《2019-2020學(xué)年新教材高中生物 第3章 基因的本質(zhì) 素能提升課 DNA復(fù)制的有關(guān)計(jì)算教學(xué)案 新人教版必修第二冊(cè)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019-2020學(xué)年新教材高中生物 第3章 基因的本質(zhì) 素能提升課 DNA復(fù)制的有關(guān)計(jì)算教學(xué)案 新人教版必修第二冊(cè)（4頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、素能提升課 DNA復(fù)制的有關(guān)計(jì)算 [核心精要] DNA復(fù)制的有關(guān)計(jì)算 將含有 15N的DNA分子放在含有14N的培養(yǎng)基上培養(yǎng)，復(fù)制n次，則： (1)DNA分子數(shù) ①子代DNA分子數(shù)＝2n個(gè)。 ②含有親代DNA鏈的子代DNA分子數(shù)＝2個(gè)。 ③不含親代DNA鏈的子代DNA分子數(shù)＝(2n－2)個(gè)。 (2)脫氧核苷酸鏈數(shù) ①子代DNA分子中脫氧核苷酸鏈數(shù)＝2n＋1條。 ②親代DNA分子中脫氧核苷酸鏈數(shù)＝2條。 ③新合成的脫氧核苷酸鏈數(shù)＝(2n＋1－2)條。 (3)消耗的脫氧核苷酸數(shù)：若一親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個(gè)，經(jīng)過(guò)n次復(fù)制需要消耗該脫氧核苷酸m(2n－1)個(gè)；第n

2、次復(fù)制，消耗該脫氧核苷酸數(shù)為m·2n－1。 【方法技巧】　巧借模式圖解答與DNA復(fù)制有關(guān)問(wèn)題 學(xué)會(huì)畫(huà)DNA分子半保留復(fù)制圖解有助于理解DNA的相關(guān)計(jì)算規(guī)律，如下圖所示： 注意：開(kāi)始被15N標(biāo)記的DNA分子作為0代還是第1代決定了世代數(shù)與子代所占比例的計(jì)算。 [對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練] 1．某一個(gè)DNA分子中，A為200個(gè)，復(fù)制n次后，消耗周圍環(huán)境中含A的脫氧核苷酸3 000個(gè)，則該DNA分子已經(jīng)復(fù)制了幾次？(　　) A．4次　　　 B．3次 C．5次 D．6次 A　[利用DNA復(fù)制規(guī)律可知，經(jīng)過(guò)n次復(fù)制利用腺嘌呤脫氧核苷酸數(shù)目3 000＝(2n－1)·200，得n＝4。] 2．一個(gè)

3、被15N標(biāo)記的DNA分子，以含14N的4種脫氧核苷酸為原料，連續(xù)復(fù)制3次，則含15N的脫氧核苷酸鏈占全部脫氧核苷酸鏈的比例是 (　　) A．1/2 B．1/4 C．1/6 D．1/8 D　[DNA的復(fù)制方式為半保留復(fù)制，連續(xù)復(fù)制3次形成8個(gè)DNA分子，則含15N的脫氧核苷酸鏈只有2條，則其占全部脫氧核苷酸鏈的比例是2/16＝1/8，選項(xiàng)D正確。] 3．某個(gè)DNA片段由500對(duì)堿基組成，G＋C占?jí)A基總數(shù)的34%。若該DNA片段連續(xù)復(fù)制三次，第三次復(fù)制時(shí)，需游離的腺嘌呤脫氧核苷酸分子個(gè)數(shù)為(　　) A．1 155 B．1 320 C．2 310 D．2 640 B　[

