人教版教學(xué)課件DNA的結(jié)構(gòu)和復(fù)制例題

1、概念概念:堿基之間的一一對應(yīng)關(guān)系叫堿基互補配對原則堿基之間的一一對應(yīng)關(guān)系叫堿基互補配對原則.堿基互補配對原則及應(yīng)用堿基互補配對原則及應(yīng)用堿基配對方式堿基配對方式:在在dna的結(jié)構(gòu)和復(fù)制中的結(jié)構(gòu)和復(fù)制中,a與與t配對配對, t與與a配對配對, g與與c配配對對,c與與g配對配對;在轉(zhuǎn)錄時在轉(zhuǎn)錄時,a與與u配對配對,t與與a配對配對, g與與c配對配對,c與與g配對配對;在逆轉(zhuǎn)錄時在逆轉(zhuǎn)錄時,u與與a配對配對,a與與t配對配對, g與與c配對配對,c與與g配對配對;在翻譯時在翻譯時, a與與u配對配對, u與與a配對配對, g與與c配對配對,c與與g配對配對;堿基配對中最基本的等量關(guān)系堿基配對中最

2、基本的等量關(guān)系a=t g=c a1=t2 t1a2 g1c2 c1g2 (a、t、g、c雙鏈雙鏈dna中四種堿基的含量；中四種堿基的含量；a1、t1、 g1 、 c1表示表示dna一條鏈中四種堿基的含量；一條鏈中四種堿基的含量；a2 、t2 、c2 、 g2表示表示dna另一條互補鏈中四種堿基的另一條互補鏈中四種堿基的含量）含量）由此推出：由此推出：(一一)在雙鏈在雙鏈dna分子中分子中,1.嘌呤嘌呤(a+g)=嘧啶嘧啶(c+t)=50%2.兩個不互補配對的堿基和之比等于兩個不互補配對的堿基和之比等于1.即即a+g/t+c=a+c/t+g=13.兩個互補配對的堿基和之比一般不等于兩個互補配對的

3、堿基和之比一般不等于1.即即a+t/g+c1(二二)dna分子一條鏈中分子一條鏈中4.一條鏈上某堿基總數(shù)等于另一互補鏈上與它配對的堿一條鏈上某堿基總數(shù)等于另一互補鏈上與它配對的堿基總數(shù)基總數(shù).即即a1=t2、t1a2、 g1c2、c1g2 由此推出由此推出a1+ t1 a2 +t2 、g1+ c1 g2+ c26.兩個互補配對的堿基和之比等于另一互補鏈上這一比例兩個互補配對的堿基和之比等于另一互補鏈上這一比例的比值的比值.即即 a1+ t1 / g1 + c1 a2 +t2 / g2+c2 5.兩個不互補配對的堿基和之比等于另一互補鏈上這兩個不互補配對的堿基和之比等于另一互補鏈上這一比例的倒數(shù)

4、一比例的倒數(shù).即即a1+ g1 / t1 + c1 c2+t2 / g2+ a2 a1+ c1 / t1 + g1 g2 +t2 /c2 + a27.dna分子中某堿基所占的比例分子中某堿基所占的比例,等于該等于該dna分子中每分子中每一單鏈該堿基比例之和的一半一單鏈該堿基比例之和的一半.即即 a= (a1+ a2 )/2 t= (t1 + t2 )/2 g = (g1+ g2 )/2 c = (c1 + c2 )/2 (三三) dna分子的一條鏈與整個分子的一條鏈與整個dna分子間的關(guān)系分子間的關(guān)系8.依據(jù)依據(jù)a=t g=c a1=t2 t1a2 g1c2 c1g2 由此推出由此推出a=t=

