3 Первый тип задач — это задачи на установление последовательности нуклеотидов в ДНК, ирнк, антикодонов трнк используя принцип комплементарности. Задачи. 1. Участок правой цепи молекулы ДНК имеет последовательность нуклеотидов: А-Г-Т-Ц-Т-А-А-Ц-Т-Г-А-Г-Ц-А-Т. Запишите последовательность нуклеотидов левой цепи ДНК. Дано: ДНК А-Г-Т-Ц-Т-А-А-Ц-Т-Г-А-Г-Ц-А-Т ДНК Т-Ц-А-Г-А-Т-Т-Г-А-Ц-Т-Ц-Г-Т-А ( нуклеотиды левой цепи ДНК подбираем по принципу комплементарности А-Т, Г-Ц) Ответ : левая цепь ДНК имеет последовательность нуклеотидов Т-Ц-А-Г-А-Т-Т-Г-А-Ц-Т-Ц-Г-Т-А 2. Участок цепи молекулы ДНК имеет последовательность нуклеотидов: Ц-Т-А-А-Ц-Ц-А-Т-А-Г-Т-Т-Г-А-Г. Запишите последовательность нуклеотидов ирнк. Дано: ДНК Ц-Т-А-А- Ц-Ц-А-Т-А-Г-Т-Т- Г- А- Г ирнк Г-А-У-У-Г- Г-У-А-У-Ц-А-А-Ц-У-Ц ( нуклеотиды ирнк подбираем по принципу комплементарности А-У, Г-Ц) Ответ : ирнк имеет последовательность нуклеотидов Г- А-У-У-Г- Г-У-А-У-Ц-А-А-Ц-У-Ц 3. Определите последовательность нуклеотидов ирнк, антикодоны молекул трнк, если фрагмент ДНК имеет последовательность нуклеотидов Г-Ц-Ц-Т-А-Ц-Т-А-А-Г-Т-Ц Дано: ДНК Г-Ц-Ц-Т-А-Ц-Т-А-А-Г-Т-Ц ирнк Ц-Г-Г-А-У-Г-А-У-У-Ц-А-Г трнк Г-Ц-Ц У-А-Ц У-А-А Г-У-Ц (нуклеотиды подбираем по принципу комплементарности А-У, Г-Ц под ДНК сначала ирнк, затем трнк) Ответ : ирнк имеет последовательность нуклеотидов Ц-Г-Г-А-У-Г-А-У-У-Ц-А-Г антикодоны трнк Г-Ц-Ц, У-А-Ц, У-А-А, Г-У-Ц

4 Второй тип задач на вычисление количества нуклеотидов, их процентное соотношение в цепи ДНК, ирнк. 1. В одной молекуле ДНК нуклеотидов с тимином Т -22%. Определите количество ( в %) нуклеотидов с А, Г, Ц по отдельности в этой молекуле ДНК. Дано: Т -22% Найти: % А, Г, Ц Решение 1: 1. согласно правилу Чаргаффа А+Г = Т+Ц, все нуклеотиды в ДНК составляют 100%. Так как тимин комплементарен аденину, то А=22% =44% ( А+Т) =56% (Г+Ц) 4. Так как гуанин комплементарен цитозину, то их количество тоже равно, поэтому 56 : 2 =28% (Г, Ц) Решение 2: 1. согласно правилу Чаргаффа А+Г = Т+Ц, все нуклеотиды в ДНК составляют 100%. Так как тимин комплементарен аденину, то А=22%. 2. А+Г и Т+Ц по 50 % следовательно 50-22=28% (Г, Ц) Ответ : А=22%, Г=28%, Ц=28% 2. Сколько содержится нуклеотидов А, Т, Г, во фрагменте молекулы ДНК, если в нем обнаружено 1500 нуклеотидов Ц, что составляет 30% от общего количества нуклеотидов в этом фрагменте ДНК? Дано: Ц 30% нуклеотидов Найти: нуклеотидов А, Т, Г Решение1: 1. Так как Ц комплементарен Г и их количество равно, то Г =30%, что составляет 1500 нуклеотидов. 2. согласно правилу Чаргаффа А+Г = Т+Ц, все нуклеотиды в ДНК составляют 100% А+Г и Т+Ц по 50 % следовательно 50-30=20% (А, Т) 20х1500:30=1000 нуклеотидов (А, Т)

