高考生物：有关DNA复制的相关计算的解题技巧

一、解答DNA分子复制中相关计算题的规律方法DNA分子的复制方式为半保留复制，若将一个被15N标记的DNA转移到含14N的培养基中培养(复制)n代，其结果分析如图所示。1．DNA分子数(1)子代DNA分子总数：2n个。(2)含15N的DNA分子数：2个。(3)含14N的DNA分子数：2n个。(4)只含15N的DNA分子数：0个。(5)只含14N的DNA分子数：(2n－2)个。2．脱氧核苷酸链数(1)子代DNA分子中脱氧核苷酸链数：2n＋1条。(2)含15N的脱氧核苷酸链数：2条。(3)含14N的脱氧核苷酸链数：(2n＋1－2)条。3．DNA复制消耗游离的脱氧核苷酸数的计算设亲代DNA分子中含有某种脱氧核苷酸m个，则：(1)经过n次复制，共需消耗游离的该种脱氧核苷酸为m·(2n－1)个。(2)在第n次复制时，共需消耗游离的该脱氧核苷酸为m·2n－1个。典例5根据所学知识回答问题。(1)用15N标记含有100个碱基对的DNA分子，其中有胞嘧啶60个，若该DNA分子在含14N的培养基中连续复制4次，则结果不可能是(B)A．含有15N的DNA分子占1/8B．含有14N的DNA分子占7/8C．复制过程中需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸600个D．共产生16个DNA分子(2)具有N个碱基对的一个DNA分子片段中，含有m个腺嘌呤脱氧核苷酸。①该片段完成n次复制需要__A__个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸。②该片段完成第n次复制需要__B__个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸。A．(2n－1)(N－m)B．2n－1(N－m)C．2n－1(N/2－m)D．2n(N/2－m)[解析](1)由于DNA的复制方式是半保留复制，经过4次复制形成的16个DNA分子中，有2个DNA分子的一条链上含有15N，另一条链上含有14N，其余14个DNA分子的两条链上全部含有14N。该DNA分子中含有胞嘧啶60个，则有鸟嘌呤60个，腺嘌呤和胸腺嘧啶各40个，复制4次需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸的数量为40×(16－1)＝600个，A、C、D三项正确，B项错误。(2)根据题意，该DNA分子片段含有胞嘧啶脱氧核苷酸数为(2N－2m)/2＝N－m。①该片段完成n次复制，共产生2n个DNA分子，新增DNA分子(2n－1)个，故其完成n次复制需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸(2n－1)(N－m)个，选A项。②该片段完成(n－1)次复制时共产生DNA分子2n－1个，若再完成一次复制(也就是第n次复制)，新增DNA分子数为2n－1个，故其完成第n次复制需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸2n－1(N－m)个，选B项。二、不能将细胞分裂和DNA复制有机结合对细胞分裂和DNA复制相结合的知识的理解，可通过构建模式图解答。如取1个含有1对同源染色体的细胞，用15N标记细胞核中的DNA，然后放在含14N的培养基中培养，让其连续进行两次有丝分裂，形成4个细胞，这4个细胞中含15N的细胞个数可能是多少个？如分析进行减数分裂的细胞的子细胞中的被标记情况，同样构建减数分裂模式图解答即可。提醒：涉及染色体复制中DNA复制问题时，要根据半保留复制的原则，绘制DNA双链示意图(如上图所示)，联系不同细胞分裂方式中的染色体行为进行分析。典例蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一个细胞周期，然后在不含放射性标记的培养基中继续分裂至中期，其染色体的放射性标记分布情况是(B)A．每条染色体的两条染色单体都被标记B．每条染色体中都只有一条染色单体被标记C．只有半数的染色体中一条染色单体被标记D．每条染色体的两条染色单体都不被标记[解析]DNA的复制方式是半保留复制，蚕豆根尖细胞在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养基中完成一个细胞周期，每一个DNA分子都有一条脱氧核苷酸链含3H，然后在不含放射性标记的培养基中培养至中期，每个DNA分子复制的两个DNA分子存在于同一染色体的姐妹染色单体上，其中一个DNA分子的一条链含3H，如下图所示。三、染色体、DNA、基因和脱氧核苷酸的关系典例分析下图，回答有关问题。(1)图中B是__脱氧核糖__，C是__含氮碱基__，D是__脱氧核苷酸__，F是__DNA__，G是__蛋白质__。(2)F的基本组成单位是图中的__D__，共有__4__种。F与H的关系是__H是F的主要载体__。(3)图中E和F的关系是__E是有遗传效应的F片段__。决定F结构特异性的是图中__D__的排列顺序。(4)通常情况下，1条H中含有__1__个F,1个F中含有__许多__个E,1个E中含有__成百上千__个D。[解析]DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，它由1分子磷酸、1