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
2022届高三一轮复习生物:专题十六DNA的结构与复制知识总结
DNA的结构与复制一、DNA的结构1、DNA的化学组成全称:脱氧核糖核酸元素组成:C、H、O、N、P。
组成物质:磷酸、脱氧核糖、含氮碱基(A/ T /C /G 4种)。
基本单位(单体):4种脱氧(核糖)核苷酸2、DNA分子的空间结构(1)双螺旋结构的创建者:沃森和克里克。
(2)DNA分子的双螺旋结构结构特点:①DNA是由两条单链组成的,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。
②DNA中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架;碱基排列在内侧。
③两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且碱基配对具有一定的规律:A一定与T配对;G一定与C配对。
碱基之间的这种一一对应的关系,叫作碱基互补配对原则。
(3)易错点:①一条DNA单链中,相邻的两个碱基之间通过脱氧核糖一磷酸一脱氧核糖连接。
②双链DNA分子中相邻的2个碱基之间通过氢键相连接。
③G、C碱基含量越高,DNA分子的稳性更强(氢键多)。
④每条脱氧核苷酸链上都只有1个游离的磷酸基团,因此DNA分子中含有2个游离的磷酸基团。
⑤DNA分子中,1个脱氧核糖与2个或1个磷酸基团相连。
⑥氢键的断裂需要DNA解旋酶、RNA聚合酶或高温的作用,而氢键的形成不需要酶的催化。
⑦磷酸二酯键可以被限制酶或DNA酶切断,可以用DNA连接酶或DNA聚合酶连接。
(4)DNA分子的结构特性a、稳定性:两条单链,磷酸和脱氧核糖交替连接的方式不变,碱基互补配对的方式不变。
b、多样性:DNA分子中碱基对排列顺序多种多样,n个碱基对的排列顺序最多为4n种。
c、特异性:每种DNA有区别于其他DNA的特定碱基排列顺序。
(DNA指纹技术)基因探针:即核酸探针,是一段带有检测标记,且顺序已知的,与目的基因互补的核酸序列(通常为单链DNA或RNA)。
基因探针通过分子杂交与目的基因结合,产生杂交信号,能从浩瀚的基因组中把目的基因显示出来。
(5)DNA分子中碱基数目相关计算某研究小组测定了多个不同双链DNA分子的碱基组成,根据测定结果绘制了DNA子的一条单链与其互补链、一条单链与其所在DNA分子中碱基数目比值的关系图,下列正确的是()二、DNA的复制1、DNA分子复制方式的探究(假说—演绎法)(1)假说一:全保留复制★子代的DNA分子双链都是新合成的(2)假说二:半保留复制(沃森和克里克)★每个子代DNA均由1条母链和1条子链组成。
人教版高考生物学一轮总复习精品课件 第6单元遗传的分子基础 第24讲 DNA的结构和复制、基因的本质
条带的数目和位置只能判断DNA单链的标记情况,但无法判断DNA的复制
方式,D项错误。
2.同位素标记可用于示踪物质的运行和变化规律。利用放射性同位素标
记时,通常应用放射性元素可以发出射线的原理并结合放射自显影技术以
显示实验结果;利用稳定同位素标记时,区分不同分子则主要依据其相对分
的数量之和占该链碱基总数的44%,①正确;α链中腺嘌呤与胸腺嘧啶的数
量之和占该链碱基总数的44%,已知α链中腺嘌呤占28%,则α链中胸腺嘧啶
所占的比例是44%-28%=16%,③正确;α链中鸟嘌呤与胞嘧啶的数量之和占
该链全部碱基的56%,若该链无鸟嘌呤,则嘧啶所占的比例最多,即为
56%+16%=72%,④正确;由于A=T,C=G,在不同DNA分子中(A+C)/(G+T)的
性和稳定性,DNA分子的多样性、特异性及稳定性是DNA鉴定技术的基
础,A项正确;串联重复序列存在于染色体上,在父母与子女之间的遗传遵循
