碱基互补配对原则的计算范例

“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、规律:规律一：一个双链DNA分子中，A=T, C=G A+G =C+T,即：嘌呤碱基数二嘧啶碱基数，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。

、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。

碱基互补配对规律碱基互补配对规律的有关计算碱基互补配对知识是⽣物⾼考常考知识点，也是教学中的难点内容之⼀。

由于DNA分⼦两条链之间的距离是⼀定的,为2纳⽶,嘌呤（A、G）是双环化合物.嘧啶（T、C）是单环化合物,嘌呤只能与嘧啶配对才满⾜2纳⽶这个距离,⼜由于A与T（RNA中A 与U）有两个氢键位点,G与C有三个氢键位点,所以碱基互补配对规律为A—T（A—U）.G—C配对。

为了快速解题,我们在教学中⼜总结了如下⼏个⼦规律,现举例如下:（⼀）DNA双链中的两个互补的碱基相等，A=T,G=C。

因⽽不互补的两个碱基之和为50％例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％练习1：某DNA双链中,若腺嘌呤有P个,占全部碱基数的⽐例为N/M（M>2N）则该DNA分⼦中含胞嘧啶数是多少？〔（PM/2N）- P〕（⼆）DNA分⼦中⼀条链中的两个不互补碱基之和的⽐值是另⼀个互补链的这⼀⽐值的倒数例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 。

练习2：在双链DNA分⼦中,当T+C/A+G 在⼀条多核苷酸链上的⽐例是0.5时,则在另⼀条互补链和整个DNA分⼦中,这种⽐例应分别是多少？〔2 1〕（三）DNA分⼦中互补碱基之和的⽐值和每⼀个单链中的这⼀⽐值相等例3. DNA的⼀条单链中A+T/G+C =0.4,上述⽐例在其互补单链和整个DNA分⼦中分别是多少？〔分析〕A与T互补,G与C互补,根据规律三,其⽐值在互补单链和整个DNA分⼦中均为0.4。

（说明: A与T或G与C之和占双链的百分数也等于它在任意⼀条单链中占单链中的百分数,推导略。

1．最基本规律在数量上，两个互补的碱基相等，任意两个不互补的碱基之和恒等。

即A甲链= T乙链，T甲链= A乙链C甲链= G乙链G甲链= C乙链A+G=C+T A+C=G+T2．在双链DNA分子中，任意两个不互补的碱基之和占总碱基数的50％。

即【例1】在一个双链DNA分子中，含有35％的腺嘌呤，它所含的胞嘧啶应该是：A、15％B、30％C、35％D、70％解：因此答案为A。

3、在双链DNA分子中，配对的两种碱基的含量之和，在整个DNA分子及每条链中都相等A% + T% = A甲链％+ T甲链％= A乙链％+ T乙链％C% + G% = C甲链％+ G甲链％= C乙链％+ G乙链％【例2】某细菌的一个DNA分子中含有20％的A+T，那么由它转录合成的信使RNA中的G+C 的含量应是A、80％B、60％C、40％D、20％解：∵A% + T% = A甲链％+ T甲链％= A乙链％+ T乙链％＝20％∴G% + C% = G甲链％+ C甲链％= G乙链％+ C乙链％＝80％∴信使RNA中G+C的含量应是80％。

因此答案为A。

4、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。

2·A％＝A甲链％+ A乙链％；2·T％＝T甲链％+ T乙链％；2·G％＝G甲链％+ G乙链％；2·C％＝C甲链％+ C乙链％【例3】某DNA 分子中，A＝20％，其中一条链中A＝10％，以这条链为模板合成RNA分子中A占：A、10％B、20％C、30％D、40％解：∵2·A％＝A甲链％+ A乙链％∴A乙链％＝2·A％－A甲链％＝2×20％－10％＝30％∴这条链（甲链）中T的含量为30％。

∴RNA分子中A占30％。

因此答案为C。

以上这些规律在掌握后可以加快解题速度，但是在学习时首先要掌握最基本的规律关系，即A=T，C=G,在熟练掌握基本规律的基础上再去学习应用这些现成的规律解题，不要本末倒置，建议同学们利用最基本的等量关系结合图解试着自己去推导出上述规律，这样可以加深理解。

高中生物遗传题，计算规律一、遗传物质基础的有关计算1.有关碱基互补配对原则的计算双链 DNA 分子中 A=T，G=C，A+G=T+C，(A+G/T+C＝1)。

DNA 分子中互补碱基之和的比值【（A＋T）/（G＋C）】和每一个单链中的这一比值相等；DNA 分子中一条链中的两个不互补碱基之和的比值【（A＋G）/（C＋T）】是另一个互补链的这一比值的倒数。

例题. 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：根据碱基互补配对原则 A=T C=G，整个 DNA 分子中（A+G）/（T+C）=1；已知 DNA 分子的一条链（A+G）/（T+C）=2，推出互补链中（T+C）/（A+G）=2，（A+G）/（T+C）=1/2。

答案：C2.DNA 复制的有关计算X 代表 DNA 复制过程中需要游离的某脱氧核苷酸数；A 代表亲代 DNA 中该种脱氧核苷酸数，n 表示复制次数。

例题．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(a /2－m)D. 8(2a－m)解析：根据碱基互补配对原则 A=T C=G，该 DNA 分子中 T 的数量是(a-2m)/2, 该 DNA 分子复制 3 次，形成 8 个 DNA 分子，共有 T 的数量是 4(a-2m)，复制过程中需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数是：4 (a-2m)－[(a-2m)/2]= 7(a/2－m)。

答案: C3.基因控制蛋白质合成的有关计算信使 RNA 上决定一个氨基酸的三个相邻碱基称为一个密码子，决定一个氨基酸，信使 RNA 是以 DNA（基因）一条链为模板转录生成的，所以，DNA 分子碱基数：RNA 分子碱基数：氨基酸数=6：3：1例题：一段原核生物的 mRNA 通过翻译可合成一条含有 11 个肽键的多肽，则此 mRNA 分子至少含有的碱基个数及合成这段多肽需要的 tRNA 个数，依次为A．33 11 B．36 12 C．12 36 D．11 36解析：一条含有 11 个肽键的多肽是由 12 个氨基酸缩合形成的。