5 Решение2: 1. Так как Ц комплементарен Г и их количество равно, то Г =30%, что составляет 1500 нуклеотидов. 2. согласно правилу Чаргаффа А+Г = Т+Ц, все нуклеотиды в ДНК составляют 100% А+Г и Т+Ц по 50 % следовательно 50-30=20% (А, Т) 3. 1х1500: 30 =50 нуклеотидов (1%) 4. 20х50:1=1000 нуклеотидов (А, Т) Ответ: во фрагменте молекулы ДНК содержится нуклеотидов Г=1500 нуклеотидов, А=1000 нуклеотидов, Т=1000 нуклеотидов. 3. * Участок молекулы ДНК ( одна цепочка) содержит: 150 нуклеотидов — А 50 нуклеотидов Т, 300 нуклеотидов Ц, 100 нуклеотидов — Г. Определите : количество нуклеотидов во второй цепи с А, Т, Г, Ц и общее количество нуклеотидов с А, Т, Ц, Г в двух цепях ДНК. Дано: нуклеотидов в 1-й цепи ДНК: А-150, Т-50, Ц-300, Г-100. Найти: А, Т, Ц, Г в двух цепях ДНК. А=Т, Г=Ц, так как они комплементарны, поэтому во второй цепи Т-150, А-50, Г-300, Ц-100 Всего нуклеотидов: 150х2+50х2+300х2+100х2=1200 Ответ: нуклеотидов во второй цепи Т-150, А-50, Г-300, Ц нуклеотидов в двух цепях 4. * В состав ирнк входят нуклеотиды: аденина 28%, гуанина 16%, урацила 24%. Определите процентный состав нуклеотидов в двуцепочечной молекулы ДНК, информация с которой «переписана» на ирнк Дано: нуклеотидов в ирнк: А-28%, У-24%, Г-16%. Найти: % А, Т, Ц, Г в ДНК. Определяем процентное содержание цтиозина в ирнк, учитывая, что сумма всех нуклеотидов ирнк составляет 100%: ( ) = 32% (Ц) Учитывая принцип комплементарности ( А=Т, У=А, Г=Ц, Ц=Г), вычисляем процентный состав нуклеотидов смысловой цепи ДНК, с которой была списана информация на и РНК.

6 Т=28:2=14%, Г= 32:2=16%, А=24:2=12%, Ц=16:2=8% Вторая цепочка ДНК является комплементарной первой, следовательно, в ней прцентный состав нуклеотидов следующий: А=14%, Ц=16%, Т=12%, Г=8% В двуцепочечной ДНК процентное содержание нуклеотидов будет таким: А = 12+14=26%, Т= 14+12=26%, Г=16+8=24%, Ц= 8+16=24% Ответ: в двух цепях ДНК % состав нуклеотидов: Т -26%, А-26%, Г-24%, Ц-24% *Третий тип задач на вычисление количества водородных связей. 1. Две цепи ДНК удерживаются водородными связями. Определите число: двойных и тройных водородных связей в этой цепи ДНК, если известно, что нуклеотидов с аденином 12, с гуанином 20 в обеих цепях. Дано: А-12, Г-20 Найти: 2-х, 3-х, водородных связей в ДНК 1. А=Т, Г=Ц, так как они комплементарны 2. Между А и Т двойная водородная связь, поэтому 12х2=24 связи 3. Между Г и Ц тройная водородная связь, поэтому 20х3=60 связей =84 водородных связей всего Ответ: 24 двойных водородных связей, 60 тройных водородных связей, всего 84 водородных связей. *Четвертый тип задач определение длины, ДНК, ирнк 1. Участок молекулы ДНК состоит из 60 пар нуклеотидов. Определите длину этого участка (расстояние между нуклеотидами в ДНК составляет 0, 34 нм) Дано: 60 пар нуклеотидов Найти: длину участка длина нуклеотида 0, 34 нм 60х0,34= 20,4 нм Ответ: 20,4 нм

7 2. Длина участка молекулы ДНК составляет 510нм. Определите число пар нуклеотидов в этом учаске. Дано: длина участка ДНК 510нм Найти: Определите число пар нуклеотидов длина нуклеотида 0, 34 нм 510:0,34= 1500 нуклеотидов Ответ: 1500 нуклеотидов 3. Число нуклеотидов в цепи ДНК равно 100. Определите длину этого участка Дано: 100 нуклеотидов Найти: длину участка длина нуклеотида 0, 34 нм, ДНК состоит из 2-х цепей значит 50 пар нуклеотидов. 50х0,34=17нм Ответ: 17нм 4. Число нуклеотидов в цепи и-рнк равно 100. Определите длину этого участка Дано: 100 нуклеотидов Найти: длину участка длина нуклеотида 0, 34 нм, и-рнк состоит из одной цепи 100х0,34=34нм Ответ: 34нм

8 При изучении темы «Биосинтез белка, генетический код» я даю опорный конпект Генетический код — последовательность аминокислот в белке, которая соответствует последовательности нуклеотидов в ирнк, ДНК. Свойства кода: триплетность, вырожденность, неперекрываемость, универсальность. Реакции матричного синтеза: 1. Редупликация- удвоение ДНК 2. Транскрипция синтез ирнк на участке ДНК 3. Трансляция- перевод последовательности нуклеотидов ирнк в последовательность аминокислот в белке. Триплет 3 нуклеотида, кодон триплет ирнк, антикодон — триплет трнк, 20 аминокислот — 64 триплета ( 43=64), из них 3 не кодируют аминокислоты. 3 нуклеотида=1 триплет=1 аминокислота= 1тРНК Константы: Молярная масса нуклеотида 345\моль Молярная масса аминокислоты 100 г\моль Пятый тип задач определение последовательности аминокислот по таблице генетического кода. 1. Фрагмент цепи ДНК имеет последовательность нуклеотидов: ТГГАГТГАГТТА. Определите последовательность нуклеотидов на ирнк,

