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碱基计算题目的解题技巧 作者:思齐生物网 | 来源:思齐生物网 | 发布时间:2009-2-22 19:52:42 生物第二册第六章中有关碱基计算的题目,一直是学生学习的难点,也是教师授课的重点。但解这类题如果抓不住关键的话,学生对一道题明白了,一遇到其他形式的题目又不知所措了,教师只好再一遍一遍的讲,其结果往往是事倍功半。本人在教学过程中,通过自己对题目的理解和总结,得出了一点解这类题的技巧,在这与大家共享,恳请各位老师批评指正。对于碱基计算的这类题目,关键是抓住几个基础的关系。只要能掌握三个关系式,灵活运用这三个关系式,就可解决一般的碱基计算的题目。这三个关系式分别是:1、如果把 DNA的两条链分别定为链和链的话,那么根据碱基互补配对原则,链上的腺嘌呤(A)一定等于链上的胸腺嘧啶(T),链上的鸟嘌呤(G)一定等于链上的胞嘧啶(C),反之亦然。可简写为:A T ,T A ,C G ,G C 。2、根据 A T ,T A ,C G ,G C ,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的链中 A+T的量占链碱基总量的 a,由 A T 、T A 及链的碱基总量等于链的总量,可得在 DNA的链中 A+T的量也占链碱基总量的a。同理,可得RNA 中的 A+U的量占RNA 碱基总量的 a。对于整个 DNA分子来说,A 总 T 总 A A T T 2(A T ),整个 DNA分子的碱基总量等于倍链碱基总量,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(A T )/ 总 a,则(A T )/ 总 a,(A 总 T 总 )/DNA 总a%,(A+U)/RNAa%。C+G 同样有此关系:若(C G )/ 总 b,则(C G )/ 总 b,(C 总 G 总 )/DNA 总 b%,(C+G)/RNAb%。下面利用这三个关系式解几个有代表性的题目:1、(1991 年全国高考试题)DNA的一个单链中(A+G)/(T+C)0.4,上述比例在其互补链和整个 DNA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解析 在 DNA分子中 A T 、T A 、C G 、G C ,据题意的得(A G )/(T C )0.4,那么(T C )/(A G )0.4,即(A G )/(T C )2.5。因为 A 总 =T 总 、G 总 =C 总 ,对于整个 DNA分子来说(A 总 G 总 )/(T 总 C 总 )1.0。答案 B。2、(1999 年上海高考题)若 DNA分子一条链中(A+T)(C+G)c,则其互补链中该比例为( )A、c B、1/c C、1 D、11/c解析 方法 1:由 A T ,T A ,C G ,G C 得(A T )/(G C )(T A )/(C G )c。方法 2:(A T )/ 总 a, (C G )/ 总 b,已知(A T )/(C G )a/b=c,则由(A T )/ 总 a,(C G )/ 总 b得(A T )/(C G )a/b=c。同时还可得(A 总 T 总 )/(C 总 G 总 )c。答案 A。3、(2002 年山东省会考模拟题)在双链 DNA中由腺嘌呤 P个,占全部碱基比例 N/M(M2N),则该 DNA分子中鸟嘌呤的个数为( )A、P B、PM/N+P C、(PM/2N)P D、PM/2N解析 方法 1:已知 A 总 =P,由于 A 总 =T 总 ,G 总 =C 总 ,得 T 总 P, G 总 C 总 2 G 总 DNA 总 A 总 T 总 PM/N2P,所以 G 总 (PM/2N)P。方法 2:已知在双链 DNA中由腺嘌呤(A)占全部碱基比例 N/M(M2N),由于A 总 =T 总 ,则 G 总 C 总 的比例为 12N/M,C 总 的比例为 1/2N/M,所以 C 总PM/N(1/2N/M)PM/2NP。答案 A。4、分析某生物的双链 DNA,发现腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基的 64,其中一条链上的腺嘌呤占该链全部碱基的 30,则对应链中腺嘌呤占整个 DNA分子碱基的比例是( )A、50% B、34% C、32% D、17%解析 已知某生物的双链 DNA中 A+T占全部碱基总量的 64,其中一条链上的A占该链全部碱基的 30,由(A 总 T 总 )/DNA 总 a%,(A T )/ 总 a,可得 T 占链全部碱基的 34。由于 T A ,DNA 两条链的碱基数目相等,所以对应链链中的腺嘌呤 A 占链碱基的 34,占整个 DNA分子碱基的比例的17。答案 D。有关新陈代谢的计算题解题技巧和方法例 (1998 年上海,一、8)酵母菌无氧呼吸产生 A 摩尔的 CO2。人在正常情况下消耗同样量的葡萄糖,可形成 CO2( )A 7/3 A 摩尔 B 1/12 A 摩尔 C 6A 摩尔 D 3A 摩尔解析 酵母菌 进行无氧呼吸:C 6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 ,要产生 A/2 摩尔 CO2需消耗 A/2 摩尔葡萄糖;人进行有氧呼吸:C6H12O6 + 6H2O +6O2 6CO2 +12 H2O + 能量,消耗 A/2 摩尔葡萄糖,形成(A/2)6 摩尔 CO2。