關於鹼基含量計算的簡便方法

2022-05-21 22:54:03 字數 3131 閱讀 4587

根據鹼基互補配對原則引出的關於鹼基含量的計算,一直以來是教學的重點和難點,也是學生學習過程中非常頭痛的問題。為了幫助學生理解和掌握這個問題,相當多的教輔資料都花費了大量的篇幅對這個問題進行了討論,並總結出以下幾個規律:

(一)dna雙鏈中的兩個互補的鹼基相等;任意兩個不互補的鹼基之和相等,並佔全部鹼基總數的50%。用公式表示為:a=t g=c a+g=t+c=a+c=t+g=50%

(二)雙鏈dna分子中,一條單鏈的a+g/t+c的值與互補單鏈的a+g/t+c的值互為倒數。

(三)雙鏈dna分子中,一條單鏈的a+t/g+c的值與互補鏈的a+t/g+c的值相等,也與整個dna分子的a+t/g+c的值相等。

(四)雙鏈dna分子及其轉錄的rna分子中,有下列關係:①在鹼基數量上,在dna和rna的單鏈上,互補鹼基之和相等,並且等於雙鏈dna的一半。②互補鹼基之和佔各自總鹼基的百分比在雙鏈dna、有意義鏈及其互補鏈中恒等,並且等於rna中與之配對的鹼基之和的百分比。

這幾個規律無論是在推理、理解、記憶和運用上,對學生都存在較大的困難,解題時很容易渾淆這幾個規律,結果導致出錯!

如何使學生更加容易地理解鹼基互補配對原則和熟練掌握鹼基含量計算的方法呢?根據本人多年的教學經驗和總結,歸納為「兩點兩法」。「兩點」為兩個基本點:

一是a與t配對﹙rna上為a與u配對﹚,g與c配對﹙ a=t g=c ﹚;二是雙鏈dna分子中,嘌呤總數=嘧啶總數=1/2鹼基總數﹙ a+g=t+c ﹚。「兩法」為雙線法和設定係數法:用兩條直線表示dna分子的雙鏈結構即為雙鏈法;設定係數法即是設定乙個係數來表示鹼基的總數或鹼基的數目。

例如:已知雙鏈dna分子中g與c佔全部鹼基的40%(或一條單鏈中a+g/t+c=0.4),可設雙鏈dna分子中鹼基總數為200x,則一條鏈鹼基數目為100x,g+c的數目為200x×40%=80x(或設a+g的數目為4x,則t+c=10x)。

下面通過具體的例題來說明「兩點兩法」在鹼基含量計算問題中的應用。

例1. (2001廣東.河南)下列對dna雙螺旋結構的敘述哪項是錯誤的( )

a 、若一條鏈中a與t的數目相等 ,則另一條鏈中a和t的數目也相等。

b 、若一條鏈中g的數目為c的兩倍 ,則另一條鏈中g的數目為c的一半 。

c .、若一條鏈中a:t:g:c=1:2:3:4 ,則另一條鏈中相應的鹼基比為2:1:4:3。

d 、若一條鏈中a:t:g:c=1:2:3:4 ,則另一條鏈中相應的鹼基比為4:3:2:1。

解析 :設鹼基a 數目為x ,鹼基c 數目為y

x x 2y y x 2x 3x 4x

已知鏈已知鏈

答案a、b a t g c 答案c、d a t  g c

t a c g t a c g

互補鏈互補鏈

x x 2y y x 2x 3x 4x

例 2 、(1991.全國)dna的一條單鏈中a+g/t+c=0.4 ,上述比例在互補鏈和整個dna分子中分別是( )

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 :已知a+g/t+c=0.4=4/10 ,設a+t=4x ,則t+c=10x

4x 10x

已知鏈從左圖可知:互補鏈中a+g/t+c=10x/4x =2.5

a+g t+c

t+c a+g 整個dna分子中 a+g/t+c=(4x+10x)/ (10x

互補鏈 +4x)= 1.0

4x 10x

例 3 、從某生物組織中提取dna進行分析,其四種鹼基中鳥嘌呤和胞嘧啶之和佔全部鹼基數目的46% 。又知該dna的一條鏈中所含的鹼基中28% 是腺嘌呤,問在互補鏈中腺嘌呤佔該鏈全部鹼基數目的( )

a 、26%     b 、24

解析 :設dna分子中全部鹼基總數為200x

則g+c=200x×46%=92x a+t=200x-92x=108x a=t=54x

28x 已知鏈 100x

a g t c

t c a g

互補鏈 100x

26x(54x-28x)

例 4 、雙鏈dna分子中,g佔全部鹼基總數的38% ,其中一條鏈中t佔該鏈的5% ,那麼另一條鏈中t佔該鏈的( )

a 、 76% b、5% c、19% d、38%

解析 : 設dna分子中全部鹼基總數為200x

則g=200x×38%=76x a+g=100x a=t t=24x

5x已知鏈 100x

a g t c

t c a g

互補鏈 100x

19x(24x-5x)

例 5 、(1996、上海)分析乙個dna分子時發現30%的脫氧核酸含有腺嘌呤。由此可知該分子中一條鏈上的鳥嘌呤的最大值可佔此鏈鹼基總數的( )

a 、20% b 、30% c 、40% d 、60%

解析 : 設dna分子中全部鹼基總數為200x

已知 a=200x×30%=60x 由 a+g=100x g=40x

60x-a b

已知鏈 100x 當b=0時,即一條鏈上沒有

a g t c 鳥嘌呤,則互補鏈上g值最大

t c a g ,且最大值為40x 。

互補鏈 100x

a 40x-b

例 6 、已知某dna分子g與c佔全部鹼基總數的48% ,它的一條模板鏈中c與t分別佔該鏈鹼基總數的26%和24% ,問它轉錄的rna鏈中尿嘧啶和胞嘧啶分別佔鹼基總數的( )

a 、24% 和22% b 、28% 和 26% c 、28% 和 22% d 、48% 和52%

解析 : 設dna分子中全部鹼基總數為200x

則g+c =200x×48% = 96x a+t =200x-(g+c)=104x

g = c = (g+c)÷2 = 48x a = t =(a+t)÷2 = 52x

28x(52x-24x) 24x 22x(48x-26x) 26x

互補鏈 100x

t a c g

a t g c

模板鏈 100x

28x 24x 22x 26x

u a c g

mrna鏈100x

28x 22x

例 7 、(2002 上海)已知一段mrna含有30個鹼基 ,其中a和g有12個 ,轉錄該段mrna的dna分子中應有c和t的個數是( )

a 、12 b 、24 c 、18 d 、30

解析 : 12 18

mrna30

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