DNA结构与复制中的相关计算的三种常用方法
高三复习DNA分子的结构、复制及基因
2
D
01
在一个DNA分子中，腺嘌呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基数目的54%，其中一条链中
鸟嘌呤、胸腺嘧啶分别占该链碱基总数的22%和28%，则由该链转录的信使RNA中
鸟嘌呤占碱基总数的
（ ）
A.24% B.22%
C.26%
D.23%
解析 双链DNA中，A+T占全部碱基总数的54%，则一条单链中A+T占该链碱基总
染色—体—是DNA的 主要载体
D—N—A 是主要的遗传物质
基—因—
控制生物性状的基本单位，携
带遗传信息。主要存在 于 染色上体，少量存在于
叶绿和体 线中粒体
脱氧核—苷—酸DNA（基因）的基本组成单位
4.四种结构或物质之间的包 含关系及数量关系
一．DNA中既包括基因片段还包 括非基因片段，所以构成基因 的碱基总数小于构成DNA分 子的碱基总数。
记细胞核中DNA，然后放在含14N的培养基中培
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DNA的结构和复制知识点总结
DNA 的构造和复制知识点总结一、 DNA 分子的构造1、DNA 的化学构造：①构成的基本元素是等。
②构成DNA的基本单位——个、一个③构成 DNA 的脱氧核苷酸有四种。
和一个DNA。
每个脱氧核苷酸由三部分构成：一。
在水解酶的作用下，能够获得四种不一样的核苷酸，即、、、；构成四种脱氧核苷酸的都是同样的，所不同样的是四种含氮碱基：ATGC 。
④DNA 是由四种不一样的脱氧核苷酸为单位，聚合而成的脱氧核苷酸链。
2、DNA 的双螺旋构造：摆列在外侧，形成两条主链（反向平行），构成DNA 的基本骨架。
两条主链之间的横档是，摆列在内侧。
相对应的两个碱基经过氢键连接形成碱基对，DNA 一条链上的碱基摆列次序确立了，依据碱基互补配对原则（即是），一条链的碱基摆列次序确立了，另一条链的碱基摆列次序也就确立了。
3、DNA 的特征：①：DNA分子两条长链上的脱氧核糖与磷酸交替摆列的次序和两条链之间碱基互补配对的方式是稳固不变的。
②：DNA中的碱基对的摆列次序是变化多端的。
碱基对的摆列方式：4n（ n 为碱基对的数量）③：每个特定的DNA 分子都拥有特定的碱基摆列次序，这类特定的碱基摆列次序就构成了DNA 分子自己严格的特异性。
4、碱基互补配对原则在碱基含量计算中的应用：①在双链DNA分子中，不互补的两碱基含量之和是相等的，占整个分子碱基总量的50% 。
即是+=50% ，+ =50% 。
②在双链DNA 分子中，一条链中的嘌呤之和与嘧啶之和的比值与其互补链中相应的比值互为倒数。
A1+G 1 /T 1+C 1=m, 则A2+G 2/T2 +C 2= 。
DNA A+T/G+C在互补链中的比值和在整个分子中的比值都是同样的，即 A1+T 1 /G 1+C 1=m, 则A2+T 2/G 2+C 2=5、基因和遗传信息的关系二、遗传信息的复制1 、DNA 的复制①期间：有丝分裂间期和减数第一次分裂前的。
②场所：③ 条件：a、模板：；b、原料：；c、能量：；d、酶：。
(完整版)DNA碱基计算方法总结
DNA 碱基计算方法总结对于碱基计算的这类题目,主要是抓住几个基础关系.只要能掌握三个关系式,灵活运用这三个关系式,就可解决一般的碱基计算的题目.这三个关系式分别是：A=T,C=G,A1=T2,A2=T1,C1=G2,C2=G1(1)在双链中，两种不互补的碱基和与另外两种的和相等。
A + G A + CT + C= T + G=1(2)双链中不互补的碱基和与双链碱基总数之比等于 50%A + G A + C 1A + T + G + C= A + T + G + C=2(3)一条链中不互补碱基的和之比等于另一条链中这种比值的倒数。
A1 + G1A2 + G2 1T1 + C1 = a，T2 + C2 = a(4)一条链中互补碱基的和之比等于另一条链中这种比值，也等于双链中的这种比值。
