【生物】总结规律 简化规律 利用规律

临界生补课之五总结规律简化规律利用规律总结人：甘信付09.9.16双链DNA分子中的碱基A一定与T配对，C一定与G配对，碱基之间的这种一一对应关系叫，做碱基互补配对原则。根据碱基互补配对原则，通过总结，可得出DNA分子中碱基计算的规律（若不符合规律的DNA分子可认定为单链DNA），然后再运用这些规律进行解题，能取得事半功倍的效果。规则一：在双链DNA分子中，互补配对的碱基两两相等，A=T，C=G，那么A+G=C+T，即碱基嘌呤总数等于碱基嘧啶总数。例1在一个双链DNA分子中，含有35%的腺嘌呤，则它所含有的胞嘧啶应该是A.15%B.30%C.35%D.70%解析：根据碱基互补配对原则，该双链DNA分子中腺嘌呤A=T=35%，则C=G=(100%-A-T）/2=15%。答案：A。引申：本题中依据碱基互补配对原则，A=T，C=G，A+G=C+T，变换一下这几个碱基的位置不难得出A+G=C+T=A+C=G+T，即附则一：任两个不互补配对的碱基之和恒等，且占碱基总量的50％，即：A+C=T+G=A+G=C+T=50%。简化利用：依据附则一上题就比较简单了：已知A=35%，胞嘧啶和腺嘌呤是不能配对的两个碱基，则C=50%-A=15%。规律二：知一求三。根据碱基互补配对原则，如知道某一DNA分子中腺嘌呤A=26%，那么就不难算出其他三种碱基在整个双链DNA分子的比例，即T=A=26%，G=50%-A=24%，C=50%-A=24%。引申：如果在双链DNA分子中，碱基总数为a个，其中腺嘌呤为m个，让其复制n次，问还需要游离的腺嘌呤多少个？解析：DNA分子的复制为半保留复制，复制形成的子代DNA的单链中有二个是亲代DNA分子的单链，因此复制过程中实际合成了2×2n－2个DNA单链，即实际合成的DNA分子数为2n－1（n为复制次数）；又因为子代DNA分子的结构与亲代DNA分子完全相同，所以复制过程中需要的游离脱氧核苷酸数（或碱基数）为（2n－1）×亲代DNA分子中某种脱氧核苷酸数（或碱基数）。附则二还需要碱基数目为：A=（2n-1）m=T需要的碱基C为：C=（2n-1）（a/2-m）=G简化利用：例2某DNA分子共有a个碱基，其中含腺嘌呤m个，则该DNA分子复制4次，需要游离的胞嘧啶为A．15（a－m）B．16（a－m）C．15[(1/2)a－m]D．16（2a－m）解析：已知DNA分子复制4次，A=m，DNA分子共有a个碱基。依据上述公式：C=（2n-1）（a/2-m）=（24-1）×（a/2-m）=15（a/2-m）。答案：C规律三：双链DNA中，一条链上的不互补碱基之和的比值是另一条互补链上这个比值的倒数。即：一条链上若有(A+C）/(T+G)=m，则另一条互补链中(A+C）/(T+G)=1/m。例3某双链DNA分子，一条链上(A+G）/(T+C)=0.5，那么，另一条互补链上(A+G）/(T+C)为A.1B.2C.0.5D.1.25解析(1)画出草图（如右图）(2)依题意和图示，列出等量关系：A1=T2，T1=A2，G1=C2，C1=G2。则：A1+G1=T2+C2，T1+C1=A2+G2。(3)依“等量代换”有：(A1+G1）/(T1+C1)=(T2+C2)/(A2+G2)=0.5，则(A2+G2)/(T2+C2)=2。答案：B引申：依据上图的等量原理，(A1+G1）/(T1+C1)和(A2+G2)/(T2+C2)的比值互为倒数，那么(A1+C1）/(T1+G1)和(A2+C2)/(T2+G2)的比值也互为倒数，这是不配对的情况，那么配对的哪？如(A1+T1）/(G1+C1)=m，那么5 依据上题中的等量原理(A2+T2)/(G2+C2)=m。