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1、DNA结构与复制相关计算归纳例题：例题：例题：例题：1 1、DNADNA的一条单链中（的一条单链中（的一条单链中（的一条单链中（A AGG）/（T TC C）=0.4=0.4，该，该，该，该比例在其互补链中是多少？在整条链中呢？比例在其互补链中是多少？在整条链中呢？比例在其互补链中是多少？在整条链中呢？比例在其互补链中是多少？在整条链中呢？A1 G 1T 1 C1T2 C 2A 2 G2运用碱基互补配对原则，碱基计算规律：运用碱基互补配对原则，碱基计算规律：运用碱基互补配对原则，碱基计算规律：运用碱基互补配对原则，碱基计算规律：在双链在双链在双链在双链DNADNADNADNA分子中分子中分子中
2、分子中 A AT T，GGC C 嘌呤嘌呤嘌呤嘌呤（A AGG）嘧啶嘧啶嘧啶嘧啶（T TC C）两个不互补配对的碱基之和比值等于两个不互补配对的碱基之和比值等于两个不互补配对的碱基之和比值等于两个不互补配对的碱基之和比值等于1 1 1 1，即：即：即：即：(A+G)/(T+C)=(A+C)/(T+G)=1(A+G)/(T+C)=(A+C)/(T+G)=1对比对比A1 G 1T 1 C1T2 C 2A 2 G2A1 T 1G 1 C1T2 A 2C 2 G2链：链：链：链：整个整个DNA：链：链：链：链：整个整个DNA：BB1例例例例1 1：如下表示：如下表示：如下表示：如下表示G:T=1:2吗
3、吗？G2:T2=1:2吗吗？G1:T1=1:2A:T:G:C=?A2:T2:G2:C2=?A1:T1:G1:C1=1:2:3:4G:C=?G2:C2=?G1:C1=2A=T吗吗？A2=T2吗吗？A1=T1问问：在：在DNA的的双双链链中中问问：在：在DNA的的另一另一单链单链中中已知在已知在DNA的的一条一条单链单链中中A1 T 1G 1 C1T2 A 2C 2 G2是是是是3 3 7 71/212 1 4 3不一定不一定不一定不一定例例例例3 3：一个：一个：一个：一个DNADNA分子中，分子中，分子中，分子中，GG和和和和C C之和占全部碱基数的之和占全部碱基数的之和占全部碱基数的之和占全
4、部碱基数的4646，该该该该DNADNA分子的一条单链中，分子的一条单链中，分子的一条单链中，分子的一条单链中，A A和和和和GG分别占该单链的分别占该单链的分别占该单链的分别占该单链的2828和和和和2222，则该，则该，则该，则该DNADNA分子的另一条单链中，分子的另一条单链中，分子的另一条单链中，分子的另一条单链中，A A和和和和GG占这一占这一占这一占这一单链的百分比是多少？单链的百分比是多少？单链的百分比是多少？单链的百分比是多少？例例例例2 2：一个双链：一个双链：一个双链：一个双链DNADNA分子中，分子中，分子中，分子中，A A占占占占1010，问：，问：，问：，问：C C占
5、多少？占多少？占多少？占多少？答：答：答：答：A AT T1010，C CGG（100%100%20%20%）/2/240%40%解析：解析：解析：解析：GGC C4646，则，则，则，则A AT T54%54%，若，若，若，若 的的的的A A28%28%，GG 2222，则该链的，则该链的，则该链的，则该链的T T54%54%28%28%26%26%，C C46%46%22%22%24%24%。根据碱基互补配对原则，。根据碱基互补配对原则，。根据碱基互补配对原则，。根据碱基互补配对原则，DNADNA分分分分子的另一条单链中，子的另一条单链中，子的另一条单链中，子的另一条单链中，A A和和和和
6、GG占这一单链的百分比是占这一单链的百分比是占这一单链的百分比是占这一单链的百分比是26%26%和和和和24%24%。A A1 1 T T 1 1GG 1 1 C C1 1T T2 2 A A 2 2C C 2 2 GG2 2答案：答案：答案：答案：A A26%26%，GG24%24%例例例例4 4：一个双链：一个双链：一个双链：一个双链DNADNA分子中含有分子中含有分子中含有分子中含有G40G40个，问：该个，问：该个，问：该个，问：该DNADNA分分分分子复制三次，共需从周围的环境中吸收多少个子复制三次，共需从周围的环境中吸收多少个子复制三次，共需从周围的环境中吸收多少个子复制三次，共需
7、从周围的环境中吸收多少个GG？例例例例5 5：一个：一个：一个：一个DNADNA分子中，共有分子中，共有分子中，共有分子中，共有100100个碱基对，其中含有个碱基对，其中含有个碱基对，其中含有个碱基对，其中含有2020个个个个A A，它在复制过程中，从周围的环境中吸收了，它在复制过程中，从周围的环境中吸收了，它在复制过程中，从周围的环境中吸收了，它在复制过程中，从周围的环境中吸收了12001200个个个个GG，问它共复制几次？，问它共复制几次？，问它共复制几次？，问它共复制几次？解析：复制三次共有解析：复制三次共有解析：复制三次共有解析：复制三次共有2 23 38 8个个个个DNADNA，其
