蛋白质和DNA计算专题复习教学设计.doc

1、主备人：陈元碧 学科长审查签名：第二轮复习教学设计 执行时间：DNA和蛋白质的计算专题复习一、内容及其解析1内容：DNA和蛋白质的相关计算。2解析：分析历年高考试题中的数据计算选择题，可见其考查知识点分布各章节，形式通常有蛋白质方面的计算和DNA方面的计算。蛋白质的计算包括蛋白质的相对分子质量、脱水数、肽链数、AA数肽链上游离氨基和羧基数的相关计算等、DNA的计算包括DNA分子或RNA分子中碱基含量、表达后AA数等方面的计算。二、目标及其解析1目标 学会并掌握与蛋白质和DNA相关的各种类型计算方法。2解析 通过各类典型例题，让学生学会解决DNA和蛋白质的相关计算。 三、教学问题诊断分析蛋白质和

2、DNA的计算题对于一般的学生来说是较难，其关键是让学生从本质上理解基因表达过程和AA脱水缩合的过程。只有理解了其本质，才能让学生更好地利用相关的公式和原理来解决相关计算问题。四、教学过程设计（一）教学基本流程 蛋白质方面的计算DNA方面的计算例题分析和练习小结（二）教学情景一蛋白质方面的计算 二、 基因控制蛋白质的合成时（1）基因的碱基数mRNA上的碱基数氨基酸数=631。（2）tRNA数=氨基酸数=肽键数（失水数）+肽链数（3）蛋白质相对分子质量=基因的碱基数6氨基酸的平均相对分子质量-18失水数。二、典型例题呈现 【练习1】氨基酸的平均分子量为128，测得某蛋白质分子量为63212，由此可

3、以推断该蛋白质含有的肽链条数和氨基酸个数分别是A4573 B3574 C4570 D4574【解析】氨基酸总数（m）肽链数（n）肽键数脱水数，依题得：128m（mn）1863212，即110m18n63212，63212110的整数为：m574，余数7218的整数为：n4。答案：D【练习2】某22肽被水解成1个4肽,2个3肽,2个6肽，则这些短肽的氨基总数的最小值及肽键总数依次是A.6 18 B.5 18 C.5 17 D.6 17【解析】选C。氨基酸通过脱水缩合形成多肽，每一条多肽链上至少含有一个游离的氨基和一个游离的羧基,根据题目给出的条件可知：5个多肽至少含有5个游离的氨基和17个肽键。

4、【练习3】(2010汕头模拟）已知AUG 、GUG为起始密码，UAA 、UGA 、UAG为终止密码。某信使RNA的碱基排列顺序如下：AUUCGAUGAC(40个碱基) CUCUAGAUCU。此信使RNA控制合成的蛋白质含氨基酸的个数为：A.20 个 B.17个 C.16个 D.15个【解析】选C。首先要找到“起始码（AUG、GUG）”和“终止码（UAA、UAG、UGA）”。起始码有相应的氨基酸，终止码不对应氨基酸。从开始数，6、7、8三个碱基即“AUG”就是起始密码；倒数7、6、5三碱基即“UAG”就是终止密码。从正数6号碱基到倒数8号碱基，正好40+5+3=48个碱基。483 = 16（个）

5、【练习4】 由n个碱基组成的基因，控制合成由1条多肽链组成的蛋白质，氨基酸的平均相对分子质量为a，则该蛋白质的相对分子质量最大为（）A. B.na-18(n-1)C. D.【解析】由n个碱基组成的基因，控制合成的蛋白质中的氨基酸数目最多为（不考虑终止密码） ， 个氨基酸在形成1条多肽链时需经脱水缩合，在形成这一蛋白质的同时，还产生了 个水分子，所以该蛋白质的相对分子质量最大为 。 （二）DNA和RNA方面的计算规律一：DNA双链中的两个互补碱基相等；任意两个不互补的碱基之和相等，占碱基总数的50%，用公式表示：AT，GC，AGTCACTG50%AG/T+C=A+C/G+T=T+C/A+G=1一

