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1、碱基互补配对有关问题之我见闫海兵 （山东省菏泽一中 274000）人教新版生物教材必修 2 的遗传的物质基础这部分内容涉及到几处碱基互补配对的问题，比较难以理解。我结合自己的教学实践将此类问题简单加以总结，希望对学生的学习和老师的教学有所帮助。碱基互补配对有关问题主要存在以下四种情况：1DNA 双链之间的配对碱基互补配对是双链 DNA 分子结构特点之一即 DNA 分子两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对，并且碱基配对有一定的规律。腺嘌呤（A ）一定与另一条链的胸腺嘧啶（T）配对，鸟嘌呤（G）一定与另一条链的胞嘧啶（ C）配对；在分子中腺嘌呤（A）与胸腺嘧啶（T ）数目相同，鸟嘌呤（G ）与胞嘧啶
2、（C）数目相同。例 1：若在 DNA 的一条链中， （A+G）/ （C+T）0.8，那么在 DNA 分子中与此链互补中该比值和整个 DNA 分子中该比值分别是（ ）A 0.8、0.2 B 0.2、0.8 C 0.8、1.0 D 1.25、1.0解析：首先画出 DNA 分子碱基配对模型图（图 1）图 1DNA 互补的两条链编号为 1 号和 2 号，由碱基互补配对知：A1T 2T1A 2C1G 2G1C 2已知一条链上（A+G）/（C+T）0.8，可认为（A 1+G1）/（C 1+T1）=0.8(1) 求另一条链上该比值另一条链上该比值即（A 2+G2）/ （C 2+T2）的值，由 知：（A 2+
3、G2）/（C 2+T2）（T 1+ C1）/（G 1+ A1）1/（G 1+ A1）/（T 1+ C1） ）1/（A 1+G1）/（C 1+T1） ）1/0.81.25(2)求整个 DNA 分子中该比值整个 DNA 分子中该比值即（A 1+G1+ A2+G2）/（C 1+T1+ C2+T2）的值, 由知：（A 1+G1+ A2+G2）/（C 1+T1+ C2+T2）（A 1+G1+ T1+C1）/（C 1+T1+ G1+A1）1所以答案是 D。例 2：在含 4 种碱基的 DNA 区段，有腺嘌呤 a 个，占该区段的全部碱基的比例为 b，则（ ）A b0.5 B b0.5 C 胞嘧啶：a （1/2
4、b1） D 胞嘧啶：b（1/2a1）解析：DNA 的区段中腺嘌呤的数目：Aa，占全部碱基的比例为 b，A1 T1 G1 C1T2 A2 C2 G212则全部碱基的数目是 AT CG a/b；又 ATGC由知：CG（AT CG）（A T） ） 2（a/b2a）2a（1/2b1）又该区段 DNA 含 4 中碱基若 A 的比例 b0.5 则 T 的比例也为 0.5 即该区段不存在 G 和C，与题意不符。所以答案为：C因此只要在解题时，按照最基本的配对规律而且思路清晰此类问题可迎刃而解。与DNA 的一条链有关的可先画出模式图，再分析解决；只与双链有关的问题可根据题意依据AT ， GC 分析解决。另外
5、DNA 双链碱基中碱基数量关系主要存在以下几种：（1） 整个双链 DNA 分子中： AT；G C；A G C T；A CG T；（AG）/（CT）1；（AC）/（GT）1。 AG CTACGTDNA 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： （A 1+G1） /（C 1+T1）a 则（A 2+G2）/ （C 2+T2）1/a。 （A 1+ T1）/（C 1+ G1）a 则（A 2+ T2）/ （C 2+ G2） a。（3） 整个 DNA 分子与其包含的两条链之间： 整个 DNA 分子中互补的两种碱基之和（A+ T）或（C+ G）
6、）所占比例等于其每条单链这两种碱基之和占该链的比例。 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。 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。2 NA 分子复制时碱基配对DNA 复制时按照半保留的复制原则，以母链为模板按照碱基互补配原则合成子链，母链与子链形成与模板 DNA 相同的两个子 DNA 分子。所以若某双链 DNA 分子中含某种碱基 x 个， DNA 分子复制 n 次，则由 1 个分子复制成为 2n 个与模板 DNA 相同的子 DNA 分子，需此种碱基的脱氧核苷酸数目为（2 n1）x 个。例 3：具