5、 a1+ t1 / 2= a2 +t2 /2g=c= g1 + c1 / 2= g2+c2 /2注意，在注意，在7、8、9中各字母代表的僅是含量。中各字母代表的僅是含量。9. dna分子中兩個互補配對的堿基和占堿基總數(shù)的比分子中兩個互補配對的堿基和占堿基總數(shù)的比值值,與該與該dna分子中每一單鏈的該比值相同分子中每一單鏈的該比值相同.即即:a+t= a1+ t1 = a2+ t2 c+g =c1+ g1 = c2+ g2解題方法解題方法:1.畫圖最直觀畫圖最直觀2.實施等量代換實施等量代換3.注意用腳碼標(biāo)注注意用腳碼標(biāo)注4.注意區(qū)分已知條件屬于上述哪種情況注意區(qū)分已知條件屬于上述哪種情況5.規(guī)

6、律很多規(guī)律很多,不必硬記不必硬記,重在掌握解題方法重在掌握解題方法題型示例題型示例例例1.某某dna分子片段中，胞嘧啶有分子片段中，胞嘧啶有240個，占全部堿個，占全部堿基的基的30%，問在這片段中，腺嘌呤有，問在這片段中，腺嘌呤有( )a.240 b.48c.800 d.160解析：題中所給條件是胞嘧啶解析：題中所給條件是胞嘧啶240個，占全部堿基的個，占全部堿基的30%，而要求求的是腺嘌呤的數(shù)量，所以首先要求，而要求求的是腺嘌呤的數(shù)量，所以首先要求出這個出這個dna分子中的堿基總數(shù)。堿基總數(shù)分子中的堿基總數(shù)。堿基總數(shù)=24030%=800個。個。dna分子是雙鏈的是，根據(jù)分子是雙鏈的是，根

7、據(jù)堿基互補配對原則，堿基互補配對原則，a=t，g=c，由此可知，由此可知g+c=240+240=480個，則個，則a+t=800-(c+c)800-480=320，因，因at，所以，所以a=160。正確解答這道題。正確解答這道題的關(guān)鍵是要正確運用堿基互補配對原則。的關(guān)鍵是要正確運用堿基互補配對原則。答案：答案：d例例2：一個具有：一個具有1000個堿基對的個堿基對的dna分子，如果分子，如果腺嘌呤的含量為腺嘌呤的含量為20，則含胞嘧啶的堿基對為，則含胞嘧啶的堿基對為 a、200個個 b、300個個 c、400個個 d、600個個 解析：根據(jù)堿基互補配對原則，解析：根據(jù)堿基互補配對原則，a=t=

8、20，則則g=c=30，g+c=30+30=60，然，然則含胞嘧啶的堿基對為則含胞嘧啶的堿基對為60，即，即100060=600個個 答案：答案：d例例3：dna的一條單鏈中，的一條單鏈中，a和和g的數(shù)量與的數(shù)量與t和和c的數(shù)量之的數(shù)量之比為比為0.4，上述比例在其互補鏈中和整個，上述比例在其互補鏈中和整個dna分子中分別分子中分別是是 a、0.4和和0.6 b、2.5和和1.0 c、0.4和和0.4 d、0.6和和1.0 解析：因為雙鏈解析：因為雙鏈dna分子一條鏈中兩個不互補配對的堿基之分子一條鏈中兩個不互補配對的堿基之和的比值等于另一互補鏈中這一比值的倒數(shù)，所以，如果和的比值等于另一互補

9、鏈中這一比值的倒數(shù)，所以，如果dna的一條單鏈中的一條單鏈中a+g/t+c=0.4=4/10，則與其互補的另一，則與其互補的另一條鏈中的這一比值應(yīng)為條鏈中的這一比值應(yīng)為10/4=2.5。又因為在雙鏈。又因為在雙鏈dna分子分子中，兩個不互補配對的堿基之和相等（即中，兩個不互補配對的堿基之和相等（即a+g=t+c），所），所以在整個以在整個dna分子中分子中a+g/t+c=1。 答案答案b。 例例4. 若若dna分子的一條鏈中分子的一條鏈中(a+t)/(g+c)=a，則其互補鏈中該比值為（則其互補鏈中該比值為（ ） a. a b. 1/a c. 1 d. 1-1/a解析：解析： 設(shè)已知鏈為設(shè)已知