6、般情况下，ATGC，AT/G+CGC/TC1【练习5】：某DNA分子的碱基中，G的分子数占22%，那么T的分子数占（）A、11%B、22% C、28% D、44%解析：GT50%，T50%22%28%，从而选C 规律二：在DNA双链中，一条单链的AG/TC的值，与另一条互补链的AG/TC的值互为倒数。【练习6】：DNA的一条单链中AG/TC0.4，上述比例在其互补单链和整个DNA分子中分别是（）A、04和0.6 B、2.5和1 C、0.4和0.4D、0.6和1解析：其互补链上的AG/TC的值一定是0.4的倒数，即2.5，然后用第一条规律：凡是双链DNA中的AG/TC1，从而选B规律三：DNA双

7、链中，一条单链的AT/GC的值，与另一条互补链的AT/GC的值相等，也与整个DNA分子的AT/GC的值是相等的。同理，一条链中AT的和占该链总碱基的比率等于另一条链中AT的和占该链的碱基比率，还等于双链DNA分子中AT的和占整个DNA分子的碱基比率。即：（A1T1）/（A1+T1+C1+G1）*100%（A2T2）/(A2+T2+G2+C2)*100%（A总T总）/(A总T总C总G总)*100%同理（G1C1）%（G2C2）%（G总C总）%【练习7】：DNA的一条单链中AT/GC0.4，上述比例在其补单链和整个DNA分子中分别是（）A、04和0.6B、2.5和1C、0.4和0.4D、0.6和1

8、规律四：DNA进行半保留复复制，一个DNA连续复制n次后，共有2n个DNA，2n+1条脱氧核苷酸链，母链2条，子链2n+1 2条。【练习8】 ：经 N15 标记的1个DNA分子，放入N14的培养基中培养,经4次复制后，子代中含N15 的DNA占 ( )A.1/6 B.1/8 C.1/4 D.1/2【提升】一个DNA分子的一条链上，腺嘌呤比鸟嘌呤多40%，两者之和占DNA分子碱基总数的24%，则该DNA分子的另一条链上，胸腺嘧啶占该链碱基数目的（ ） A.44% B.24% C.14% D.28% （ A1-G 1 ）/G 1 =40%（A1+G1）/ 200 =24%解出A1=28，再依等量代

9、换：T2=A1=28，即胸腺嘧啶占该链碱基数目的28。答案：D【提升】某肽链由51个氨基酸组成，如果用肽酶把其分解成1个二肽、2个五肽、3个六肽、3个七肽，则这些短肽的氨基总数的最小值、肽键总数、分解成这些小分子肽所需水分子总数依次是（ ） 解析：据题意可知，短肽（包括二肽和多肽）的数目共有9个（1+2+3+3）。因为每条短肽至少有一个氨基（不包括R基上的氨基），故这些短肽氨基总数的最小值（即游离的氨基数量至少）为9个；由“肽键数=氨基酸数-肽链数”，可得肽键总数是42个（51-9）；分解成这9个短肽，需要断裂8个肽键，由肽键数=失去的水分子数知，形成这些短肽需要的水分子数量（即消耗的水分子数

10、）是8个。 答案：C 【提升】、有一条多肽链由12个氨基酸组成，分子式为CxHyNzOwS(z12,w13)，这条多肽链经过水解后的产物中有5种氨基酸：半胱氨酸（C3H7NO2S）、丙氨酸（C3H6NO2）、天门冬氨酸（C4H7NO4）、赖氨酸（C6H14N2O2）、苯丙氨酸（C9H11NO2）。水解产物中天门冬氨酸的数目是（ ） A.y+12个B.z+12个 C.w+13个 D.（w-13）/2个 【提升】 某条多肽的相对分子质量为2778，若氨基酸的平均相对分子质量为110，如考虑终止密码子，则编码该多肽的基因长度至少是（ ）A75对碱基 B78对碱基 C90对碱基 D93对碱基 解析：本

