DNA復(fù)制及相關(guān)計(jì)算

1、DNA復(fù)制及相關(guān)計(jì)算復(fù)制及相關(guān)計(jì)算 【知識(shí)拓展】【知識(shí)拓展】 一、一、 DNA分子的結(jié)構(gòu)分子的結(jié)構(gòu) 1基本元素組成：基本元素組成：C、H、O、N、P五種元素。五種元素。 2基本組成單位：基本組成單位：4種脫氧核苷酸，每個(gè)脫氧核苷酸由種脫氧核苷酸，每個(gè)脫氧核苷酸由3種小分種小分 子化合物構(gòu)成，如下圖所示。子化合物構(gòu)成，如下圖所示。 3由多個(gè)脫氧核苷酸分子聚合形成脫氧核苷酸長鏈。由多個(gè)脫氧核苷酸分子聚合形成脫氧核苷酸長鏈。 4配對(duì)的堿基，配對(duì)的堿基，A與與T之間形成之間形成2個(gè)氫鍵，個(gè)氫鍵，G與與C之間形成之間形成3個(gè)氫個(gè)氫 鍵，鍵，CG對(duì)在對(duì)在DNA中所占的比例越大，其分子結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定。中所占的比

2、例越大，其分子結(jié)構(gòu)越穩(wěn)定。 二、二、 堿基互補(bǔ)配對(duì)原則及其推論堿基互補(bǔ)配對(duì)原則及其推論 根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則可知：根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則可知：A1T2 、T1A2 、C1G2 、G1 C2 1在在DNA雙鏈中：雙鏈中：AT、GC 推導(dǎo)過程：根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則推導(dǎo)過程：根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則A1A2T2T1，即，即AT； 同理可知，同理可知，GC 2在在DNA雙鏈中：兩個(gè)不互補(bǔ)配對(duì)的堿基之和相等，且等于堿雙鏈中：兩個(gè)不互補(bǔ)配對(duì)的堿基之和相等，且等于堿 基總數(shù)的一半，即基總數(shù)的一半，即 AGCT1/2(AGCT) ACGT1/2(AGCT) 3在在DNA雙鏈中還存在如下的等式關(guān)系：雙鏈中還存在如下的

3、等式關(guān)系： 【典例精析】【典例精析】 【例【例1】分析某生物的雙鏈】分析某生物的雙鏈DNA，發(fā)現(xiàn)腺嘌呤與胸腺嘧啶之和占，發(fā)現(xiàn)腺嘌呤與胸腺嘧啶之和占 全部堿基的全部堿基的64%，其中一條鏈上的腺嘌呤占該鏈全部堿基的，其中一條鏈上的腺嘌呤占該鏈全部堿基的30%， 則另一條鏈中腺嘌呤占整個(gè)則另一條鏈中腺嘌呤占整個(gè)DNA分子堿基的比例是分子堿基的比例是( ) A17% B32% C34%D50% A 【知識(shí)拓展】【知識(shí)拓展】 一、一、DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù) 1方法：同位素示蹤技術(shù)及密度梯度離心法。方法：同位素示蹤技術(shù)及密度梯度離心法。 2實(shí)驗(yàn)過程：以含實(shí)驗(yàn)過程：以含15N的培養(yǎng)

4、液來培養(yǎng)大腸桿菌，讓大腸桿菌繁的培養(yǎng)液來培養(yǎng)大腸桿菌，讓大腸桿菌繁 殖幾代，再將大腸桿菌轉(zhuǎn)移到殖幾代，再將大腸桿菌轉(zhuǎn)移到14N的普通培養(yǎng)液中。然后，在不的普通培養(yǎng)液中。然后，在不 同時(shí)刻收集大腸桿菌并提取同時(shí)刻收集大腸桿菌并提取DNA，進(jìn)行密度梯度離心，記錄不，進(jìn)行密度梯度離心，記錄不 同質(zhì)量的同質(zhì)量的DNA在離心管中的位置及比例。在離心管中的位置及比例。 3.結(jié)論：結(jié)論：DNA分子復(fù)制為半保留復(fù)制。分子復(fù)制為半保留復(fù)制。 二、二、DNA復(fù)制相關(guān)的計(jì)算復(fù)制相關(guān)的計(jì)算 相關(guān)公式：一個(gè)相關(guān)公式：一個(gè)DNA連續(xù)復(fù)制連續(xù)復(fù)制n次后，根據(jù)半保留復(fù)制和堿基互次后，根據(jù)半保留復(fù)制和堿基互 補(bǔ)配對(duì)原則可知：補(bǔ)