A1 + T1= a A2 + T2 = a A + T=aG1 + C1，则G2 + C2 ,G + C典型例题:1.分析一个 DNA 分子时，发现 30%的脱氧核苷酸含有腺嘌呤，由此可知该分子中一条链上鸟嘌呤的最大值可占此链碱基总数的（）A.20%B.30%C.40%D.70%2.现有一待测核酸样品，经检测后，对碱基个数统计和计算得到下列结果：（A+T）/（G+C）=1（A+G）/（T+C）=1根据此结果，该样品（）A 无法确定是脱氧核糖核酸还是核糖核酸B 可被确定为双链 DNAC 无法被确定是单链 DNA 还是双链 DNAD 可被确定为单链 DNA3.某双链 DNA 分子中,G 占碱基总数的 38%,其中一条链的 T1 占该 DNA 分子全部碱基总数的 5%,那么另一条链的 T2 占该 DNA 分子全部碱基比例为( )A、5%B、7%C、24%D、38%4.已知 1 个DNA 分子中有 4000 个碱基对，其中胞嘧啶有2200 个，这个 DNA 中应含有的脱氧核苷酸的数目和腺嘌呤的数目分别是：A、4000 个和900 个B、4000 个和1800 个C、8000 个和1800 个D、8000 个和3600 个5.一段多核苷酸链中的碱基组成为 20%的A，20%的C，30% 的 G，30%的 T。
高考生物总复习《有关碱基含量DNA复制的计算》解题规律总结
闪堕市安歇阳光实验学校 第一中学高考生物总复习《有关碱基含量、DNA 复制的计算》解题规律总结___________ ______________ 课 堂 探 究 案 【高频考点突破】 1．碱基含量的计算规律一：一个双链DNA 分子中，A ＝T 、C ＝G 、A ＋G ＝C ＋T ，即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。
规律二：在双链DNA 分子中，互补的两碱基之和(如A ＋T 或C ＋G)占全部碱基的比值等于其任何一条单链中该种碱基比例的比值，且等于其转录形成的 mRNA 中该种比例的比值。
规律三：在DNA 双链中一条单链的A ＋G T ＋C 的比值与另一条互补单链的A ＋G T ＋C 的比值互为倒数关系。
规律四：DNA 双链中，一条单链的A ＋T G ＋C 的比值，与另一条互补链的A ＋TG ＋C 的比值是相等的，也与整个DNA 分子中的A ＋TG ＋C的比值是相等的。
【针对性练习1】下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( ) A ．该基因一定存在于细胞核内的染色体DNA 上 B ．该基因的一条核苷酸链中(C ＋G)/(A ＋T)为3∶2C ．DNA 解旋酶只作用于①部位，限制性核酸内切酶只作用于②部位D ．将该基因置于14N 培养液中复制3次后，含15N 的DNA 分子占1/8【针对性练习2】艾滋病病毒属于RNA 病毒，具有逆转录酶，如果它的一段RNA 含碱基A 23%、C 19%、G 31%，则通过逆转录过程形成的双链DNA 中碱基A 的比例为( )A ．23%B ．25%C ．31%D ．50%2．DNA 半保留复制的有关计算将用15N 标记的DNA 分子放入含14N 的培养基中连续培养n 代，其后代DNA 分子的情况分析如下：复制代数 DNA 分子 分子数 只含N15只含N14 含N15 含N14 1 2 0 0 2 2 2 4 0 2 2 4 n2n2n －222n规律繁殖n 代后，含放射性元素的DNA 分子只有2个；所有子代DNA 分子中都有含14N 的单链；含放射性元素的DNA 分子占全部DNA 分子的比例为2/2n ＝1/2n －1(1)子代DNA 分子中，含14N 的有2n 个，只含14N 的有(2n －2)个，做题时应看准是“含”还是“只含”。
DNA分子的复制
分泌蛋白的合成 加工运输的研究
光合作用释放 的氧来自水
光合产物中有机 物碳的来源
同位素标记法
DNA是遗传物 质的研究
DNA复制方式的 探究
子一代 子二代
14N/14N 15N/14N 15N/15N
全重
全中
1 轻 1中 22
用大肠杆菌进行培养培养实验的结果
思考F3的DNA在试管中的分布情况？