8、中一个模板不需，其中一个模板不需，其中一个模板不需，其中一个模板不需要从环境中吸收要从环境中吸收要从环境中吸收要从环境中吸收GG，所以共有，所以共有，所以共有，所以共有7 7个个个个DNADNA是新合成的，因此是新合成的，因此是新合成的，因此是新合成的，因此从环境吸收的从环境吸收的从环境吸收的从环境吸收的GG407407280280个个个个答案：答案：答案：答案：280280个个个个解析：解析：解析：解析：100100个碱基对个碱基对个碱基对个碱基对200200个碱基，个碱基，个碱基，个碱基，A A2020个，则个，则个，则个，则C CGG（2002004040）/2/280801200/80
9、=151200/80=152 2n n=(15+1)=(15+1)，n=4n=4答案：答案：答案：答案：4 4次次次次概括公式：概括公式：某某DNA分子有分子有A个碱基对，个碱基对，M个个T，复制，复制n次，需要次，需要C多少个？多少个？原原DNA分子中有分子中有C=AM需要需要C=2n（AM）（AM）=（2n1）（）（AM）例例例例7 7：1 1个带放射性个带放射性个带放射性个带放射性1515N N的的的的DNADNA分子，放在含有分子，放在含有分子，放在含有分子，放在含有1414N N的培养的培养的培养的培养基中培养基中培养基中培养基中培养7979代，带代，带代，带代，带1515N N的的
10、的的DNADNA分子有几个？占全部分子有几个？占全部分子有几个？占全部分子有几个？占全部DNADNA的百分比是多少？的百分比是多少？的百分比是多少？的百分比是多少？解析：解析：解析：解析：DNADNA复制为半保留复制，复制后产生子代复制为半保留复制，复制后产生子代复制为半保留复制，复制后产生子代复制为半保留复制，复制后产生子代DNADNA的的的的个数为个数为个数为个数为2 2n n个，个，个，个，n n是复制的次数。是复制的次数。是复制的次数。是复制的次数。P P：F F1 1：F F2 2：F F3 3：F Fn n：DNADNA个数：个数：个数：个数：2 20 01 12 21 12 22
11、 22 24 42 23 38 82 2n n答案：答案：答案：答案：2 2个个个个,占全部占全部占全部占全部DNADNA的的的的2/22/27979，答：复制答：复制答：复制答：复制3 3代带放射性的代带放射性的代带放射性的代带放射性的DNA=2/2DNA=2/23 3，复制复制复制复制3 3代带放射性的代带放射性的代带放射性的代带放射性的“链链链链”=2/=2/（2 23 322）复制复制复制复制3 3代带代带代带代带1414N N的的的的DNADNA分子分子分子分子1 1复制复制复制复制3 3代带代带代带代带1414N N链（链（链（链（2 23 3222 2）/（2 23 322）复制
12、复制复制复制N N代带放射性的代带放射性的代带放射性的代带放射性的DNA=2/2DNA=2/2N N复制复制复制复制N N代带放射性的代带放射性的代带放射性的代带放射性的“链链链链”=2/=2/（2N22N2）=1/2=1/2N N复制复制复制复制N N代带代带代带代带1414N N的的的的DNADNA分子分子分子分子1 1复制复制复制复制N N代带代带代带代带1414N N链（链（链（链（2 2N N222 2）/（2 2N N22）例例例例7 7：1 1个带放射性个带放射性个带放射性个带放射性1515N N的的的的DNADNA分子，放在含有分子，放在含有分子，放在含有分子，放在含有1414
13、N N的培养的培养的培养的培养基中培养基中培养基中培养基中培养3 3代，带代，带代，带代，带1515N N的的的的DNADNA分子占全部分子占全部分子占全部分子占全部DNADNA的百分比是的百分比是的百分比是的百分比是多少？带多少？带多少？带多少？带1515N N的脱氧核苷酸链占全部的脱氧核苷酸链占全部的脱氧核苷酸链占全部的脱氧核苷酸链占全部DNADNA链的百分比是多链的百分比是多链的百分比是多链的百分比是多少？含少？含少？含少？含1414N N的的的的DNADNA分子占全部分子占全部分子占全部分子占全部DNADNA的百分比是多少？带的百分比是多少？带的百分比是多少？带的百分比是多少？带141
