再谈碱基互补配对相关计算规律

“碱基互补配对原则”规律归纳与应用关于高中生物第二册第六章《遗传和变异》中的“碱基互补配对原则”，笔者发现好多同学不简单理解、不会灵便应用。

“碱基互补配对原则”规律是： A（腺嘌呤）必然与 T（胸腺嘧啶）配对；G （鸟嘌呤）必然与 C（胞嘧啶）配对，（嘌呤内部和嘧啶内部都不能够进行配对）。

并且在以下关系中都有此规律： DNA—— DNA、 DNA—— RNA、RNA—— RNA 等。

由此，笔者总结出以下公式并举例说明：公式一： A=T，G=C；A1=T2， A2=T1，C1=G2，C2=G1即在双链 DNA分子中，配对的碱基数相等。

公式二： A+G=T+C或 A+C=T+G=50%即在双链 DNA分子中，不互补的两碱基含量之和是相等的（嘌呤之和与嘧啶之和相等），占整个分子碱基总量的 50%。

例1：某信使 RNA的碱基中， U占 20%，A 占 10%，则作为它的模板基因 DNA分子中胞嘧啶占全部碱基的（）A、70% B 、60% C 、35% D 、17.5%解析：信使 RNA中， A+U=10%+20%=30%，则 G+C=70%，依照公式五，得知模板基因DNA分子中也有同样比率，即 G+C=70%，由公式一，则 C=1/2×70%=35%，由此可得答案为 C。

公式三：即在双链 DNA分子中，不互补的两碱基数之和的比值等于1。

例 2：已知一信使 RNA有碱基 30 个，则转录该信使 RNA分子中 C 与 T 有多少个？解析：单链 RNA是以 DNA的一条链为模板，依照碱基互补配对原则合成的，又RNA中有碱基 30 个，因此该 DNA分子中有碱基 60 个，由公式三得出 A+G=T+C= 60/2=30 个。

公式四：即在双链 DNA分子中，一条链中的嘌呤之和与嘧啶之和的比值与其互补链中相应的比值互为倒数。

例3：若某 DNA分子的一条链中（A+G）/ （T+C）=2.5 ，则 1：其互补链中，（A+G） / （T+C）为多少？ 2：该 DNA分子中（ A+G）/ （T+C）为多少？解析：设已知链为 1 链，未知链为 2 链，1：由公式四，得出 =2.5 ，因此（A2+G2）/ （T2+C2）=1/2.5=0.4 ；2：由公式三，得出（ A+G）/ （T+C）=1公式五：即在双链 DNA分子中，一条链中的两种碱基对的比值与其在互补链中的比值和在整个分子中的比值都是同样的。

碱基互补配对原则规律总结作者：刘文章来源：《赢未来》2018年第20期摘要：有关碱基互补配对原则的问题是个难点，亦是考试出题热点内容。

而在实际教学中学生没有感性知识为基础，学习感到非常抽象，尽管课上能听懂，但课下对变化多端的习题还是显得力不从心。

现结合教学实际以规律总结和解析形式谈谈如何突破这一知识难点。

关键词：碱基互补；试题；难点解析一、规律总结1、碱基互补配对原则：A-T，G-C，即DNA2、碱基计算的一般规律（1）规律一：一个双链DNA分子中，A=T，G=C，A+G=T+C，A+C=G+T，即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数，各占全部碱基数的50%；不互补配对的两个碱基之和占全部碱基数的50%；简记为“不配对碱基和占总数一半”。

根据碱基互补配对原则有：简记为“DNA双链中，不配对两碱基之和的比值为1.”例：一个双链DNA分子的鸟嘌呤占整个DNA碱基的27℅，其中一条链上的鸟嘌呤占这条链碱基的28℅，那么另一条链上的鸟嘌呤占整个DNA碱基的比例是（）A.9℅B.18℅C.23℅D.24℅解析：双链DNA分子中G=27℅，所以A=23℅，一条链A占28℅，此链A占双链DNA 分子的比为14℅，另一条链上A占双链DNA分子的比为A=23℅-14℅=9℅。

参考答案：A（2）规律二：双链DNA分子中一条链中的两个不互补碱基之和的比值是另一条互补链中这一比值的倒数。

设双链DNA分子中，1链上：（A1+G1）/（T1+C1 ）=m则：（A1+G1）/（T1+C1）=（T2+C2）/（A2+G2）=m 所以2链上（A2+G2）/（T2+C2）=1/m简记为“DNA两互补链中，不配对两碱基和的比值乘积为1.”例：某DNA分子的一条链（A+G）/（T+C）=2，这种比例在其互补链和整个DNA分子中分别是（）A.都是2B.0.5和2C.0.5和1D.2和1解析：由碱基互补配对原则可知：在DNA分子中，A=T，G=C，因此，A+G=C+T。

