DNA分子相关计算省名师优质课赛课获奖课件市赛课一等奖课件.ppt

DNA结构与复制相关计算归纳第1页例题：例题：例题：例题：1 1、DNADNA一条单链中（一条单链中（一条单链中（一条单链中（A AGG）/（T TC C）=0.4=0.4，该百，该百，该百，该百分比在其互补链中是多少？在整条链中呢？分比在其互补链中是多少？在整条链中呢？分比在其互补链中是多少？在整条链中呢？分比在其互补链中是多少？在整条链中呢？A1 G 1T 1 C1T2 C 2A 2 G2第2页利用碱基互补配对标准，碱基计算规律：利用碱基互补配对标准，碱基计算规律：利用碱基互补配对标准，碱基计算规律：利用碱基互补配对标准，碱基计算规律：在双链在双链在双链在双链DNADNADNADNA分子中分子中分子中分子中 A AT T，G GC C 嘌呤嘌呤嘌呤嘌呤（A AGG）嘧啶嘧啶嘧啶嘧啶（T TC C）两个不互补配正确碱基之和比值等于两个不互补配正确碱基之和比值等于两个不互补配正确碱基之和比值等于两个不互补配正确碱基之和比值等于1 1 1 1，即：即：即：即：(A+G)/(T+C)=(A+C)/(T+G)=1(A+G)/(T+C)=(A+C)/(T+G)=1第3页对比对比A1 G 1T 1 C1T2 C 2A 2 G2A1 T 1G 1 C1T2 A 2C 2 G2链：链：链：链：整个整个DNA：链：链：链：链：整个整个DNA：BB1第4页例例例例1 1：以下表示：以下表示：以下表示：以下表示G:T=1:2吗吗？G2:T2=1:2吗吗？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吗吗？A2=T2吗吗？A1=T1问问：在：在DNA双双链链中中问问：在：在DNA另另一一单链单链中中已知在已知在DNA一一条条单链单链中中A1 T 1G 1 C1T2 A 2C 2 G2是是是是3 3 7 71/212 1 4 3不一定不一定不一定不一定第5页例例例例3 3：一个：一个：一个：一个DNADNA分子中，分子中，分子中，分子中，GG和和和和C C之和占全部碱基数之和占全部碱基数之和占全部碱基数之和占全部碱基数4646，该该该该DNADNA分子一条单链中，分子一条单链中，分子一条单链中，分子一条单链中，A A和和和和GG分别占该单链分别占该单链分别占该单链分别占该单链2828和和和和2222，则该，则该，则该，则该DNADNA分子另一条单链中，分子另一条单链中，分子另一条单链中，分子另一条单链中，A A和和和和GG占这一单链百占这一单链百占这一单链百占这一单链百分比是多少？分比是多少？分比是多少？分比是多少？例例例例2 2：一个双链：一个双链：一个双链：一个双链DNADNA分子中，分子中，分子中，分子中，A A占占占占1010，问：，问：，问：，问：C C占多少？占多少？占多少？占多少？答：答：答：答：A AT T1010，C CGG（100%100%20%20%）/2/240%40%解析：解析：解析：解析：GGC C4646，则，则，则，则A AT T54%54%，若，若，若，若 A A28%28%，GG2222，则该链，则该链，则该链，则该链T T54%54%28%28%26%26%，C C46%46%22%22%24%24%。依据碱基互补配对标准，。依据碱基互补配对标准，。依据碱基互补配对标准，。依据碱基互补配对标准，DNADNA分分分分子另一条单链中，子另一条单链中，子另一条单链中，子另一条单链中，A A和和和和GG占这一单链百分比是占这一单链百分比是占这一单链百分比是占这一单链百分比是26%26%和和和和24%24%。A A1 1 T T 1 1GG 1 1 C C1 1T T2 2 A A 2 2C C 2 2 GG2 2答案：答案：答案：答案：A A26%26%，GG24%24%第6页例例例例4 4：一个双链：一个双链：一个双链：一个双链DNADNA分子中含有分子中含有分子中含有分子中含有G40G40个，问：该个，问：该个，问：该个，问：该DNADNA分分分分子复制三次，共需从周围环境中吸收多少个子复制三次，共需从周围环境中吸收多少个子复制三次，共需从周围环境中吸收多少个子复制三次，共需从周围环境中吸收多少个GG？例例例例5 5：一个：一个：一个：一个DNADNA分子中，共有分子中，共有分子中，共有分子中，共有100100个碱基对，其中含有个碱基对，其中含有个碱基对，其中含有个碱基对，其中含有2020个个个个A A，它在复制过程中，从周围环境中吸收了，它在复制过程中，从周围环境中吸收了，它在复制过程中，从周围环境中吸收了，它在复制过程中，从周围环境中吸收了12001200个个个个GG，问它共复制几次？