DNADNA分子分子中的相关计算中的相关计算基础复习：基础复习：一、一、DNADNA分子的结构特点：分子的结构特点：（1 1）DNADNA分子的基本骨架是：排列在外侧的由分子的基本骨架是：排列在外侧的由_和和_交替连接的长链交替连接的长链（2 2）DNADNA分子的碱基排列在内侧，两链上的碱基通分子的碱基排列在内侧，两链上的碱基通过过_连接成连接成_。（3 3）DNADNA分子碱基的配对原则是分子碱基的配对原则是_原则，即原则，即_与与T T配对；配对；_与与_配对。配对。二二.DNA.DNA分子的复制分子的复制（1 1）基本条件）基本条件模板模板DNADNA的两条母链的两条母链原料原料4 4种脱氧核苷酸种脱氧核苷酸能量能量ATPATP酶酶解旋酶、解旋酶、DNADNA聚合酶聚合酶（2 2）复制的特点）复制的特点 半保留复制、边解旋边复制半保留复制、边解旋边复制设设DNADNA一条链为一条链为1 1链，互补链为链，互补链为2 2链。根据碱基互补配对原则链。根据碱基互补配对原则A A 1 1T T 2 2T T 1 1A A2 2G G 1 1C C 2 2C C 1 1G G 2 2DNADNA双链双链（1）1 1链和链和 2 2链上的哪些碱基数量总是相等的链上的哪些碱基数量总是相等的? ?（2 2）在）在 DNA DNA 双链中双链中, ,哪些碱基数量总是相等的哪些碱基数量总是相等的? ? （3 3）在）在 1 1链上链上, A1, A1等于等于 T1 T1吗吗? G1? G1和和 C1 C1的数量的数量一样吗一样吗? ?（4 4）已知）已知:1:1链上碱基共有链上碱基共有 100 100个个, ,其中其中 A1+A2 A1+A2共共3030个。问个。问: :这个这个 DNA DNA 分子中碱基一共有多少分子中碱基一共有多少个个? G1? G1和和 G2 G2共多少个共多少个? ?引申得出：引申得出：嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数A+G=T+C A+G=T+C 即即A+G/T+C=1A+G/T+C=1由分析可知：由分析可知：A A1 1=T=T2 2 ， A A2 2=T=T1 1， G G1 1 = C = C2 2 ， G G2 2 =C =C1 1。则在则在DNADNA双链中：双链中： A = T A = T ， G = CG = C合作探究：合作探究：一、一、 已知双链已知双链 DNA DNA 分子中某种碱基的含量求其他分子中某种碱基的含量求其他碱基的含量。碱基的含量。例例 1 1、某双链、某双链 DNA DNA 分子中分子中, G , G 占占 23%,23%,求求 A A 占多少占多少? ?规律：两链中不互补的碱基和与两链碱基总数规律：两链中不互补的碱基和与两链碱基总数 之比等于之比等于50%50%二、已知一条链的碱基比例，求另一条或双链二、已知一条链的碱基比例，求另一条或双链 DNA DNA 分子的中的比例。分子的中的比例。例例2 2、在、在DNADNA的一个单链中的一个单链中, A+G/T+C=0.4, A+G/T+C=0.4,上述比例上述比例在其互补链和整个在其互补链和整个DNADNA分子中分别是多少分子中分别是多少? ?若若DNA DNA 的一个单链中的一个单链中, A+T/G+C=0.4, , A+T/G+C=0.4, 上述比例在其上述比例在其互补链和整个互补链和整个DNADNA分子中分别是多少分子中分别是多少? ?规律：规律：1 1、双链双链DNADNA分子中，互补的两条链中分子中，互补的两条链中A+G/T+CA+G/T+C互为倒数。互为倒数。2 2、双链双链DNADNA分子中分子中A+T/G+CA+T/G+C等于其中任何一条链等于其中任何一条链的的A+T/G+CA+T/G+C。例例3 3、 某双链某双链 DNA DNA 分子中分子中, A , A 与与 T T 之和占整个之和占整个 DNA DNA 碱基总数的碱基总数的 54%, 54%,其中一条链上其中一条链上 G G 占该链碱基占该链碱基总数的总数的 22% 22%。求另一条链上。求另一条链上 G G 占其所在链碱基总占其所在链碱基总数的百分含量。数的百分含量。规律：规律：双链双链DNADNA分子中，分子中，A+TA+T（或（或G+CG+C）占整个）占整个DNADNA分分子碱基总数的百分比等于其中任何一条链中子碱基总数的百分比等于其中任何一条链中A+TA+T（或（或G+CG+C）占该链碱基总数的百分比。）占该链碱基总数的百分比。解析解析:已知已知A+T总总=54%,则则=46%G+C总总所以所以G1+C11/2总总= 46%.已知已知1/2总总G1=22%所以所以1/2总总C1=46%22%=24%因为因为G2=C1所以所以1/2总总G2= 24%二、DNA复制中有关的碱基计算例例4、一个亲代、一个亲代DNA分子经连续分子经连续复制复制n次后次后（1）共产生多少个）共产生多少个DNA？含亲？含亲代母链的代母链的DNA分子数有多少条？分子数有多少条？不含亲代母链的不含亲代母链的DNA分子数多少分子数多少条？条？