DNA分子相关计算ppt课件(22页PPT)

1、DNA结构与复制相关计算归纳第1页，共22页。例题：1、DNA的一条单链中（AG）/（TC）=0.4 ，该比例在其互补链中是多少？在整条链中呢？A1 G 1T 1 C1T2 C 2A 2 G2第2页，共22页。运用碱基互补配对原则，碱基计算规律：在双链DNA分子中 AT， GC 嘌呤（AG）嘧啶（TC） 两个不互补配对的碱基之和比值等于1， 即：(A+G)/(T+C)=(A+C)/(T+G)=1第3页，共22页。对比A1 G 1T 1 C1T2 C 2A 2 G2A1 T 1G 1 C1T2 A 2C 2 G2链：链：整个DNA：链：链：整个DNA：BB1第4页，共22页。例1：如下表示G:T

2、=1:2吗？G2:T2=1:2吗？G1:T1=1:2A:T:G:C=?A2:T2:G2:C2=?A1:T1:G1:C1=1:2:3:4G:C=?G2:C2=?G1:C1=2A=T吗？A2=T2吗？A1=T1问：在DNA的双链中问：在DNA的另一单链中已知在DNA的一条单链中A1 T 1G 1 C1T2 A 2C 2 G2是是33771/212143不一定不一定第5页，共22页。例3：一个DNA分子中，G和C之和占全部碱基数的46，该DNA分子的一条单链中，A和G分别占该单链的28和22，则该DNA分子的另一条单链中，A和G占这一单链的百分比是多少？例2：一个双链DNA分子中，A占10，问：C占

3、多少？答：AT10，CG（100%20%）/240%解析：GC46，则AT54%，若的A28%，G 22，则该链的T54%28%26%，C46%22%24%。根据碱基互补配对原则，DNA分子的另一条单链中，A和G占这一单链的百分比是26%和24%。A1 T 1G 1 C1T2 A 2C 2 G2答案：A26%，G24%第6页，共22页。例4：一个双链DNA分子中含有G 40个，问：该DNA分子复制三次，共需从周围的环境中吸收多少个G？例5：一个DNA分子中，共有100个碱基对，其中含有20个A，它在复制过程中，从周围的环境中吸收了1200个G，问它共复制几次？解析：复制三次共有238个DNA，

4、其中一个模板不需要从环境中吸收G，所以共有7个DNA是新合成的，因此从环境吸收的G407280个答案：280个解析：100个碱基对200个碱基，A20个，则CG（20040）/2801200/80=152n=(15+1)，n=4答案：4次第7页，共22页。概括公式： 某DNA分子有A个碱基对，M个T，复制n次，需要C多少个？ 原DNA分子中有C =AM 需要C = 2n（AM）（AM） =（2n1）（AM）第8页，共22页。例7：1个带放射性15N的DNA分子，放在含有14N的培养基中培养79代，带15N的DNA分子有几个？占全部DNA的百分比是多少？解析：DNA复制为半保留复制，复制后产生子

5、代DNA的个数为2n个，n是复制的次数。P：F1：F2：F3：Fn：DNA个数：2012122242382n答案：2个,占全部DNA的2/279，第9页，共22页。答：复制3代带放射性的DNA = 2/23，复制3代带放射性的“链”= 2/（232）复制3代带14N的DNA分子1复制3代带14N链（2322）/ （232） 复制N代带放射性的DNA = 2/2N 复制N代带放射性的“链”= 2/（2N2）= 1/2N复制N代带14N的DNA分子1复制N代带14N链（2N22）/ （2N2）例7：1个带放射性15N的DNA分子，放在含有14N的培养基中培养3代，带15N的DNA分子占全部DNA的

6、百分比是多少？带15N的脱氧核苷酸链占全部DNA链的百分比是多少？含14N的DNA分子占全部DNA的百分比是多少？带14N的脱氧核苷酸链占全部DNA链的百分比是多少？复制N次呢？第10页，共22页。例8：含14N的DNA分子相对分子质量为a，含15N的DNA分子相对分子质量为b，将含有15N的DNA分子放在含14N的培养基中培养，子一代分子量？子二代分子量？第三代分子量？答：子一代（a+b）/2子二代分子量=（3a+b）/4 第三代分子量=（7a+b）/8复制n次所得DNA分子量 = （2n-1）a+b/2n第11页，共22页。DNA复制计算公式将一个全部被15N标记的DNA分子（0代）转移到

7、含14N的培养基中培养N代1、DNA分子数子代DNA分子数=2n个含15N的DNA分子数=2个含14N的DNA分子数=2n个只含15N的DNA分子数=0个只含14N的DNA分子数=（2n-2）个第12页，共22页。DNA复制计算公式将一个全部被15N标记的DNA分子（0代）转移到含14N的培养基中培养N代2、脱氧核苷酸链数子代DNA分子中脱氧核苷酸链数=2n+1条含15N的脱氧核苷酸链数=2条含14N的脱氧核苷酸链数=（2n+1-2）条第13页，共22页。DNA复制计算公式3、设亲代DNA分子中含有某脱氧核苷酸a个，则经过n次复制，共需要消耗该种游离脱氧核苷酸a（2n-1）个。在第m次复制时，

8、共需消耗游离的该种脱氧核苷酸a2m-1个。第14页，共22页。DNA结构与复制相关计算常用方法一、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（AT，CG）图解分析求解。第15页，共22页。DNA结构与复制相关计算常用方法例：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（ ）。A28、22 B22、28 C23、27 D26、24【解析】假设DNA每条链的碱基数为100，依题意得：甲链: A=28, C=22,G+C=46, 甲中G=

9、24, T=100-28-46=26。则乙中A=26，C=24。故选D。第16页，共22页。DNA结构与复制相关计算常用方法练习：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（）A17 B32 C34 D50答案：C第17页，共22页。DNA结构与复制相关计算常用方法二、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，即首尾法。第18

10、页，共22页。DNA结构与复制相关计算常用方法例：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。第19页，共22页。DNA结构与复制相关计算常用方法练习：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（一条链为15N，一条链为14N）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)/4C.(7a+b)/8 D.(a+7b)/8答案：C第20页，共22页。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)。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。第21页，共22页。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（