DNA分子相关计算.ppt

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1、DNA结构与复制相关计算归纳,例题：,1、DNA的一条单链中（AG）/（TC）=0.4，该比例在其互补链中是多少？在整条链中呢？,T2 C 2A 2 G2,运用碱基互补配对原则，碱基计算规律：,在双链DNA分子中 AT，GC 嘌呤（AG）嘧啶（TC）两个不互补配对的碱基之和比值等于1，即：(A+G)/(T+C)=(A+C)/(T+G)=1,对比,链：,链：,整个DNA：,链：,链：,整个DNA：,B,B,1,例1：如下表示,G:T=1:2吗？,G2:T2=1:2吗？,G1:T1=1:2,A:T:G:C=?,A2:T2:G2:C2=?,A1:T1:G1:C1=1:2:3:4,G:C=?,G2:C

2、2=?,G1:C1=2,A=T吗？,A2=T2吗？,A1=T1,问：在DNA的双链中,问：在DNA的另一单链中,已知在DNA的一条单链中,是,是,3377,1/2,1,2143,不一定,不一定,例3：一个DNA分子中，G和C之和占全部碱基数的46，该DNA分子的一条单链中，A和G分别占该单链的28和22，则该DNA分子的另一条单链中，A和G占这一单链的百分比是多少？,例2：一个双链DNA分子中，A占10，问：C占多少？,答：AT10，CG（100%20%）/240%,解析：GC46，则AT54%，若的A28%，G 22，则该链的T54%28%26%，C46%22%24%。根据碱基互补配对原则，

3、DNA分子的另一条单链中，A和G占这一单链的百分比是26%和24%。,答案：A26%，G24%,例4：一个双链DNA分子中含有G 40个，问：该DNA分子复制三次，共需从周围的环境中吸收多少个G？,例5：一个DNA分子中，共有100个碱基对，其中含有20个A，它在复制过程中，从周围的环境中吸收了1200个G，问它共复制几次？,解析：复制三次共有238个DNA，其中一个模板不需要从环境中吸收G，所以共有7个DNA是新合成的，因此从环境吸收的G407280个,答案：280个,解析：100个碱基对200个碱基，A20个，则CG（20040）/2801200/80=152n=(15+1)，n=4,答案

4、：4次,概括公式：某DNA分子有A个碱基对，M个T，复制n次，需要C多少个？原DNA分子中有C=AM 需要C=2n（AM）（AM）=（2n1）（AM）,例7：1个带放射性15N的DNA分子，放在含有14N的培养基中培养79代，带15N的DNA分子有几个？占全部DNA的百分比是多少？,解析：DNA复制为半保留复制，复制后产生子代DNA的个数为2n个，n是复制的次数。,P：,F1：,F2：,F3：,Fn：,DNA个数：201,212,224,238,2n,答案：2个,占全部DNA的2/279，,答：复制3代带放射性的DNA=2/23，复制3代带放射性的“链”=2/（232）复制3代带14N的DNA

5、分子1复制3代带14N链（2322）/（232）复制N代带放射性的DNA=2/2N 复制N代带放射性的“链”=2/（2N2）=1/2N复制N代带14N的DNA分子1复制N代带14N链（2N22）/（2N2）,例7：1个带放射性15N的DNA分子，放在含有14N的培养基中培养3代，带15N的DNA分子占全部DNA的百分比是多少？带15N的脱氧核苷酸链占全部DNA链的百分比是多少？含14N的DNA分子占全部DNA的百分比是多少？带14N的脱氧核苷酸链占全部DNA链的百分比是多少？复制N次呢？,例8：含14N的DNA分子相对分子质量为a，含15N的DNA分子相对分子质量为b，将含有15N的DNA分子