问它共复制几次？问它共复制几次？问它共复制几次？解析：复制三次共有解析：复制三次共有解析：复制三次共有解析：复制三次共有2 23 38 8个个个个DNADNA，其中一个模板不需，其中一个模板不需，其中一个模板不需，其中一个模板不需要从环境中吸收要从环境中吸收要从环境中吸收要从环境中吸收GG，所以共有，所以共有，所以共有，所以共有7 7个个个个DNADNA是新合成，所以从是新合成，所以从是新合成，所以从是新合成，所以从环境吸收环境吸收环境吸收环境吸收GG407407280280个个个个答案：答案：答案：答案：280280个个个个解析：解析：解析：解析：100100个碱基对个碱基对个碱基对个碱基对200200个碱基，个碱基，个碱基，个碱基，A A2020个，则个，则个，则个，则C CGG（2002004040）/2/280801200/80=151200/80=152 2n n=(15+1)=(15+1)，n=4n=4答案：答案：答案：答案：4 4次次次次第7页概括公式：概括公式：某某DNA分子有分子有A个碱基对，个碱基对，M个个T，复制，复制n次，需要次，需要C多少个？多少个？原原DNA分子中有分子中有C=AM需要需要C=2n（AM）（AM）=（2n1）（）（AM）第8页例例例例7 7：1 1个带放射性个带放射性个带放射性个带放射性1515NDNANDNA分子，放在含有分子，放在含有分子，放在含有分子，放在含有1414N N培养基中培养基中培养基中培养基中培养培养培养培养7979代，带代，带代，带代，带1515NDNANDNA分子有几个？占全部分子有几个？占全部分子有几个？占全部分子有几个？占全部DNADNA百分比百分比百分比百分比是多少？是多少？是多少？是多少？解析：解析：解析：解析：DNADNA复制为半保留复制，复制后产生子代复制为半保留复制，复制后产生子代复制为半保留复制，复制后产生子代复制为半保留复制，复制后产生子代DNADNA个个个个数为数为数为数为2 2n n个，个，个，个，n n是复制次数。是复制次数。是复制次数。是复制次数。P P：F F1 1：F F2 2：F F3 3：F Fn n：DNADNA个数：个数：个数：个数：2 20 01 12 21 12 22 22 24 42 23 38 82 2n n答案：答案：答案：答案：2 2个个个个,占全部占全部占全部占全部DNA2/2DNA2/27979，第9页答：复制答：复制答：复制答：复制3 3代带放射性代带放射性代带放射性代带放射性DNA=2/2DNA=2/23 3，复制复制复制复制3 3代带放射性代带放射性代带放射性代带放射性“链链链链”=2/”=2/（2 23 322）复制复制复制复制3 3代带代带代带代带1414NDNANDNA分子分子分子分子1 1复制复制复制复制3 3代带代带代带代带1414N N链（链（链（链（2 23 3222 2）/（2 23 322）复制复制复制复制N N代带放射性代带放射性代带放射性代带放射性DNA=2/2DNA=2/2N N复制复制复制复制N N代带放射性代带放射性代带放射性代带放射性“链链链链”=2/”=2/（2N22N2）=1/2=1/2N N复制复制复制复制N N代带代带代带代带1414NDNANDNA分子分子分子分子1 1复制复制复制复制N N代带代带代带代带1414N N链（链（链（链（2 2N N222 2）/（2 2N N22）例例例例7 7：1 1个带放射性个带放射性个带放射性个带放射性1515NDNANDNA分子，放在含有分子，放在含有分子，放在含有分子，放在含有1414N N培养基中培养基中培养基中培养基中培养培养培养培养3 3代，带代，带代，带代，带1515NDNANDNA分子占全部分子占全部分子占全部分子占全部DNADNA百分比是多少？带百分比是多少？带百分比是多少？带百分比是多少？带1515N N脱氧核苷酸链占全部脱氧核苷酸链占全部脱氧核苷酸链占全部脱氧核苷酸链占全部DNADNA链百分比是多少？含链百分比是多少？含链百分比是多少？含链百分比是多少？含1414NDNANDNA分子占全部分子占全部分子占全部分子占全部DNADNA百分比是多少？带百分比是多少？带百分比是多少？带百分比是多少？带1414N N脱氧核脱氧核脱氧核脱氧核苷酸链占全部苷酸链占全部苷酸链占全部苷酸链占全部DNADNA链百分比是多少？复制链百分比是多少？复制链百分比是多少？复制链百分比是多少？复制N N次呢？次呢？次呢？次呢？第10页例例例例8 8：含：含：含：含1414NDNANDNA分子相对分子质量为分子相对分子质量为分子相对分子质量为分子相对分子质量为a a，含，含，含，含1515NDNANDNA分子分子分子分子相对分子质量为相对分子质量为相对分子质量为相对分子质量为b b，将含有，将含有，将含有，将含有1515NDNANDNA分子放在含分子放在含分子放在含分子放在含1414N N培养培养培养培养基中培养，子一代分子量？