析:已知A左+G右/T左+C左=0.4,根据公式二,可得A右+G右/T右+C右=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:
例4:已知某DNA分子G与C占全部碱基数的48%,它的一条模板链中C与T分别占该链碱基总数的26%和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%和22% B、28%和26% C、28%和22% D、48%和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左+T左=52%(设该模板链为左链),则A左=52%—24%=28%,又因G左+C左=48%,则G左=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。例5:某信息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。