11、题考查了有关蛋白质合成过程中与核酸相关问题的计算。DNA基因的碱基数（至少）：mRNA的碱基数（至少）：蛋白质中氨基酸的数目6（若为碱基对数则为3）：3：1，据题意，若求基因的长度首先应计算出氨基酸的个数（设为n）,则有n110-(n-1)18=2778，推出n=30，又因为题干中给出“考虑终止密码子”，所以密码子数为n+1=31个。答案：D设计意图：通过例题让学生学会解决此类问题的方法师生活动：教师引导学生思考后完成。4小结5.目标检测1假设有一段mRNA上有60个碱基，其中A有15个，G有25个，那么转录该mRNA的DNA分子区段中，C和T的个数共有 （ ） A.15个B.25个C.40个

12、D.60个2. 水蛭素是由65个氨基酸组成的蛋白质，控制该蛋白质合成的基因碱基数至少应是 A.390 B.195 C.65 D.2603.将大肠杆菌在含有15N标记的NH4Cl培养液中培养后，再转移到含有14N的普通培养液中培养，8小时后提取DNA进行分析，得出含15N的DNA分子占总DNA分子的比例为1/16，则大肠杆菌的分裂周期是( ) A2小时B4小时C1.6小时 D1小时4 全世界每年有成千上万人由于吃毒蘑菇而身亡，其中鹅膏草碱就是一种毒菇的毒素，它是一种环状八肽。若20种氨基酸的平均分子量为128，则鹅膏草碱的分子量约为( ) A 1024 B 898 C 880 D 8625.假如

13、一个DNA分子含有1000个碱基对，将这个DNA分子放在用32P标记的脱氧核苷酸的培养液中让其复制一次，则新形成的一个DNA分子的分子量比原来增加了（ ） A1000 B2000 C500 D无法确定6把培养在含轻氮（14N）环境中的细菌，转移到含重氮（15N）环境中培养相当于复制一次，然后放回原来的环境中培养相当于连续复制两次后，细菌DNA组成分析表明（ ）A轻氮型，中间型B.轻氮型,中间型 C.中间型，重氮型D.轻氮型,中间型7某双链DNA分子共有含氮碱基1400个，其中一条单链上 。问该DNA分子连续复制两次共需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的数目是（ ）A300个B400个 C600个D12

14、00个8.（南师附中最后一卷）用32P标记了水稻体细胞（2n=24）的DNA分子双链，再将这些细胞转入不含32P的培养基中培养，在第二次细胞分裂的后期一个细胞内不含32P标记的染色体条数是( ) A0 B12 C24 D48配 餐 作 业请从下列三组题中任意选择两组题完成，建议选择AB或BC，时间20分钟：一、基础题（A组题） 1在一个DNA分子片段中有200个碱基对，其中腺嘌呤有90个。因此在这个DNA片段中含有游离的磷酸基的数目和氢键的数目依次为（ ）A200和400个 B2个和510 个C2个和400个 D44个和510个2在一个DNA分子中，腺瞟呤与胸腺嘧啶之和占全部碱基总数的42，若

15、其中一条链中的胞嘧啶占该链碱基总数的24，胸腺嘧啶占30，那么在其互补链上，胞嘧啶和胸腺嘧啶分别占（ ）A12%、34%B.21%、24%C.34%、12%D.58%、30%3 1965年我国科学家在世界上首次合成结晶牛胰岛素，它是由两条肽链共51氨基酸组成的具有生物活性的蛋白质，假若决定该牛胰岛素的基因（包括3个终止密码）中碱基A占25%，那么按理论计算碱基C的数目是( )A 81 个 B 76 个 C 153个 D 324个 4胰岛素是一种蛋白质分子，它含有2条多肽链，A链含有21个氨基酸，B链含有30个氨基酸，2条多肽链间通过2个二硫键(二硫键是由2个-SH连接而成的)连接，在A链上也形