孟德尔遗传定律,B项错误;指纹图谱显示的DNA片段是一段不表达的串联
重复序列,不编码蛋白质,但其具有特异性,可用于现代刑侦领域,C项正确;
DNA分子具有特异性,每个人的DNA指纹图是独一无二的,可以根据分析
指纹图的吻合度来帮助确认身份,D项正确。
考点二
DNA的复制及相关计算
夯实基础•精研教材
1.DNA半保留复
半保留
同位素标记
制的实验证据
全部重带
1/2轻带、1/2中带
半保留复制
2.DNA复制的过程
(1)概念:以 亲代DNA
为模板合成 子代DNA 的过程。
2024届高考生物一轮总复习第六单元遗传的分子基础第17讲DNA的结构复制及基因的本质课件
2.DNA中碱基数量的计算规律
设 DNA 一条链为 1 链,互补链为 2 链。根据碱基互补配对原则可知,A1=T2,A2 =T1,G1=C2,G2=C1。 (1)A1+A2=T1+T2;G1+G2=C1+C2。 即:双链中 A=T,G=C,A+G=T+C=A+C=T+G=12(A+G+T+C)。 规律一:双链 DNA 中嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数,任意两个不互补碱基之和为 碱基总数的一半。
(4)复制过程。
(5)复制结果:一个 DNA 分子形成了两个完全相同的 DNA 分子。 (6)特点边 半解 保旋 留复 边制 复制
(7)DNA准确复制的原因:DNA具有独特的双螺旋结构,为复制提供精确的模板, 碱基互补配对原则,保证了复制能准确地进行。 (8)DNA复制的意义:DNA通过复制,将遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞,从 而保持了遗传信息的连续性。 4.基因与DNA (1)遗传信息:基因中4种碱基的排列顺序。不同基因的脱氧核苷酸的排列顺序不同, 含有的遗传信息不同。
①图中显示DNA分子复制是从多个起点开始的,但多起点并非同时进行。 ②图中显示DNA分子复制是边解旋边双向复制的。 ③真核生物这种复制方式的意义在于提高了复制速率。 ④一个细胞周期中每个起点一般只起始1次。 (2)原核生物DNA复制通常为单起点,双向复制。 3.DNA复制的相关计算
(1)将含有 15N 的 DNA 分子放在含有 14N 的培养液中连续复制 n 次,则: 含15N的DNA分子:2个
(2)DNA分子的特性。 ①相对稳定性:DNA分子中磷酸和脱氧核糖交替连接,排列在外侧,构成基本骨 架。 ②多样性:不同的DNA分子中碱基排列顺序多种多样。 ③特异性:每种DNA分子都有区别于其他DNA特定的碱基排列顺序,代表了特定 的遗传信息。 (3)基因的本质:基因通常是有遗传效应的DNA片段。
高考生物一轮复习 第六单元 遗传的分子基础 第18讲 DNA的结构、复制与基因的本质
3.模型法理解DNA复制和细胞分裂的关系
角度一 DNA复制过程与特点分析
5.(2014·上海卷)某亲本DNA分子双链均以白色表示,
以灰色表示第一次复制出的DNA子链,以黑色表示第二
次复制出的DNA子链,该亲本双链DNA分子连续复制
两次后的产物是
()
解析:DNA的复制方式为半保留复制,复制第一次时, 由1个DNA复制成的2个DNA都是一条链白色,一条链 灰色;第二次复制时,2个DNA复制成4个DNA,有8 条链,新产生4条链为黑色,分别与原来的链结合。
②亲代脱氧核苷酸链数=2条; ③新合成的脱氧核苷酸链数=(2n+1-2)条。
(3)消耗的脱氧核苷酸数
①若一亲代DNA分子含有某种脱氧核苷酸m个,经过n 次复制需要消耗该脱氧核苷酸数为m·(2n-1)个;
②第n次复制所需该脱氧核苷酸数=2n个DNA分子中该 脱 氧 核 苷 酸 数 - 2n - 1 个 DNA 分 子 中 该 脱 氧 核 苷 酸 数 = 2n·m-m·2n-1=m·(2n-2n-1)=m·2n-1。