既附则三：双链DNA中，一条链上的不互补碱基之和的比值是另一条互补链上这个比值的倒数；一条链上的互补配对的碱基之和的比值等于另一条互补链上的比值。简化成不配对的互为倒数，配对的相等。规律四：双链DNA分子中，配对的两个碱基之和在各单链中的比例与总链的比例及mRNA的比例相等。即：(A+T)α%=(A+T)β%=(A+T)总%=(A+U)mRNA%；(G+C)α%=(G+C)β%=(G+C)总%=(G+C)mRNA%例4某一个DNA分子含20％的A和T（总和），那么由它转录成的信使RNA中G、C之和占该分子A.40％B.80％C.60％D.20％解析一：可按以下步骤分析：（1）画出草图。（如右图）（2）标上符合已知条件的特殊值。通常设为100个碱基对（双链）。（3）等量代换。由于A=T，即A1=T2，T1=A2，所以A1+T1=T2+A2=200×20％÷2=20，故G＋C=100-（A+U）=100-（A2＋T2）=100-20=80。答案：B解析二:已知一个DNA分子中(A+T)总%=20%，要求由它转录成的信使RNA中G、C之和占该分子百分数，依据规律四(A+T)总%=(A+U)mRNA%，则(A+U)mRNA%=20%，那么(G+C)mRNA%=1-20%=80%。可见记住上述公式不但能提高做题速度、增强对题率，而且简化了学生做题过程中繁杂的思维过程，大大提高的其应试能力。变式练习（利用规律做题）：1.已知一段mRNA含有30个碱基，其中A和G有12个，转录该段mRNA的DNA分子中C和T共有()A．12B．24C．18D．302.从某种生物中提取的一个核酸分子，经分析A占a%，G占b%，且a+b=50，C占20%，膘嘌呤共150个，鸟嘌呤共225个。则该生物肯定不是()A．噬菌体B．酵母菌C．烟草花叶病毒D．蓝细菌（蓝藻）3．一个DNA分子中，G和C之和占全部碱基数的46％，又知在该DNA分子的一条链中，A和C分别占碱基数的28％和22％，则该DNA分子的另一条链中，A和C分别占碱基数的()A．28％、22％B．22％、28％C．23％、27％D．26％、24％4.某DNA片段中，有腺嘌呤a个，与该片段全部碱基的比值为b。那么在该DNA片段中胞嘧啶的数目为（）A．a/（2b）-aB．a（1/b-1）C．a/（2b）-1D．a/b-2a5．某双链DNA分子片段中共含有含氮碱基1400个，其中一条单链上(A+T):(C+G)=2:5。则该DNA分子中胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是（）A．100个B．200个C．300个D．600个6.某DNA分子共有a个碱基，其中含胞嘧啶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（D．8（2a－m）7.由n个碱基组成的基因，控制合成由1条多肽链组成的蛋白质，氨基酸的平均分子量为a，则该蛋白质的分子量最大为A．B．－18（－1）C．na－18（n－1）D．－18（－1）8.下列关于双链DNA的叙述错误的是Ａ．若一条链上A和T的数目相等，则另一条链上的A和T数目也相等5 Ｂ．若一条链上A的数目大于T，则另一条链上A的数目小于TＣ．若一条链上的A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则另一条链也是Ａ∶Ｔ∶Ｇ∶Ｃ＝1∶2∶3∶4Ｄ．若一条链上的A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则另一条链为Ａ∶Ｔ∶Ｇ∶Ｃ＝2∶1∶4∶39.