9 антикодоны трнк и аминокислотную последовательность фрагмента молекулы белка. Дано: ДНК Т-Г-Г-А-Г-Т-Г-А-Г-Т-Т-А Найти: ирнк, трнк и аминокислотную последовательность белка ДНК Т- Г-Г- А-Г-Т- Г-А- Г- Т- Т- А ирнк А-Ц-Ц-У-Ц-А-Ц-У-Ц-А- А-У трнк У- Г-Г- А-Г-У- Г-А-Г- У- У-А ирнк разделим на тирплеты и по таблице генетического кода определим аминокислотную последовательность белка: тре, сер, лей, асн. Ответ : ирнк А-Ц-Ц-У-Ц-А-Ц-У-Ц-А- А-У трнк У- Г-Г- А-Г-У- Г-А-Г- У- У-А тре, сер, лей, асн 2. *Участок молекулы ДНК имеет следующее строение: ГГА -АЦЦ-АТА-ГТЦ-ЦАА Определите последовательность нуклеотидов соответствующего участка ирнк. Определите последовательность аминокислот в полипептиде, синтезируемом по ирнк. Как изменится последовательность аминокислот в полипептиде, если в результате мутации пятый нуклеотид в ДНК будет заменён на аденин? Ответ объясните. Дано: ДНК ГГА -АЦЦ-АТА-ГТЦ-ЦАА Найти: аминокислотную последовательность белка исходного, мутированного ДНК ГГА -АЦЦ-АТА-ГТЦ- ЦАА ирнк ЦЦУ- УГГ-УАУ-ЦАГ-ГУУ По таблице генетического кода определим аминокислотную последовательность белка: про, три, тир, глн, вал В результате мутации ДНК изменится ДНК ГГА -ААЦ-АТА-ГТЦ- ЦАА ирнк ЦЦУ- УУГ-УАУ-ЦАГ-ГУУ По таблице генетического кода определим аминокислотную последовательность белка: про, лей, тир, глн, вал, так как изменился нуклеотид в ДНК, то изменился нуклеотид ирнк, изменилась аминокислота и структура белка. Ответ: про, три, тир, глн, вал; про, лей, тир, глн, вал. Шестой тип задач определение массы белка, количества аминокислот, нуклеотидов. 1. Фрагмент молекулы ДНК содержит 1230 нуклеотидных остатков. Сколько аминокислот будет входить в состав белка?

10 Дано: 1230 нуклеотидов Найти: количество аминокислот Одной аминокислоте соответствует 3 нуклеотда, поэтому 1230:3= 410 аминокислот. Ответ: 410 аминокислот. 2. Сколько нуклеотидов содержит ген, кодирующий белок из 210 аминокислот? Дано: 210 аминокислот Найти: количество нуклеотидов Одной аминокислоте соответствует 3 нуклеотда, поэтому 210х3=630 нуклеотидов Ответ: 630 нуклеотидов 3. *Определите число аминокислот, входящих в состав белка, число триплетов и число нуклеотидов в гене, который кодирует этот белок, если в процессе трансляции участвовало 30 молекул трнк. Дано: 30тРНК Найти: число аминокислот, триплетов, нуклеотидов в гене 1тРНК=1 аминокислоте, поэтому аминокислот 30 1 аминокислоте = 1 триплету, поэтому триплетов 30 1 триплет= 3 нуклеотида, поэтому 30х3=90 нуклеотидов. Ответ: аминокислот 30, триплетов 30, 90 нуклеотидов 4. * Молекулярная масса полипептида составляет Определите длину кодирующего его гена, если молекулярная масса одной аминокислоты в среднем равна 100, а расстояние между соседними нуклеотидами в цепи ДНК составляет 0, 34 нм. Дано: масса белка масса аминокислоты расстояние между нуклеотидами 0,34нм Найти: длину гена 1. Найдем количество аминокислот 40000:100= аминокислота=3 нуклеотида, 400х3=1200 нуклеотидов 3. Длина гена 1200х0,34=408нм Ответ: длина гена 408нм

11

docplayer.ru

Задачи по молекулярной биологии

Задачи по теме «Белки»

Необходимые пояснения:

• средняя молекулярная масса одного аминокислотного остатка принимается за 120

• вычисление молекулярной массы белков:

а

М_min = —— · 100%

в

где М_min — минимальная молекулярная масса белка,

а – атомная или молекулярная масса компонента,

в — процентное содержание компонента

Задача №1.

Гемоглобин крови человека содержит 0, 34% железа. Вычислите минимальную молекулярную массу гемоглобина.

Решение:

М_min= 56 : 0,34% · 100% = 16471

Задача №2.

Альбумин сыворотки крови человека имеет молекулярную массу 68400. Определите количество аминокислотных остатков в молекуле этого белка.

Решение:

68400 : 120 = 570 (аминокислот в молекуле альбумина)

Задача №3.

Белок содержит 0,5% глицина. Чему равна минимальная молекулярная масса этого белка, если М _{глицина} = 75,1? Сколько аминокислотных остатков в этом белке?

