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遗传的分子基础有关的计算题归类例析陈钢（舟山中学 316000 ）一、关于碱基互补配对规律有关的计算（一）碱基互补配对的一般规律1、DNA 双链中两个互补的碱基数量相等，即 A ＝T ，G＝C；嘌呤碱基的总数等于嘧啶碱基的总数，即（ A ＋G）＝（ T＋ C）或（ A ＋G） /（T ＋ C）＝ 1简记为：“双链中，不配对的两种碱基之和的比值为 12、在 DNA 双链中，一条单链的（ A＋ G）/（T ＋C）的值，与另一条链的（ A ＋ G） /（T＋C）的值互为倒数简记为： “DNA 两互补链中，不配对的两碱基之和的比值互为倒数 ”3、 DNA 双链中，一条单链的（ A ＋T ）/（G＋ C）的值，与另一条单链的（ A ＋T）/（ G ＋C）的值相等，也与整个 DNA 分子中的（ A ＋ T）/（ G＋ C）的值相等简记为： “配对的两种碱基之和在单、双链中所占的比例相等 ”（二）特别提醒1、以上推论仅适用于双链 DNA 分子的碱基计算， 不适用于单链 DNA 分子的碱基计算2、碱基互补配对原则不仅适用于 DNA分子的两条链之间，还适用于转录或逆转录过程的 DNA链与 RNA之间，其基本点是 A 与 T 或 U 配对， G与 C 配对，所以配对的两个核酸分子中相应碱基数目关系是 A=T(或 A=U)和 G=C。

3、应用碱基互补配对原则解决碱基比例问题时，应注意题中所给的和所求的碱基是占整个 DNA分子比例还是占其中一条链的比例4、计算时，特别应掌握并能熟练运用上述第三条规律，即配对的两种碱基之和在单、双链中所占的比例相等三）典例分析例 1、下列哪项对双链 DNA分子的叙述是不正确的（ ）A．若一条链 A 和 T 的数目相等，则另一条链 A 和 T 的数目也相等B．若一条链 A 的数目大于 T，则另一条链 A 的数目小于 TC．若一条链的 A∶ T∶ G∶C=1∶ 2∶3∶ 4，则另一条链相应碱基比为 1∶2∶ 3∶ 4D．若一条链的 A∶ T∶ G∶C=1∶ 2∶3∶ 4，则另一条链相应碱基比为 2∶l ∶ 4∶ 3解析： 从解题技巧来看，因 C、D 两选项中条件相同，只是推出的结论不同，所以 C、D两选项肯定有一个选项是错误的，应马上放弃 A、B 两选项，考虑 C、D 两选项中哪个是错误的根据碱基互补配对原则， DNA分子一条链中的 A、T、G、C 分别对应另一条链中的 T、A、C、G，所以若一条链的 A∶ T∶ G∶ C=1∶ 2∶ 3∶ 4，则另一条链相应碱基比为 2∶ 1∶ 4∶3故选项 C 的叙述是不正确的。

答案： C例 2、某 DNA分子片段中，胞嘧啶有 240 个，占全部碱基的 30％，问在这片段中，腺嘌呤有（ ）A ． 240 B． 48 C． 800 D．160解析 ：由题所知 DNA分子片段中胞嘧啶有 240 个，占全部碱基的 30％，则该 DNA片断碱基总数 =240÷ 30％=800 个根据碱基互补配对原则， A=T，G=C，由此可知 G+C=240+240=480个，则 A+T=800-（ C+C）＝ 800-480=320 ，因 A＝ T，所以 A=160答案： D例 3、假设有一段 mRNA上有 60 个碱基，其中 A 有 15 个， G有 25 个，那么转录该 mRNA的 DNA分子区段中， C和 T 的个数共有（ ）1A ．15个 B ．25个 C ．40个 D ．60个解析 ：mRNA上有 60 个碱基， mRNA是以 DNA分子的一条链为模板转录而来的， 所以转录成该 mRNA的 DNA中应有 120 个碱基按照碱基互补配对原则， A＝ T， G=C，则在双链 DNA分子中， A+C=C+T所以 C+T=60这道题有一个陷阱，即 mRNA的 60 个碱基中，有 15 个 A，25 个 G，如果把注意力集中在这两个数据上，将无法得到一个确定的答案。