7、有 100 个碱基对的 1 个 DNA 分子区段，含有 40 个胸腺嘧啶（T） ，如果连续复制两次，则需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸的数目（ ）A 60 B 80 C 120 D 180解析：利用 DNA 双链之间的配对的方法不难求出该区段中 C（200（4040） ）1/260。所以需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸的数目是：（2 21）60180。所以答案为：D。3 DNA 与 mRNA 的碱基配对DNA 与 mRNA 的碱基配对是在转录中进行的，即在细胞核中，以 DNA 的一条链为模板，按照碱基互补配对的原则合成 RNA。此中的碱基配对情况如图 2（以 DNA 的 1 号链（DNA1 ）为模板） 。
8、 图 2做此类问题是一般也是先画出模式图如图 2，依据互补的两条链中互补的碱基数目相A1 T1 G1 C1T2 A2 C2 G2Um Am Cm GmDNA1DNA2mRNA同即 A1 与 Um 相同；T 1 与 Am 相同；C 1 与 Gm；G 1 与 Cm 相同分析做题。例 4：某 mRNA 中的碱基中 U 20，A 占 10。则转录该 mRNA 的模板基因中的碱基中C 的含量是_ 。解析：画模式图如图 2（以 DNA 的 1 号链（DNA1）为模板）则：A1U mT1A mC1G mG1C m由 Um 占 20，A m 占 10所以 A1 占 DNA1 链 20，T 1 占 DNA1 链
9、 10；所以 A1 和 T1 共占 DNA1 链 30；所以在模板 DNA 分子中 A 和 T 共占该模板 DNA 分子所有碱基的 30（依据 DNA双链之间的配对的 DNA 双链碱基中碱基数量关系（3） ） ；所以 G 和 C 共占该模板 DNA 分子所有碱基的 70；又 GC；所以 C 的含量是 70235 。所以答案为：35。4 RNA 与 mRNA 配对tRNA 与 mRNA 配对是在 mRNA 的翻译时进行的。mRNA 上表示一个氨基酸的三个相邻的碱基成为密码子；每个 tRNA 含 3 个碱基与密码子互补配对成为反密码子，并且每个 tRNA 携带一个氨基酸；密码子与氨基酸一一对应。并
10、且 DNA、mRNA、tRNA 和氨基酸在一定条件下有以下数量关系：6 个 DNA 的碱基3 个的碱基1 个 tRNA1 个氨基酸。例 5：填表1 CDNA双链 2 T C G AmRNA A UtRNA C G A氨基酸 亮氨酸供选用的密码子如下：GCU丙氨酸 CUA亮氨酸CGA精氨酸 CAU天冬氨酸解析：本题可由天冬氨酸突破：因为第一个密码子含“AU ”，在供选的密码子中只有“CAU”，所以 mRNA 的模板链是 2 号链。当然也可以以亮氨酸为突破口。答案为：1 C A T C T A G C T G C TDNA双链 2 G T A G A T C G A C G AmRNA C A U
11、 C U A G C U G C UtRNA G U A G A U C G A C G A氨基酸 天冬氨酸 亮氨酸 丙氨酸 丙氨酸例 6：某基因含 90 个碱基对，若氨基酸的平均分子量为 118，由该基因表达形成的蛋白质的分子量最多为_。解析：由 DNA、mRNA、tRNA 和氨基酸的数量关系：6 个 DNA 的碱基3 个的碱基1个 tRN1 个氨基酸知蛋白质的最大分子量：（ 9026）118（9026）1）182988。所以答案为：2988。由此可见关于碱基配对的有关问题，只要掌握 DNA 的分子结构特点，DNA 的复制过程，基因的表达等基本知识并利用有关数学知识灵活运用可迎刃而解。联系电话：15953049627
