一、堿基互補(bǔ)配對原則
(1)根據(jù)“堿基互補(bǔ)配對原則”,DNA分子中的堿基比例關(guān)系如下:
?。?)DNA分子中,兩個互補(bǔ)的堿基數(shù)相等,兩個不互補(bǔ)的堿基之和相等。
(3)DNA分子中,嘌呤總數(shù)等于嘧啶總數(shù),各占50%,即任意兩個不互補(bǔ)的堿基之和占DNA總堿基數(shù)的50%。
?。?)DNA分子中,一條鏈中的兩個不互補(bǔ)堿基之和的比值是另一條互補(bǔ)鏈中這一比值的倒數(shù)。
?。?)DNA分子中,互補(bǔ)堿基對的堿基之和在單鏈中的比例等于其在整個DNA分子中所占比例。
例1下列哪項(xiàng)對雙鏈DNA分子的敘述是不正確的?()
A.若一條鏈A和T的數(shù)目相等,則另一條鏈A和T的數(shù)目也相等
B.若一條鏈G的數(shù)目為C的2倍,則另一條鏈G的數(shù)目為C的0.5倍
C.若一條鏈的A ∶T ∶G ∶C=1 ∶2 ∶3 ∶4,則另一條鏈的相應(yīng)堿基比為2 ∶1 ∶4 ∶3
D.若一條鏈的G ∶T=1 ∶2,則另一條鏈的C ∶A=2 ∶1
解析:依據(jù)DNA分子中的堿基互補(bǔ)配對原則,若一條鏈的G ∶T=1 ∶2,則另一條鏈的C ∶A = 1 ∶2。答案:D。
例2分析一個DNA分子時,發(fā)現(xiàn)30%的脫氧核苷酸含有腺嘌呤,由此可知該分子中一條鏈上鳥嘌呤含量的最大值可占此鏈堿基總數(shù)的 ( )
A.20% B.30% C.40% D.70%
解析:依據(jù)DNA分子中的堿基互補(bǔ)配對原則,腺嘌呤與鳥嘌呤的和等于50%,鳥嘌呤為20%。該分子一條鏈中鳥嘌呤的最大值為40%,最小值為0%。答案:C。
二、DAN復(fù)制過程中的有關(guān)計(jì)算
若在DNA分子中含有某種堿基x個,該DNA分子復(fù)制n次,需游離的含該堿基的脫氧核苷酸分子數(shù)(2n-1)x個。推導(dǎo):復(fù)制n次,形成了2n個DNA分子,其中有兩個DNA 分子保留了原親代DNA分子的一條鏈,復(fù)制是半保留復(fù)制,相當(dāng)于保留了一個DNA分子,所以需游離的含該堿基的脫氧核苷酸分子數(shù)(2n-1)x個。
(1)若將32P標(biāo)記的某DNA模板放在不含32P標(biāo)記的環(huán)境中,該DNA分子連續(xù)復(fù)制n代后,計(jì)算:含32P標(biāo)記的DNA分子數(shù)為2個,占復(fù)制后產(chǎn)生的子代DNA分子總數(shù)的1/2n-1。
?。?)復(fù)制后產(chǎn)生的不含32P標(biāo)記脫氧核苷酸鏈的條數(shù)為2n+1-2。
(3)不含32P標(biāo)記的脫氧核苷酸鏈的條數(shù)占脫氧核苷酸鏈總條數(shù)的(2n+1-2)/ 2n+1。
例3具有100個堿基對的一個DNA分子區(qū)段,內(nèi)含40個胸腺嘧啶。如果連續(xù)復(fù)制2次,則需游離的胞嘧啶脫氧核苷酸()
A.60個 B.80個 C.120個 D.180個
答案:D。
例4 一個用同位素15N標(biāo)記的DNA分子在15N的培養(yǎng)基中,經(jīng)過一次和十次復(fù)制所形成的子代DNA分子中含有15N的分子各有幾個?。
解析:依據(jù)上述規(guī)律(1)計(jì)算可得結(jié)果。答案:2。
三、基因控制蛋白質(zhì)合成的有關(guān)計(jì)算
(1)在轉(zhuǎn)錄中,DNA(基因)的模板鏈(一條)與mRNA堿基互補(bǔ),即A與U配對,T與A配對,C與G配對,所以“A+T(DNA模板鏈)=U+A(mRNA),C+G(DNA模板鏈)= G+C(mRNA)”。
?。?)翻譯時,mRNA上的一個密碼子(三個相鄰堿基)決定一個氨基酸,所以蛋白質(zhì)中氨基酸數(shù)最多是mRNA堿基數(shù)目的1/3(不考慮到起始密碼和終止密碼)。
?。?)蛋白質(zhì)中氨基酸的數(shù)為1/3mRNA,堿基數(shù)目為1/6 DNA分子的堿基數(shù)。
