生物 例析dna半保留复制的应用

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1、例析DNA半保留复制的应用一、1个双链DNA分子连续复制n次，可以形成2个子代DNA分子，且含有最初母链的DNA分子有2个，占所有子代DNA分子的比例为2/２（注意：最初母链与母链的区别）；这种情形也适用于噬菌体或细菌的增殖，因为这两者每个个体只含有一个ＤＮＡ分子。DNA的复制发生在细胞分裂过程中，一个细胞周期，DNA复制一次。，对于单细胞生物来说，则是繁殖后代的方式。如大肠杆菌的繁殖代数就与DNA的复制次数建立了一一对应的关系，而对于多细胞的生物来说，细胞分裂是增加细胞数目的方式，多细胞动物的细胞周期数、细胞分裂次数

2、与DNA复制次数也是一一对应关系。推导过程如下图：①无论复制几代，最初母链的两条母链永远只是两条，含有最初母链（实线）的始终只有2个DNA分子；②复制n代生成的子代DNA分子总数是２个③复制到第n代，第n代DNA分子总数是２个（即２-２=２）二、一个DNA分子复制n次，要从环境中获得某种脱氧核苷酸或碱基的数目为（２－1）×X；第n次复制要从环境中获得某种脱氧核苷酸或碱基的数目为２×X（X是指一个DNA分子中该种脱氧核苷酸或碱基的数目）推导过程如下：（参上图）1个（２－1）个n次时所生成的所有DNA可看作原来的1个亲代D

3、NA分子和另外新形成的（２－1）个DNA组成；新形成的DNA分子与亲代DNA分子完全相同，若原来亲代DNA分子中含某种脱氧核苷酸或碱基的数目为X，则新形成（２－1）DNA需从环境中获得某种脱氧核苷酸或碱基的数目为（２－1）×X；复制到第n代，第n代DNA分子总数是２个（即２-２=２），则新形成２DNA需从环境中获得某种脱氧核苷酸或碱基的数目为２×X；【例1】以放射性元素P标记噬菌体的DNA，S标记噬菌体的蛋白质，让这种噬菌体去侵染普通的大肠杆菌(含P、S)，经过复制到第四代时，问：①子代产生多少个噬菌体？（2=16个）

4、②子代噬菌体的DNA中P元素的含量情况如何？（始终只有两个子代DNA的一条链中含有P，其余的都只含有P。）③复制n次后，子代DNA中含有亲本DNA链的占几分之几？（2/２）答案：①2=16个②始终只有两个子代DNA的一条链中含有P，其余的都只含有P。③2/２解析：见前面推导过程。本题关键由表面上的噬菌体繁殖转化为DNA复制的问题。【例2】.将大肠杆菌置于含的培养基中培养一段时间，然后把DNA被完全标记的大肠杆菌作为亲代，转移到只含的普通培养基培养，使其繁殖两代形成4个新个体，则它们的DNA中含的链与的链的比是（    

5、）　　A．3：1   B．2：1   C．1：1   D．7：l【答案】A　【解析】本题考查“大肠杆菌只有一个DNA分子”，大肠杆菌为单细胞生物，其繁殖一代实际上是经历了一个细胞周期，每个细胞周期中DNA复制一次，繁殖两代，就是DNA复制了两次。整个题目由表面上的细菌繁殖转化为DNA复制的问题。如下图所示。标记的DNA有两条含的链，当利用含的氮源来繁殖合成新DNA时，根据半保留复制的特点，新形成的2个DNA分子上应各有一条含的链（实线）和一条含的链（虚线），没有了的来源，不论以后复制多少次，含的链永远只是两条，而增加的

6、新链都是含的链。而题中形成了4个新个体，则只有4个DNA分子——8条单链，只有两条含，其余六条含，链：=6：2=3：1【例3】．如果将含有一对同源染色体的精原细胞的DNA分子用N标记，并供给N原料。那么，该细胞进行减数分裂产生的4个精子中，含N标记的精子所占的比例为（D）A．25%B．50%C．75%D．100%答案：D解析：在一次减数分裂过程中，DNA复制1次，根据DNA半保留复制的特点，每个新的DNA分子都有1条链含N标记，故含N标记的精子所占的比例为100%。【例4】某N标记的DNA分子，放在没有标记的培养基上培

7、养,复制三次后标记的DNA分子占DNA分子总数的___，标记的链占全部DNA单链的_______。若该DNA分子有胞嘧啶，则DNA复制3次需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数为；第3次复制产生的DNA需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸数是。答案：1600800解析此题先要算出标记的DNA分子有几个。因标记的DNA分子是指含有N的DNA，因此标记的DNA分子数也就是含有亲代DNA单链的DNA分子数，由上面总结的规律可知标记的DNA分子共有二个，因此复制三次后标记的DNA分子占DNA分子总数的2/2=1/4，标记的链占全部DNA单链的2/

8、16=1/8。复制3次产生的DNA分子总数是2，需从环境中获得某种脱氧核苷酸或碱基的数目为2×1600；复制到第3次，第3次复制产生的DNA分子总数是２个，需从环境中获得某种脱氧核苷酸或碱基的数目为２×800；