高一生物dna的结构和复制有关计算

1、 合作探究： 应用碱基互补配对原则，总结碱基规律。 在黑板上画出DNA的两条链，标出1链、2链。 如下图 1 2 1 2 规律一：DNA双链中的两种互补的碱基相等。 即A=T，G=C。(最基本的规律) 规律二：DNA双链中，嘌呤碱基之和与嘧啶碱基之 和相等，任意两个不互补的碱基之和相等，占碱基 总数的50%。 即 A+G=T+C = A+C =T+G =50% = A+T+G+C A+G 2 1 1 2 规律三：按照碱基互补原则，DNA分子一条链中腺 嘌呤A1在该链中的比例等于互补链中的互补碱基胸 腺嘧啶T2在互补链中的比例。 即A1 = T2 T1 = A2 G1 =C2 C1 = G2 1

2、 2 规律四：在DNA双链中，每条单链上任意两个互补 的碱基和之比相等，与DNA双链中的此比值相等。 A 1 +T 1 +G 1 +C 1 A 1 +T 1 = m% A 2 +T 2 +G 2 +C 2 A 2 +T 2 = A+T A+T+G+C = m% m% 在在整个整个DNA分子中，分子中， A=T、G=C； 两个两个非配对碱基非配对碱基之和占碱基总数的之和占碱基总数的50% A+G=T+C= 50% ，A+C=T+G= 50% ； (A+G）/（T+C）=1 按照碱基互补原则，按照碱基互补原则，DNA分子一条链中腺嘌呤分子一条链中腺嘌呤A1 在该链中的比例等于互补链中的互补碱基胸腺

3、嘧啶在该链中的比例等于互补链中的互补碱基胸腺嘧啶 T2在互补链中的比例。在互补链中的比例。 A1 = T2 T1 = A2 G1 =C2 C1 = G2 A1 A2 T1 T2 G1 C1 C1 C2 1链链 2链链 在在DNA分子中一条链中分子中一条链中A+T的和占该链碱基比率的和占该链碱基比率 等于另一条链中等于另一条链中A+T的和占该链碱基比率，还等于双的和占该链碱基比率，还等于双 链链DNA分子中分子中A+T的和占整个的和占整个DNA分子的碱基比率。分子的碱基比率。 即：即： （ A1+T1）% = （A2+T2）% = 总总（A+T）% 同理：同理： （G1+C1）% = （G2+C

4、2）% = 总总（G+C）% A+T A+T+G+C = A 2 +T 2 +G 2 +C 2 A 2 +T 2 = A 1 +T 1 +G 1 +C 1 A 1 +T 1 = m% m% m% A 1T 2 T 1A2 G 1C 2 C 1 G 2 例例1：已知某双链DNA分子中，G与C之和占全部碱基 总数的34%，其一条链中的T与C分别占该链碱基总数的 32%和18%，则在它的互补链中，T和C分别占该链碱基 总数的（ ） A34%和16% B34%和18% C16%和34% D32%和18% 解析：明确DNA的两条链中含碱基数目相同，且AT，GC， 一条链中的A1、T1、G1、C1数量等于

5、另一条链中的T2、A2、C2、 G2数量。 第一步，整理已知条件。G+C=34%，T1=32%，C1 =18%。 第二步，借助规律推导所需公式。所以A+T=66%， A1+T1=A2+T2=66%，G1+C1=G2+C2=34%。 第三步，计算。在它的互补链中，T2=A1=66%-32%=34%， C2=G1=34%-18%=16%。 故A正确。 有关有关DNA中的碱基计算中的碱基计算 有关有关DNA中的碱基计算中的碱基计算 例2：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碱基 的比例是( )

6、 A 、17% B 、32% C、34% D、50% 解析：因为A+T是两个互补碱基和，所以无论单链和双链之 间的比值都相等，所以题目重视表述“腺嘌呤与胸腺嘧啶之 和占全部碱基的64”，也可以是占“其中一条链上”的64%， 则可求出这条链中胸腺嘧啶占该链全部碱基的比例是64% 30%=34%，即对应链中腺嘌呤占对应链全部碱基的34%，而 问占整个DNA碱基的比例除2即可。 训练训练1、从某生物组织中提取、从某生物组织中提取DNA进行分析，进行分析， 其四种碱基数的比例是：鸟嘌呤与胞嘧啶之其四种碱基数的比例是：鸟嘌呤与胞嘧啶之 和占全部碱基总数的和占全部碱基总数的46%。又知该。又知该DNA的一

7、的一 条链条链(H链链)所含的碱基中所含的碱基中28%是腺嘌呤，问与是腺嘌呤，问与 H链对应的另一条链中腺嘌呤占该链全部碱链对应的另一条链中腺嘌呤占该链全部碱 基数的基数的() A42% B27% C26% D14% 拓展训练拓展训练 C 训练训练2、若在一双链、若在一双链DNA分子中鸟嘌呤和胞分子中鸟嘌呤和胞 嘧啶之和占碱基总数的嘧啶之和占碱基总数的44%，在其中的一条，在其中的一条 链中链中A和和C分别占该链碱基总数的分别占该链碱基总数的22%和和 30%，那么在另一条链中腺嘌呤和胞嘧啶分，那么在另一条链中腺嘌呤和胞嘧啶分 别占该链碱基总数的比例为别占该链碱基总数的比例为() A34%、1