4、由于G＋C占總數(shù)的34%，所以A＋T占66%，A與T各占33%，整個(gè)DNA片段中含有500對(duì)堿基，該DNA片段中腺嘌呤脫氧核苷酸分子個(gè)數(shù)為33%×1 000＝330個(gè)，在第三次復(fù)制時(shí)需新合成8條DNA單鏈，相當(dāng)于4個(gè)DNA分子，因此需要游離的腺嘌呤脫氧核苷酸分子個(gè)數(shù)為330×4＝1 320(個(gè))。] 4．已知某DNA分子含有500個(gè)堿基對(duì)，其中一條鏈上A∶C∶T∶G＝1∶2∶3∶4。該DNA分子連續(xù)復(fù)制數(shù)次后，消耗周圍環(huán)境中含G的脫氧核苷酸4 500個(gè)，則該DNA分子已經(jīng)復(fù)制了(　　) A．3次 B．4次 C．5次 D．6次 B　[先要計(jì)算一個(gè)DNA分子中含有G的數(shù)目，其中一條

5、鏈上G的數(shù)目＝500×4/(1＋2＋3＋4)＝200(個(gè))，則另一條鏈上G的數(shù)目＝500×2/(1＋2＋3＋4)＝100(個(gè))，所以DNA雙鏈上共有G 300個(gè)，n次復(fù)制結(jié)束后共消耗G的數(shù)目為4 500個(gè)，4 500/300＝15，即DNA分子增加15個(gè)，復(fù)制后DNA的數(shù)目是16＝24，則n＝4。] 5．用15N標(biāo)記含有100個(gè)堿基對(duì)的雙鏈DNA分子，其中有胞嘧啶60個(gè)，該DNA分子在含有14N的培養(yǎng)基中連續(xù)復(fù)制4次。其結(jié)果不可能是(　　) A．含有15N的DNA分子占1/8 B．復(fù)制過(guò)程中需要腺嘌呤脫氧核苷酸600個(gè) C．含有14N的DNA分子占7/8 D．復(fù)制結(jié)果共產(chǎn)生16個(gè)DN

6、A分子 C　[15N標(biāo)記的DNA分子在含14N的培養(yǎng)基中復(fù)制4次后，產(chǎn)生16個(gè)DNA分子，其中含15N的DNA分子有2個(gè)，占1/8，A、D項(xiàng)正確；經(jīng)計(jì)算，該DNA分子中A＝40個(gè)，則復(fù)制過(guò)程中需要腺嘌呤脫氧核苷酸15×40＝600(個(gè))，B項(xiàng)正確；含 14N的DNA分子有16個(gè)，占總數(shù)的100%，C項(xiàng)錯(cuò)誤。] 6．在氮源為14N和15N的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)的大腸桿菌，其DNA分子分別為14N—DNA(相對(duì)分子質(zhì)量為a)和15N—DNA(相對(duì)分子質(zhì)量為b)。將親代大腸桿菌轉(zhuǎn)移到含14N的培養(yǎng)基上，再連續(xù)繁殖兩代(Ⅰ和Ⅱ)，用某種離心方法分離得到的結(jié)果如下圖所示。下列對(duì)此實(shí)驗(yàn)的敘述不正確的是(　　)

7、 A．Ⅰ代細(xì)菌DNA分子中一條鏈?zhǔn)?4N，另一條鏈?zhǔn)?5N B．Ⅱ代細(xì)菌含15N的DNA分子占全部DNA分子的1/4 C．預(yù)計(jì)Ⅲ代細(xì)菌DNA分子的平均相對(duì)分子質(zhì)量為 D．上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明DNA分子的復(fù)制方式為半保留復(fù)制 B　[由題干和圖分析知，該實(shí)驗(yàn)證明了DNA分子的復(fù)制方式為半保留復(fù)制，Ⅱ代細(xì)菌含15N的DNA分子占全部DNA分子的1/2。] 7．某DNA含有3 000個(gè)堿基，腺嘌呤占35%。若該DNA分子以15N同位素標(biāo)記的游離脫氧核苷酸為原料復(fù)制3次，再將全部復(fù)制產(chǎn)物置于試管內(nèi)離心，進(jìn)行密度分層，得到結(jié)果如圖①所示；然后加入解旋酶再離心，得到結(jié)果如圖②所示。則下列有關(guān)