(4)DNA堿基數(shù) ∶mRNA堿基數(shù) ∶ 氨基酸數(shù)為6 ∶3 ∶1。
例5已知一段mRNA含有30個堿基,其中A和G有12個,轉(zhuǎn)錄該段mRNA的DNA分子中應(yīng)有C和T的個數(shù)是( )
A. 30B. 24C. 18D. 12
解析:(方法一)由mRNA含有30個堿基推知轉(zhuǎn)錄該段mRNA的DNA分子中應(yīng)有堿基60個,嘌呤(A+G)30個,嘧啶(C+T)30個。
?。ǚ椒ǘ┯蒻RNA含有30個堿基,其中A和G各有12個推知C和T應(yīng)各有18個,轉(zhuǎn)錄該段mRNA的DNA分子中模板鏈上有C和T各12個、A和G各18個,非模板鏈上有C和T 各18個、 A和G 各12個。共計(jì)DNA分子中有C和T 30個。答案:A。
例6某基因中有堿基1800個,則由它控制合成的蛋白質(zhì)所具有的氨基酸種類最多為( )
A. 300 B. 299C. 288 D. 20
解析:組成蛋白質(zhì)的氨基酸種類只有20種。若再依據(jù)上述規(guī)律(3)求出由它控制合成的蛋白質(zhì)所具有的氨基酸數(shù)目為300個,那就錯了。答案:D。
四、遺傳規(guī)律基本題型的解題思路
遺傳規(guī)律題主要有兩類:一類是正推型(已知親本的基因型,求子代的基因形、表現(xiàn)型及比例)。這類題比較簡單,一對相對性狀的遺傳可用配子間連線直接寫出,兩對或多對相對性狀的遺傳用分支法更為簡練。二是逆推型(根據(jù)子代的基因型、表現(xiàn)型及比例求親代的基因型和表現(xiàn)型),這類題很多見,也較復(fù)雜。
?。?)常見解題方法
?、匐[性純合突破法。出現(xiàn)隱性性狀就能寫出基因型,出現(xiàn)顯性性狀就能寫出一部分基因型(一個顯性基因)。例如:番茄紫莖A對綠莖a為顯性,長葉B對圓葉b為顯性。
②根據(jù)后代分離比解題。兩對或多對相對性狀自由組合的同時,每對相對性狀先分離再組合。
(2)常見遺傳系譜的分析判斷方法
分析一個遺傳系譜,應(yīng)首先判斷是顯性還是隱性遺傳,再用反證法根據(jù)不同遺傳病的遺傳特點(diǎn)分析判斷出是常染色體遺傳還是伴性遺傳。
?、佟盁o中生有”(雙親正常生患病子女)為隱性。女孩出現(xiàn)患者——常染色體隱性遺傳;女孩正常,男孩正?;蛘叱霈F(xiàn)患者——伴X隱性遺傳。
?、凇坝兄猩鸁o”(雙親患病生正常子女)為顯性。女孩出現(xiàn)正?!H旧w顯性;女孩患病,男孩正常或者出現(xiàn)患者——伴X顯性遺傳。
?、垭p親之一患病,男孩、女孩患病概率均等為常染色體遺傳;男女孩患病概率不均等為性染色體遺傳。父傳子,子傳孫,只有男性發(fā)病——伴Y遺傳;父傳女(男性患者的母親和女兒一定都患病,父患女必患,兒患母必患)——伴X顯性;母傳子(母患子必患,女患父必患)——伴X隱性。
分離規(guī)律和自由組合規(guī)律中的有關(guān)數(shù)據(jù)規(guī)律
?。?)常見遺傳概率的計(jì)算法
即加法定理、乘法定理。在利用遺傳定律解題時,同時發(fā)生互不干擾的用加法定理,同時發(fā)生有干擾的用乘法定理。如甲、乙兩個體雜交,甲產(chǎn)生配子AB、ab、Ab、aB的概率各為1/4,乙產(chǎn)生AB、Ab的概率為1/2,若求子代中基因型為AABB的概率,則用乘法定理得1/8;若求子代中表現(xiàn)型為A、B控制的性狀的概率,則先用乘法定理,后用加法定理,算式為1×1/2 +1/4×1/2=5/8。
例7 基因型為AaBb的個體自交,后代與親本基因型完全相同的有()
A.1/16B.2/16 C.4/16 D.9/16
解析:依據(jù)自由組合定律可知,具有兩對等位基因的雜合子自交,其子代中基因型有9種:兩對基因都純合的有4種,各占1/16;一對純合一對雜合的有4種,各占2/16;兩對基因都雜合的有1種,占4/16。答案:C。
例8 若正常雙親,生了一個白化病女兒和一個正常兒子(代號為A)。A與正常女人(代號為B,其姐為此病患者)婚配,問A與B婚后生一個白化病子女的概率可能是()
A.1/3 B.1/4 C.1/6 D.1/9
解析:正常兒子(A)為攜帶者的概率為