10、鏈為1鏈鏈,則已知條件是則已知條件是(a1+t1)/(g1+c1)=a,要求的是要求的是(a2+t2)/(g2+c2)=因為因為a1=t2 t1=a2,所以所以(a1+t1)=(a2+t2),同理同理(g1+c1)= (g2+c2),將腳標(biāo)將腳標(biāo)1用與之相等的腳標(biāo)用與之相等的腳標(biāo)2代換代換,即可得到答案即可得到答案.答案答案:a例例5. 下列哪項對雙鏈下列哪項對雙鏈dna分子的敘述是錯誤的（分子的敘述是錯誤的（ ）a. 若一條鏈若一條鏈a和和t的數(shù)目相等，則另一條鏈的數(shù)目相等，則另一條鏈a和和t的數(shù)目也相等的數(shù)目也相等b. 若一條鏈若一條鏈g的數(shù)目為的數(shù)目為c的兩倍，則另一條鏈的兩倍，則另一條

11、鏈g的數(shù)目為的數(shù)目為c的的0.5倍倍c. 若一條鏈若一條鏈a：t：g：c1：2：3：4，則另一條鏈的相應(yīng)堿基比，則另一條鏈的相應(yīng)堿基比為為2：1：4：3d. 若一條鏈若一條鏈a：t：g：c1：2：3：4，則另一條鏈的相應(yīng)堿基比，則另一條鏈的相應(yīng)堿基比為為1：2：3：4解析：雙鏈解析：雙鏈dna分子中的堿基配對遵循堿基互補配對原則，分子中的堿基配對遵循堿基互補配對原則，a與與t配對，配對，g與與c配對，即配對，即at，gc。若一條鏈中。若一條鏈中at，那么其互補鏈中也必定是那么其互補鏈中也必定是at；若一條鏈中；若一條鏈中g(shù)2c，由于，由于其互補鏈中的其互補鏈中的c與與g分別等于已知鏈中的分別等

12、于已知鏈中的g與與c，因此互補，因此互補鏈中的鏈中的g（1/2）c；若已知鏈中的；若已知鏈中的a：t：g：c1：2：3：4，根據(jù)堿基互補配對原則，其互補鏈中的相應(yīng)堿基比就等，根據(jù)堿基互補配對原則，其互補鏈中的相應(yīng)堿基比就等于已知鏈中的于已知鏈中的t：a：c：g2：1：4：3。答案：答案：d例例6從某生物中提取出從某生物中提取出dna進(jìn)行化學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)鳥嘌呤與胞嘧啶進(jìn)行化學(xué)分析，發(fā)現(xiàn)鳥嘌呤與胞嘧啶之和占全部堿基數(shù)的之和占全部堿基數(shù)的46，又知該，又知該dna的一條鏈（的一條鏈（h鏈）所含的堿鏈）所含的堿基中基中28是腺嘌呤，問與是腺嘌呤，問與h鏈相對應(yīng)的另一條鏈中腺嘌呤占該鏈全鏈相對應(yīng)的另一條鏈

13、中腺嘌呤占該鏈全部堿基數(shù)的（部堿基數(shù)的（ ）a26%b24%c14d11解析解析 解此題目時，應(yīng)先繪出兩條鏈堿基符號，并注明含量，這樣非常直觀，解此題目時，應(yīng)先繪出兩條鏈堿基符號，并注明含量，這樣非常直觀，便于推導(dǎo)和分析來理清解題思路，尋求解決方法。明確便于推導(dǎo)和分析來理清解題思路，尋求解決方法。明確dna的兩條鏈中的兩條鏈中含堿基數(shù)目相同，且含堿基數(shù)目相同，且at，gc，一條鏈中的，一條鏈中的a、t、g、c數(shù)量等于另數(shù)量等于另一條鏈中的一條鏈中的t、a、c、g數(shù)量，由此可對方程組解出答案。數(shù)量，由此可對方程組解出答案。方法一：假定每條鏈中有方法一：假定每條鏈中有100個堿基，則雙鏈個堿基，則

