遗传的分子基础有关的计算题归类例析.doc

考试报高二生物第21期第1版遗传的分子基础有关的计算题归类例析缪朝阳（普陀第三中学316101）核酸的结构和功能是遗传的分子基础，在生物的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具极其重要的作用。这部分内容既是教材中的重点、难点，也是高考测试的热点。其中相关的计算题是这块内容的常见题型。为了加深对这块内容的理解，现将经常出现的核酸类计算问题进行归类例析。一、核酸的组成此类题目考查学生对核酸有关基本概念的理解。要准确掌握核酸、核苷酸、脱氧核苷酸、核糖核苷酸、碱基、五碳糖之间的关系。通过建立概念图理清关系，从而来解答相关计算题。1根据碱基的种类，分析核苷酸的类型例1、A、U、G、T四种碱基在洋葱根尖细胞中可以组成的核苷酸的种类数为（）A5种B6种C7种D8种解析：要根据碱基的种类去分析核苷酸种类，必须先搞清生物体或细胞中核酸的种类。在洋葱根尖细胞中有两种核酸DNA和RNA，所以A或G都可以在DNA和RNA中形成2种不同核苷酸，而U只能在RNA中形成1种核苷酸，T只能在DNA中形成1种核苷酸。所以A、U、T、G四种碱基在洋葱根尖细胞中可以组成的核苷酸种类数为：21126种核苷酸。答案：B2根据碱基之间的数量关系，分析相应碱基的数量或比例碱基互补配对原则：AT、GC。此类题目可以运用图解法来解，会更清晰明了，实用性强。其前提是DNA双链中碱基顺序可根据题意改动，只要上下碱基配对无误即可。例2、一个DNA分子的一条链上，腺嘌呤比鸟嘌呤多40%，两者之和占DNA分子碱基总数的24%，那么在这个DNA分子的另一条链上，胸腺嘧啶占该链碱基数目的（）A44% B24% C14% D28%解析：由题意在一条链中AG24，又已知A1.4G，得出G10、A14（如下图）。所以T在另一条链中含量应为14，比例为145028。答案：例3、某生物组织中提取的DNA成分中，鸟嘌呤和胞嘧啶之和占全部碱基含量的46。已知期中一条链的碱基中25是A，22%是C。求：（1）全部碱基中A占 %。（2）与已知链相对应的链中，A占该链全部碱基的 %。解析：答案：（1）27（2）26二、与复制有关的计算规律规律一：由于DNA的复制为半保留复制，所以DNA无论复制多少次，产生的子代DNA分子中，含母链的DNA分子数总是2个，含母链也总是2条。规律二：设某DNA分子中某碱基为a个，则复制所需要的脱氧核苷酸数a（2n1），其中a为所求脱氧核苷酸在原来DNA分子中的数目，n为复制次数。规律三：复制n代产生的子代DNA分子数为2n，产生的单链为2n+1. 故复制n次后，含亲代DNA链的DNA分子数占子代DNA分子总数的比例为：。子代DNA分子所含的亲代DNA链占子代DNA中脱氧核苷酸链比例为：。规律四：一定数量的碱基对所能构成的DNA分子总类数或所携带的遗传信息的种类数4n（n为碱基对数）。规律五：设某DNA分子的两条链均用放射性元素标记，置于无放射性的环境中复制n次后，则：含有放射性的DNA占总数的；含放射性的链占全部子链的。例4、已知DNA分子由200个脱氧核苷酸对组成，其中腺嘌呤脱氧核苷酸占20%，将该DNA用15N标记后，转移到14N 环境中复制了次，共消耗了游离的胞嘧啶脱氧核苷酸个。经检测，子代DNA中含15N 的DNA分子总数与不含15N的 DNA分子总数之比为115。则，和的值分别是（）A4和900 B5和3720 C5和2480 D3和3720解析：该DNA中胞嘧啶脱氧核苷酸有120个（200230%120），子代DNA中含15N 的DNA分子总数与不含15N的DNA分子总数之比为：115，说明该DNA复制了5次，形成的DNA分子总数为32个，则消耗游离的胞嘧啶脱氧核苷酸总数为12031 3720个。答案：B例5、已知DNA分子中含有1000个碱基对，其中一条链是AGTC1234。该DNA分子连续复制两次，共需鸟嘌呤脱氧核苷酸分子数为（）A600 个 B900个 C1200 个 D1800个解析：根据双链DNA分子中AT、GC的规律，该DNA分子中，（AT）/（GC）2/3。GC的对数为10003/5600对。G600个，该DNA分子连续复制两次，形成4个与亲代DNA完全相同的DNA分子。根据上述的规律二中的公式a（2n1），代入可得。 故复制过程中共需要鸟嘌呤脱氧核苷酸60031800个。答案：D三、基因表达中相关数量计算1转录时，组成基因的两条链只有一条链能转录。因此，转录形成的RNA分子中碱基数目是基因中碱基数目的。2翻译过程中，mRNA中每三个碱基决定一个氨基酸，所以经翻译形成的蛋白质分子中，氨基酸的数目是mRNA碱基数目的。综上可知：蛋白质中氨基酸数目mRNA碱基数目 DNA碱基数目。3计算中“最多”和“最少”的分析（1）翻译时，mRNA上的终止密码子不决定氨基酸。因此，mRNA上的碱基数目比蛋白质中氨基酸数目的3倍肯定要多。（2）基因或DNA上的碱基数目比对应的蛋白质中氨基酸数目的6倍肯定要多。（3）在回答有关问题时，应加上最多或最少等字。如mRNA上有n个碱基，转录产生它的基因中至少有2n个碱基，该mRNA指导合成的蛋白质中最多有n/3个氨基酸。例6、一个mRNA分子有m个碱基，其中GC有n个；由该mRNA合成的蛋白质有两条链。则其模板DNA分子中的AT数、合成蛋白质时脱去的水分子数分别是（）Am、1 Bm、2C2（m-n）、1 D2（m-n）、2解析：此题主要考查转录、翻译过程中相关计算。已知mRNA上有m个碱基，其中GCn，mRNA有ATmn，则其作为模板链的DNA单链上ATmn，DNA双链中AT2（mn）。因为mRNA有m个碱基，则其可控制的蛋白质中氨基酸的数目至多为。又知蛋白质有两条链，则合成蛋白质时脱去的水的数目为2。答案：D例7、由n个碱基组成的基因，控制合成由一条多肽链组成的蛋白质，氨基酸的平均相对分子质量为a，则该蛋白质的相对分子质量最大为