答案 D解题 技巧和方法 此类题要求通过定量描述新陈代谢过程,需要掌握的内容有:1、光合作用过程的数量关系。光合作用总反应式:6CO 2 +12 H2OC6H12O6 + 6H2O +6O2。(1)反应前后的摩尔比是进行有关计算的基础;(2)光合作用释放 6 个 O2全部来自光反应阶段原料 H2O 的分解;(3)光反应阶段需要 12 个 H2O,光解产物 24 个H,在暗反应中用于还原 6 个 CO2,并 产生 6 个 H2O;(4)光合作用产物 C6H12O6中的碳和氧来自原料 CO2,氢来自原料水;(5)生成物 6 个 H2O 中的氢来自原料水,氧来自原料 CO2。2、光合作用和呼吸作用过程的数量关系。有氧呼吸作用总反应式:C 6H12O6 + 6H2O +6O2 6CO2 +12 H2O + 能量。(1)在有光条件下,光合作用和呼吸作用同时进行;(2)光合作用实际消耗二氧化碳量=实测 的二氧化碳量 + 呼吸作用二氧化碳释放量;(3)光合作用实际产氧量= 实测的氧气释放量 + 呼吸作用耗氧量;(4)光合作用葡萄糖净生产量= 光合作用实际葡萄糖生产量呼吸作用葡萄糖消耗量。3、有氧呼吸和无氧呼吸过程的数量关系。(1)有氧呼吸总反应式(见上),无氧呼吸反应式 :C6H12O6 2C2H5OH+2CO2 + 能量;C6H12O6 2C3H6O3(乳酸) + 能量;(2)消耗等量的 C6H12O6时,无氧呼吸与有氧呼吸产生的二氧化碳的量之比为 1:3;(3)产生同样数量的 ATP 时,无氧呼吸与有氧呼吸消耗的葡萄糖的物质的量之比为19:1。四、 有关植物个体发育计算题的解题技巧和方法例 玉米的体细胞含有 20 条染色体,在正常情况下,它的卵细胞、一个极核、胚细胞、胚乳细胞、珠被 细胞和子房壁细胞所含染色体数目依次应为( )A 10,10,20,20,20,20 B 10,10,30,30,20,20 C 10,10,20,30,20,20 D 10,20,20,30,20,20解析 玉米的胚囊中含有一个卵细胞和两个极核,每个极核所含染色体的结构和数目与卵细胞的完全相同,都含有正常体细胞数目减半的染色体,即为 10 条。胚是由受精卵发育成的,而受精卵是一个卵细胞与一个精子经受精作用形成的,染色体数目与体细胞相同,为 20条。胚乳细 胞是由受精极核发育而来的,而受精极核是由一个精子与两个极核受精后形成的,染色体的数目应是 30 条。珠被细胞和子房壁属于正常植株上的体细胞,与是否完成受精作用无关,其染色体的数目应为 20 条。 答案 C解题 技巧和方法 此类题需要掌握的知识主要是有关结构的发育对象,计 算并不复杂,因此遇到这类考题,只要从其结构发育过程去研究就可以得出结论。有关 DNA 计算题的解题技巧和方法 例 (1999 年广东,一、20)已知一段双链 DNA 分子中,鸟嘌呤所占的比例为 20%,由该 DNA 转录出来的 RNA,其胞嘧啶的比例是( )A 10% B 20% C 40% D 无法确定解析 该题 涉及的知识点较多,要求学生要懂得 DNA、RNA 的组成、结构、碱基配 对 原则、 转录的方式等。 设 DNA 分子一条链中的鸟嘌呤为 G1,另一条链中的鸟嘌呤为 G2,根据题意:(G 1 + G2)/(2G1 + 2G2 +A + T)=0.2,由于 G1不一定等于 G2,故以 DNA 分子一条链为模板转录出来的 RNA 中胞嘧啶的比例无法确定。 答案 D 解题 技巧和方法 此类题型考查的是 DNA 结构和功能的知识。掌握三个规律:1、按照碱基互补配对原则得出的计算规律。(1)DNA 分子中,A=T,G=C,A+G=T+C=A+C=T+G=50%;(2)若 A1+G1/T1+C1= a ,则A2+G2/T2+G2=1/a ;(3)由 DNA 双链过渡到 DNA 单链或 RNA 时用下列公式:A+T/总碱基数 = A1+T1/单链碱基数 = A2+T2/单链碱基数=A+U/mRNA 上的碱基数= a% 。2、按照中心法则原理得出的计算规律。在不考虑终止密码和非编码序列情况下,肽链数+肽键数= 氨基酸数=3mRNA 上的碱基数=6基因中的碱基数;3、按照 DNA 半保留复制的 计算。(1)设 DNA 分子数为 N0,经 n次连续复制后,得到子代 DNA 总数为 N,则 N= N02n;(2)经 n 次复制后,在子代 DNA 中,含最初母 链的 DNA 分子占 DNA 总数的比例为:2/2n=1/2n-1;(3)经 n 次复制后,在子代 DNA 中,最初 DNA 的链数占总链数的比例为:2/22 n=1/2n;(4)若某 DNA 分子含某碱基 x 个,则该 DNA 分子进行 n 次复制,需游离的 该种碱基的脱氧核苷酸分子数为:(2 n-1)x 。六、 有关遗传基本规律计算题的解题技巧和方法例 (2002 年江苏综合能力测试,一、19)水稻的有芒(A )对无芒(a)为显 性,抗病(B)对感病(b)为显性,这两对基因自由组合。现有纯合有芒感病株与纯合无芒抗病株杂交,得到 F1代,再将此 F1与无芒的杂合抗病株杂交,子代的四种表现型为有芒抗病,有芒感病,无芒抗病,无芒感病,其比例依次为( )A 9:3:3:1 B 3:1:3:1 C
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