3/4的DNA在轻带，1/4的DNA在中带。
三、DNA分子的复制过程
1.概念： 以亲代DNA分子为模板合成子代DNA分子的过程。 2.时间： 分裂间期（减数第一次分裂前的间期、有丝分裂间期）
第 二 代
N15 / N15
密度梯度离心
N 14 / N 14 N 14 / N 14 N 14 / N 14
N14 / N14 DNA （轻） N15 / N15 DNA （重）
半保留复制
N15 / N15
大肠杆菌在含有N15H4Cl的 培养液中生长若干代；
转移到含有N14H4Cl的培养 液中培养；
8、准确复制原因：①DNA分子独特的双螺旋结构提供精确的模板 ②复制过程严格遵循碱基互补配对原则
9.DNA复制的生物学意义：使遗传信息从亲代传递给子代，保持了遗传的 连续性。
有丝分裂间期 和减数第一次 分裂前的间期
时间
DNA的复制
细胞核 主要场所 特点
DNA的复制
意义
条件
边解旋边复制， 半保留复制
将遗传信息从亲代传 到子代，保持了遗传 信息的连续性
酶
解旋酶 DNA聚合酶
原料
4种游离脱氧核苷酸
模板
DNA的两条链
原则
碱基互补配对原则
DNA碱基计算方法总结
ＤNＡ碱基计算方法总结对于碱基计算得这类题目，主要就是抓住几个基础关系、只要能掌握三个关系式，灵活运用这三个关系式,就可解决一般得碱基计算得题目、这三个关系式分别就是：A=T，C=G,=，=,=，=（1）在双链中,两种不互补得碱基与与另外两种得与相等.==1(2)双链中不互补得碱基与与双链碱基总数之比等于50%＝ =(3）一条链中不互补碱基得与之比等于另一条链中这种比值得倒数。
= a，=(4)一条链中互补碱基得与之比等于另一条链中这种比值，也等于双链中得这种比值。
，则，＝典型例题:１、分析一个DＮＡ分子时，发现3０％得脱氧核苷酸含有腺嘌呤,由此可知该分子中一条链上鸟嘌呤得最大值可占此链碱基总数得（)A、2０％Ｂ、３０％ C、4０% Ｄ、70%２、现有一待测核酸样品,经检测后,对碱基个数统计与计算得到下列结果：（Ａ＋Ｔ)／（G+C）=1（A+G)/（T＋C）=1根据此结果，该样品（）A无法确定就是脱氧核糖核酸还就是核糖核酸B可被确定为双链ＤNAＣ无法被确定就是单链DNA还就是双链DＮAD可被确定为单链ＤNA3、某双链ＤNA分子中，Ｇ占碱基总数得38%，其中一条链得T１占该DNＡ分子全部碱基总数得５%，那么另一条链得T2占该DNＡ分子全部碱基比例为( ）Ａ、５％ B、7％C、2４%D、38%4、已知1个DＮＡ分子中有4000个碱基对，其中胞嘧啶有2200个,这个ＤNＡ中应含有得脱氧核苷酸得数目与腺嘌呤得数目分别就是：A、４000个与９０0个B、４０00个与180０个C、80００个与18０0个D、8０00个与3600个5、一段多核苷酸链中得碱基组成为20％得A,2０％得C,30%得G，3０％得Ｔ。
它就是一段（)A双链ＤＮＡB单链DNAC双链RNAD单链RNA6、分析某生物得双链DNA,发现腺嘌呤与胸腺嘧啶之与占全部碱基得64%，其中一条链上得腺嘌呤占该链全部碱基得30％,则对应链中腺嘌呤占整个DNA分子碱基得比例就是（ ) Ａ、50％ B、３4％ C、32% D、１7％７、在双链DNA中由腺嘌呤P个，占全部碱基比例，(M>2N),则该ＤNA分子中鸟嘌呤得个数为( ）A、ＰB、PM/N＋PC、(ＰM/2N）—ＰD、PM/2N8、ＤNA得一个单链中（Ａ+Ｇ）/（T+C）＝0、4,上述比例在其互补链与整个ＤNA子中分别就是（）Ａ、0、4与0、6 B、2、5与1、０C、0、4与0、4 D、0、6与1、０ＤＮＡ复制有关得计算方法总结结论：一个经过标记ＤNA连续复制ｎ次后：①ＤＮＡ分子数=②标记得DNA／全部DNA=③脱氧核苷酸链数=④母链数＝２⑤子链数＝⑥含有母链得DNA数=2⑦子代中有标记得ＤＮA数=2⑧子代中有标记得ＤＮA链＝２⑨经过n次复制后，需要消耗脱氧核苷酸得数量=一个DNA中所求脱氧核苷酸得数量X(－1）⑩基因得种类:由n个碱基对构成得基因,可排列出种典型例题:1、某ＤNA分子复制三次后,所得到得第四代DNＡ分子中,含有第一代DＮA中脱氧核苷酸链得条数就是Ａ、1条 B、2条C、4条 D、8条2、将大肠杆菌得DＮA分子用标记，然后将该大肠杆菌移入培养基上,连续培养4代,此时，标记得DＮＡ分子占大肠杆菌DＮA分子总量得（ )A、 B、Ｃ、 D、3、一个DNA得碱基A占a%,碱基总数为m，连续复制n次后，共需要Ｇ多少个？