14、4N N的脱氧核苷酸链占全部的脱氧核苷酸链占全部的脱氧核苷酸链占全部的脱氧核苷酸链占全部DNADNA链的百分比是多少？复链的百分比是多少？复链的百分比是多少？复链的百分比是多少？复制制制制N N次呢？次呢？次呢？次呢？例例例例8 8：含：含：含：含1414N N的的的的DNADNA分子相对分子质量为分子相对分子质量为分子相对分子质量为分子相对分子质量为a a，含，含，含，含1515N N的的的的DNADNA分子相对分子质量为分子相对分子质量为分子相对分子质量为分子相对分子质量为b b，将含有，将含有，将含有，将含有1515N N的的的的DNADNA分子放在含分子放在含分子放在含分子放在含141
15、4N N的培养基中培养，子一代分子量？子二代分子量？的培养基中培养，子一代分子量？子二代分子量？的培养基中培养，子一代分子量？子二代分子量？的培养基中培养，子一代分子量？子二代分子量？第三代分子量？第三代分子量？第三代分子量？第三代分子量？答：子一代（答：子一代（答：子一代（答：子一代（a+ba+b）/2/2子二代分子量子二代分子量子二代分子量子二代分子量=（3a+b3a+b）/4/4第三代分子量第三代分子量第三代分子量第三代分子量=（7a+b7a+b）/8/8复制复制复制复制n n次所得次所得次所得次所得DNADNA分子量分子量分子量分子量=（2 2n n-1-1）a+b/2a+b/2n n
16、DNA复制计算公式将一个全部被15N标记的DNA分子（0代）转移到含14N的培养基中培养N代1、DNA分子数子代DNA分子数=2n个含15N的DNA分子数=2个含14N的DNA分子数=2n个只含15N的DNA分子数=0个只含14N的DNA分子数=（2n-2）个DNA复制计算公式将一个全部被15N标记的DNA分子（0代）转移到含14N的培养基中培养N代2、脱氧核苷酸链数子代DNA分子中脱氧核苷酸链数=2n+1条含15N的脱氧核苷酸链数=2条含14N的脱氧核苷酸链数=（2n+1-2）条DNA复制计算公式3、设亲代DNA分子中含有某脱氧核苷酸a个，则经过n次复制，共需要消耗该种游离脱氧核苷酸a（2n
17、-1）个。在第m次复制时，共需消耗游离的该种脱氧核苷酸a2m-1个。DNA结构与复制相关计算常用方法一、特值法：先按照碱基比例假设DNA片段中碱基总数为100或200等整百数，再根据碱基互补配对原则（AT，CG）图解分析求解。DNA结构与复制相关计算常用方法例：一个DNA分子中，G和C之和占全部碱基数的46，又知在该DNA分子的一条链中，A和C分别占碱基数的28和22，则该DNA分子的另一条链中A和C分别占碱基数的（）。A28、22B22、28C23、27D26、24【解析】假设DNA每条链的碱基数为100，依题意得：甲链:A=28,C=22,G+C=46,甲中G=24,T=100-28-46
18、=26。则乙中A=26，C=24。故选D。DNA结构与复制相关计算常用方法练习：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（）A17B32C34D50答案：CDNA结构与复制相关计算常用方法二、首尾法：根据DNA复制的过程与特点可以知道：一DNA分子复制n次后，将得到2n个DNA分子，其中保留原来母链的DNA数目为2个。在处理与此相关的计算题过程中，我们只需要考虑开始和结尾的差异就可以顺利求解，即首尾法。DNA结构与复制相关计算常用方法例：假如一个DNA分子含有1000个碱基对（P元素
19、只是32P）,将这个DNA分子放在只含31P的脱氧核苷酸的培养液中让其复制两次,则子代DNA分子的相对分子量平均比原来()。A.减少1500B.增加1500C.增加1000D.减少1000【解析】每个碱基对应一个脱氧核苷酸，含1个磷酸基，即1个磷原子。复制两次后形成4个DNA分子，8条单链。其中两条含32P，6条含31P，因而相对分子量减少6000，4个DNA平均减少1500。故选A。DNA结构与复制相关计算常用方法练习：已知14N-DNA和15N-DNA的相对分子量分别为a和b。现让一杂合DNA分子（一条链为15N，一条链为14N）在含14N的培养基上连续繁殖两代，则其子代DNA的平均相对分
20、子量为（）A.(3a+b)/4B.(a+3b)/4C.(7a+b)/8D.(a+7b)/8答案：C三、公式法：基于DNA的半保留复制，我们可以归纳出公式：X=m(2n-1)。其中，X代表DNA复制过程中需要游离的某脱氧核苷酸数，m代表亲DNA中该种脱氧核苷酸数，n表示复制次数。例：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（）A7(am)B8(am)C7(a/2m)D(2am)【解析】根据碱基互补配对原则可知该DNA分子中T的数量是(a-2m)/2，代入公式得C。练习：某DNA分子有碱基200对，已知腺嘌呤和胸腺嘧啶之和占碱基总数的60，则该DNA连续复制二次所需游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸分子数为（）A80B160C240D320C