5、配對(duì)原則可知： 公式應(yīng)用：公式應(yīng)用： 115N標(biāo)記標(biāo)記DNA的細(xì)菌，在的細(xì)菌，在14N培養(yǎng)基中連續(xù)分裂三次，子代培養(yǎng)基中連續(xù)分裂三次，子代 DNA中含中含14N鏈與鏈與15N鏈的比例是多少？鏈的比例是多少？ DNA分子數(shù)分子數(shù)2n; 脫氧核苷酸鏈數(shù)脫氧核苷酸鏈數(shù)2n 1； ； 母鏈數(shù)母鏈數(shù)2； 子鏈數(shù)子鏈數(shù)2n 1 2。 設(shè)親代設(shè)親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸分子含有某種脫氧核苷酸m個(gè)，則：個(gè)，則： 1經(jīng)過經(jīng)過n次復(fù)制，共需消耗游離的該脫氧核苷酸次復(fù)制，共需消耗游離的該脫氧核苷酸m(2n1)個(gè)；個(gè)； 2在第在第n次復(fù)制時(shí)，需消耗游離的該脫氧核苷酸次復(fù)制時(shí)，需消耗游離的該脫氧核苷酸m2n 1個(gè)

6、。 個(gè)。 2、已知某已知某DNA分子共含有分子共含有1000個(gè)堿基對(duì)，其中一條鏈上個(gè)堿基對(duì)，其中一條鏈上 A G T C1 2 3 4。該。該DNA分子連續(xù)復(fù)制分子連續(xù)復(fù)制2次，共需要次，共需要 鳥嘌呤脫氧核苷酸分子數(shù)是鳥嘌呤脫氧核苷酸分子數(shù)是( ) A600個(gè)個(gè) B900個(gè)個(gè) C1200個(gè)個(gè) D1800個(gè)個(gè) D 1下面關(guān)于下面關(guān)于DNA分子結(jié)構(gòu)的敘述中，錯(cuò)誤的是分子結(jié)構(gòu)的敘述中，錯(cuò)誤的是( ) A每個(gè)每個(gè)DNA分子中都含有四種脫氧核苷酸分子中都含有四種脫氧核苷酸 B每個(gè)每個(gè)DNA分子中，堿基數(shù)磷酸數(shù)脫氧核苷酸數(shù)分子中，堿基數(shù)磷酸數(shù)脫氧核苷酸數(shù) 脫氧脫氧 核糖數(shù)核糖數(shù) C雙鏈雙鏈DNA分子中的

7、任一段，若含有分子中的任一段，若含有40個(gè)腺嘌呤，就一定會(huì)個(gè)腺嘌呤，就一定會(huì) 同時(shí)含有同時(shí)含有40個(gè)胸腺嘧啶個(gè)胸腺嘧啶 D每個(gè)脫氧核糖上均連著一個(gè)磷酸和一個(gè)堿基每個(gè)脫氧核糖上均連著一個(gè)磷酸和一個(gè)堿基 D 2一個(gè)一個(gè)DNA分子中，分子中，G和和C之和占全部堿基數(shù)的之和占全部堿基數(shù)的46%，又知在該，又知在該 DNA分子的一條鏈中，分子的一條鏈中，A和和C分別占該鏈堿基數(shù)的分別占該鏈堿基數(shù)的28%和和22%， 則該則該DNA分子的互補(bǔ)鏈中，分子的互補(bǔ)鏈中，A和和C分別占該鏈堿基數(shù)的分別占該鏈堿基數(shù)的 ( ) A28%、22% B22%、28% C23%、27% D26%、24% D 3(2011安