以下四个双链DNA分子中稳定性最强是（）A.G-C-T-A-A-A-C-C-…-T-T-A-C-G其中A占25%B.G-C-T-A-A-C-C-…-T-T-A-C-G-A其中T占30%C.G-C-A-A-C-C-…-T-T-A-C-G-T-A其中G占25%D.T-A-A-A-C-C-…G-C--T-T-A-C-G其中C占30%10.分析一个DNA分子时，发现30%的脱氧核苷酸含有腺嘌呤，由此可知该分子一条链上鸟嘌呤含量的最大值可占此链碱基总数的()A．20%B．30%C．40%D．70%参考答案：1．D(点拨：C和T为不配对的两个碱基，依据附则一，T+C=总数的一半)2.A(点拨：从核酸的种类进行推理。依题意：A/G=150/225=a%/b%，得a/b=2/3，又a+b=50，得a=20，b=30，即（G％=30％）≠（C％=20％），故核酸分子必为单链，而噬菌体只含双链DNA)3.D（点拨：已知(G+C)总%=46%，依据规律四(G+C)总%=(G+C)α%=(G+C)β%=46%，那么(A+T)α%=(A+T)β%=54%；又知Aα=28%，Cα=22%，那么Tα=54%-28%=26%，Gα%=46%-22%=24%；再依据等量原理Aβ=Tα=26%，Cβ=Gα%=24%）4.A（点拨：已知腺嘌呤a个，与该片段全部碱基的比值为b，则该DNA分子中共有a/b个碱基。依规律一G=a/2b-a）5.A（依附则三，一条单链上(A+T):(C+G)=2:5，则在DNA分子的整条链上(A+T):(C+G)的比值也等于2:5，那么A+T=400，又由于A=T，所以T=200）6.C（点拨：已知DNA分子共有a个碱基，其中含胞嘧啶m个，依据规律一可以得出Ｔ=a/2-m。DNA分子复制3次后，可依据附则二T=（2n-1）（a/2-m）=7a/2-m）7.D（点拨：根据中心法则可知，基因的碱基数目与组成蛋白质的氨基酸数目的关系为6∶1；由n个碱基组成的基因控制合成的蛋白质中有n/6个氨基酸，n/6个氨基酸脱水缩合形成蛋白质的过程中失去（n/6－1）个水分子；因此该蛋白质的相对分子质量最大为：氨基酸的平均分子质量×氨基酸数目－水的相对分子质量×脱水数目=na/6—18（n/6—1）。）8.C（点拨：根据碱基互补配对原则，一条链中A的数目肯定等于另一链中T的数目，所以一条链中A占1/10，则另一条链中T也占了1/10，以此类推可知，若一条链上的A∶T∶G∶C＝1∶2∶3∶4，则另一条链应为Ａ∶Ｔ∶Ｇ∶Ｃ＝2∶1∶4∶3。）9.D（DNA分子中双链间以碱基对相连，即A＝T，G≡C，因而G≡C碱基对含量越高分子越稳定，反之越不稳定。A、B、C、D四个双链DNA分子G≡C碱基对含量依次为50%、40%、50%、60%，其中稳定性最差的是D。）10.C（根据碱基互补配对原则，可知鸟嘌呤占DNA碱基总数为(1－30%×2)÷2=20%。一般情况下，DNA双链上都应有G分布，但也有一种极端情况，使G集中分布在一条链上(无C)，而另一条链上没有G(只有C)。所以该分子中一条链上鸟嘌呤最大值可占该链的40%。）附加题：1.（10分）回答有关真核细胞中遗传信息及其表达的问题。（1）将同位素标记的尿核苷（尿嘧啶和核糖的结合物）加入细胞培养液中，不久在细胞核中发现被标记的__________、__________、___________。①—GGCCTGAAGAGAAGT—②—CCGGACTTCTCTTCA—（2）将从A细胞中提取的核酸，通过基因工程的方法，转移到另一种细胞B中，当转入____________时，其遗传信息在B细胞中得到表达并能够复制传给下一代，当转入____________时，在B细胞中虽能合成相应的蛋白质，但性状不会遗传。