“碱基互补配对原则”规律归纳与应用关于高中生物第二册第六章《遗传和变异》中的“碱基互补配对原则”，笔者发现许多同学不容易理解、不会灵活应用。

“碱基互补配对原则”规律是：A（腺嘌呤）一定与T（胸腺嘧啶）配对；G（鸟嘌呤）一定与C（胞嘧啶）配对，（嘌呤内部和嘧啶内部都不能进行配对）。

并且在以下关系中都有此规律：DNA——DNA、DNA——RNA、RNA——RNA等。

由此，笔者总结出如下公式并举例说明：公式一：A=T，G=C；A1=T2，A2=T1，C1=G2，C2=G1即在双链DNA分子中，配对的碱基数相等。

公式二：A+G=T+C或A+C=T+G=50%即在双链DNA分子中，不互补的两碱基含量之和是相等的（嘌呤之和与嘧啶之和相等），占整个分子碱基总量的50%。

例1：某信使RNA的碱基中，U占20%，A占10%，则作为它的模板基因DNA分子中胞嘧啶占全部碱基的（）A、70%B、60%C、35%D、17.5%分析：信使RNA中，A+U=10%+20%=30%，则G+C=70%，根据公式五，得知模板基因DNA分子中也有同样比例，即G+C=70%，由公式一，则C=1/2×70%=35%，由此可得答案为C。

公式三：即在双链DNA分子中，不互补的两碱基数之和的比值等于1。

例2：已知一信使RNA有碱基30个，则转录该信使RNA分子中C与T有多少个？分析：单链RNA是以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则合成的，又RNA中有碱基30个，所以该DNA分子中有碱基60个，由公式三得出A+G=T+C= 60/2=30个。

公式四：即在双链DNA分子中，一条链中的嘌呤之和与嘧啶之和的比值与其互补链中相应的比值互为倒数。

例3：若某DNA分子的一条链中（A+G）/（T+C）=2.5，则1：其互补链中，（A+G）/（T+C）为多少？2：该DNA分子中（A+G）/（T+C）为多少？分析：设已知链为1链，未知链为2链，1：由公式四，得出=2.5，所以（A2+G2）/（T2+C2）=1/2.5=0.4；2：由公式三，得出（A+G）/（T+C）=1公式五：即在双链DNA分子中，一条链中的两种碱基对的比值与其在互补链中的比值和在整个分子中的比值都是一样的。

1，涉及到多种碱基互补配对关系，DNA分子内部有A与T配对，C 与G配对；DNA分子的模板链与生成的RNA之间有A与U配对，T与A配对，C与G配对。

2，涉及许多数量关系（规律），在DNA双链中，根据碱基互补配对的原则，一条链上的A一定等于互补链上的T；一条链上的G一定等于互补链上的C，反之如此。

因此，可推知多条用于碱基计算的规律。

规律一：在一个双链DNA分子中，A=T、G=C。

即：A+G=T+C 或A+C=T+G。

也就是说，嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数，各占全部碱基总数的50%。

规律二：在双链DNA分子中，两个互补配对的碱基之和的比值与该DNA分子中每一单链中这一比值相等。

(A1+A2+T1+T2)/(G1+G2+C1+C2)=(A1+T1)/(G1+C1)=(A2+T2)/(G2 +C2)规律三：DNA分子一条链中，两个不互补配对的碱基之和的比值等于另一互补链中这一比值的倒数，即DNA分子一条链中的比值等于其互补链中这一比值的倒数。

(A1+G1)/(T1+C1)=(T2+C2)/(A2+G2)规律四：在双链DNA分子中，互补的两个碱基和占全部碱基的比值等于其中任何一条单链占该碱基比例的比值，且等于其转录形成的mRNA中该种比例的比值。

即双链(A+T)%或(G+C)%=任意单链(A+T)%或(G+C)%=mRNA中(A+U)%或(G+C)%。

规律五：不同生物的DNA分子中，其互补配对的碱基之和的比值(A+T)/(G+C)不同，代表了每种生物DNA分子的特异性。

计算：①A等于T，G等于C，A+G=T+CA+G/T+C等1。

②一条单链的A+G/T+C的值与另一条互补单链的A+G/T+C的值互为倒数。

③一条单链的A+T/C+G的值，与另一条互补链的A+T/C+G的值相等。

④在双链DNA及其转录的RNA之间有下列关系：一条链上的（A+T）等于另一条链上的（A+T）等于RNA分子中（A+U）等于12DNA双链中的（A+T）等，学生往往记不住。