别钉
()
A.2和2个钉
B.2和3个钉
C.3和2个钉
D.3和3个钉
解析:A与T之间形成2个氢键,G与C之间形成3个 氢键,由此可推知A与T之间最好钉两个钉,C与G 之间最好钉3个钉。
答案:B
2.如图为DNA分子结构示意图,对该图的描述正确
的是
()
A.②和③相间排列,构成了DNA分子的基本骨架 B.④的名称是胞嘧啶脱氧核苷酸 C.DNA聚合酶用于⑨的形成 D.DNA分子中特定的脱氧核苷酸序列代表了遗传信息 解析:由图示可知,②和①相间排列构成了DNA分子的基 本骨架;④中的①应属于上面那个脱氧核苷酸的磷酸基团; ⑨的形成依靠碱基互补配对原则,不需DNA聚合酶,DNA 聚合酶是将游离的脱氧核苷酸聚合成脱氧核苷酸链。
高考生物一轮复习 第六单元 遗传的分子基础 第二讲 dna分子的结构、复制以及基因的本质课件
3.DNA 的双螺旋结构内容 (1)DNA 由两条脱氧核苷酸链组成,这两条链按 反向平行 方式盘旋成双 螺旋结构。 (2)外侧:脱氧核糖和 磷酸 交替连接构成基本骨架。 (3)内侧:两链碱基通过氢键连接成 碱基对 。碱基互补配对遵循以下原则: A===T(两个氢键)、G≡C(三个氢键)。
12/9/2021
第二讲 DNA分子的结构、复制以及基因的本质
[观考情 考纲考频] 1.DNA 分子结构的主要特点(Ⅱ)[☆] 2.DNA 分子的复制(Ⅱ)[☆] 3. 基因的概念(Ⅱ)[☆]
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一、DNA 分子结构 1.DNA 双螺旋模型构建者:沃森和克里克。 2.DNA 的分子组成
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要消耗游离的该脱氧核苷酸为 m×(2n-1)个。
②若进行第 n 次复制,则需消耗游离的该脱氧核苷酸数为 m×2n-1 个。
12/9/2021
考点二
(1)运用 DNA 半保留复制特点,分析被标记 DNA 分子的比例时,
考点一 应注意求的是 DNA 分子数,还是脱氧核苷酸链数;还应注意培养
液中化学元素的转换。
考点二
(2)运用 DNA 半保留复制特点,解决消耗某种脱氧核苷酸数量问题 时,应注意亲代 DNA 分子的两条母链被保留下来,不需消耗原料。
(3)在计算消耗游离的脱氧核苷酸数时要明确是“经过 n 次复制”
还是第 n 次复制”。
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考点二
试题 解析
考点一
解旋时需要消耗细胞呼吸
3.如图是细胞内 DNA 复制过程的模式图。下 产生的 ATP,因此,细胞
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考点一
3.DNA 分子中碱基互补配对的相关计算
考点一
DNA分子的结构和复制(一轮复习精品课件,简洁)
3’
TAGCGCTATCGCATCGACGCTGGATCG
3’
5’
DNA的合成方向:总是从子链的5‘端向3’端延伸。
5
解链方向
3
冈崎片段
3
前导链 滞后链
5
DNA的半不连续复制 汉 水 丑 生 侯 伟 作 品
大肠杆菌染色体 DNA双向复制模式
复制 起点
复制叉
复制叉
汉 水 丑 生 侯 伟 作 品
复制叉
许多个
DNA 汉
水 丑 生 侯 伟 作 品
核
脱氧核糖核苷酸 (4种)
脱氧核糖核酸
核
苷
酸
酸
许多个
RNA
核糖核苷酸 (4种)
核糖核酸
10 8
G
1
T
2
汉 水 丑 生 侯 伟 作 品
C
9
3
A
4
5
6
7
A
T
C
G
A
T
A
T
C
G
G
C
A
T
G
C
二、DNA的结构特点