Решение:

1. М_min = 75,1: 0,5% · 100% = 15020

2. 15020 : 120 = 125 (аминокислот в этом белке)

Задачи по теме «Нуклеиновые кислоты»

Необходимые пояснения:

• относительная молекулярная масса одного нуклеотида принимается за 345

• расстояние между нуклеотидами в цепи молекулы ДНК (=длина одного нуклеотида)- 0, 34 нм

• Правила Чаргаффа:

1. ∑(А) = ∑(Т)

2. ∑(Г) = ∑(Ц)

3. ∑(А+Г) = ∑(Т+Ц)

Задача №4.

На фрагменте одной нити ДНК нуклеотиды расположены в последовательности: А-А-Г-Т-Ц-Т-А-Ц-Г-Т-А-Т.

Определите процентное содержание всех нуклеотидов в этом гене и его длину.

Решение:

1. достраиваем вторую нить (по принципу комплементарности)

2. ∑(А +Т+Ц+Г)= 24,

из них ∑(А) = 8 = ∑(Т)

24 – 100%

8 – х%

отсюда: х = 33,4%

∑(Г) = 4 = ∑(Ц)

24 – 100%

4 – х%

отсюда: х = 16,6%

3. молекула ДНК двуцепочечная, поэтому длина гена равна длине одной цепи:

12 · 0,34 = 4,08 нм

Задача №5.

В молекуле ДНК на долю цитидиловых нуклеотидов приходится 18%. Определите процентное содержание других нуклеотидов в этой ДНК.

Решение:

1. Ц – 18% => Г – 18%

2. На долю А+Т приходится 100% — (18% +18%)=64%, т.е. по 32%

Задача №6.

В молекуле ДНК обнаружено 880 гуаниловых

нуклеотидов, которые составляют 22% от общего числа нуклеотидов в этой ДНК. Определите: а) сколько других нуклеотидов в этой ДНК? б) какова длина этого фрагмента?

Решение:

1) ∑(Г)= ∑(Ц)= 880 (это 22%)

На долю других нуклеотидов приходится 100% — (22%+22%)= 56%, т.е. по 28%

Для вычисления количества этих нуклеотидов

составляем пропорцию 22% — 880

28% — х

отсюда: х = 1120

2) для определения длины ДНК нужно узнать, сколько всего нуклеотидов содержится в 1 цепи:

(880 + 880 + 1120 + 1120) : 2 = 2000

2000 · 0,34 = 680 (нм)

Задача №7.

Дана молекула ДНК с относительной молекулярной массой 69000, из них 8625 приходится на долю адениловых нуклеотидов. Найдите количество всех нуклеотидов в этой ДНК. Определите длину этого фрагмента.

Решение:

1. 69000 : 345 = 200 (нуклеотидов в ДНК)

8625 : 345 = 25 (адениловых нуклеотидов в этой ДНК)

∑(Г+Ц) = 200 – (25+25)= 150, т.е. их по 75.

2) 200 нуклеотидов в двух цепях => в одной – 100.

100 · 0,34 = 34 (нм)

Задачи по теме «Код ДНК»

Задача №8.

Что тяжелее: белок или его ген?

Решение:

Пусть х – количество аминокислот в белке,

тогда масса этого белка – 120х,

количество нуклеотидов в гене, кодирующем этот

белок – 3х

масса этого гена – 345 · 3х

120х < 345 · 3х

Ответ: ген тяжелее белка.

Задача №9.

Последовательность нуклеотидов в начале гена, хранящего информацию о белке инсулине, начинается так: АААЦАЦЦТГЦТТГТАГАЦ.

Напишите последовательности аминокислот, которой начинается цепь инсулина

Решение:

Генетический код

studfiles.net

Урок-практикум по теме «Решение элементарных задач по молекулярной биологии» (10 класс)

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Средняя школа №15 города Евпатории Республики Крым»

Разработка урока

Урок –практикум по теме: «Решение элементарных задач по молекулярной биологии»

Разработано:

Елисеева Ирина Владимировна,

учитель биологии высшей

категории

Тема урока : «Решение элементарных задач по молекулярной биологии»

Задачи урока: Сформировать практические умения и навыки в решении задач по молекулярной биологии, способствовать умению обучающихся применять теоретические знания при выполнении практических заданий, развивать логическое и творческое мышление.

Цели:

1. Ознакомиться с общими требованиями к оформлению записи условия задачи и ее решения

2. Рассмотреть различные типы задач и примеры их решения.

3. Ознакомиться с приемами составления различных типов задач.

Тип урока: урок-практикум.

Оборудование: раздаточный материал Типовые задачи по молекулярной биологии, Оборудование:

 Модель ДНК

 Карточки с вопросами

 Демонстрационный материал

 Интерактивная доск

Оборудование:

 Модель ДНК

 Карточки с вопросами

 Демонстрационный материал

 Интерактивная доск

Оборудование:

 Модель ДНК

 Карточки с вопросами

 Демонстрационный материал

 Интерактивная доск

Оборудование:

 Модель ДНК

 Карточки с вопросами

 Демонстрационный материал

 Интерактивная доск

Оборудование: модель ДНК, раздаточный материал (карточки-задания), мультимедийная доска.

Модель ДНК

 Карточки с вопросами

 Демонстрационный материал

 Интерактивная доска

Модель ДНК

 Карточки с вопросами

 Демонстрационный материал

 Интерактивная доска

Оборудование:

 Модель ДНК

 Карточки с вопросами

 Демонстрационный материал

 Интерактивная доск

Ход урока

1.Организационный момент(1мин.)