8、4% B22%、30% C14%、34% D20%、28% 拓展训练拓展训练 A （1） 子代DNA分子总数 （2） 含15N的DNA分子数 （3）含14N的DNA分子数 （4）只含15N的DNA分子数 （5）只含14N的DNA分子数 将一个15N标记的DNA分子（0代）转移到含14N的培养液中 培养n代，则： 2n 2n 2 2n2 0 例题：将例题：将 15N标记的标记的DNA分子放在分子放在 14N 的培养基上的培养基上 培养，培养， 经过经过3次复制，在所形成的子代次复制，在所形成的子代 DNA中，含中，含 15N 的 的DNA占总数是（占总数是（ ） A1/16Bl8C14D12 子

9、一代子一代 子二代子二代 亲亲 代代 子三代子三代 C 根据半保留复制和碱基互补配对原则根据半保留复制和碱基互补配对原则 一个一个DNA连续复制连续复制n次后，共有多少个次后，共有多少个DNA？多少？多少 条脱氧核苷酸链？母链多少条？子链多少条？条脱氧核苷酸链？母链多少条？子链多少条？ DNA分子数分子数=2n 脱氧核苷酸链数脱氧核苷酸链数=2n+1 母链数母链数= 子链数子链数= 2 2n+1 2 解析：所用知识为解析：所用知识为“半保留复制半保留复制”和和“碱基互补配对原则碱基互补配对原则”，并图示分，并图示分 析。析。A T G C C G A T 连续第一次复制连续第一次复制 连续第二

10、次复制连续第二次复制 连续第连续第n次复制次复制 解：解： 答：答：一个一个DNA连续复制连续复制n次后，次后， 共有共有2n个个DNA，2n+1条脱氧核苷条脱氧核苷 酸链，母链酸链，母链2条，子链条，子链2n+12条条 A T G C C G A T C G A T A T G C C G A T C G A TA T G C A T G C C G A T A T G C C G A T A T G C 亲亲 代代 第一代第一代 第二代第二代 第三代第三代 DNADNA复制的模式图复制的模式图 假设假设:一条一条DNA分子含有碱基分子含有碱基T的数量为的数量为m,则该则该DNA 复制复制n

11、次次,形成子代形成子代DNA分子需要游离的碱基分子需要游离的碱基T的数的数 量为量为(2n-1) m 假设假设:一条一条DNA分子含有碱基分子含有碱基T的数量为的数量为m,则该则该DNA 在在第第n次复制次复制,形成子代形成子代DNA分子需要游离的碱基分子需要游离的碱基T 的数量为的数量为2n-1m 从图可看出无论复制几次，子代从图可看出无论复制几次，子代DNA分子中始终分子中始终 有两条链是原亲代有两条链是原亲代DNA的两条模板链，也就是相当于的两条模板链，也就是相当于 始终有一个始终有一个DNA分子不是复制而来的分子不是复制而来的。因此，复制过。因此，复制过 程所需要的原料程所需要的原料碱

12、基量，应该是所有子代碱基量，应该是所有子代DNA分分 子中的碱基量减去一个子中的碱基量减去一个DNA分子中的碱基量。分子中的碱基量。 例例3：具有：具有100个碱基对的一个个碱基对的一个DNA分子片段，分子片段， 内含内含60个腺嘌呤，如果连续复制个腺嘌呤，如果连续复制2次，则需要游次，则需要游 离的鸟嘌呤脱氧核苷酸的个数为（离的鸟嘌呤脱氧核苷酸的个数为（ ） A. 60 B .80 C. 120 D. 180 解析：第一步，求出一个解析：第一步，求出一个DNA分子中鸟嘌呤的数目。分子中鸟嘌呤的数目。 具有具有100个碱基对（碱基数为个碱基对（碱基数为200个）的一个个）的一个DNA分子分子

13、片段，内含片段，内含60个腺嘌呤，则含鸟嘌呤个腺嘌呤，则含鸟嘌呤40个。个。 第二步，根据公式：需要的游离的鸟嘌呤脱氧核苷第二步，根据公式：需要的游离的鸟嘌呤脱氧核苷 酸数酸数DNA分子中该碱基数分子中该碱基数（2 n-1）40（22-1） 120个，式中个，式中 n为复制次数。为复制次数。 答案：答案：C 例例4：(2013宁夏模拟宁夏模拟)有有100个碱基对的某个碱基对的某 DNA分子片段分子片段 ，内含，内含60个胞嘧啶脱氧核苷酸，个胞嘧啶脱氧核苷酸， 若连续复制若连续复制n次，则在第次，则在第n次复制时需游离的胸次复制时需游离的胸 腺嘧啶脱氧核苷酸多少个腺嘧啶脱氧核苷酸多少个( ) A