（3）已知某基因片段碱基排列如右上图。由它控制合成的多肽中含有“—脯氨酸—谷氨酸—谷氨酸—赖氨酸—”5 的氨基酸序列。（脯氨酸的密码子是：CCU、CCC、CCA、CCG；谷氨酸的是GAA、GAG；赖氨酸的是AAA、AAG；甘氨酸的是GGU、GGC、GGA、GGG。）①翻译上述多肽的mRNA是由该基因的________链转录的（以图中①或②表示），此mRNA的碱基排列顺序是：__________________________________。②若该基因由于一个碱基被置换而发生突变，所合成的多肽的氨基酸排列顺序成为“—脯氨酸—谷氨酸—甘氨酸—赖氨酸—”。写出转录出此段多DNA单链的碱基排列顺序：_______________。2.（09辽宁、宁夏卷）31．（12分）多数真核生物基因中编码蛋白质的序列被一些不编码蛋白质的序列隔开，每一个不编码蛋白质的序列称为一个内含子。这类基因经转录、加工形成的mRNA中只含有编码蛋白质的序列。某同学为检测某基因中是否存在内含子，进行了下面的实验：步骤①：获取该基因的双链DNA片段及其mRNA；步骤②：加热DNA双链使之成为单链，并与步骤①所获得的mRNA按照碱基配对原则形成双链分子；步骤③：制片、染色、电镜观察，可观察到图中结果。请回答：（1）图中凸环形成的原因是，说明该基因有个内含子。（2）如果现将步骤①所获得的mRNA逆转录得到DNA单链，然后该DNA单链与步骤②中的单链DNA之一按照碱基配对原则形成双链分子,理论上也能观察到凸环,其原因是逆转录得到的DNA单链中不含有序列.（3）DNA与mRNA形成的双链分子中碱基配对类型有种，分别是。3.(09肇庆二模)(11分)分析以下与遗传有关的材料，回答问题：    材料一：RNA是生物体内一种重要的生物大分子，它与DNA、蛋白质一起构成了生命的框架。但长期以来，科学家一直认为，RNA仅仅是细胞内传递遗传信息的信使。近年科学家发现，一些RNA小片段能够使特定的植物基因处于关闭状态，这种现象被称作RNA干扰(RNA interference，简称RNAi)。近来，分子生物学家发现RNAi在老鼠和人体细胞中也存在。    材料二：科学家取出蛙肠上皮细胞的细胞核移入蛙的去核的卵细胞内，重组细胞发育为蛙。    根据上述材料回答： (1)老鼠细胞的、、、等结构中有RNA的分布。(2)RNAi使基因处于关闭状态，使遗传信息传递中的过程受阻，最终遗传信息不能以的形式表达出来。(3)右图实验中，鲤金鱼、鲫金鱼尾鳍不象金鱼那样是双尾鳍而是单尾鳍，鲤金鱼、鲫金鱼的后代也是单尾鳍。结合材料一，分析原因可能是：（3分）(4)材料二实验中卵细胞的细胞质所起的作用是什么?（2分）参考答案：1.（1）mRNAtRNArRNA（2）DNARNA（3）1）②—CCUGAAGAGAAG—2）—GGACTTCCCTTC—2.（1）DNA中有内含子序列，mRNA中没有其对应序列，变性后形成的DNA单链之一与mRNA形成双链分子时，该单链DNA中无法与mRNA配对的序列能形成凸环7（2）内含子（3）3A—UT—AC—G3.（11分）(I)细胞核    线粒体    核糖体    细胞质基质(2)转录或翻译    蛋白质(3)来自鲫鱼、鲤鱼的RNA可以干扰金鱼DNA 5 的功能（1分）。使金鱼体内有关双尾鳍基因不能完全表达，只合成了一部分与单尾鳍有关的蛋 白质（2分）(4)卵细胞的细胞质中有RNA、蛋白质或其他 物质（1分），可以启动肠上皮细胞核的有关个体发育的基因（1分）5