(1)DNA分子是由两条
反向平行的脱氧核苷酸长
链盘旋成双螺旋结构。汉 水 丑 生 侯 伟 作 品
特异性:每个DNA都有特定的碱基排列顺序。
DNA复制的计算问题:关键在于正确画出DNA复制2次的图示
如:将普通的大肠杆菌(DNA种含14N )放在含15N的培养液 培养,繁殖两代
DNA分子数= 2n 脱氧核苷酸链数= 2n+1 含14N的DNA分子数= 2
汉
水
丑
生
侯
亲代
14N 14N
伟 作 品
高考一轮复习课件DNA分子的结构复制及基因是有遗传效应的DNA片段
。 碱基互补配对
4.条件:
。
5.精确复半制保的留原因: DN边A的解旋边复制结构提供精确模
板;
原则保证了复制的准确进行。
三、基因是有遗传效应的DNA片段
1.基因:有遗传效应 的DNA片段,是决生定物性
状 的基本单位。
脱氧核苷酸
2.遗传信息:指基因中
的排列
顺序。 3染.染色色体体、DNA.基因、主脱要氧载核体苷酸的关系
顺序,代表了特定的遗传信息。
对位训练 1.下列能正确表示DNA片段示意图的是 (D )
二、DNA分子复制
1.概念: 以亲代DNA 分子为模板合成子代DNA分子
的过程。 2.场所: 主要在细胞核 中,但在拟核、线粒体、
叶
间期
第Ⅰ次分裂前的间期
绿体中也进行。
3.时间: 有模丝板、分原裂料、酶和、减双能数螺量旋
某校一个生物活动小组要进行研究性学习。对 生物学史上的经典实验进行验证, 也是研究性 学习的内容之一。这个小组借助某大学的实验 设备, 对有关DNA复制的方式进行探究, 有人 认为DNA是全保留复制, 也有人认为DNA是半 保留复制。为了证明这两种
假设,这个小组设计了下列实验程序,请完成实验 并对结果进行预测。
解题思路探究
思维误区警示 易错分析
1.对DNA复制过程中“第n次”还是“n次”复制 所需某种碱基数量的计算原理不清
复制n次:a×(2n-1)个 第n次:a×(2n-1)-a×(2n-1-1)=a×2n-1。
纠正训练
1.某DNA分子含m对碱基, 其中腺嘌呤有A个。下
列有关此DNA在连续复制时所需的胞嘧啶脱氧
三 个氢键, 故DNA分子中 G—C 比例高的稳定 性强。
一轮复习:DNA分子的结构和复制
B
A.该DNA分子的一个碱基改变,不一定会引起子代性状的改变
B.该DNA分子连续复制两次,需要游离的腺嘌呤脱氧核苷酸120个 C.该DNA分子中4种碱基的比例A∶T∶G∶C=3∶3∶7∶7 D.该DNA分子中的碱基排列方式共有4200种
2.如图为真核细胞内某基因(15N标记)的结构示意图,该基因全部碱基中A占20%,下列说法 正确的是 ( ) D
DNA 初步水解
含氮碱基 __________。
4.DNA分子的结构特点
(1) 稳定性:①碱基对间的氢键;②疏水作用(或碱基的堆积力);疏水的碱基彼此
堆积。
(2) 多样性:碱基对(或脱氧核苷酸)排列顺序的千变万化,构成了DNA的多样性→
遗传信息的多样性→生物多样性。
(3) 特异性:每个DNA分子碱基对的排列顺序是特定的,构成了每个DNA分子的特 异性→遗传信息的特异性→生物的特异性。
3.分析下图,回答有关问题:
(1)图中B是________,C是含氮碱基,C有腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)、________四种,
它们之间的配对方式是________。D是________,F是DNA,其空间结构是________,G是蛋白质。
(2)F的基本组成单位是图中的________,共有________种。F与H的关系是________,E与G的 关系是___________。
三、DNA分子的复制(填表)