2.Оглашение темы и цели урока.(1 мин)

3.Актуализация опорных знаний учащихся.(7 мин)

.Вопросы по изучаемой теме:

1) Что такое НК?

2) Каков состав нуклеотида ДНК, РНК?

3) Что такое комплементарность?

4) Каковы правила Чаргаффа?

5) Что такое редупликация?

6) Каковы свойства НК?

7) Чем отличается ДНК от РНК?

8) Какие виды РНК вы знаете?

9) Каковы функции ДНК и РНК?

4.Решение элементарных задач по молекулярной биологии:(30 мин)

Тип 1

1 .Одна из цепочек  ДНК имеет последовательность нуклеотидов : АГТ  АЦЦ  ГАТ  АЦТ  ЦГА  ТТТ  АЦГ  … Какую последовательность нуклеотидов имеет вторая цепочка ДНК той же молекулы.

Решение: по принципу комплементарности достраиваем вторую цепочку (А-Т,Г-Ц) .Она выглядит следующим образом: ТЦА  ТГГ  ЦТА   ТГА  ГЦТ  ААА  ТГЦ.

2. Используя таблицу генетического кода и принцип комплементарности, установите состав гена ДНК, по которому была синтезирована следующая молекула белка: иле-тре-асн-сер

Решение:

Белок: иле — тре — асн — сер

иРНК: АУУ – АЦУ – ААУ – АГУ

ДНК: ТАА – ТГА — ТТА – ТЦА

Тип 2

1. Сколько процентов А,Т,Г содержится в молекуле ДНК , если известно, что Ц содержится 25%?

Решение:

Количество комплементарных азотистых оснований равное А=Т, Г=Ц, а сумма всех оснований составляет А+Т+Г+Ц=100%, следовательно: Г=Ц=25%, Г+Ц=50%,

А=Т= 100%-(Г+Ц) = 25%

2. . Какое количество водородных связей в гене между двумя цепями ДНК, если известны, что он состоит из12 нуклеотидов, 5 из которых – адениловые

Решение:

Комплементарные основания: А-Т, Г-Ц, между нуклеотидами первой пары 2 связи, второй пары — 3 связи, следовательно А-Т обрадуют 5 пар и 10 связей, а Г-Ц — 8 пар и 24 связи. Всего 34 связи.

3. Определите число оборотов спирали гена ДНК и количество аминокислот в пептиде, если известно, что количество пар нуклеотидов в гене составляет 27000 пару, а каждый полный виток ДНК включает 10 пар нуклеотидов.

Решение:

Т.к. в витке 10 пар нуклеотидов, то количество оборотов ДНК равно 27000/10=2700. 1 аминокислоту кодирует триплет нуклеотидов, следовательно в гене закодировано 2700/3=9000 аминокислот.

4. В молекуле ДНК обнаружено 880 гуаниловых

нуклеотидов, которые составляют 22% от общего числа нуклеотидов в этой ДНК.

Определите: а) сколько других нуклеотидов в этой ДНК?   б) какова длина этого фрагмента?

Решение:

  1) ∑(Г)= ∑(Ц)= 880  (это 22%)

На долю других нуклеотидов приходится 100% — (22%+22%)= 56%, т.е. по 28%

Для вычисления количества этих нуклеотидов

составляем пропорцию 22% — 880

                                         28% — х

                         отсюда: х = 1120

2) для определения длины ДНК нужно узнать, сколько всего нуклеотидов содержится в 1 цепи:

(880 + 880 + 1120 + 1120) : 2 = 2000

2000 · 0,34 = 680 (нм)

 Тип 3

1. Альбумин сыворотки крови человека имеет молекулярную массу 68400. Определите количество аминокислотных остатков в молекуле этого белка.

   Решение:

 68400 : 120 = 570 (аминокислот в молекуле альбумина)

2. Гормон роста человека (соматотропин) – белок, содержащий 191 аминокислоту. Сколько кодирующих нуклеотидов входят в состав гена соматотропина? Определить длину гена ,кодирующего этот белок

Решение:

191*3 =573 нуклеотида в одной цепи ДНК,кодирующих соматотропин

573*0,34 нм =194,82 нм длина гена,кодирующего соматотропин.

Тип 4 Задачи повышенной сложности

1. Общая масса всех молекул ДНК в 46 хромосомах в пресинтетический период интерфазы одной соматической клетки человека составляет около 6 • 10-9 мг. Определите, чему равна масса всех молекул ДНК в ядрах клеток при овогенезе в конце телофазы мейоза I и мейоза II. Объясните полученные результаты.

Решение:

1) в телофазе мейоза I масса молекул ДНК равна: 12 • 10-9 : 2 = 6 • 10-9 мг;

2) перед делением молекулы ДНК удваиваются, а мейоз I — редукционное деление, поэтому число и масса молекул ДНК становятся в 2 раза меньше;

3) в телофазе мейоза II масса молекул ДНК равна: 6 • 10-9 : 2 = 30 • 10-9 мг;

4) после мейоза II ядро каждой клетки содержит гаплоидный набор хромосом, состоящих из одной молекулы ДНК, поэтому масса ДНК уменьшается.