14、雙鏈dna中（中（g+c）100246 92（個）（個）,a+t=200-92=108(個個),ah=t對對=100x28%=28(個個),則則th=a對對=(108-2x28)/2=26(個個)方法二：方法二： （g+c）占雙鏈的）占雙鏈的dna的的46 , （at）占雙鏈）占雙鏈dna的的54雙鏈中（雙鏈中（a+ t）的百分?jǐn)?shù)等于每條單鏈的百分?jǐn)?shù)）的百分?jǐn)?shù)等于每條單鏈的百分?jǐn)?shù),即即a對對+t對對=54%,從圖中看出從圖中看出, t對對=28%,所以所以a對對=26% 【答案】 a例例7：已知某：已知某dna分子分子g與與c占全部堿基數(shù)的占全部堿基數(shù)的48，它的一條模板鏈中，它的一條模板鏈中

15、c與與t分別占該鏈堿基總數(shù)的分別占該鏈堿基總數(shù)的26和和24，問由它轉(zhuǎn)錄的，問由它轉(zhuǎn)錄的rna鏈中尿嘧鏈中尿嘧啶與胞嘧啶分別占堿基總數(shù)的啶與胞嘧啶分別占堿基總數(shù)的 a、24和和22 b、28和和26 c、28和和22 d、48和和52 分析：題目是求分析：題目是求rna的堿基含量，的堿基含量，rna是由是由dna模板鏈嚴(yán)格按照堿基互模板鏈嚴(yán)格按照堿基互補配對原則轉(zhuǎn)錄而來的，雖然某種堿基名稱改變了（補配對原則轉(zhuǎn)錄而來的，雖然某種堿基名稱改變了（rna中沒的胸腺中沒的胸腺嘧啶，而有尿嘧啶），但其對等關(guān)系還是存在的。由于在嘧啶，而有尿嘧啶），但其對等關(guān)系還是存在的。由于在dna分子中分子中g(shù)+c=4

16、8，則，則a+t=52。據(jù)公式。據(jù)公式10可知可知a1+t1=52（設(shè)該模板鏈（設(shè)該模板鏈為為1鏈），則鏈），則a1=5224=28，又因，又因g1+c1=48，則，則g1=4826=22。在轉(zhuǎn)錄時，。在轉(zhuǎn)錄時，a1與與u配對，配對，g1與與c配對，則配對，則rna上的上的u=28，c=22， 答案答案:c 例例8：假設(shè)有一段：假設(shè)有一段mrna上有上有60個堿基，其中個堿基，其中a有有15個，個，g有有25個，那么轉(zhuǎn)錄該個，那么轉(zhuǎn)錄該mrna的的dna分子區(qū)段中，分子區(qū)段中，c和和t的個數(shù)共有的個數(shù)共有( )a.15個個 b.25個個 c.40個個 d.60個個解析：解析：mrna上有上有6

17、0個堿基，則轉(zhuǎn)錄成該個堿基，則轉(zhuǎn)錄成該mrna的的dna中應(yīng)有中應(yīng)有120個堿基。個堿基。dna是雙螺是雙螺旋結(jié)構(gòu)，分子中有兩條鏈。按照堿基互補配對旋結(jié)構(gòu)，分子中有兩條鏈。按照堿基互補配對原則，原則，at，g=c，則在雙鏈，則在雙鏈 dna分子中，分子中，a+c=c+t。所以。所以c+t=60。這道題有一個陷阱，。這道題有一個陷阱，即即mrna的的60個堿基中，有個堿基中，有15個個a，25個個g，如果把注意力集中在這兩個數(shù)據(jù)上，將無法得如果把注意力集中在這兩個數(shù)據(jù)上，將無法得到一個確定的答案。到一個確定的答案。 答案：答案：d dna復(fù)制過程中的等量關(guān)系復(fù)制過程中的等量關(guān)系1.一條一條dna

