一轮复习遗传的分子基础之DNA结构、复制和表达的计算汇总含密码子内容

16-18讲遗传的分子基础补充资料（相关计算汇总及密码子）11.23

一、DNA结构、复制及基因表达的相关计算

1、关于DNA分子中碱基的计算

基本原理：双链DNA分子中，A=T，G=C，A+T+G+C=1（100%）

基本关系：①嘌呤数=嘧啶数=碱基总数的；

②互补的两个碱基之和在单、双链中所占的比例；

③一条链中的两个不互补碱基之和的比值与另一条链中的这一比值互为。应用1：分析一个DNA分子时，其中一条链上(A+C)/(G+T)=0.4，那么它的另一条链和整个DNA分子中(A+C)/(G+T)的比例分别是______、______。

应用2：某噬菌体的DNA为单链，碱基比例是A:T:C:G=1:2:3:4，当它感染宿主细胞时，能形成杂合双链DNA分子，则杂合双链DNA分子上A:T:C:G=______________ 2、关于DNA复制的计算

基本原理：半保留复制，即１个亲代DNA分子复制后，复制合成的两个子代DNA分子中，各有一条链来亲代DNA的母链，一条是新合成的子链。

如1个DNA被15N标记，然后在14N的培养液中复制n次，请

在右侧空白处画出复制两次的模式图，并完成下列填空：

①复制ｎ次，子代DNA分子总数为，总DNA链数为，其中含有15N的DNA有___个，含15N的DNA单链有____条，含14N的DNA有____个，只含15N的DNA有____个，只含14N的DNA有______个。

②若该DNA分子中某碱基有m个，则复制n次，共需要游离的该碱基___________个，第n次复制，需要游离的该碱基_______个。

应用：某DNA分子含A腺嘌呤200个，该DNA复制数次后，消耗了培养液中3000个腺嘌呤脱氧核苷酸，则该DNA分子已经复制了____次。

3、基因表达（转录和翻译中相关数量计算）

基本原理：基因中碱基数与mRNA中碱基数的关系：转录时，是以基因的一条链作为模板进行转录，转录成的RNA一般为单链，因此基因是双链，RNA是单链，则基因的碱基数是RNA碱基数的两倍，只知整个基因中四种碱基的数量，不能推出RNA中各种碱基数量；mRNA中碱基数与合成蛋白质或多肽中的氨基酸数的关系：翻译过程中，信使RNA中每3个碱基(一个密码子)决定

一个氨基酸，所以信使RNA碱基总数至少

(含有终止密码子，不编码氨基酸)是经翻译

合成的蛋白质分子中的氨基酸数目3倍。

基本关系：①蛋白质中氨基酸数目=需要的

tRNA数量=mRNA中编码氨基酸密码子数=1/3mRNA碱基数=1/6DNA或基因中的碱基数（已知氨基酸数，求碱基数，可出现最少“两字”，由碱基数求氨基酸数，可出现“最多”两字；tRNA种类数与编码氨基酸数的密码子数相同，终止密码子没有对应的tRNA）②蛋白质中氨基酸的数目=肽键数+肽链数（肽键数=脱去的水分子数）

应用：合成一条含1000个氨基酸的多肽链，需要转运RNA的个数、信使RNA上的碱基数和双链DNA上的碱基对数至少依次是________、_________、_________。

4、遗传信息多样性：某双链DNA或基因含有2000个碱基，则其碱基序列有__种。

5、DNA半保留复制与细胞分裂中染色体的关系：

①真核细胞中，体细胞中或没有发生复制的细胞中，一条染色体上含有___个DNA分子，复制后且着丝粒分裂前，则一条染色体上含有___个DNA分子。

②若某二倍体植物(2n=16)的一个分生区细胞的核DNA均用15N标记，然后置于含14N 的培养液中培养，则该细胞连续有丝分裂两次，产生的4个细胞中，含有15N的染色体数可能是______条；若将第一次有丝分裂产生的子细胞置于含15N的培养液中再分裂一次，则处于后期的细胞中含有14N的染色体比例是____；若该植物的精原细胞置于含14N的培养液中进行减数分裂，产生子细胞中，含15N的染色体比例为______。答案：一、①一半②相等③倒数 1、应用1: 2.5 1 应用2: 3:3:7:7

2、① 2n 2×2n 2 2 2n 0 0 2n-2 ②(2n-1)×m 2n-1×m 应用:4

3、应用：1000 3000 3000

4、41000

5、1 2 0-16 1/2 100%

二、关于密码子与反密码子

密码子：mRNA上每相邻三个碱基决定一个氨基酸，这样的三个碱基叫作1个密码子反密码子：三叶草型的tRNA一端携带氨基酸，另一端有三个相邻碱基，与mRNA上的密码子互补配对，这样的三个相邻碱基叫作反密码子。

密码子的特性及意义:

1、通用性：所有生物共用一

套遗传密码，说明不同生物之

间存在亲缘关系，体现了生命

的统一性;

2、简并性：除色氨酸和甲硫氨

酸外，其他氨基酸的密码子均多于1个，

每个密码子只对应1种氨基酸，简并性

可使突变的有害影响减到最小，提高了密码子翻译的容错性,可以保证翻译的速度；密码子总共有64个，61个可编码氨基酸(特殊情况下，可有62个)，1个起始密码子AUG，该密码子编码甲硫氨酸（原核生物GUG也可作起始密码子，同样编码甲硫氨酸），３个终止密码子（特殊情况下UGA编码晒代半胱氨酸），转运RNA种类与编码氨基酸的密码子对应，编码氨基酸的密码子有61种，转运RNA就有61种。

3、阅读连续性：无论是正常碱基序列还是替换、缺失或增添后的碱基序列，均是从起始密码子开始阅读，并且以连续3个碱基(1个密码子)为单位（注：每个碱基均只能读一次）进行阅读，直至碰到终止密码子为止;（核糖体读取密码子的顺序5'→3'）三、请用一句话叙述脱氧核苷酸与基因(或DNA)、基因与DNA、DNA与染色体的关系！

A C G T T

G

C

A

A腺嘌呤

G鸟嘌呤

C胞嘧啶

T胸腺嘧啶