4、某DNＡ分子有２０0０个脱氧核苷酸，已知它得一条单链中碱基A:Ｇ:T:C=1:２：3：4,若该DNA分子复制一次，则需要腺嘌呤脱氧核苷酸得数目就是A、200个Ｂ、３00个 C、400个D、８０0个５、（２０05上海）含有2０００个碱基得ＤNＡ,每条链上得碱基排列方式有（)A。
DNA碱基计算方法总结
DNA碱基计算方法总结首先，计算碱基数量是DNA碱基计算的最基本也是最直接的方法。
可以通过遍历DNA序列，统计每个碱基的数量来获得碱基的计数结果。
碱基数量的计算可以为后续的其他计算提供基础。
其次，计算GC含量是DNA碱基计算的另一个重要方法。
GC含量是指DNA序列中G和C碱基的总和与整个序列长度的比值。
计算GC含量可以帮助判断DNA序列的密度和稳定性。
计算GC含量的公式为GC含量(%)=(G 数量+C数量)/总碱基数*100%。
然后，计算反向互补序列是DNA碱基计算中的一个常用方法。
反向互补序列是指与原DNA序列互补配对的序列。
DNA的互补碱基配对规则为A-T和G-C。
计算反向互补序列可以通过将原DNA序列反转并替换每个碱基为其互补碱基来实现。
接下来，寻找重复序列是DNA碱基计算中的一个重要任务。
重复序列是指DNA序列中多次出现的相同或相似的碱基序列。
寻找重复序列可以通过各种算法和工具来实现，如Smith-Waterman算法、BLAST等。
重复序列的计算可以帮助鉴定DNA序列中的重要功能区域。
最后，计算序列相似性是DNA碱基计算中的另一个重要方法。
序列相似性是指两个DNA序列在碱基序列上的相似程度。
计算序列相似性可以通过比对两个DNA序列的碱基序列来实现，得到相似性的比分。
常用的序列比对算法包括Smith-Waterman算法、Needleman-Wunsch算法、FASTA算法等。
综上所述，DNA碱基计算是一系列计算DNA序列特征的方法。
这些方法包括计算碱基数量、计算GC含量、计算反向互补序列、寻找重复序列以及计算序列相似性等。
这些计算方法对于研究DNA序列的结构和功能具有重要的意义。
随着计算机技术和生物信息学的发展，DNA碱基计算方法也得到了不断的改进和完善，为进一步的DNA研究提供了重要的支持。
DNA的结构和复制化学之高频考点
解密12 DNA的结构和复制高考考点考查内容三年高考探源考查频率DNA的结构1．掌握DNA分子的双螺旋结构。
2．DNA复制的特点及碱基互补配对原则2017海南卷•242016上海卷•282016新课标II•22016新课标I•29★★★★☆DNA的复制★★★★☆考点1 DNA的结构1．两种DNA结构模型解读（1）由图1可解读以下信息：（2）图2是图1的简化形式，其中①是磷酸二酯键，③是氢键。
解旋酶作用于③部位，限制性核酸内切酶和DNA连接酶作用于①部位。
2．由碱基种类及比例可分析判断核酸的种类（1）若有U无T，则该核酸为RNA。
（2）若有T无U，且A＝T，G＝C,则该核酸一般为双链DNA.（3）若有T无U，且A≠T,G≠C,则该核酸为单链DNA。
3．DNA分子中的碱基计算的常用方法(1）互补的两个碱基数量相等，即A＝T，C＝G。
(2）任意两个不互补的碱基数量之和占总碱基数的50%，即A＋G＝T＋C＝A＋C＝T＋G＝（A＋T＋C＋G）×50%，错误!＝错误!＝1。
（3）一条链中互补的两种碱基的和等于另一条链中这两种碱基的和,即A1＋T1＝A2＋T2，G1＋C1＝G2＋C2(1、2分别代表DNA分子的两条链，下同）.（4）一条链中互补的两种碱基数量之和占该单链碱基数的比例等于DNA分子两条链中这两种碱基数量之和占总碱基数的比例，即错误!＝错误!＝错误!，错误!＝错误!＝错误!。
(5）一条链中两种不互补碱基之和的比值,与另一条链中该比值互为倒数，即若一条链中错误!（或错误!)＝K ，则另一条链中错误!（或错误!)＝错误!。
