“复制n次”和 “第n次复制”

 

 

关于碱基比例与数目的计算题，是DNA分子的结构与复制部分的常见题目，该类题目灵活多变，有一定难度.下面对容易混淆的两个问题详细解析。

[例题]具有N个碱基对的一个DNA分子片段，含有m个腺嘌呤。

(1)该片断完成n次复制需要      个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸。

(2)该片断完成第n次复制需要      个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸。

A.（2ⁿ－1）（N－m）  B. 2^n-1（N－m）  C. 2^n-1(N/2－m)  D. 2ⁿ(N/2－m)  

解析：该DNA片段含有N个碱基对，即总共含有2N个碱基。A＝Ｔ＝m ，A＋Ｔ=2m，   Ｇ＋Ｃ＝２Ｃ，2N＝2m＋2C。胞嘧啶脱氧核苷酸的数目为(N－m)。

当该DNA片段复制n次后，子代DNA总数为2ⁿ个，所有子代DNA中含有胞嘧啶脱氧核苷酸的总数为2ⁿ (N－m)，但是其中有原有的一个亲代DNA分子中的胞嘧啶脱氧核苷酸数，所以复制n次需要的胞嘧啶脱氧核苷酸数应该把这个亲代分子原有的数目去掉，即：该DNA分子复制n次需要的胞嘧啶脱氧核苷酸数为（2ⁿ－1）个DNA分子中所含有的胞嘧啶脱氧核苷酸，即为（2ⁿ－1）（N－m）。

但是如果问的是第ｎ次复制需要多少个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸，就需要考虑第ｎ次复制时有多少个ＤＮＡ分子在复制。知道了正要复制的ＤＮＡ分子的数目，就可以知道需要多少个游离的胞嘧啶脱氧核苷酸了。进行第ｎ次复制的ＤＮＡ分子数目其实就是完成了第ｎ－１次后的数目，完成了第ｎ－１次后的ＤＮＡ分子数目为2^n-1个。又因为每个ＤＮＡ分子含有胞嘧啶脱氧核苷酸的数目为(N－m)，所以第ｎ次复制需要的胞嘧啶脱氧核苷酸的数目为2^n-1（N－m）。

答案：A；B。

另外，上述题目的答案可以作为公式用，变化一下为：ＤＮＡ分子中含有某碱基Ｐ个，该ＤＮＡ分子复制ｎ次需要碱基Ｐ的个数为：（2ⁿ－1）×Ｐ；该ＤＮＡ分子第ｎ次复制需要的碱基Ｐ数目为： 2^n-1×Ｐ。