2. Известно, что все виды РНК синтезируются на ДНК-матрице. Фрагмент молекулы ДНК, на которой синтезируется участок центральной петли тРНК, имеет следующую последовательность нуклеотидов: ГЦТТЦЦАЦТГТТАЦА. Установите нуклеотидную последовательность участка тРНК, который синтезируется на данном фрагменте, и аминокислоту, которую будет переносить эта тРНК в процессе биосинтеза белка, если третий триплет соответствует антикодону тРНК. Ответ поясните. Для решения задания используйте таблицу генетического кода.

Решение :

1) нуклеотидная последовательность участка тРНК: ЦГААГГУГАЦААУГУ;

2) нуклеотидная последовательность антикодона УГА (третий триплет) соответствует кодону на иРНК АЦУ;

3) по таблице генетического кода этому кодону соответствует аминокислота ТРЕ, которую будет переносить данная тРНК.

3. Определите последовательность нуклеотидов на и-РНК, антикодоны т- РНК и аминокислотную последовательность соответствующего фрагмента молекулы белка (используя таблицу генетического кода), если фрагмент цепи ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов: ГТГЦЦГТЦАААА

Решение:

1) Последовательность на и-РНК: ЦАЦГГЦАГУУУУ;

2) Антикодоны на т-РНК: ГУГ, ЦЦГ, УЦА, ААА;

3) Аминокислотная последовательность: Гис-гли- сер-фен.

Карточка-задание:

1. Какое количество водородных связей в гене между двумя цепями ДНК, если известны, что он состоит из12 нуклеотидов, 5 из которых – адениловые

2. Какое количество нуклеотидов в ДНК, которая кодирует пептид, в состав которого входит 50 аминокислот?

3. Определите длину гена, если который кодирует 120 аминокислот, расстояние между нуклеотидами 0,34нм

4. Определите молекулярную массу гена, если молекулярная масса белка составляет1000а.е.м., а аминокислоты – 100 а.е.м., нуклеотида 345а.е.м.

5. Определите количество нуклеотидов и их молекулярной массы в гене, если известно, что молекулярная масса участка ДНК равна 138000а.е.м. Молекулярная масса всех адениловых нуклеотидов составляет 22400а.е.м. (молекулярная масса 1 нуклеотида равна 345 а.е.м.)

6 При  синдроме Фанкоми (нарушение образования костной ткани)  у больного с мочой выделяются аминокислоты , которым соответствуют кодоны в и -РНК : АУА   ГУЦ  АУГ  УЦА  УУГ  ГУУ  АУУ. Определите, выделение каких аминокислот с мочой характерно  для синдрома Фанкоми, если у здорового человека в моче содержатся аминокислоты аланин, серин, глутаминовая кислота, глицин.

7. Исследования показали, что в и- РНК содержится 34% гуанина,18% урацила, 28% цитозина и 20% аденина.Определите процентный состав  азотистых оснваний в участке ДНК, являющейся матрицей для данной и-РНК.

8. В трансляции участвовало 50 молекул тРНК. Определите, во сколько раз молекула полипептида легче участка молекулы иРНК, на которой он синтезируется. Средняя молекулярная масса аминокислоты — 1 10, нуклеотида -300. Ответ поясните.

9. Белок состоит из 200 аминокислот. Определить длину и молекулярную массу белка.

10. СПИД — инфекционная болезнь, которая передаётся в основном половым путём. Возбудитель — вирус, наследственный материал которого — РНК – содержит 9 213 нуклеотидов. Сколько триплетов имеет РНК ВИЧ? Определите суммарную молекулярную массу белковых молекул, закодированных в геноме вируса, если на структурные гены приходится 4000 нуклеотидов.

11. Какую длину имеет участок молекулы ДНК, в которой закодирована первичная структура инсулина, если молекула инсулина содержит 51 аминокислоту, а один нуклеотид занимает 0,34 нм в цепи ДНК? Сколько тРНК 23 будет участвовать в переносе этого количества аминокислот к месту синтеза? Ответ поясните.

12. Фрагмент кодирующей цепи гена мыши содержит 1800 нуклеотидов. Из них 600 приходятся на интроны. Кодирующая часть (экзоны) данного фрагмента 15 гена содержат 300 адениловых, 200 тимидиловых, 100 гуаниловых нуклеотидов. Определите: 1) длину данного фрагмента ДНК; 2) количество кодонов в зрелой и-РНК; 3) процентное содержание нуклеотидов каждого вида в зрелой и-РНК; 4) количество аминокислот в соответствующем фрагменте молекулы белка.

13. В трансляции участвовало  молекул т-РНК. Определите количество аминокислот, входящих в состав образующегося белка, а также число триплетов и нуклеотидов в гене, который кодирует этот белок.

14.  Молекулярная масса полипептида составляет 40000. Определите длину кодирующего его гена, если молекулярная масса одной аминокислоты в среднем равна 100, а расстояние между соседними нуклеотидами в цепи ДНК составляет 0,34 нм.