18、分子雙鏈分子雙鏈,復(fù)制復(fù)制n次次,形成子代形成子代dna2n個個,其其中含親代母鏈的中含親代母鏈的2個個,占子代占子代dna總數(shù)的總數(shù)的2/2n,親代母親代母鏈鏈2條條,占子代占子代dna鏈總數(shù)的鏈總數(shù)的2/2n+1=1/2n2.設(shè)一條設(shè)一條dna分子中有腺嘌呤分子中有腺嘌呤m個個,則該則該dna復(fù)制復(fù)制n次后次后,形成子代形成子代dna分子需游離的腺嘌呤分子需游離的腺嘌呤a=(2n-1)m個個.3.設(shè)一條設(shè)一條dna分子中有腺嘌呤分子中有腺嘌呤m個個,則該則該dna第第n次次復(fù)制復(fù)制,形成子代形成子代dna分子需游離的腺嘌呤分子需游離的腺嘌呤a=(2n-1)m個個.例例9. 一個一個dna分

19、子中有分子中有100個堿基對，其中有個堿基對，其中有40個腺嘌個腺嘌呤，如果該呤，如果該dna分子連續(xù)復(fù)制兩次，則參與到分子連續(xù)復(fù)制兩次，則參與到dna分分子的復(fù)制中的游離的胞嘧啶脫氧核苷酸有（）子的復(fù)制中的游離的胞嘧啶脫氧核苷酸有（） a. 40個個 b. 80個個 c. 120個個 d. 180個個解析：已知，由于解析：已知，由于at，cg，且，且，c60。一。一個個dna分子復(fù)制兩次得到分子復(fù)制兩次得到4個個dna分子，新增加分子，新增加3個個dna分子，需要游離的胞嘧啶脫氧核苷酸為個。分子，需要游離的胞嘧啶脫氧核苷酸為個。答案：答案：d例例10.在基因工程中，把選出的目的基因（共在基因

20、工程中，把選出的目的基因（共1000個個脫氧核苷酸對，其中腺嘌呤脫氧核苷酸脫氧核苷酸對，其中腺嘌呤脫氧核苷酸460個）放入個）放入dna擴增儀中擴增四代，則在擴增儀中至少應(yīng)放入擴增儀中擴增四代，則在擴增儀中至少應(yīng)放入胞嘧啶脫氧核苷酸的個數(shù)是胞嘧啶脫氧核苷酸的個數(shù)是a600 b640c8100d86400解析：先計算基因中胞嘧啶數(shù)：根據(jù)解析：先計算基因中胞嘧啶數(shù)：根據(jù)at，gc，算出算出c1000460540，即，即1個基因中含有個基因中含有540個個c；再算出基因擴增四代增加的；再算出基因擴增四代增加的dna分子數(shù)分子數(shù)24115，所以至少放入，所以至少放入c540158100。答案：答案：c

21、例例11如果將大腸桿菌的如果將大腸桿菌的 dna分子用分子用15n 標(biāo)記，然標(biāo)記，然后將大腸桿菌移入后將大腸桿菌移入14n 培養(yǎng)基上連續(xù)培養(yǎng)。從分析得知，培養(yǎng)基上連續(xù)培養(yǎng)。從分析得知，第一代大腸桿菌第一代大腸桿菌dna儲存的遺傳信息與親代大腸桿菌儲存的遺傳信息與親代大腸桿菌dna儲存的遺傳信息完全相同，其原因是儲存的遺傳信息完全相同，其原因是_。若連續(xù)培養(yǎng)三代，此時，含若連續(xù)培養(yǎng)三代，此時，含15n 標(biāo)記的標(biāo)記的dna分子約占大分子約占大腸桿菌腸桿菌dna分子總量的多少？其原因是多少？分子總量的多少？其原因是多少？【解析】【解析】 解題時，可用下圖表示雙鏈解題時，可用下圖表示雙鏈dna分子復(fù)制

