2019_2020学年高中生物第3章基因的本质素能提升课DNA复制的有关计算教学案新人教版必修第二册.docx

素能提升课 DNA复制的有关计算核心精要DNA复制的有关计算将含有 15N的DNA分子放在含有14N的培养基上培养，复制n次，则：(1)DNA分子数子代DNA分子数2n个。含有亲代DNA链的子代DNA分子数2个。不含亲代DNA链的子代DNA分子数(2n2)个。(2)脱氧核苷酸链数子代DNA分子中脱氧核苷酸链数2n1条。亲代DNA分子中脱氧核苷酸链数2条。新合成的脱氧核苷酸链数(2n12)条。(3)消耗的脱氧核苷酸数：若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个，经过n次复制需要消耗该脱氧核苷酸m(2n1)个；第n次复制，消耗该脱氧核苷酸数为m2n1。【方法技巧】巧借模式图解答与DNA复制有关问题学会画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：注意：开始被15N标记的DNA分子作为0代还是第1代决定了世代数与子代所占比例的计算。对点训练1某一个DNA分子中，A为200个，复制n次后，消耗周围环境中含A的脱氧核苷酸3 000个，则该DNA分子已经复制了几次？()A4次B3次C5次 D6次A利用DNA复制规律可知，经过n次复制利用腺嘌呤脱氧核苷酸数目3 000(2n1)200，得n4。2一个被15N标记的DNA分子，以含14N的4种脱氧核苷酸为原料，连续复制3次，则含15N的脱氧核苷酸链占全部脱氧核苷酸链的比例是 ()A1/2 B1/4C1/6 D1/8DDNA的复制方式为半保留复制，连续复制3次形成8个DNA分子，则含15N的脱氧核苷酸链只有2条，则其占全部脱氧核苷酸链的比例是2/161/8，选项D正确。3某个DNA片段由500对碱基组成，GC占碱基总数的34%。若该DNA片段连续复制三次，第三次复制时，需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸分子个数为()A1 155 B1 320C2 310 D2 640B由于GC占总数的34%，所以AT占66%，A与T各占33%，整个DNA片段中含有500对碱基，该DNA片段中腺嘌呤脱氧核苷酸分子个数为33%1 000330个，在第三次复制时需新合成8条DNA单链，相当于4个DNA分子，因此需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸分子个数为33041 320(个)。4已知某DNA分子含有500个碱基对，其中一条链上ACTG1234。该DNA分子连续复制数次后，消耗周围环境中含G的脱氧核苷酸4 500个，则该DNA分子已经复制了()A3次 B4次C5次 D6次B先要计算一个DNA分子中含有G的数目，其中一条链上G的数目5004/(1234)200(个)，则另一条链上G的数目5002/(1234)100(个)，所以DNA双链上共有G 300个，n次复制结束后共消耗G的数目为4 500个，4 500/30015，即DNA分子增加15个，复制后DNA的数目是1624，则n4。5用15N标记含有100个碱基对的双链DNA分子，其中有胞嘧啶60个，该DNA分子在含有14N的培养基中连续复制4次。其结果不可能是()A含有15N的DNA分子占1/8B复制过程中需要腺嘌呤脱氧核苷酸600个C含有14N的DNA分子占7/8D复制结果共产生16个DNA分子C15N标记的DNA分子在含14N的培养基中复制4次后，产生16个DNA分子，其中含15N的DNA分子有2个，占1/8，A、D项正确；经计算，该DNA分子中A40个，则复制过程中需要腺嘌呤脱氧核苷酸1540600(个)，B项正确；含 14N的DNA分子有16个，占总数的100%，C项错误。6在氮源为14N和15N的培养基上生长的大肠杆菌，其DNA分子分别为14NDNA(相对分子质量为a)和15NDNA(相对分子质量为b)。将亲代大肠杆菌转移到含14N的培养基上，再连续繁殖两代(和)，用某种离心方法分离得到的结果如下图所示。下列对此实验的叙述不正确的是()A代细菌DNA分子中一条链是14N，另一条链是15NB代细菌含15N的DNA分子占全部DNA分子的1/4C预计代细菌DNA分子的平均相对分子质量为D上述实验结果证明DNA分子的复制方式为半保留复制B由题干和图分析知，该实验证明了DNA分子的复制方式为半保留复制，代细菌含15N的DNA分子占全部DNA分子的1/2。7某DNA含有3 000个碱基，腺嘌呤占35%。若该DNA分子以15N同位素标记的游离脱氧核苷酸为原料复制3次，再将全部复制产物置于试管内离心，进行密度分层，得到结果如图所示；然后加入解旋酶再离心，得到结果如图所示。则下列有关分析中正确的是()AX层中的DNA只有14N标记，Y层中的DNA只有15N标记BW层中含15N标记的胞嘧啶3 150个CW层与Z层的核苷酸数之比为14DX层中含有的氢键数是Y层的3倍B由于DNA复制是半保留复制，故X层为中带，应是含15N和14N的DNA；由于DNA分子复制3次，产生8个DNA，共16条链，故Z含有2条14N链，W含14条15N链。由于DNA含3 000个碱基，腺嘌呤占35%，所以胞嘧啶占15%，有3 00015%450(个)，所以W层中含15N标记的胞嘧啶为4501423 150(个)；W层与Z层的核苷酸数之比为14271；X层含2个DNA分子，Y层含6个DNA分子，故X层氢键数为Y层的1/3。8(2016全国卷)在有关DNA分子的研究中，常用32P来标记DNA分子。用、和表示ATP或dATP(d表示脱氧)上三个磷酸基团所处的位置(APPP或dAPPP)。回答下列问题：(1)某种酶可以催化ATP的一个磷酸基团转移到DNA末端上，同时产生ADP。若要用该酶把32P标记到DNA末端上，那么带有32P的磷酸基团应在ATP的_(填“”“”或“”)位上。(2)若用带有32P的dATP作为DNA生物合成的原料，将32P标记到新合成的DNA分子上，则带有32P的磷酸基团应在dATP的_(填“”“”或“”)位上。(3)将一个某种噬菌体DNA分子的两条链用32P进行标记，并使其感染大肠杆菌，在不含有32P的培养基中培养一段时间。若得到的所有噬菌体双链DNA分子都装配成噬菌体(n个)并释放，则其中含有32P的噬菌体所占比例为2/n，原因是_。解析(1)根据题干信息可知，该酶能将ATP水解成ADP和磷酸基团(即P)，同时将P基团转移到DNA末端上。因此需用32P标记到ATP的位上。(2)DNA生物合成的原料为脱氧核苷酸。将dATP两个高能磷酸键都水解后产物为dAP(腺嘌呤脱氧核苷酸)，为合成DNA的原料，因此需用32P标记到dATP的位上。(3)一个含有32P标记的噬菌体双链DNA分子