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文檔簡介
1、DNA結構與復制相關計算歸納第1頁,共22頁。例題:1、DNA的一條單鏈中(AG)/(TC)=0.4 ,該比例在其互補鏈中是多少?在整條鏈中呢?A1 G 1T 1 C1T2 C 2A 2 G2第2頁,共22頁。運用堿基互補配對原則,堿基計算規(guī)律:在雙鏈DNA分子中 AT, GC 嘌呤(AG)嘧啶(TC) 兩個不互補配對的堿基之和比值等于1, 即:(A+G)/(T+C)=(A+C)/(T+G)=1第3頁,共22頁。對比A1 G 1T 1 C1T2 C 2A 2 G2A1 T 1G 1 C1T2 A 2C 2 G2鏈:鏈:整個DNA:鏈:鏈:整個DNA:BB1第4頁,共22頁。例1:如下表示G:T
2、=1:2嗎?G2:T2=1:2嗎?G1:T1=1:2A:T:G:C=?A2:T2:G2:C2=?A1:T1:G1:C1=1:2:3:4G:C=?G2:C2=?G1:C1=2A=T嗎?A2=T2嗎?A1=T1問:在DNA的雙鏈中問:在DNA的另一單鏈中已知在DNA的一條單鏈中A1 T 1G 1 C1T2 A 2C 2 G2是是33771/212143不一定不一定第5頁,共22頁。例3:一個DNA分子中,G和C之和占全部堿基數(shù)的46,該DNA分子的一條單鏈中,A和G分別占該單鏈的28和22,則該DNA分子的另一條單鏈中,A和G占這一單鏈的百分比是多少?例2:一個雙鏈DNA分子中,A占10,問:C占
3、多少?答:AT10,CG(100%20%)/240%解析:GC46,則AT54%,若的A28%,G 22,則該鏈的T54%28%26%,C46%22%24%。根據(jù)堿基互補配對原則,DNA分子的另一條單鏈中,A和G占這一單鏈的百分比是26%和24%。A1 T 1G 1 C1T2 A 2C 2 G2答案:A26%,G24%第6頁,共22頁。例4:一個雙鏈DNA分子中含有G 40個,問:該DNA分子復制三次,共需從周圍的環(huán)境中吸收多少個G?例5:一個DNA分子中,共有100個堿基對,其中含有20個A,它在復制過程中,從周圍的環(huán)境中吸收了1200個G,問它共復制幾次?解析:復制三次共有238個DNA,
4、其中一個模板不需要從環(huán)境中吸收G,所以共有7個DNA是新合成的,因此從環(huán)境吸收的G407280個答案:280個解析:100個堿基對200個堿基,A20個,則CG(20040)/2801200/80=152n=(15+1),n=4答案:4次第7頁,共22頁。概括公式: 某DNA分子有A個堿基對,M個T,復制n次,需要C多少個? 原DNA分子中有C =AM 需要C = 2n(AM)(AM) =(2n1)(AM)第8頁,共22頁。例7:1個帶放射性15N的DNA分子,放在含有14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)79代,帶15N的DNA分子有幾個?占全部DNA的百分比是多少?解析:DNA復制為半保留復制,復制后產生子
5、代DNA的個數(shù)為2n個,n是復制的次數(shù)。P:F1:F2:F3:Fn:DNA個數(shù):2012122242382n答案:2個,占全部DNA的2/279,第9頁,共22頁。答:復制3代帶放射性的DNA = 2/23,復制3代帶放射性的“鏈”= 2/(232)復制3代帶14N的DNA分子1復制3代帶14N鏈(2322)/ (232) 復制N代帶放射性的DNA = 2/2N 復制N代帶放射性的“鏈”= 2/(2N2)= 1/2N復制N代帶14N的DNA分子1復制N代帶14N鏈(2N22)/ (2N2)例7:1個帶放射性15N的DNA分子,放在含有14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)3代,帶15N的DNA分子占全部DNA的
6、百分比是多少?帶15N的脫氧核苷酸鏈占全部DNA鏈的百分比是多少?含14N的DNA分子占全部DNA的百分比是多少?帶14N的脫氧核苷酸鏈占全部DNA鏈的百分比是多少?復制N次呢?第10頁,共22頁。例8:含14N的DNA分子相對分子質量為a,含15N的DNA分子相對分子質量為b,將含有15N的DNA分子放在含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng),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復制n次所得DNA分子量 = (2n-1)a+b/2n第11頁,共22頁。DNA復制計算公式將一個全部被15N標記的DNA分子(0代)轉移到
