“万能法”巧解遗传学中DNA碱基的计算问题

遗传学中DNA分子碱基的计算问题是高考和高中教学的重点和难点。本文旨在介绍一种有效的解决有关DNA分子中碱基的计算问题。     

利用图解法解碱基计算题

本文介绍了DNA分子中碱基比例及碱基数计算的图解方法。并用例题加以说明。     

关于DNA分子中碱基的数量计算

一、DNA分子中碱基的数量关系 核酸所含的碱基有A、T、C、G、U五种。DNA分子与 RNA分子的区别在于 DNA分子中含有碱基T.而不含碱基U,以此可以判别一个未知核酸片段是属于DNA还是RNA。双链DNA分子与单链DNA分子的区别在于双链DNA分子中碱基是互补配对的,存在A=T、G=C的数量关系。如果一个DNA分子中A≠T,G≠C,则说明该DNA分子单链。单链DNA分子较少,仅存在于某些噬菌体(M14)中。对双链DNA分子来说,存在以下关系。     

密码子是碱基的组合还是碱基的排列

高中《生物》新教材有这样一句话 :“……每 3个碱基决定一个氨基酸 ,这样碱基的组合可以达到 64(4 3 =64)种。”这句话对吗 ?信使ＲＮＡ上决定一个氨基酸的三个相邻的碱基 ,叫做一个密码子。密码子是信使ＲＮＡ上碱基的排列 ?还是碱基的组合 ?在高中《数学》新教材第二册 (下Ａ)是这样定义排列的 :从ｎ个不同元素中取出ｍ(ｍ≤ｎ)个元素 ,按照一定的顺序排成一列 ,叫做从ｎ个不同元素中取出ｍ个元素的一个排列。根据定义 ,当且仅当两个排列的元素完全相同 ,且元素的排列顺序也相同时 ,两个排列相同。同样从ｎ个不同元素中取出ｍ(ｍ≤ｎ)个…     

双链DNA分子中碱基含量的规律性变化及其应用

在高中生物课的教学中,经常可以遇到一些有关双链DNA分子中碱基含量的计算题.要求根据某些碱基的含量,求出其它碱基的含量.如果总结出双链DNA分子中碱基含量的变化规律,就能快速而准确地计算出结果.双链DNA分子结构的最大特点就是遵循碱基互补配对原则,由此而产生四种碱基的基本关系:A=T,G≡C.由此基本关系可推理出以下几种变化:     

单链多聚核苷酸的喇曼光谱及其主要谱带指认

研究了4种单链多聚核苷酸(PolyA,PolyU,PolyG,PolyC)的喇曼光谱,分析了不同盐溶液浓度对核酸主链构象的影响,并给出了各种单链核酸主要谱带的初步指认.研究表明,喇曼光谱对于研究核酸的氢键配位、主链构象和碱基堆积来说是一种强劲的工具.     

DNA分类方法的探讨

ＤＮＡ序列分类的方法有很多种．本文给出了两种模型都是在图象的基础上，利用图象的直观、易于分析等优点，找到各种碱基不同的特征，得出一个比较合理的方法． 在建立模型时，先计算出给定的前２０种ＤＮＡ序列中各碱基Ａ，Ｇ、Ｃ、Ｔ的含量 （将一串长序列简化成了四个百分含量数值，大大简化了序列），并以此含量为数据作出直角坐标系下的二维曲线．根据曲线的特征，得出了两个算法，一个是以其中的一个ＤＮＡ序列中碱基的含量大于其它三种含量为特征分出类别，对２１至４０种序列的分类正确率达到 ８０％，对于题中所给的 １８２种序列分类正确率为 ４２％；另一个是通过转化曲线为直线的方法找出符合分类特征的区间，根据是否在此区间内而分出类别，对２１至４０种序列的分类正确率达到１００％，对于题中所给的１８２种序列分类正确率为８５％． 最后，通过对比两种模型的结果，判断出两种模型的优劣，并分析了其中的原因．     