子二代分子量？第三代分子基中培养，子一代分子量？子二代分子量？第三代分子基中培养，子一代分子量？子二代分子量？第三代分子基中培养，子一代分子量？子二代分子量？第三代分子量？量？量？量？答：子一代（答：子一代（答：子一代（答：子一代（a+ba+b）/2/2子二代分子量子二代分子量子二代分子量子二代分子量=（3a+b3a+b）/4/4第三代分子量第三代分子量第三代分子量第三代分子量=（7a+b7a+b）/8/8复制复制复制复制n n次所得次所得次所得次所得DNADNA分子量分子量分子量分子量=（2 2n n-1-1）a+b/2a+b/2n n第11页DNA复制计算公式将一个全部被15N标识DNA分子（0代）转移到含14N培养基中培养N代1、DNA分子数子代DNA分子数=2n个含15NDNA分子数=2个含14NDNA分子数=2n个只含15NDNA分子数=0个只含14NDNA分子数=（2n-2）个第12页DNA复制计算公式将一个全部被15N标识DNA分子（0代）转移到含14N培养基中培养N代2、脱氧核苷酸链数子代DNA分子中脱氧核苷酸链数=2n+1条含15N脱氧核苷酸链数=2条含14N脱氧核苷酸链数=（2n+1-2）条第13页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，共需消耗游离该种脱氧核苷酸a2m-1个。第14页DNA结构与复制相关计算惯用方法一、特值法：先按照碱基百分比假设DNA片段中碱基总数为100或200等整百数，再依据碱基互补配对标准（AT，CG）图解分析求解。第15页DNA结构与复制相关计算惯用方法例：一个DNA分子中，G和C之和占全部碱基数46，又知在该DNA分子一条链中，A和C分别占碱基数28和22，则该DNA分子另一条链中A和C分别占碱基数（）。A28、22B22、28C23、27D26、24【解析】假设DNA每条链碱基数为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。第16页DNA结构与复制相关计算惯用方法练习：分析某生物双链DNA，发觉腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基64，其中一条链上腺嘌呤占该链全部碱基30，则对应链中腺嘌呤占整个DNA分子碱基百分比是（）A17B32C34D50答案：C第17页DNA结构与复制相关计算惯用方法二、首尾法：依据DNA复制过程与特点能够知道：一DNA分子复制n次后，将得到2n个DNA分子，其中保留原来母链DNA数目为2个。在处理与此相关计算题过程中，我们只需要考虑开始和结尾差异就能够顺利求解，即首尾法。第18页DNA结构与复制相关计算惯用方法例：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脱氧核苷酸培养液中让其复制两次,则子代DNA分子相对分子量平均比原来()。A.降低1500B.增加1500C.增加1000D.降低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，因而相对分子量降低6000，4个DNA平均降低1500。故选A。第19页DNA结构与复制相关计算惯用方法练习：已知14N-DNA和15N-DNA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培养基上连续繁殖两代，则其子代DNA平均相对分子量为（）A.(3a+b)/4B.(a+3b)/4C.(7a+b)/8D.(a+7b)/8答案：C第20页三、公式法：基于DNA半保留复制，我们能够归纳出公式：X=m(2n-1)。其中，X代表DNA复制过程中需要游离某脱氧核苷酸数，m代表亲DNA中该种脱氧核苷酸数，n表示复制次数。第21页例：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，需要游离胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为（）A7(am)B8(am)C7(a/2m)D(2am)【解析】依据碱基互补配对标准可知该DNA分子中T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60，则该DNA连续复制二次所需游离鸟嘌呤脱氧核苷酸分子数为（）A80B160C240D320C第22页