【特别提醒】DNA 分子的共性与特异性（1)共性：错误!、错误!、错误!或错误!在不同DNA 分子中无特异性（均相同）；(2）特异性：A ＋T G ＋C 在不同DNA 中可不相同，代表DNA 分子特异性（但DNA 分子特异性还有碱基排列顺序）。
注：即使两个DNA 分子中错误!数量相同，其碱基对排列顺序也可能是不同的，只有同1个DNA 分子复制得到的子代之间才会拥有种类、数量、排列顺序均相同的碱基对。
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分子生物学技术原理
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DNA结构与复制中的相关计算的三种常用方法
一、特值法：
先按照碱基比例假设DNA片段中碱基总数为100或200等
整百数，再根据碱基互补配对原则（A－T，C－G）图解分析
求解。
例：一个DNA分子中，G和C之和占全部碱基数的46％，
又知在该DNA分子的一条链中，A和C分别占碱基数的28％
和22％，则该DNA分子的另一条链中A和C分别占碱基数
的（ ）。
A．28％、22％ B．22％、28％ C．23％、27％ D．26％、
24％
【解析】假设DNA每条链的碱基数为100，依题意得：（图
略）
∵甲链: A=28, C=22,G+C=46, ∴甲中G=24,
T=100-28-46=26。 则乙中A=26，C=24。故选D。
练习：分析某生物的双链DNA，发现腺嘌呤与胸腺嘧啶之和
占全部碱基的64％，其中一条链上的腺嘌呤占该链全部碱基
的30％，则对应链中腺嘌呤占整个DNA分子碱基的比例是
（ ）
A．17％ B．32％ C．34％ D．50％
分子生物学技术原理
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二、首尾法：
根据DNA复制的过程与特点可以知道：一DNA分子复
制n次后，将得到2n个DNA分子，其中保留原来母链的DNA
数目为2个。在处理与此相关的计算题过程中，我们只需要
考虑开始和结尾的差异就可以顺利求解，笔者习惯于称之为
首尾法。
例：假如一个DNA分子含有1000个碱基对（P元素只是32P）,
将这个DNA分子放在只含31P的脱氧核苷酸的培养液中让其
复制两次,则子代DNA分子的相对分子量平均比原来
( )。
A.减少1500 B.增加1500 C. 增加1000 D.
减少1000
【解析】每个碱基对应一个脱氧核苷酸，含1个磷酸基，即
1个磷原子。复制两次后形成4个DNA分子，8条单链。其
中两条含32P，6条含31P，因而相对分子量减少6000，4
个DNA平均减少1500。故选A。
练习：已知14N-DNA和15N-DNA的相对分子量分别为a和b。
现让一杂合DNA分子在含14N的培养基上连续繁殖两代，
则其子代DNA的平均相对分子量为（ ）
A.(3a+b)/4 B.(a+3b)/4 C.(7a+b)/8 D.(a+7b)/8
三、公式法：
基于DNA的半保留复制，我们可以归纳出公式：X=m(2n-1)。
分子生物学技术原理
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其中，X代表DNA复制过程中需要游离的某脱氧核苷酸数，
m代表亲DNA中该种脱氧核苷酸数，n表示复制次数。
例：某DNA分子共有a个碱基，其中含胞嘧啶m个，则该
DNA分子复制3次，需要游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为
（ ）
A．7(a－m) B．8(a－m) C．7(a /2－m) D．(2a－m)
【解析】根据碱基互补配对原则可知该DNA分子中T的数量
是(a-2m)/2，代入公式得C。
练习：某DNA分子有碱基200对，已知腺嘌呤和胸腺嘧啶之
和占碱基总数的60％，则该DNA连续复制二次所需游离的
鸟嘌呤脱氧核苷酸分子数为（ ）
A．80 B．160 C．240 D．320