运用图解法解碱基计算题

高中生物中有关碱基的计算问题,很多学生感到抽象,难以解答这类问题。笔者在教学过程中采用图解法解这类题就显得直观易懂。现归纳如下：     

世纪之交的人类基因争夺战

基因(gene)是决定生物性状的基本单位。一个典型的基因是由1000～3000对碱基组成的。现代生物学在遗传的基础研究和应用上取得了巨大的成就,目前已将主要的研究对象转到人类本身。其中最引人注目的是“人类基因组”的研究——即追踪蕴藏在人的每一个细胞中的生命蓝图——人体基因组的图谱和其分子序列。研究人类基因图谱的目标是,测定人类24条染色体的遗传图谱、物理图谱和DNA序列,破译人类全部信息,使人类能在分子水平上认识自我。本项计划的最终完成,将会引起医学、生物技术、医药工业的新的革命;这个被称为生命科学史上的“登月计划”,目前在国际上已经掀起了一场世纪之交的人类基因争夺战。     

不同宿主禽流感病毒的Z曲线分析

禽流感病毒正在全球以越来越大规模的趋势爆发,已经严重威胁人类的健康并对世界许多国家造成巨大的经济损失,基于对其现状的分析,选取2004年中国广西爆发的禽流感在不同宿主上的病毒H5NI序列,利用Z曲线理论,由相应的软件绘制出对应序列的Z曲线,通过对其简要分析得出禽流感病毒的一些特征。     

DNA复制的忠实性

DNA复制的高度忠实性，保证了生物遗传的稳定性，是生物体的一种很重要的进化力，本讨论了维持DNA复制高民实性的四个方面：（1）DNA聚合酶的选择作用；（2）DNA聚合酶的校正作用；（3）RNA引物的合成与切除是提高DNA复制准确性的重要因素；（4）DNA复制后错配碱基的修正，同时也指出了影响DNA复制忠实性的其它因素。     

高中生物学教材中有关碱基知识的记忆

高中生物学教材中有关核苷酸碱基的知识的记忆一直是学生学习的难点,对于这方面的知识若采用死记硬背的方法,学生当时可能记住了,但时间一长往往就会将某些知识混淆,从而导致一些基础知识方面的错误。为帮助学生更好地学习和记忆核苷酸中各碱基的名称,代表字母以及碱基配对等方     

DNA序列判读中的几个问题

通过对DNA序列判读过程中几个容易被忽视的问题的分析，提出了解决问题的方法以及进行序列正确判读的步骤。     

利用DNA分子简图解碱基类习题

在高中生物“遗传的物质基础”一节教学中，往往涉及有关碱基含量的计算问题，解这类习题有不少方法，下面笔者介绍一种利用DNA分子简图解碱基类习题的方法，供同行参考。     

图像法解碱基互补配对规律的有关计算

高中生物教学中,有关碱基互补问题的计算比较难理解,借助简单的图形来帮助解题,既形象又准确。     

紫外光谱法研究久效磷与碱基的相互作用

为利用组合化学原理构建核酸适体库,确定久效磷适体筛选缓冲体系的最适 pH 值及离子强度,采用紫外吸收光谱法研究了不同 pH 值及不同 Na ﹢、K ﹢和 Mg2﹢浓度的缓冲溶液中久效磷与四种碱基的相互作用。结果表明,pH 值及 Na ﹢、K ﹢和 Mg2﹢浓度对久效磷与四种碱基的作用有明显的影响,pH7.6、Na ﹢浓度200 mmol/ L、K ﹢浓度40 mmol/ L、Mg2﹢浓度15 mmol/ L 的50 mmol/ L Tris 缓冲溶液中久效磷与四种碱基的作用相对较强,可以作为久效磷适体筛选的参考缓冲体系。在此缓冲体系下,久效磷与四种碱基作用的强弱依次为胞嘧啶、胸腺嘧啶、腺嘌呤、鸟嘌呤。因此,构建核酸适体库时可以适当增加胞嘧啶、胸腺嘧啶的比例。     

遗传密码是怎样发现的

遗传密码的发现是20世纪50年代的一项奇妙想象和严密论证的伟大结晶。     

“蛋白质合成”过程的教学实践尝试

医用生物学中遗传信息的表达内容在遗传一章上有其重要的位置,这部分知识复杂,抽象。名词术语繁多。授课中有很大难度。文章运用分散难点,形象比喻和利用插图的教学手段,突破难点,抓住关键,巧妙的运用直观教具,直观形象使95%的学生较好的掌握了知识的因果关系。而且用心理学和教育学理论加以分析论证,收到了良好的教学效果。