22、分子復(fù)制過程：從圖解可知，第二代大腸桿菌的過程：從圖解可知，第二代大腸桿菌的dna分子是分子是以親代的以親代的dna分子中兩條母鏈分別為模板，根據(jù)堿分子中兩條母鏈分別為模板，根據(jù)堿基互補配對原則復(fù)制而成的。第二代大腸桿菌的基互補配對原則復(fù)制而成的。第二代大腸桿菌的dna分子總量中，含分子總量中，含15n 標(biāo)記的為標(biāo)記的為 2/4（即（即2/22 ）；）；第三代應(yīng)為第三代應(yīng)為2/8 （即（即 2/32）。）。【答案】【答案】 以親代以親代dna為模板，根據(jù)堿基互補配為模板，根據(jù)堿基互補配對原則復(fù)制而成；對原則復(fù)制而成；25；因；因 dna分子的復(fù)制方式分子的復(fù)制方式為半保留復(fù)制為半保留復(fù)制。例例

23、13.在含四種游離的脫氧核苷酸、酶和在含四種游離的脫氧核苷酸、酶和atp的的條件下，分別以不同生物的條件下，分別以不同生物的dna為模板，合成為模板，合成新的新的dna。問：。問：（1）分別以不同生物的）分別以不同生物的dna為模板合成的各為模板合成的各個新個新dna之間，（之間，（ac）（）（tg）的比值）的比值是否相同是否相同?為什么為什么?（2）分別以不同生物的）分別以不同生物的dna為模板合成的各為模板合成的各個新個新dna之間存在差異，這些差異是什么之間存在差異，這些差異是什么?（3）在一個新合成的）在一個新合成的dna中，（中，（at）（cg）的比值，是否與它的模板）的比值，是否與

24、它的模板dna任一任一單鏈的相同單鏈的相同?解析解析 根據(jù)堿基互補配對原則，所有根據(jù)堿基互補配對原則，所有dna分子中的四種堿基分子中的四種堿基數(shù)量可表示為：數(shù)量可表示為：a=t，g=c。即。即a+c=t+g；每個；每個dna分子分子兩條鏈之間的兩條鏈之間的a與與t相等，相等，c與與g相等，即兩條鏈間的相等，即兩條鏈間的a+t相相等，等，c+g相等。不同的相等。不同的dna分子中堿基的數(shù)目、比例和排分子中堿基的數(shù)目、比例和排列順序是不同的，這是導(dǎo)致列順序是不同的，這是導(dǎo)致dna分子多樣性的根本原因。分子多樣性的根本原因。在一個新合成的在一個新合成的dna中，由中，由dna分子中的堿基互補配對，

25、分子中的堿基互補配對，復(fù)制后整個復(fù)制后整個dna分子中（分子中（at）（）（cg）的比值是與）的比值是與其模板鏈中（其模板鏈中（at）（）（cg）的比值相同。）的比值相同。答案答案 （1）相同因為所有）相同因為所有dna雙鏈中，雙鏈中，a與與t的數(shù)目相的數(shù)目相同，同，c與與g的數(shù)目相同。（的數(shù)目相同。（2）堿基的數(shù)目、比例和排列）堿基的數(shù)目、比例和排列順序不同。（順序不同。（3）相同）相同拓展分析拓展分析 堿基互補配對原則在堿基互補配對原則在dna的結(jié)構(gòu)、復(fù)制及以的結(jié)構(gòu)、復(fù)制及以dna為模板轉(zhuǎn)錄形成為模板轉(zhuǎn)錄形成rna等問題中得到廣泛的靈活應(yīng)用。等問題中得到廣泛的靈活應(yīng)用。例例14：dna復(fù)制方式，可以通過設(shè)想來進(jìn)行預(yù)測，可能的情復(fù)制方式，可以通過設(shè)想來進(jìn)行預(yù)測，可能的情況是：全保留復(fù)制、半保留復(fù)制、分散復(fù)制。況是：全保留復(fù)制、半保留復(fù)制、分散復(fù)制。(1)根據(jù)圖根據(jù)圖36中的示例對三種復(fù)制作出可能的假設(shè)：中的示例對三種復(fù)制作出可能的假設(shè)：如果是全保留復(fù)制，則如果是全保留復(fù)制，則1個個dna分子形成分子形成2個個dna分子，其中一個是分子，其中一個是_而另一個是而另一個是_；如果是半保留復(fù)制，則新形成的兩個如果是半保留復(fù)制，則新形成的兩個dna分