概念 时间 场所 条件 原则 亲代DNA 有丝分裂 子代 DNA 以________为模板合成 _________ 分子的过程 减数第一次分裂 ________的间期和 ______________间期 细胞核 ________(主要)
的两条链 模板:DNA __________ 脱氧核苷酸 原料:游离的4种____________ ATP 能量:______ 解旋酶 酶: ______、DNA聚合酶等
高三生物一轮复习DNA分子的结构复制基因表达及中心法则总结
一、DNA分子的结构1.美国生物学家沃森和英国物理学家克里克提出了DNA的双螺旋结构模式图。
威尔金斯和富兰克林提供DNA的X衍射图谱——推测DNA是螺旋结构查哥夫提供的信息:“DNA中A=T,C=G”——推测DNA是双螺旋结构①DNA分子是由两条反向平行的脱氧核苷酸长链盘旋而成的。
③DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧构成基本骨架;碱基在内侧。
③两条链上的碱基通过氢键连结起来,形成碱基对,且遵循碱基互补配对原则。
G与C形成三个氢键,A与T形成两个氢键,因此C与G比例越大,DNA结构越稳定。
①稳定性:磷酸和脱氧核糖交替连接,排列在外侧构成基本骨架。
②多样性:碱基对多种多样的排列顺序,如某DNA分子中有n个碱基对,则排列顺序有4n种(其中n代表碱基对数)③特异性:每种DNA分子都有特定的碱基对排列顺序,代表了特定的遗传信息①由于:双链DNA分子中“A=T,C=G”可得出:双链DNA分子中“A+C=T+G”或A+G=T+C;即(A+G)/(T+C)=1②双链DNA分子中:若(A1+T1)/(G1+C1)=a,则(A2+T2)/(G2+C2)=a,A1+T1+A2+T2/C1+G1+C2+G2=a规律1:互补的两个碱基之和之比在一条链中的比例等于另一条链中的比例也等于双链中的比例若(A1+G1)/(T1+C1)=b, 则(A2+G2)/(T2+C2)=1/b规律2:非互补的两个碱基之和之比在两条单链中互为倒数。
③一种碱基在两条链中所占的比例等于这种碱基在每条单链中所占的比例之和的一半二、DNA分子的复制①全保留复制:新复制出的分子直接形成,完全没有旧的部分;②半保留复制:形成的分子一半是新的,一半是旧的;由沃森和克里克提出③分散复制:新复制的分子中新旧都有,但分配是随机组合的;通过同位素标记法证明了DNA复制方式为半保留复制方式若为全保留:若为半保留:若为分散复制:①概念:以亲代DNA为模板合成子代DNA的过程②复制的时间:有丝分裂间期、减数第一次分裂间期③复制的场所:真核细胞主要在细胞核中,但在线粒体和叶绿体中也可进行DNA复制原核细胞主要在拟核中,但在质粒中也可以进行DNA复制④复制条件:能量(ATP)、模板(以解开的两条母链分别为模板)、原料(4中脱氧核苷酸)、酶(解旋酶、DNA聚合酶)⑤过程解旋酶作用下,利用细胞提供的能量,两条螺旋的双链解开b.以解开的的每一段母链为模板,以游离的4种脱氧核苷酸为原料,遵循碱基互补配对原则,在DNA聚合酶的作用下,各自合成与母链互补的一段子链。
高三生物高考第一轮复习——遗传的分子基础(一)苏教版
高三生物高考第一轮复习——遗传的分子基础(一)苏教版【本讲教育信息】一. 教学内容:高考第一轮复习:遗传的分子基础(一)——探究遗传物质的过程、DNA的结构和复制二、重点导学遗传物质必备的特点细菌转化实验噬菌体侵染细菌的实验 RNA病毒侵染实验 DNA的提取与鉴定 DNA的结构和复制三、全面突破知识点1:探究遗传物质的过程二、DNA是遗传物质的证据:(一)细菌转化实验1. 过程:1928年格里菲斯的实验:2、结论:S型细菌中存在“转化因子”,能使R型细菌转化为S 型细菌1944年艾弗里的实验:缺点:不能获得100%的DNA,没有排除杂质的影响。
(二)噬菌体侵染细菌的实验实验评价与分析:(1)实验结论:该实验证明了DNA的两大重要功能,即能够自我复制,使前后代保持一定的连续性和能够指导蛋白质的合成,从而控制新陈代谢的过程和生物性状。