碱基互补配对的规律一、规律：规律一：一个双链DNA分子中，A=T，C=G，A+G =C+T，即：嘌呤碱基数=嘧啶碱基数，各占全部碱基总数的50%。

规律二：双链DNA分子中，互补配对的碱基在两条单链中所占的比例与整个DNA分子中所占的比例是相等的规律三：双链DNA分子中，两条互补单链中非互补配对的碱基和的比值互为倒数。

DNA分子一条链中，两个不互补配对的碱基之和的比值等于另一互补链中这一比值的倒数，即DNA分子一条链中的比值等于其互补链中这一比值的倒数。

（A1+G1）/(T1+C1）=(T2+C2）/(A2+G2）规律四：在双链DNA分子中，两个互补配对的碱基之和的比值与该DNA分子中每一单链中这一比值相等。

（A1+A2+T1+T2）/(G1+G2+C1+C2）=(A1+T1）/(G1+C1）=(A2+T2）/(G2+C2）规律五：不同生物的DNA分子中，其互补配对的碱基之和的比值（A+T)/(G+C）不同，代表了每种生物DNA分子的特异性。

二、计算关于碱基互补配对规律的计算，其生物学知识基础是：基因控制蛋白质的合成。

由于基因控制蛋白质的合成过程是：⑴微观领域———分子水平的复杂生理过程，学生没有感性知识为基础，学习感到非常抽象。

⑵涉及到多种碱基互补配对关系，DNA分子内部有A与T配对，C与G配对；DNA分子的模板链与生成的RNA之间有A与U配对，T与A配对，C与G配对。

学习过程中，学生不易认识清楚。

⑶涉及许多数量关系（规律），在DNA双链中，①A等于T，G等于C，A+G=T+CA+G/T+C 等1。

②一条单链的A+G/T+C的值与另一条互补单链的A+G/T+C的值互为倒数。

③一条单链的A+T/C+G的值，与另一条互补链的A+T/C+G的值相等。

④关于碱基互补配对规律的计算既是教的一个难点，也是学的一个难点。

教学中，如果能做到：⑴把复杂抽象的生理过程用简单直观的图示表现出来；⑵把在不同场所进行的生理过程放在一起思考；⑶把记忆复杂繁琐的公式（规律）转变成观察图示找出数量关系；⑷在计算时把表示数的符号注上脚标，以免混淆，就能轻轻松松闯过这一难关。

班级 组别 姓名碱基互补配对规律的有关计算编辑 审稿：高一生物组 2009-3-24（1） 整个双链DNA 分子中：① A ＝T ；G ＝C ；A ＋G ＝C ＋T ；A ＋C ＝G ＋T ；（A ＋G ）/（C ＋T ）＝1；（A ＋C ）/（G ＋T ）＝1。

② A ＋G ＝C ＋T ＝A ＋C ＝G ＋T ＝DNA 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：① （A 1+G 1）/（C 1+T 1）＝a 则（A 2+G 2）/（C 2+T 2）＝1/a 。

② （A 1+ T 1）/（C 1+ G 1）＝a 则（A 2+ T 2）/（C 2+ G 2）＝a 。

（3） 整个DNA 分子与其包含的两条链之间：① 整个DNA 分子中互补的两种碱基之和（（A+ T ）或（C+ G ））所占比例等于其每条单链这两种碱基之和占该链的比例。

② 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。

③ 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。

例题： 1.某DNA 的碱基中,鸟嘌呤的分子数占22％,那么胸腺嘧啶的分子数占多少？ 〔分析〕由于G 与T 是两个不互补的碱基,在DNA 双链中之和应为50％,所以T 占28％2.DNA 的一条单链中A+G/T+C =0.4,在互补单链和整个DNA 分子中分别是多少？〔分析〕A 与G 不互补,T 与C 不互补,根据规律二,0.4的倒数是2.5。

又根据规律一,在双链中A 与T 相等,G 与C 相等,比值为1。

此题分别是2.5 1 。

３、从某生物组织中提取DNA 进行分析，其四种碱基数的比例是鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基数的46％。

已知该DNA 的1号链所含的碱基中28％是腺嘌呤，24％是胞嘧啶，则与l 号链相对应的2号链中腺嘌呤和胞嘧啶分别占该链全部碱基数的 ( )A ．26％、22％B ．24％、28％C ．14％、11％D ．1l ％、14％答案 A解析 先根据题干画出DNA 分子简图如下：(1)因为整个DNA 分子中G+C ＝46％，所以1号链中G1+C1＝46％，所以G1＝46％一24％＝22％，又因为C2＝G1，可得C ２＝22％。

