脱氧核糖核苷酸数学规律在解题中的应用

张晶

【摘 要】 在高中生物解题过程中，脱氧核糖核苷酸的相关数学规律一直是考试中的重点问题，尤其是在计算DNA在复制后的数量等方面具有较大的难度，本文分析了归纳演绎法、排列组合法在解题中的应用，从而能够有效提高解题的正确率。

【关键词】 高中生物；脱氧核糖核苷酸；数学规律

一、归纳演绎法在解题中的应用

由脱氧核糖核苷酸所制作的脱氧核酸在进行复制过程中会遇到较大的困难，而学生在学习这方面的问题时，可通过归纳演绎法来进行解题，而演绎就是在大量事实的基础上提取出正确的方法原理，通过归纳演绎法，能够使DNA复制的相关问题轻易解决。

例如，在一个DNA分子中已经标记为15N，随后在将其置于培养基中开始复制，其中要注意培养基中不能包含15N，提问在完成N次复制后，能够出现几个DNA分子？而其中能有多少DNA分子含有14N？有多少DNA分子只包含4N？

解析：DNA分子在完成一次复制后，能够增加一个DNA分子，同时最终两个DNA分子中都具有脱氧核糖核苷酸链，也就是说在结束一次复制后，一种能够获得两个DNA分子，包含14N和15N的分子分别都有两个，有零个仅包含14N的分子，在结束两次复制后，收获到的DNA分子一共有四个，其中有两个包含15N，而有四个包含14N，有两个分子只包含14N。依次排列下去，通过归纳演绎法我们能够推测出，从始到终，只有两个分子是包含15N的，DNA分子中仅包含14N和包含14N的分子数量之间只有两个的差距，也就是说在结束第n次复制之后，能够获得的DNA分子数量为2n个，其有两个包含15N的分子，有2n个数量的DNA分子包含14N，有2n-1个DNA分子仅包含14N，由此就能加单地解决这一问题了。

小结：在复制DNA分子的过程中，使用归纳演绎法，能够提高解题效率，帮助学生利用短时间获得准确的结果，这也是使用归纳演绎法最主要的优势。

二、排列组合法在解题中的应用

生物遗传物质中最为基础的组成单位就是脱氧核糖核苷酸，也是脱氧核糖核苷酸自身所带有的多样的排列顺序诞生了丰富多样的生物世界，也就是说数学规律中组合排列发挥了应有的效用。

例如在一条完整的肽链中，主要是由n个氨基酸在脱水后组成的，其中这条肽链可以有几种排列顺序？

解析：首先我们在计算之前应该了解基础的生物知识，也就是氨基酸中能够组成蛋白质生物体的仅有二十种，因此由于题目中并没有明确指出氨基酸属于那种类型，因此由n个脱水后整合成的氨基酸所组成的肽链，最大程度上只能分成20n种排列顺序。只有四种碱基对能够组成脱氧核糖核苷酸的DNA分子，因此从数学规律中的排列組合方式来看，最大程度上只能有4n种方式用n个碱基对组成DNA分子。

小结：生物在自然生态系统中具有一种多样性的特征，其实这主要是由遗传与基因的多样性所决定的，其中遗传多样性是由脱氧核糖核苷酸在DNA分子中多样的排列顺序所决定的。由此我们能够看出，在计算脱氧核糖核苷酸方面的问题时，可以使用数学规律中的排列组合方式来进行计算。

综上所述，通过上述描写我们能够了解，在计算脱氧核糖核苷酸方面的问题时，需要运用到较多的数学规律，只有学会合理利用各种数学规律才能有效提高解题效率，尤其是在计算DNA方面的问题时，数学规律的运用具有重要的作用。

【参考文献】

[1] 陈语. 脱氧核糖核苷酸数学规律在解题中的应用[J]. 科学技术创新，2018（04）.