DNA分子数分子数=2n含亲代母链的含亲代母链的DNA分子数分子数=不含亲代母链的不含亲代母链的DNA分子数分子数=22n 2ATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGATATGCCGAT连续第一次复制连续第一次复制连续第二次复制连续第二次复制连续第连续第n次复制次复制合作探究：合作探究：（2）产生的子代产生的子代DNA分子中脱氧核苷酸链数有多分子中脱氧核苷酸链数有多少条？亲代脱氧核苷酸链数为多少条？新合成的少条？亲代脱氧核苷酸链数为多少条？新合成的脱氧核苷酸链数为多少条？脱氧核苷酸链数为多少条？脱氧核苷酸链数脱氧核苷酸链数=2n+1亲代脱氧核苷酸链数亲代脱氧核苷酸链数=新合成的脱氧核苷酸链数新合成的脱氧核苷酸链数=22n+1 2（3）一亲代）一亲代DNA分子中含有某种脱氧核苷酸分子中含有某种脱氧核苷酸m个，个，则第则第n次复制时需要消耗该脱氧核苷酸个数为多少次复制时需要消耗该脱氧核苷酸个数为多少？完成？完成n次复制需要消耗该脱氧核苷酸个数为多少次复制需要消耗该脱氧核苷酸个数为多少？复制复制n n次次消耗原料的量：消耗原料的量： m（）复制复制第第n n次次消耗原料的量：消耗原料的量：m亲代亲代亲代亲代DNADNADNADNA分子分子分子分子1515N N/ /1414N N-DNA -DNA ( ( ( (全部全部全部全部) ) ) )1515N N/ /1414N N-DNA(1/2) -DNA(1/2) 1414N N/ /1414N N-DNA(1/2) -DNA(1/2) 子一代：子一代： 子二代：子二代： 亲亲 代：代： 1515N/N/1515N N-DNA -DNA ( ( ( (全部全部全部全部) ) ) )例例5：如果亲代：如果亲代DNA是是15N的，放在的，放在14N的环境中进行的环境中进行培养，则亲代、子一代、子二代培养，则亲代、子一代、子二代DNA分别含有哪种分别含有哪种N元素？元素？亲代亲代亲代亲代DNADNADNADNA分子分子分子分子（2）如果对亲代、子一代、子二代的）如果对亲代、子一代、子二代的DNA都分别进都分别进行离心，结果会怎样分布？行离心，结果会怎样分布？例：若将一个双链例：若将一个双链DNADNA被被1515N N标记的大肠杆菌，加入标记的大肠杆菌，加入到含到含1414N N的培养基中培养，连续复制三次，已知该的培养基中培养，连续复制三次，已知该DNADNA分子含腺嘌呤分子含腺嘌呤300300个，占碱基总数的个，占碱基总数的20%20%，复制，复制子代时，需要消耗游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸是多少子代时，需要消耗游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸是多少？含？含1414N N的的DNADNA分子有多少个？含分子有多少个？含1515N N的的DNADNA有多少个有多少个？含？含1515N N的单链占全部单链的多少？的单链占全部单链的多少？G =G =31503150含含1414N N的的DNADNA分子数分子数= =含含1515N N的的DNADNA数数= =2 2含含1515N N的单链占全部单链的的单链占全部单链的1/21/23 38 8三、与DNA复制、细胞分裂有关的综合计算 有丝分裂和减数分裂中都要进行DNA的复制，然后DNA再分配到子细胞中去。这一过程中要涉及到DNA的半保留复制、姐妹染色单体和同源染色体等染色体形为变化、有丝分裂与减数分裂的区别等知识，在碰到具体问题时，通过画简图的办法可以化难为易。例5：取1个含有1对同源染色体的精原细胞，用15N标记细胞核中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 ( ) A.2 B.3 C.4 D.前三项都对在在氮氮源源为为14N的的培培养养基基上上生生长长的的大大肠肠杆杆菌菌，其其DNA分分子子均均为为14N-DNA（对对照照）；在在氮氮源源为为15N的的培培养养基基上上生生长长的的大大肠肠杆杆菌菌，其其DNA分分子子均均为为15N-DNA（亲亲代代）。将将亲亲代代大大肠肠杆杆菌菌转转移移到到含含14N的的培培养养基基上上，再再连连续续繁殖两代（繁殖两代（I和和II），用离心的方法分离得到的结果如下表所示，请分析：），用离心的方法分离得到的结果如下表所示，请分析：对照对照亲代亲代III轻链轻链14N-DNA全轻链全轻链1/2轻链轻链中链中链全中链全中链1/2中链中链重链重链15N-DNA全重链全重链（1）由由实实验验结结果果可可以以推推出出第第一一代代（I）细细菌菌DNA分分子子中中一一条条链链是是 ，另一条链是，另一条链是 。（2）中链含有氮元素是）中链含有氮元素是 。（3）将将第第一一代代（I）转转移移到到含含15N的的培培养养基基上上繁繁殖殖一一代代，将将所所得得到到的的细细菌菌的的DNA用用同同样样方方法法分分离离。那那么么得得到到的的轻轻中中重重链链情情况况是是 。（4）上述实验表明）上述实验表明DNA分子复制的特点是分子复制的特点是 。 1515N N母链母链 1414N N新链新链 1515N N和和1414N N 1/21/2中链，中链，1/21/2重链重链 半保留复制半保留复制