答案： D备用题： 某 DNA 片段转录的 mRNA 中尿嘧啶占 28%，腺嘌呤占 18%，则这个 DNA 片段中胸腺嘧啶和鸟嘌呤分别占 ( )A ． 46% 54% B． 23% 27% C． 27% 23% D． 46% 27%解析： 以 RNA 中 A+U 占 46%， DNA 中 A+T 亦占 46%，所以 T 占 23%，又可推出 G 占 27%答案： B二、 DNA分子半保留复制有关的计算（一） DNA分子半保留复制的一般规律在 DNA 复制时，以解开的每一段母链为模板，按照碱基互补配对原则，各自合成与母链互补的一段子链，同时，每条子链与其对应的母链盘绕成双螺旋结构，从而各形成一个新的DNA 分子这样，复制结束后，一个DNA 分子就形成了两个完全相同的 DNA 分子由于新合成的每个DNA 分子中，都保留了原来DNA分子中的一条链，因此，这种复制方式叫做半保留复制若取一个全部 N 原子被15N 标记的 DNA 分子（0 代），转移到含14N 的培养基中培养 （复制）若干代，其结果分析如下表：DNA 分子的特点DNA 中脱氧核苷酸链的特点世分不同 DNA 分子占全部 DNA 分子之比不同脱氧核苷酸链子链总占全部链之比代只含 15N含 14N、 15N 的杂只含 14N 的含 15N的含 14N的总数数的分子种分子分子链链011002101201041/21/22401/21/281/43/43801/43/4161/87/8nn0nn2n＋ 1n1－ 1/2n22/21－2/21/2（二）特别提醒14n1414的1、子代 DNA 分子中， 含 N 的有2 个（即全部 DNA 分子都含有N），而只含N有（ 2n－ 2）个，做题时应看准是“含”还是“只含”。

2、无论复制多少次，含15N 的 DNA 分子始终是 2 个，占总数的比例为2/2 n3、做题时，要看准是“DNA 分子数”还是“ DNA 链数”4、设某 DNA 分子中某碱基为 a 个，则复制时所需要的游离的含有该碱基的脱氧核苷酸数＝ a（ 2n－ 1），其中 a 为所求脱氧核苷酸在原来DNA分子中的数目， n 为复制次数三）典例分析2例 4、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（ 1 a m)D． 8（2a－ m）2解析 ：首先求出亲代DNA 分子中所含的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数由碱基互补配对原则可知，亲代 DNA 分子中 A=T ， C=G=m 个，所以 A+T=a －2m个， T=a/2－ m再求 DNA复制 3 次共合成的子链数 DNA 复制 3 次共形成 23 个 DNA 分子，共有 16 条脱氧核苷酸链，因其中有两条是亲代DNA 分子的母链， 因此 DNA 复制 3 次共合成了 14 条子链， 构成 7 个DNA 分子。

因子代DNA 分子与亲代 DNA 分子的结构是完全一样，所以DNA 复制 3 次需要游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为7（ a/2－ m）或者直接根据公式计算，T=a/2 －m，复制3 次，则需要游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数3=（ a/2－ m）（ 2 -1） =7（ a/2－ m）答案： C例 5、假如一个 DNA分子含有1000 个碱基对，将这个DNA分子放在用32P 标记的脱氧核苷酸的培养液中让其复制一次，则新形成的DNA分子的分子量比原来增加了（）A． 1000B． 2000C． 500D ．无法确定解析 ：在自然界中，磷元素主要是以31P 状态存在，31P 的原子质量是31，按题意亲代DNA分子中的 P 全是 31P而 32P 的原子质量是32，比 31P 大 1DNA复制是半保留复制，亲代DNA分子放在含有3231P，另一条P 的培养基中培养，复制一次，子代DNA分子中一条链上含链中含 32P由于亲代 DNA分子有1000 个碱基对，单链为1000 个碱基，分别以这两条单链为模板合成的子代DNA分子中，每条单链也是1000 个碱基脱氧核甘酸是由一分子磷酸，一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成。

所以子代 DNA分子中一条链上有1000 个 31 P，另一条链上有 1000 个 32P，而亲代 DNA分子中两条链是均是31P，所以子代 DNA分子的分子量比亲代 DNA分子增加了 1000答案： A备用题、已知某 DNA 分子由200 个脱氧核苷酸对组成， 其中腺嘌呤脱氧核苷酸占20%，将该 DNA 用 15N 标记后，转移到14N 环境中复制了ｘ次，共消耗了游离的胞嘧啶脱氧核苷酸ｙ个经检测，子代DNA 中含15的 DNA 分子总数与不含15NN 的 DNA 分子总数之比为 1∶ 15则，ｘ和ｙ的值分别是（）A．4 和 900B． 5 和 3720C．5 和 2480D ．3 和 3720解析： 该 DNA 中胞嘧啶脱氧核苷酸有120 个（ 200× 2× 30%＝ 120），子代 DNA中含15N 的 DNA 分子总数与不含15N 的 DNA 分子总数之比为1∶ 15，说明该 DNA 复制了5 次，形成的 DNA 分子总数为32 个，则消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸总数为。