15. Какую длину имеет участок молекулы ДНК, в котором закодирована первичная структура белка, если молекула этого белка состоит из 68 аминокислот ( один нуклеотид имеет длину 0,34 нм)? Сколько т-РНК будет участвовать в процессе синтеза этого белка? Ответ поясните.

5.Подведение итогов урока(учитель задаёт учащимся вопрос о реализации и выполнении задач урока ) .(2 мин)

6.Выставление оценок ( 2 мин)

7.Домашнее задание решить задачи из карточки-задания № 2,4,6,8,9,11,13,15.

(2 мин)

infourok.ru

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ ПО МОЛЕКУЛЯРНОЙ БИОЛОГИИ

Алгоритм решения задач по молекулярной биологии

Задача N1. Сколько новых видов свободных нуклеотидов потребу­ется при редупликации двуспиральной молекулы ДНК, в которой А — 600,

а Г = 1800 ?

Решение: Редупликация — это процесс самоудвоения молекулы ДНК.

Значит, свободных нуклеотидов нужно столько же, сколько содержит исходная молекула. Следовательно, А = 600, а Г = 1800.

Поскольку адениловые нуклеотиды комплементарны тимидиловым,

а гуаниловые — цитидиловым, то Т= 600, а Ц = 1800.

Задача №2 Длина фрагмента молекулы ДНК белка 20,4 А.

Сколько нуклеотидов в этом фрагменте?

Решение: Поскольку у всех организмов, кроме некоторых виру­сов, молекула ДНК двуспиральная. а размерность одного нуклеотида 3,4 А, то: (20,4 А / 3,4 А) х 2 = 12 (нуклеотидов).

Задача N3. Какова длина фрагмента ДНК свиньи, состоящего из 270 нуклеотидов?

Решение: (270/2) х 3,4 А = 459 А.

Задача N4. Фрагмент молекулы РНК овцы состоит из 37 нукле­отидов. Какова его длина?

Решение: Поскольку у всех организмов, кроме некоторых виру­сов, молекула РНК состоит из одной спирали, то 3,4 Ах 37 =125,8 А.

Задача N5. Фрагмент и-РНК инсулина имеет следующий состав:

… УУУ ГУУ ГАУ ЦАА ЦАЦ УУА УГУ ГГГ УЦА ЦАЦ … Определите соотношение (А + Т) / (Г + Ц) в фрагменте соответству­ющего гена,

Решение: Согласно принципу комплементарности, фрагмент ДНК будет выглядеть следующим образом:

…ААА ЦАА ПТА ГТТ ГТГ ААТ АЦА ЦЦЦ АГТ ГТГ …

…ТТТ ГТТ ГАТ ЦАА ЦАЦ ТТА ТГТ ГГГ ТЦА ЦАЦ …

В этом фрагменте подсчитаем число различных нуклеотидов:

А = 18, Т = 18, Г = 12, Ц =12.

Следовательно,

(А + Т) / (Г + Ц) — (18 + 18) / (12 + 12) = 36/24 = 1,5.

Задача N6. Одна из спиралей фрагмента ДНК имеет следующий
состав: … ЦЦЦ АЦЦ ГТТ… Поданной информации восстановите вторую спираль и определите длину этого фрагмента.

Решение: 1) … ГГГТГГ ЦАА …

2)3,4 А х 12 = 40,8 А.

Задача N7. В молекуле ДНК адениловые нуклеотиды составляют 15% от общего количества. Определить процентное содержание других видов нуклеотидов.

Решение: По принципу комплементарности, А=Т, Г=Ц.

Следовательно, если А = 15 %, то и Т = 15%. А+Т = 30%;

Г+Ц = 100% — 30% — 70%; Г = Ц = 35%.

Задаче N8. Фрагмент молекулы ДНК содержит 8000 адениловых нуклеотидов, что составляет 40% от общего количества. Сколько других видов нуклеотидов в этом фрагменте?

Решение: Согласно принципу комплементарности А=Т.

Следовательно, тимидиловых нуклеотидов тоже 40% , т.е. 8000.

На компле­ментарную пару Г=Ц приходится 100% — 80% = 20% общего числа нуклеотидов, а на каждый вид: (8000/40) X 10 = 2000.

Ответ: Т — 8000; Г — 2000; Ц — 2000.

infourok.ru

Задачи по молекулярной биологии — биология, уроки

ВКО. Тарбагатайский район .село Аксуат.  Аксуатская средняя школа №2

Учитель биологии Азимханова А.

Тема: Решение задач по молекулярной биологии

Цели:        

1. Ознакомиться с общими требованиями к оформлению записи условия задачи и ее решения

2. Рассмотреть различные типы задач и примеры их решения.

3. Ознакомиться с приемами составления различных типов задач.

Основная задача: оказать помощь начинающим педагогам в решении задач и составлениями различных типов задач молекулярной биологий.

Задача №1. Участок молекулы м-РНК  имеет следующее строение:

УГГ-УАУ-ЦАГ-ГУУ-ЦЦУ. Определите последовательность аминокислот в полипептиде.

Решение: мРНК                                                       УГГ-УАУ-ЦАГ-ГУУ-ЦЦУ

       полипептид                                                        три – тир – глн – вал – про

Задача №2. Участок молекулы ДНК имеет следующее строение:

АЦЦ-АТА-ГТЦ-ЦАА-ГГА. Определите последовательность аминокислот в полипептиде.