【碱基互补配对原则与相关计算】碱基互补配对原则：在DNA双链中，A＝T，G＝C，规律一：在DNA双链中，A＋G = T＋C = A＋C = T＋G = 50%，A＋GT＋C=A＋CT＋G= 1。

“DNA双链中，不配对碱基和占总数一半，不配对两碱基之和的比值为1.”规律二：在DNA双链中，一条单链的(A＋G)/(T＋C)的值与另一条互补链的(A＋G)/(T ＋C)的值互为倒数关系。

设双链DNA分子中，1链上：（A1+G1）/（T1+C1 ）= m则：（A1+G1）/（T1+C1）=（T2+C2）/（A2+G2）= m 所以2链上（A2+G2）/（T2+C2）=1/m 规律三：双链DNA分子中互补配对的碱基之和在两条单链中所占比例等于在整个双链DNA分子中所占比例。

设双链DNA分子中，1链上：A1+T1=n℅ 因为A1=T2，A2=T1，则：A1+T1=A2+T2=n℅所以A+T= A1+A2+T1+T2=（n+n）/200= n℅、简记为“配对的两碱基之和在双、单链和互补链中所占比例相等”规律四：在双链DNA分子中，某种碱基在两条链中的含量之和等于该碱基在整个DNA 分子中含量的2倍。

某碱基占碱基总数的百分数等于该碱基在每条链中占比的平均值。

规律五：在双链DNA及其转录的信使RNA之间，有下列关系：(1)由于DNA在转录形成mRNA时，是以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则形成的，所以mRNA中的碱基数等于模板链的碱基数，等于整个DNA分子碱基数的一半。

(2) 在转录时，基因模板链中的A＋T(或G＋C)与RNA分子中的U＋A(或C＋G)相等。

(3) 嘌呤嘧啶＝A＋GT＋C＝K(模板链)嘌呤嘧啶＝A＋GU＋C＝1K(mRNA)(4) 在DNA分子中：A＋TG＋C＝n，在mRNA链中：A＋UG＋C＝n。

规律六：DNA复制过程中的碱基数目计算(某双链DNA分子中含某种碱基a个)(1)复制n次需要含该碱基的脱氧核苷酸数为a·(2n－1)。

碱基互补配对原则的有关计算一、规律总结设在双链DNA分子中一条为α链,另一条为β链，根据碱基互补配对原则，有：①②③由此可以推知：1。

在双链DNA分子中：结论1：在一个双链DNA分子中，嘌呤碱基总数＝嘧啶碱基总数（)，各占全部碱基总数的50%.2. 设在双链DNA分子α链中:则：因此β链中:结论2：在一个双链DNA分子中,两条互补单链中的的值互为倒数。

3。

设在双链DNA分子α链中:则:整个DNA分子中：结论3：在一个双链DNA分子中，互补配对的碱基之和在两条单链中所占比例与整个DNA分子中所占比例相同。

4。

不同生物的DNA分子中,其互补配对的碱基之和的比值不同，代表了每种生物DNA分子的特异性。

（也可以作为结论4)二、例题剖析例1。

若DNA分子的一条链中，则其互补链中该比值为（）A。

a B. 1/a C。

1 D。

解析：已知链中，则未知链的A＋T和已知链的A＋T相等，未知链的G＋C与已知链的G＋C相等，故未知链的。

参考答案：A例2. 一个DNA分子中有100个碱基对，其中有40个腺嘌呤，如果该DNA分子连续复制两次，则参与到DNA分子的复制中的游离的胞嘧啶脱氧核苷酸有(）A. 40个B. 80个C。

120个D。

180个解析：已知，由于A＝T，C＝G，且，∴C＝60.一个DNA分子复制两次得到4个DNA分子，新增加3个DNA分子，需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为个.参考答案：D例3. 在DNA的一条单链中，，上述比例在其互补链和DNA分子中分别是（）A。

0.4和0.6 B. 2。

5和1。

0C。

0.4和0.4 D。

0。

6和1。

0解析：因为双链DNA分子一条链中两个不互补配对的碱基之和的比值等于另一互补链中这一比值的倒数，所以，如果DNA的一条单链中，则与其互补的另一条链中的这一比值应为.又因为在双链DNA分子中，两个不互补配对的碱基之和相等（即）,所以在整个DNA分子中。

参考答案:B例4. 下列哪项对双链DNA分子的叙述是错误的（）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G的数目为C的两倍,则另一条链G的数目为C的0.5倍C. 若一条链A:T：G:C＝1:2：3:4,则另一条链的相应碱基比为2：1：4:3D。