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G633.91
高考是對学生综合能力的考查，在高三复习中总结、归纳、提炼是提高学科能力的重要方法。DNA计算问题是高中生物的难点和重点，在老师的指导下，我将DNA计算问题总结汇编，与同学分享。
一、关于DNA分子结构的特点的计算
DNA分子是由4种脱氧核苷酸连接而成的两条脱氧核苷酸长链构成的，两条长链按照反向平行的方式盘旋成双螺旋结构。磷酸和脱氧核糖交替连接排列在外侧，构成了DNA分子的基本骨架；含氮碱基排列在内侧，两条单链上相对的碱基以氢键连接，碱基的配对是有规律的，即A一定与T配对（形成两个氢键），G一定与C配对（形成三个氢键）。
例1：下图为某同学在学习DNA结构后，画的含有两个碱基对的DNA片断（其中○表示磷酸）。下列几位同学对此图的评价，正确的是（）
A甲说：该图没有什么物质和结构上的错误
B乙说：该图有一处错误，就是U应改为T
C两说：三处错误，其中核糖应为脱氧核糖
D丁說：如图说画的是RNA双链，则正确
解析：选C。图中有三处错误，一、组成DNA的五碳糖应该是脱氧核糖，因此图中的核糖应改为脱氧核糖；错误二：碱基为A、T、G、C四种，其中图中的U应改为T；错误三，单链中脱氧核苷酸之间的连接方式不应该在磷酸和磷酸之间，而是在磷酸与脱氧核糖之间连接而成的。
二、碱基互补配对原则方面的计算
例2：某双链DNA分子中，A与T之和占整个DNA碱基总数的54%，其中一条链上G占该链碱基总数的22%，求别一条链上G占其所在链碱基总数的百分含量。
归纳一：在DNA分子的两条链中
1.互补配对的碱基两两相等，A=T，C=G，那么A+G=C+T，即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。
2.两个不互补的碱基和的比值相等，即（A+G）/（C+T）=（A+C）/（G+T）=1。由此可鉴定DNA分子是单链还是双链。若在一个DNA分子中，（A+G）/（C+T）≠1，且A≠T、C≠G，说明此DNA分子为单链。若在一个DNA分子中，（A+G）/（C+T）=1，且A=T、C=G，说明此DNA分子为双链。
3.任两个不互补的碱基之和恒等，且占碱基总量的50%，即A+C=T+G=A+G=C+T=50%。
归纳二：在DNA分子的一条链中
1.一条链中的配对碱基不一定相等，即A1不一定等于T1、G1不一定等于C1、A2不一定等于T2、G2不一定等于C2（1、2代表DNA分子的两条链）。
2.若一条链中（A1+T1）/（C1+G1）=a，则另一条链中（A2+T2）/（C2+G2）=a（对等关系）；若一条链中（A1+G1）/（C1+T1）=b，则另一条链中（A2+G2）/（C2+T2）=1/b（倒数关系）。
3.在双链DNA分子中，一条链上的A与T的和占该链碱基比率等于另一条链上的A与T的和占该链碱基比率，还等于双链DNA分子中A与T的和占整个DNA分子的碱基比率。即（A1+T1）%=（A2+T2）%=（A+T）%，同理（G1+C1）%=（G2+C2）%=（G+C）%。
4.DNA分子中碱基对的排列顺序代表的是遗传信息，若某DNA分子由n个碱基对构成，则可代表的遗传信息有4n 种（其中n代表碱基对的个数）。
三、DNA分子的半保留复制方面的计算
例3：假设某大肠杆菌含14N的DNA的相对分子质量为a，若将其长期培养在含15N的培养基中便得到15N的DNA，相对分子质量为b，现将含15N的DNA大肠杆菌转移到14N的培养基中培养，子二代DNA的相对分子平均质量为：
A（a+b）/2 B（a+b）/4 C（3a+b）/4 D（a+3b）/4
解析：这题目最好从最后一句话开始。假如有一条含15N的DNA分子放到含14N的环境中培养，那么第二代，就会有4条，根据半保留复制。可以得知这4条中有两条完全由14N组成，另外两条就15N和14N各占一半。因此，含14N的DNA分子质量加起来是3a，含15N的DNA分子质量加起来是b，总共有4条DNA，所以平均起来就是（3a+b）/4
四、复制过程中所需游离脱氧核苷酸数的计算
例4：具有A个碱基对的一个DNA分子片段，含有m个腺嘌呤，则该片段第n次复制需要多少个游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸
A（2n-1）·（A-m） B2n-1·（A-m）
C（2n-1）·（A/2-m） D2n·（A/2-m）
解析：亲代DNA分子中G=1/2×（2A-2m）=（A-m）个，该DNA分子复制n次共产生了2n个DNA分子，所以第n次复制产生了2n-1个DNA分子，所以第n次复制共需鸟嘌呤脱氧核苷酸的数目为2n-1·（A-m）个。
规律总结：1. 求复制n次总共需要游离的某脱氧核苷酸数
基于DNA的半保留复制，可以归纳出公式：X = m（2n1）。其中，X代表DNA复制过程中需要游离的某脱氧核苷酸数，m代表亲本DNA中该种脱氧核苷酸数，n表示复制次数。
2. 求复制第n次时需要游离的某脱氧核苷酸数。