从而证明了DNA是遗传物质。
(2)此实验NA用同位素标记法,巧妙地将噬菌体的核酸和蛋白质分开,单独、直接观察两者在遗传上的作用。
(3)因噬菌体蛋白质含有DNA所没有的特殊元素S,所以用35S标记蛋白质;D 含有蛋白质所没有的元素P ,所以用32P 标记DNA ;因DNA 和蛋白质都含有C 、H 、O 、N 元素,所以此实验不能标记C 、H 、O 、N 元素。
三、RNA 病毒实验1956年又有科学家发现,有些病毒不含有DNA ,只含有蛋白质和RNA ,如烟草花叶病毒。
从烟草花叶病毒中提取出来的蛋白质,不能使烟草感染花叶病毒,但是,从这些病毒中提取出来的RNA ,却能使烟草感染花叶病毒。
这说明这些生物的遗传物质是RNA 。
流感病毒、脊髓灰质炎病毒等的遗传物质也是RNA 。
四、DNA 是主要的遗传物质:生物⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧⎭⎬⎫⎩⎨⎧为遗传物质病毒(少):以为遗传物质病毒(多):以非细胞结构的生物是遗传物质细胞结构的生物RNA RNA DNA DNA DNA RNA DNA综上:DNA 是主要的遗传物质【典型例题】例1. 某研究人员模拟肺炎双球菌转化实验,进行了以下4个实验: ①S 型菌的DNA+DNA 酶→加入R 型菌→注射入小鼠体内 ②R 型菌的DNA+DNA 酶→加入S 型菌→注射入小鼠体内③R 型菌+DNA 酶→高温加热后冷却→加入S 型菌的DNA→注射入小鼠体内④S型菌+DNA酶→高温加热后冷却→加入R型菌的DNA→注射入小鼠体内以上4个实验中小鼠存活的情况依次是()A.存活,存活,存活,死亡 B.存活,死亡,存活,死亡C.死亡,死亡,存活,存活 D.存活,死亡,存活,存活解析:肺炎双球菌的遗传物质是DNA,DNA在DNA酶的催化作用下分解。
高考生物一轮复习 第7单元 遗传的分子基础 第2讲 dna分子的结构和复制课件
12/9/2021
16
必备知识•梳理
核心重难•突破
关键能力•提升(Βιβλιοθήκη )图形整合12/9/2021
17
必备知识•梳理
核心重难•突破
关键能力•提升
易错警示(1)子代DNA分子中模板链与另一DNA分子中新合成
的子链碱基序列完全相同。
(2)影响细胞呼吸(ATP供给)的所有因素都可能影响DNA复制。
核心重难•突破
关键能力•提升
2.DNA分子特性
(1)稳定性:磷酸和脱氧核糖交替连接,排列在外侧构成基本骨架。
(2)多样性:碱基对多种多样的排列顺序。
(3)特异性:每种DNA分子都有特定的碱基对排列顺序,代表了特
定的遗传信息。
拓展点拨(1)脱氧核苷酸聚合形成长链的过程中产生水,即脱氧核
苷酸→DNA+H2O。
关闭
B.前一个比值越大,双链DNA分子的稳定性越高
由于双链DNA中碱基A=T、G=C,故(A+C)/(G+T)为恒值1,A项错误。A和
C.当两个比值相同时,可判断这个DNA分子是双链
T碱基对含2个氢键,C和G碱基对含3个氢键,(G+C)数目越多,氢键数越多,
D.经半保留复制得到的DNA分子,后一比值等于1
精确 ①独特的双螺旋结构提供模板
复制 ② 碱基互补配对
原则
将 遗传信息
从亲代传给子代,从而保持了
意义
的连续性
12/9/2021 遗传信息
13
必备知识•梳理
核心重难•突破
关键能力•提升
正误判断
(1)DNA的自我复制有氢键的断裂。( √ )
(2)DNA分子复制是从多起点同时开始的。( × )
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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。