1、1DNA 和 RNA 中碱基的相关计算核心精要1DNA 分子多样性的计算DNA 分子多样性与碱基的数目和排列顺序有关，如果一个 DNA 分子含有的碱基对数为n，则最多可形成 DNA 的种类为 4n种。2DNA 复制中有关的计算若取一个全部 N 原子被 15N 标记的 DNA 分子(0 代)，转移到含 14N 的培养基中培养(复制) n 代。(1)子代 DNA 分子中，含 14N 的有 2n个，只含 14N 的有(2 n2)个，做题时应看准是“含”，还是“只含” 。(2)无论复制多少次，含 15N 的 DNA 分子数始终是 2 个，含 15N 的链始终是 2 条。做题时，应看准是“DNA 分子数
2、” ，还是“链数” 。(3)若一亲代 DNA 分子有某种脱氧核苷酸 m 个，经过 n 次复制需消耗游离的该种脱氧核苷酸数目为 m(2n1)个。第 n 次复制，需该种脱氧核苷酸数为 m2n1 个。3DNA 转录过程中有关计算转录成 mRNA 的 DNA 分子中的碱基数至少是该 mRNA 碱基数的两倍。4翻译过程中有关计算在涉及该部分内容的计算时，要注意题干中是否需要考虑终止密码子及基因中不能翻译的片段，如果题目中未作说明，一般按照以下规律计算：DNA 中碱基数量mRNA 中碱基数量氨基酸数量6 3 1计算中“最多”和“最少”的分析：(1)翻译时，mRNA 上的终止密码子不决定氨基酸，因此准确地说
3、 mRNA 上的碱基数目比蛋白质中氨基酸数目的 3 倍还要多一些。基因或 DNA 上的碱基数目比蛋白质中氨基酸数目的 6 倍还要多一些。(2)在回答有关问题时，应加上“最多”或“最少”等字。如 mRNA 上有 n 个碱基，转录该 mRNA 的基因中至少有 2n 个碱基，该 mRNA 指导合成的蛋白质中最多有 n/3 个氨基酸。提醒：做题时应看清是 DNA 上(或基因上)的碱基对数还是个数，是 mRNA 上密码子的个数还是碱基个数。DNA(或基因)中的碱基对数密码子个数氨基酸个数311。对 点 训 练 1某双链 DNA 分子含有 200 个碱基，一条链上 ATGC1234，则该 DNA分子( )
4、A含有 4 个游离的磷酸基团2B含有腺嘌呤 20 个C4 种含氮碱基 ATGC3377D碱基排列方式 4200种C DNA 分子每条链的其中一端含有一个游离的磷酸基团，一个 DNA 分子含 2 个游离的磷酸基团。一条链上 ATGC1234，则另一条链上ATGC2143，所以 DNA 分子中 ATGC3377，其中腺嘌呤有2003/2030 个；因该双链 DNA 分子中 4 种碱基的比例一定，所以其碱基排列方式小于4100种。2关于图中 DNA 分子片段及其转录的说法中，错误的是( )【导学号：01632156】A将此 DNA 放在含 14N 的培养液中复制 2 代，则子代中含 15N 的 DN
5、A 占全部 DNA 的1/2B若处的碱基对改变导致基因突变，不一定会导致性状改变C此过程需要 RNA 聚合酶DDNA 两条链上的(GC)/(AT)的值互为倒数关系D DNA 复制的方式是半保留复制，将此 DNA 分子片段放在含 14N 的培养液中复制 2 代，则子代中含 15N 的 DNA 占全部 DNA 的 1/2，A 项正确；密码子具有简并性，处的碱基对改变会导致基因突变，但不一定会导致性状改变，B 项正确；转录过程需要 RNA 聚合酶，C 项正确；DNA 两条链上的(GC)/(AT)的值相等，D 项错误。3若 DNA 分子的某个基因含 240 个脱氧核苷酸，其中有 80 个鸟嘌呤，则该片
6、段转录成的 mRNA 含有的尿嘧啶最多有( )A20 个 B40 个C60 个 D80 个B 在 DNA 分子中，因为 G80 个，所以 GC160(个)，AT24016080(个)，则 AT40 个，当 A 全部位于模板链中时，mRNA 中含有的尿嘧啶最多，此时转录形成的mRNA 中 U40 个。4某条多肽的相对分子质量为 5 354，若氨基酸的平均相对分子质量为 110，如考虑终止密码子，则编码该多肽的基因长度至少是( )A58 对碱基 B59 对碱基C177 对碱基 D174 对碱基C 设氨基酸数为 n，则脱去的水分子数为( n1)个，据脱水缩合反应式，得 110n5 335418( n
7、1)，解得 n58，如考虑不编码氨基酸的终止密码子，则编码该多肽的基因长度至少是 5833177 对碱基。5一个 mRNA 分子有 m 个碱基，其中 GC 有 n 个；由该 mRNA 合成的蛋白质有两条肽链。则其模板 DNA 分子的 AT 的数、合成蛋白质时最多脱去的水分子数分别是( ) 【导学号：01632157】A m、 m/31 B m、 m/32C2( m n)、 m/31 D2( m n)、 m/32D 由 mRNA 分子有 m 个碱基且 GC n 可知，此 mRNA 分子中 AU m n，控制其合成的 DNA 分子模板链中 TA m n 个，DNA 分子中 AT2( m n)；由
8、mRNA 分子 m 个碱基可知，合成的蛋白质最多含有 m/3 个氨基酸，此蛋白质分子有两条肽链，最多脱水分子数应为 m/32。6将大肠杆菌置于含 15N 的培养基上培养，这样后代大肠杆菌细胞中的 DNA 均被 15N标记，然后将被 15N 标记的大肠杆菌作为亲代转到普通培养基，繁殖两代，亲代、子一代、子二代大肠杆菌的状况如图所示。(1)后代大肠杆菌 DNA 储存的遗传信息与亲代大肠杆菌 DNA 储存的遗传信息完全相同的原因是_。(2)如果将子二代大肠杆菌的 DNA 分子总量作为 1，其中，含 15N 的子二代大肠杆菌DNA 分子约占总量的_%。(3)如果将子二代大肠杆菌的 DNA 含量作为 1
9、，其中， 15N 的子二代大肠杆菌 DNA 含量(单链)约占总量的_%。(4)本实验可以说明 DNA 的复制方式是_。(5)如用某种离心方法分离得到子二代大肠杆菌的 DNA，请你将 DNA 分子可能出现在试管的位置在右图标出。解析 (1)DNA 精确复制的原因：一是以含 15N 的亲代 DNA 分子作模板，二是碱基互补配对原则。(2)亲代 DNA 为标有 15N 的 DNA，第一代 DNA 为杂合DNA 分子(即一条链含 15N，一条链含 14N)，第二代以两个杂合 DNA 为模板，以含 14N 的脱氧4核苷酸为原料，共合成 4 个 DNA，其中两个完全标有 14N，两个仍为杂合(即含 15N)占总量的 50%。(3)第二代 4 个 DNA 分子中，含 15N 的链有两条，占总链的比例为 2/825%。(4)本实验说明 DNA 复制方式是半保留复制。(5)子二代中 DNA 中有两个是 15N14N，另两个为14N14N，故离心后出现轻带和中带。答案 (1)它们均是以亲代 15N 标记的 DNA 双链的每条链为模板按照碱基互补配对原则合成的(2)50 (3)25 (4)半保留复制(5)如图