14、40n1 B40n C402n 1 D 402n 解析：第一步，求出一个解析：第一步，求出一个DNA分子中胸腺嘧啶的分子中胸腺嘧啶的 数目。共有数目。共有100个碱基对即个碱基对即200个碱基，其中个碱基，其中C有有 60个，则个，则T为为40个。个。 第二步，在第第二步，在第n次复制时需游离的胸腺嘧啶脱次复制时需游离的胸腺嘧啶脱 氧核苷酸氧核苷酸402n 1个。 个。 答案：答案：C 训练训练3：某：某DNA分子有碱基分子有碱基200对，已知腺嘌呤对，已知腺嘌呤 和胸腺嘧啶之和占碱基总数的和胸腺嘧啶之和占碱基总数的60，则该，则该DNA 连续复制二次所需游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸分连续复制二次所

15、需游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸分 子数为（）子数为（） A80 B160 C240 D320 拓展训练拓展训练 C 训练训练4 4：某：某DNADNA分子含有分子含有m m对碱基，其中腺嘌呤有对碱基，其中腺嘌呤有A A 个。此个。此DNADNA在连续复制时，对所需的胞嘧啶脱氧在连续复制时，对所需的胞嘧啶脱氧 核苷酸数目的叙述，不正确的是核苷酸数目的叙述，不正确的是 （ ） A A、在第一次复制时，需要（、在第一次复制时，需要（m mA A）个）个 B B、在第二次复制时，需要、在第二次复制时，需要3 3（m mA A）个）个 C C、在第、在第n n次复制时，需要次复制时，需要2 2n n 1 1（

16、 （m mA A）个）个 D D、在、在n n次复制过程中，共需要（次复制过程中，共需要（2 2n n1 1）（）（m mA A） 个个 拓展训练拓展训练 C 基础知识简答基础知识简答 1、沃森和克里克于、沃森和克里克于 年提出了著名的年提出了著名的 模型，为模型，为 合理地解释遗传物质的合理地解释遗传物质的 奠定了基础。奠定了基础。 2、DNA又称又称 ，组成它的基本单位是，组成它的基本单位是 （由（由 一分子一分子 、一分子、一分子 、一分子、一分子 组成）。组成）。 组成组成DNA的碱基共有的碱基共有 种（符号表示为种（符号表示为 ），脱氧核苷），脱氧核苷 共有共有 种（名称是种（名称是

17、 、 、 、 ）。）。 1953 DNA双螺旋双螺旋 各种功能各种功能 脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸脱氧核苷酸脱氧核苷酸 磷酸磷酸脱氧核糖脱氧核糖含氮碱基含氮碱基 4A T G C 4 胞嘧啶脱氧核苷酸胞嘧啶脱氧核苷酸 腺嘌呤脱氧核苷酸腺嘌呤脱氧核苷酸 鸟嘌呤脱氧核苷酸鸟嘌呤脱氧核苷酸 胸腺嘧啶脱氧核苷酸胸腺嘧啶脱氧核苷酸 结构复制简答1简答2简答3简答4计算1计算2 3、 DNA的双螺旋结构是由的双螺旋结构是由 平行的平行的 长链长链 而成，而成， 排在外侧的排在外侧的 和和 交替连接构成基本骨架，通过交替连接构成基本骨架，通过 连连 接起来的接起来的 排列在内侧。碱基对的组成规律是排列在内侧。

18、碱基对的组成规律是 与与 配配 对，对， （A）一定与）一定与 （T）配对，）配对， （G） 一定与一定与 （C）配对，反之亦然，这种一一对应的关系叫）配对，反之亦然，这种一一对应的关系叫 做做 原则。原则。 4、 DNA的碱基只有的碱基只有 种，碱基对只有种，碱基对只有 种，而分子结构具种，而分子结构具 有有 性，这完全是碱基对的性，这完全是碱基对的 千变万化的结果。千变万化的结果。 两条两条脱氧核糖核酸脱氧核糖核酸盘旋盘旋 脱氧核糖脱氧核糖磷酸磷酸 氢键氢键 碱基对碱基对嘌呤嘌呤 嘧啶嘧啶 腺嘌呤腺嘌呤胸腺嘧啶胸腺嘧啶 鸟嘌呤鸟嘌呤 胞嘧啶胞嘧啶 碱基互补配对碱基互补配对 4两两 多样多样排列次序排列次序 结构复制简答1简答2简答3简答4计算1计算2 5、DNA的复制是在细胞的的复制是在细胞的 分裂和分裂和 第一次分裂前的第一次分裂前的 期期 进行的。复制是指以进行的。复制是指以 为模板来合成为模板来合成 的过程。的过程。 复制特点是复制特点是 。复制过程必需以。复制过程必需以 为模板、为模板、 为原料、为原料、 提供能量、提供能量、 的催化的催化 等条件，等条件， 为为DNA的复制提供精确的模板、的复制提供精确的模板、 并有并有 能力保证复制能够准确无误地完成。一个亲