8、分析中正確的是(　　) A．X層中的DNA只有14N標(biāo)記，Y層中的DNA只有15N標(biāo)記 B．W層中含15N標(biāo)記的胞嘧啶3 150個(gè) C．W層與Z層的核苷酸數(shù)之比為1∶4 D．X層中含有的氫鍵數(shù)是Y層的3倍 B　[由于DNA復(fù)制是半保留復(fù)制，故X層為中帶，應(yīng)是含15N和14N的DNA；由于DNA分子復(fù)制3次，產(chǎn)生8個(gè)DNA，共16條鏈，故Z含有2條14N鏈，W含14條15N鏈。由于DNA含3 000個(gè)堿基，腺嘌呤占35%，所以胞嘧啶占15%，有3 000×15%＝450(個(gè))，所以W層中含15N標(biāo)記的胞嘧啶為450×14÷2＝3 150(個(gè))；W層與Z層的核苷酸數(shù)之比為14∶2＝7∶1

9、；X層含2個(gè)DNA分子，Y層含6個(gè)DNA分子，故X層氫鍵數(shù)為Y層的1/3。] 8．(2016·全國(guó)卷Ⅰ)在有關(guān)DNA分子的研究中，常用32P來(lái)標(biāo)記DNA分子。用α、β和γ表示ATP或dATP(d表示脫氧)上三個(gè)磷酸基團(tuán)所處的位置(A—Pα～Pβ～Pγ或dA—Pα～Pβ～Pγ)?；卮鹣铝袉?wèn)題： (1)某種酶可以催化ATP的一個(gè)磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移到DNA末端上，同時(shí)產(chǎn)生ADP。若要用該酶把32P標(biāo)記到DNA末端上，那么帶有32P的磷酸基團(tuán)應(yīng)在ATP的________(填“α”“β”或“γ”)位上。 (2)若用帶有32P的dATP作為DNA生物合成的原料，將32P標(biāo)記到新合成的DNA分子上，則帶有3

10、2P的磷酸基團(tuán)應(yīng)在dATP的________(填“α”“β”或“γ”)位上。 (3)將一個(gè)某種噬菌體DNA分子的兩條鏈用32P進(jìn)行標(biāo)記，并使其感染大腸桿菌，在不含有32P的培養(yǎng)基中培養(yǎng)一段時(shí)間。若得到的所有噬菌體雙鏈DNA分子都裝配成噬菌體(n個(gè))并釋放，則其中含有32P的噬菌體所占比例為2/n，原因是_____________________________________。 [解析]　(1)根據(jù)題干信息可知，該酶能將ATP水解成ADP和磷酸基團(tuán)(即Pγ)，同時(shí)將Pγ基團(tuán)轉(zhuǎn)移到DNA末端上。因此需用32P標(biāo)記到ATP的γ位上。(2)DNA生物合成的原料為脫氧核苷酸。將dATP兩個(gè)高能磷酸鍵都水解后產(chǎn)物為dA—Pα(腺嘌呤脫氧核苷酸)，為合成DNA的原料，因此需用32P標(biāo)記到dATP的α位上。(3)一個(gè)含有32P標(biāo)記的噬菌體雙鏈DNA分子經(jīng)半保留復(fù)制后，標(biāo)記的兩條單鏈只能分配到兩個(gè)噬菌體的雙鏈DNA分子中，因此在得到的n個(gè)噬菌體中只有2個(gè)帶有標(biāo)記。 [答案]　(1)γ　(2)α　(3)一個(gè)含有32P標(biāo)記的噬菌體雙鏈DNA分子經(jīng)半保留復(fù)制后，標(biāo)記的兩條單鏈只能分配到兩個(gè)噬菌體的雙鏈DNA分子中，因此在得到的n個(gè)噬菌體中只有2個(gè)帶有標(biāo)記 - 4 -