6、放在含14N的培养基中培养，子一代分子量？子二代分子量？第三代分子量？,答：子一代（a+b）/2子二代分子量=（3a+b）/4 第三代分子量=（7a+b）/8复制n次所得DNA分子量=（2n-1）a+b/2n,DNA复制计算公式,将一个全部被15N标记的DNA分子（0代）转移到含14N的培养基中培养N代1、DNA分子数子代DNA分子数=2n个含15N的DNA分子数=2个含14N的DNA分子数=2n个只含15N的DNA分子数=0个只含14N的DNA分子数=（2n-2）个,DNA复制计算公式,将一个全部被15N标记的DNA分子（0代）转移到含14N的培养基中培养N代2、脱氧核苷酸链数子代DNA分子

7、中脱氧核苷酸链数=2n+1条含15N的脱氧核苷酸链数=2条含14N的脱氧核苷酸链数=（2n+1-2）条,DNA复制计算公式,3、设亲代DNA分子中含有某脱氧核苷酸a个，则经过n次复制，共需要消耗该种游离脱氧核苷酸a（2n-1）个。在第m次复制时，共需消耗游离的该种脱氧核苷酸a2m-1个。,DNA结构与复制相关计算常用方法,一、特值法：先按照碱基比例假设DNA片段中碱基总数为100或200等整百数，再根据碱基互补配对原则（AT，CG）图解分析求解。,DNA结构与复制相关计算常用方法,例：一个DNA分子中，G和C之和占全部碱基数的46，又知在该DNA分子的一条链中，A和C分别占碱基数的28和22，

8、则该DNA分子的另一条链中A和C分别占碱基数的（）。A28、22 B22、28 C23、27 D26、24【解析】假设DNA每条链的碱基数为100，依题意得：甲链:A=28,C=22,G+C=46,甲中G=24,T=100-28-46=26。则乙中A=26，C=24。故选D。,DNA结构与复制相关计算常用方法,练习：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分子碱基的比例是（）A17 B32 C34 D50答案：C,DNA结构与复制相关计算常用方法,二、首尾法：根据DNA复制的过程与特点可以知道：一D

9、NA分子复制n次后，将得到2n个DNA分子，其中保留原来母链的DNA数目为2个。在处理与此相关的计算题过程中，我们只需要考虑开始和结尾的差异就可以顺利求解，即首尾法。,DNA结构与复制相关计算常用方法,例：假如一个DNA分子含有1000个碱基对（P元素只是32P）,将这个DNA分子放在只含31P的脱氧核苷酸的培养液中让其复制两次,则子代DNA分子的相对分子量平均比原来()。A.减少1500 B.增加1500 C.增加1000 D.减少1000【解析】每个碱基对应一个脱氧核苷酸，含1个磷酸基，即1个磷原子。复制两次后形成4个DNA分子，8条单链。其中两条含32P，6条含31P，因而相对分子量减少

10、6000，4个DNA平均减少1500。故选A。,DNA结构与复制相关计算常用方法,练习：已知14N-DNA和15N-DNA的相对分子量分别为a和b。现让一杂合DNA分子（一条链为15N，一条链为14N）在含14N的培养基上连续繁殖两代，则其子代DNA的平均相对分子量为（）A.(3a+b)/4 B.(a+3b)/4C.(7a+b)/8 D.(a+7b)/8答案：C,三、公式法：,基于DNA的半保留复制，我们可以归纳出公式：X=m(2n-1)。其中，X代表DNA复制过程中需要游离的某脱氧核苷酸数，m代表亲DNA中该种脱氧核苷酸数，n表示复制次数。,例：某DNA分子共有a个碱基，其中含胞嘧啶m个，则该DNA分子复制3次，需要游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为（）A7(am)B8(am)C7(a/2m)D(2am),【解析】根据碱基互补配对原则可知该DNA分子中T的数量是(a-2m)/2，代入公式得C。练习：某DNA分子有碱基200对，已知腺嘌呤和胸腺嘧啶之和占碱基总数的60，则该DNA连续复制二次所需游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸分子数为（）A80 B160 C240 D320,C,