8、徽安徽)甲、乙圖示真核細(xì)胞內(nèi)兩種物質(zhì)的合成過程，下列甲、乙圖示真核細(xì)胞內(nèi)兩種物質(zhì)的合成過程，下列 敘述正確的是敘述正確的是( ) A甲、乙所示過程通過半保留方式進(jìn)行，合成的產(chǎn)物是雙鏈核甲、乙所示過程通過半保留方式進(jìn)行，合成的產(chǎn)物是雙鏈核 酸分子酸分子 B甲所示過程在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行，乙在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行甲所示過程在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行，乙在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行 CDNA分子解旋時(shí)，甲所示過程不需要解旋酶，乙需要解旋酶分子解旋時(shí)，甲所示過程不需要解旋酶，乙需要解旋酶 D一個(gè)細(xì)胞周期中，甲所示過程在每個(gè)起點(diǎn)只起始一次，乙可一個(gè)細(xì)胞周期中，甲所示過程在每個(gè)起點(diǎn)只起始一次，乙可 起始多次起始多次 D 4有一對(duì)氫鍵連接

9、的脫氧核苷酸，已查明它的結(jié)構(gòu)有一個(gè)腺嘌有一對(duì)氫鍵連接的脫氧核苷酸，已查明它的結(jié)構(gòu)有一個(gè)腺嘌 呤，則它的其他組成應(yīng)是呤，則它的其他組成應(yīng)是( ) A3個(gè)磷酸、個(gè)磷酸、3個(gè)脫氧核糖和個(gè)脫氧核糖和1個(gè)胸腺嘧啶個(gè)胸腺嘧啶 B2個(gè)磷酸、個(gè)磷酸、2個(gè)脫氧核糖和個(gè)脫氧核糖和1個(gè)胞嘧啶個(gè)胞嘧啶 C2個(gè)磷酸、個(gè)磷酸、2個(gè)脫氧核糖和個(gè)脫氧核糖和1個(gè)胸腺嘧啶個(gè)胸腺嘧啶 D2個(gè)磷酸、個(gè)磷酸、2個(gè)脫氧核糖和個(gè)脫氧核糖和1個(gè)尿嘧啶個(gè)尿嘧啶 C 5某生物核酸的堿基組成中，嘌呤堿基占某生物核酸的堿基組成中，嘌呤堿基占52%，嘧啶堿基占，嘧啶堿基占 48%，此生物一定不是，此生物一定不是 ( ) A噬菌體噬菌體 B大腸桿菌大腸

10、桿菌 C青霉菌青霉菌 D人人 A 6如果將含有如果將含有1對(duì)同源染色體的精原細(xì)胞的對(duì)同源染色體的精原細(xì)胞的2個(gè)個(gè)DNA分子都用分子都用15N 標(biāo)記，并只供給精原細(xì)胞含標(biāo)記，并只供給精原細(xì)胞含14N的原料，該細(xì)胞進(jìn)行的原料，該細(xì)胞進(jìn)行1次有絲分裂次有絲分裂 后再減數(shù)分裂后再減數(shù)分裂1次，產(chǎn)生的次，產(chǎn)生的8個(gè)精細(xì)胞中個(gè)精細(xì)胞中(無交叉互換現(xiàn)象無交叉互換現(xiàn)象)，含，含15N、 14N標(biāo)記的 標(biāo)記的DNA分子的精子所占的比例依次是分子的精子所占的比例依次是( ) A50%100% B25%50% C25%100% D50%50% A 7如下圖所示，將大腸桿菌放在含有同位素如下圖所示，將大腸桿菌放在含有

11、同位素15N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)的培養(yǎng)基中培養(yǎng) 若干代后，細(xì)菌若干代后，細(xì)菌DNA所有的氮均為所有的氮均為15N，它比，它比14N分子密度大。然分子密度大。然 后將后將DNA被被15N標(biāo)記的大腸桿菌再移到標(biāo)記的大腸桿菌再移到14N培養(yǎng)基中培養(yǎng)，每隔培養(yǎng)基中培養(yǎng)，每隔 4h(相當(dāng)于分裂繁殖一代的時(shí)間相當(dāng)于分裂繁殖一代的時(shí)間)取樣一次，測定其不同世代細(xì)菌取樣一次，測定其不同世代細(xì)菌 DNA的密度。的密度。DNA復(fù)制的密度梯度離心實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所示。請(qǐng)復(fù)制的密度梯度離心實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖所示。請(qǐng) 分析回答：分析回答： (1)中帶含有的氮元素是中帶含有的氮元素是 。 (2)如果測定第四代如果測定第四代DNA(復(fù)制復(fù)制4次次)分子密度，分子密度，15N 標(biāo)記的比例表示為標(biāo)記的比例表示為 。 (3)如果將第一代如果將第一代(全中全中