2024_2024学年高中生物第四章与DNA结构和复制相关的计算学案苏教版

由天下分享时间：2024/12/21 22:58:06 加入收藏我要投稿点赞

微专题讲坛（5）——与DNA结构和复制相关的计算

DNA分子中的碱基计算规律 1．碱基互补配对原则

2．碱基间的数量关系

项目双链DNA 1链 2链规律双链DNA中，A总等于T，G总等于C，且1链上的A等于2链上的T，1链上的G等于2链上的C DNA双链中非互补碱基之和总1 A1＝T2， A、T、G、C关系 A＝T，G＝C G1＝C2， T1＝A2， C1＝G2 非互补碱基和之比，A＋GG＋T即或 T＋CA＋C互补碱基和之比，即A＋TG＋C或 G＋CA＋T某种碱基的比例(x，为A、T、G、C中某种碱基的百分含量) 碱基计算时易错的几点 1(x1＋x2) 2m 1/m 相等，两链间非互补碱基和之比互为倒数在同一DNA中，双链和单链中互补碱基和之比相等某碱基占双链DNA碱基总数的n n n x1 x2 百分数等于相应碱基占相应单链的比值的和的一半 (1)单位是“对”还是“个”，这方面往往带来数据成倍的错误。 (2)注意提供的数据是DNA双链还是DNA的一条单链。

(3)解题时最好画一下简图，比较直观，减少因为思路不清引起的错误。

1．DNA分子片段中有200个碱基对，其中腺嘌呤有90个，因此这个片段中含有的游离的磷酸基的数目和氢键的数目依次为( )

A．200个和400个 C．2个和400个

B．2个和510个 D．400个和510个

解析：选B。双链DNA的每一条脱氧核苷酸链都只有1个游离的磷酸基，故该DNA中含有2个游离的磷酸基；根据题意，该DNA分子片段中有200个碱基对，其中腺嘌呤有90个，因此这个片段中含有的鸟嘌呤是110个，因为碱基对A—T之间形成2个氢键，G—C之间形成3个氢键，所以该DNA片段中含有的氢键个数是90×2＋110×3＝510个，因此选B。

2．下列关于双链DNA分子结构的叙述，正确的是( ) A．某DNA分子含有500个碱基，可能的排列方式有4种

B．若质粒含有2 000个碱基，则该分子同时含有2个游离的磷酸基团 C．某DNA分子内胞嘧啶占25%，则每条单链上的胞嘧啶占25%～50%

D．某DNA分子上有胸腺嘧啶312个，占总碱基比例为26%，则该DNA分子上有鸟嘌呤288个

解析：选D。DNA分子含有500个碱基，可能的排列方式应有4种，故A错误。如果质粒含有2 000个碱基，因为质粒是环状的，所以没有游离的磷酸基团，故B错误。某DNA分子内胞嘧啶占25%，在每条单链上胞嘧啶占0～50%，故C错误。某DNA分子上有T 312个，占总碱基比例为26%，说明共有碱基1 200个，鸟嘌呤应有(1 200－312×2)/2＝288，故D正确。

3．在一个双链DNA分子中，碱基总数为m，腺嘌呤数为n，则下列有关数目正确的是( ) ①脱氧核苷酸数＝磷酸数＝碱基总数＝m 3m－2n②碱基之间的氢键总数为

2③一条链中A＋T的数量为n ④G的数量为m－n A．①②③④ C．③④

B．②③④ D．①②③

250

500

解析：选D。每个脱氧核苷酸分子含有一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子碱基，所以脱氧核苷酸数＝磷酸数＝碱基总数＝m，①正确； A和T之间有2个氢键、C和G之间有3个氢键，则碱基之间的氢键数2n＋[(m－2n)/2]×3＝(3m－2n)/2，②正确；双链DNA中，A＝T＝n，则根据碱基互补配对原则，一条链中A＋T的数量为n，③正确；双链DNA分子中，碱基总数为m，腺嘌呤数为n，则A＝T＝n，则C＝G＝(m－2n)/2，④错误；答案是D。

有关DNA分子复制的计算

1．巧借模式图解答与DNA复制有关的问题

学会画DNA分子半保留复制图解有助于理解DNA的相关计算规律，如下图所示：

2．DNA分子数、DNA链数及所占比例的计算(假设将含N的DNA放入只含N的培养基中复制) 世 DNA分子的特点 15

代分子总数链总数 2 4 8 细胞是的DNA分子在离心管中的位置全在下部全在中部 1/2中部，1/2上部 1/4中部，3/4上部 2/2中部，1－2/2上部 nn不同DNA分子占全部DNA分子之比只含N分子 1 0 0 15含N、N杂交分子 0 1 1/2 1415只含N分子 0 0 1/2 14含N的链 1 1/2 1/4 15含N的链 0 1/2 3/4 140 1 2 1 2 4 3 8 16 0 1/4 2/2(或 1/2n－1n3/4 1/8 7/8 n 2 n2n＋1 0 ) 1－2/2 n1/2 n1－1/2 n3.脱氧核苷酸链数的计算 (1)子代DNA分子中脱氧核苷酸总链数＝2(2)亲代脱氧核苷酸链数＝2条； (3)新合成的脱氧核苷酸链数＝(24．所需脱氧核苷酸数的计算

若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，则：

(1)经过n次复制，共需消耗游离的该脱氧核苷酸m·(2－1)个。 (2)第n次复制时，需消耗游离的该脱氧核苷酸m·2

n－1

nn＋1

n＋1

条；

－2)条。

个。

(1)在一个含有n个碱基对的DNA分子中，双链中碱基对的排列和单链中

碱基的排列数目最多均为4种。

(2)运用DNA半保留复制特点，分析被标记DNA分子所占的比例时，应注意求的是DNA分子数，还是脱氧核苷酸链数；看准是“含”还是“只含”；还应注意培养液中化学元素的不同。

(3)运用DNA半保留复制特点，解决消耗某种脱氧核苷酸数量问题时，应注意亲代DNA分子的两条母链被保留下来，不需消耗原料。