16、成1个二硫键，如右图所示为结晶牛胰岛素的平面结构示意图，据此回答: (1)这51个氨基酸形成胰岛素后，分子质量比原来减少了 。 (2)胰岛素分子中含有肽键 个，肽键可表示为 。 (3)从理论上分析，胰岛素分子至少有 个-NH2，至少有 个-COOH。设计意图：根据本节课内容，选择教学中已涉及题目的原形，对其作同等水平或降低水平的变式，让学生弥补课堂教学内容的理解。估计完成时间5分钟。二、巩固题（B组题）1用15N标记含有100个碱基对的DNA分子，其中有胞嘧啶60个。该DNA分子在14N的培养基中连续复制4次，其结果可能是（ ）A含有15N的DNA分子占1/8 B含有14N的DNA占7/8C复

17、制过程中需游离的腺嘌呤脱氧核苷酸900个 D子代DNA中嘌呤与嘧啶之比是2：32下图表示一个脱氧核苷酸的三种物质的连接方式，其中错误的是（c ） 3根据碱基互补配对规则，在一个DNA分子中，当AC时，下列比例正确的是（ ）A ATGC1B GCGT1 C AGCT1 D G CAT14某DNA分子经过三次复制后，所得到的第四代DNA分子中，含有第一代DNA分子中脱氧核苷酸链的条数有（ ）A1条B2条C4条D8条5由120个碱基组成的DNA分子片段，可因碱基对组成和序列的不同，而形成具有不同遗传信息的DNA分子，其种类数最多可达（ ）A B C D 6构成DNA分子的碱基有A、G、C、T四种，因

18、生物种类不同而不同的比例是（ ）A B C D 和 7在含有4种碱基的DNA区段，有腺嘌呤a个，占该区段全部碱基的比例为b，则（ ） Ab05 Bb05 C胞嘧啶为 D胞嘧啶为 设计意图：根据本节课内容，选择教学中所涉及题目，让学生进一步理解课堂教学内容的理解。估计完成时间10分钟三、提高题（C组题）1设某DNA的碱基为m对，其中A为x个，那么胞嘧啶个数为（ ）A B C D 2在一个密闭的容器里，用含有同位素 的脱氧核苷酸合成一个DNA分子，然后再加入普通的含 的脱氧核苷酸，经n次复制后，所得 DNA分子中含 的多脱氧核苷酸链数与含 的多脱氧核苷酸链数之比是（ ）A B C D (2n -1

19、):13已知某DNA分子中，G与C之和占全部碱基总数的35.8，其中一条链的T与C分别占该链碱基总数的 32.9和17.1，则在它的互补链中，T和 C分别占该链碱基总数的( ) A32.9和17.l B31.3和18.7C18.7和31.3D17.1和32.94有一对氢键连接的脱氧核苷酸，已查明它的结构中有一个腺嘌呤，则它的其它组成应是A三个磷酸、三个脱氧核糖核一个胸腺嘧啶 B两个磷酸、两个脱氧核糖核一个胞嘧啶C两个磷酸、两个脱氧核糖核一个胸腺嘧啶 D两个磷酸、两个脱氧核糖核一个尿嘧啶5假设一个DNA分子片段中含碱基C共312个，占全部碱基的26，则此DNA片段中碱基A占的百分比和数目分别是（ ）A26 ，312个B24，288个C13，156个 D12，144个6 如图表示一个由153个氨基酸残基构成的蛋白质分子。下列叙述正确的是（ ）A该分子中含有 152 个肽键B参与构成该分子的氨基酸中至少有 1个酸性氨基酸和 1 个碱性氨基酸 C该分子中有 1 个氨基酸残基含硫 D该分子彻底水解将产生153 种氨基酸设计意图： 所涉及题目，让学生深刻地理解课堂教学内容的理解。教学反思： 6