7、含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)N代1、DNA分子數(shù)子代DNA分子數(shù)=2n個含15N的DNA分子數(shù)=2個含14N的DNA分子數(shù)=2n個只含15N的DNA分子數(shù)=0個只含14N的DNA分子數(shù)=(2n-2)個第12頁,共22頁。DNA復制計算公式將一個全部被15N標記的DNA分子(0代)轉移到含14N的培養(yǎng)基中培養(yǎng)N代2、脫氧核苷酸鏈數(shù)子代DNA分子中脫氧核苷酸鏈數(shù)=2n+1條含15N的脫氧核苷酸鏈數(shù)=2條含14N的脫氧核苷酸鏈數(shù)=(2n+1-2)條第13頁,共22頁。DNA復制計算公式3、設親代DNA分子中含有某脫氧核苷酸a個,則經過n次復制,共需要消耗該種游離脫氧核苷酸a(2n-1)個。在第m次復制時,
8、共需消耗游離的該種脫氧核苷酸a2m-1個。第14頁,共22頁。DNA結構與復制相關計算常用方法一、特值法:先按照堿基比例假設DNA片段中堿基總數(shù)為100或200等整百數(shù),再根據(jù)堿基互補配對原則(AT,CG)圖解分析求解。第15頁,共22頁。DNA結構與復制相關計算常用方法例:一個DNA分子中,G和C之和占全部堿基數(shù)的46,又知在該DNA分子的一條鏈中,A和C分別占堿基數(shù)的28和22,則該DNA分子的另一條鏈中A和C分別占堿基數(shù)的( )。A28、22 B22、28 C23、27 D26、24【解析】假設DNA每條鏈的堿基數(shù)為100,依題意得:甲鏈: A=28, C=22,G+C=46, 甲中G=
9、24, T=100-28-46=26。則乙中A=26,C=24。故選D。第16頁,共22頁。DNA結構與復制相關計算常用方法練習:分析某生物的雙鏈DNA,發(fā)現(xiàn)腺嘌呤與胸腺嘧啶之和占全部堿基的64,其中一條鏈上的腺嘌呤占該鏈全部堿基的30,則對應鏈中腺嘌呤占整個DNA分子堿基的比例是()A17 B32 C34 D50答案:C第17頁,共22頁。DNA結構與復制相關計算常用方法二、首尾法:根據(jù)DNA復制的過程與特點可以知道:一DNA分子復制n次后,將得到2n個DNA分子,其中保留原來母鏈的DNA數(shù)目為2個。在處理與此相關的計算題過程中,我們只需要考慮開始和結尾的差異就可以順利求解,即首尾法。第18
10、頁,共22頁。DNA結構與復制相關計算常用方法例:假如一個DNA分子含有1000個堿基對(P元素只是32P),將這個DNA分子放在只含31P的脫氧核苷酸的培養(yǎng)液中讓其復制兩次,則子代DNA分子的相對分子量平均比原來( )。A.減少1500 B.增加1500 C. 增加1000 D.減少1000【解析】每個堿基對應一個脫氧核苷酸,含1個磷酸基,即1個磷原子。復制兩次后形成4個DNA分子,8條單鏈。其中兩條含32P,6條含31P,因而相對分子量減少6000,4個DNA平均減少1500。故選A。第19頁,共22頁。DNA結構與復制相關計算常用方法練習:已知14N-DNA和15N-DNA的相對分子量分別為a和b?,F(xiàn)讓一雜合DNA分子(一條鏈為15N,一條鏈為14N)在含14N的培養(yǎng)基上連續(xù)繁殖兩代,則其子代DNA的平均相對分子量為()A.(3a+b)/4 B.(a+3b)/4C.(7a+b)/8 D.(a+7b)/8答案:C第20頁,共22頁。三、公式法:基于DNA的半保留復制,我們可以歸納出公式:X=m(2n-1)。其中,X代表DNA復制過程中需要游離的某脫氧核苷酸數(shù),m代表親DNA中該種脫氧核苷酸數(shù),n表示復制次數(shù)。第21頁,共22頁。例:某DNA分子共有a個堿基,其中含胞嘧啶m個,則該DNA分子復制3次,需要游離的胸腺嘧啶脫氧核苷酸數(shù)為(
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