同样可以带入出公式：X = m（2n2n1）。其中，X代表复制第n次时需要游离的某脱氧核苷酸数，m代表亲本DNA中该种脱氧核苷酸数，n表示复制次数。
高考是對学生综合能力的考查，在高三复习中总结、归纳、提炼是提高学科能力的重要方法。DNA计算问题是高中生物的难点和重点，在老师的指导下，我将DNA计算问题总结汇编，与同学分享。
一、关于DNA分子结构的特点的计算
DNA分子是由4种脱氧核苷酸连接而成的两条脱氧核苷酸长链构成的，两条长链按照反向平行的方式盘旋成双螺旋结构。磷酸和脱氧核糖交替连接排列在外侧，构成了DNA分子的基本骨架；含氮碱基排列在内侧，两条单链上相对的碱基以氢键连接，碱基的配对是有规律的，即A一定与T配对（形成两个氢键），G一定与C配对（形成三个氢键）。
例1：下图为某同学在学习DNA结构后，画的含有两个碱基对的DNA片断（其中○表示磷酸）。下列几位同学对此图的评价，正确的是（）
A甲说：该图没有什么物质和结构上的错误
B乙说：该图有一处错误，就是U应改为T
C两说：三处错误，其中核糖应为脱氧核糖
D丁說：如图说画的是RNA双链，则正确
解析：选C。图中有三处错误，一、组成DNA的五碳糖应该是脱氧核糖，因此图中的核糖应改为脱氧核糖；错误二：碱基为A、T、G、C四种，其中图中的U应改为T；错误三，单链中脱氧核苷酸之间的连接方式不应该在磷酸和磷酸之间，而是在磷酸与脱氧核糖之间连接而成的。
二、碱基互补配对原则方面的计算
例2：某双链DNA分子中，A与T之和占整个DNA碱基总数的54%，其中一条链上G占该链碱基总数的22%，求别一条链上G占其所在链碱基总数的百分含量。
归纳一：在DNA分子的两条链中
1.互补配对的碱基两两相等，A=T，C=G，那么A+G=C+T，即嘌呤碱基总数等于嘧啶碱基总数。
2.两个不互补的碱基和的比值相等，即（A+G）/（C+T）=（A+C）/（G+T）=1。由此可鉴定DNA分子是单链还是双链。若在一个DNA分子中，（A+G）/（C+T）≠1，且A≠T、C≠G，说明此DNA分子为单链。若在一个DNA分子中，（A+G）/（C+T）=1，且A=T、C=G，说明此DNA分子为双链。
3.任两个不互补的碱基之和恒等，且占碱基总量的50%，即A+C=T+G=A+G=C+T=50%。
归纳二：在DNA分子的一条链中
1.一条链中的配对碱基不一定相等，即A1不一定等于T1、G1不一定等于C1、A2不一定等于T2、G2不一定等于C2（1、2代表DNA分子的两条链）。
2.若一条链中（A1+T1）/（C1+G1）=a，则另一条链中（A2+T2）/（C2+G2）=a（对等关系）；若一条链中（A1+G1）/（C1+T1）=b，则另一条链中（A2+G2）/（C2+T2）=1/b（倒数关系）。
3.在双链DNA分子中，一条链上的A与T的和占该链碱基比率等于另一条链上的A与T的和占该链碱基比率，还等于双链DNA分子中A与T的和占整个DNA分子的碱基比率。即（A1+T1）%=（A2+T2）%=（A+T）%，同理（G1+C1）%=（G2+C2）%=（G+C）%。
4.DNA分子中碱基对的排列顺序代表的是遗传信息，若某DNA分子由n个碱基对构成，则可代表的遗传信息有4n 种（其中n代表碱基对的个数）。
三、DNA分子的半保留复制方面的计算
例3：假设某大肠杆菌含14N的DNA的相对分子质量为a，若将其长期培养在含15N的培养基中便得到15N的DNA，相对分子质量为b，现将含15N的DNA大肠杆菌转移到14N的培养基中培养，子二代DNA的相对分子平均质量为：
A（a+b）/2 B（a+b）/4 C（3a+b）/4 D（a+3b）/4
解析：这题目最好从最后一句话开始。假如有一条含15N的DNA分子放到含14N的环境中培养，那么第二代，就会有4条，根据半保留复制。可以得知这4条中有两条完全由14N组成，另外两条就15N和14N各占一半。因此，含14N的DNA分子质量加起来是3a，含15N的DNA分子质量加起来是b，总共有4条DNA，所以平均起来就是（3a+b）/4
四、复制过程中所需游离脱氧核苷酸数的计算
例4：具有A个碱基对的一个DNA分子片段，含有m个腺嘌呤，则该片段第n次复制需要多少个游离的鸟嘌呤脱氧核苷酸
A（2n-1）·（A-m） B2n-1·（A-m）
C（2n-1）·（A/2-m） D2n·（A/2-m）
解析：亲代DNA分子中G=1/2×（2A-2m）=（A-m）个，该DNA分子复制n次共产生了2n个DNA分子，所以第n次复制产生了2n-1个DNA分子，所以第n次复制共需鸟嘌呤脱氧核苷酸的数目为2n-1·（A-m）个。
规律总结：1. 求复制n次总共需要游离的某脱氧核苷酸数
基于DNA的半保留复制，可以归纳出公式：X = m（2n1）。其中，X代表DNA复制过程中需要游离的某脱氧核苷酸数，m代表亲本DNA中该种脱氧核苷酸数，n表示复制次数。
2. 求复制第n次时需要游离的某脱氧核苷酸数。
同样可以带入出公式：X = m（2n2n1）。其中，X代表复制第n次时需要游离的某脱氧核苷酸数，m代表亲本DNA中该种脱氧核苷酸数，n表示复制次数。