Решение: ДНК                                                            АЦЦ-АТА-ГТЦ-ЦАА-ГГА.

               мРНК                                                            УГГ-УАУ-ЦАГ-ГУУ-ЦЦУ

     полипептид                                                            три – тир – глн – вал – про

Задача №3. Одна из цепей рибонуклеазы поджелудочной железы состоит из 10 аминокислот: глу-гли-асп-про-тир-вал-про-вал-про-вал. Определите структуру участка ДНК, кодирующего эту часть рибонуклеазы.

Решение: полипептид                                      глу – гли – асп – про – тир – вал – про – вал – про – вал                                      

                            мРНК                                     ГАА-ГГУ-ГАУ-ЦЦУ-УАУ-ГУУ-ЦЦУ-ГУУ-ЦЦЦ-ГУЦ

 ДНК смысловая цепь                                             ЦТТ-ЦЦА-ЦТА-ГГА-АТА-ЦАА-ГАА-ЦАА-ГГГ-ЦАГ 

  антисмысловая цепь                                             ГАА-ГГГ-ГАТ-ЦЦТ-ТАТ-ГТТ-ЦЦТ-ГТТ-ЦЦЦ-ГТЦ

Задача №4. Пр  синдроме Фанкони (нарушение образования костной ткани) у больного с мочой выделяются аминокислоты, которым соответствуют кодоны в мРНК: АУА, ГУЦ, АУГ, УЦА, УУГ, УАУ, ГУУ, АУУ. Выделение каких аминокислот с мочой характерно для синдрома Фанкони, если у здорового человека в моче содержатся аминокислоты: ала, сер, глу, гли?

Решение: иле, вал, мет, сер, лей, тир, вал, иле.

Задача №5. Исследования показали, что в м РНК содержится 34%  гуанина, 18 % урацила, 28% цитозина, 20% аденина. Определите процентный состав азотистых оснований в участке ДНК, являющимся матрицей для данной мРНК.

Решение: мРНК  Г У Ц А

       1 цепь ДНК  Ц А Г Т

       2 цепь ДНК  Г Т Ц А

Задача №6. Молекула белка состоит из 522 аминокислот: а) сколько кодонов мРНК протянули через рибосомы; б) сколько нуклеотидов мРНК протянули через рибосомы?

Решение:

1 аминокислота – 1 кодон

522 аминокислот – х

х = 522 кодона

1 аминокислота – 3нуклеотида

х = 1566 нуклеотидов

Задача №7. Через рибосому протянули мРНК, имеющую 426 нуклеотидов. Сколько аминокислот вошло в молекулу полипептида?

Решение:

1 аминокислота – 3 нуклеотида

Х – 426 нуклеотидов

Х =142 аминокислот

Задача №8. Сколько содержится А, Т, Г и Ц нуклеотидов во фрагменте молекулы ДНК, если в нем обнаружено 950 цитидиловых нуклеотидов, составляющих 20% от общего количества нуклеотидов в этом фрагменте ДНК?

Решение:

Ц = 20%

Г = 20%

А = 30%

Т = 30%

Задача №9. Начальный участок цепи инсулина представлен аминокислотам

фен-вал-асп-глн-гис-лей-цис-гли-сер-гис. Определите коэффициент специфичности молекулы ДНК. Кспец. = (А+Т)/ ( Ц+Г)

Решение:   полипептид   фен – вал – асп – гис – лей – цис – гли – сер – гис

                               мРНК УУУ-ГУУ-ГАУ-ЦАА-ЦАУ-УУА-УГУ-ГГУ-УЦУ-ЦАУ

                                 ДНК ААА-ЦАА-ЦТА-ГТТ-ГТА-ААТ-АЦА-ЦЦА-АГА-ГТА

А+ Т = 15 + 6 = 21

Ц+ Г = 5 + 4 = 9

21/9 = 2,33

Просмотр содержимого документа
«задачи по молекулярной биологии»

ВКО. Тарбагатайский район .село Аксуат. Аксуатская средняя школа №2

Учитель биологии Азимханова А.

Тема: Решение задач по молекулярной биологии

Цели:

1. Ознакомиться с общими требованиями к оформлению записи условия задачи и ее решения

2. Рассмотреть различные типы задач и примеры их решения.

3. Ознакомиться с приемами составления различных типов задач.

Основная задача: оказать помощь начинающим педагогам в решении задач и составлениями различных типов задач молекулярной биологий.

Задача №1. Участок молекулы м-РНК имеет следующее строение:

УГГ-УАУ-ЦАГ-ГУУ-ЦЦУ. Определите последовательность аминокислот в полипептиде.

Решение: мРНК УГГ-УАУ-ЦАГ-ГУУ-ЦЦУ

полипептид три – тир – глн – вал – про

Задача №2. Участок молекулы ДНК имеет следующее строение:

АЦЦ-АТА-ГТЦ-ЦАА-ГГА. Определите последовательность аминокислот в полипептиде.

Решение: ДНК АЦЦ-АТА-ГТЦ-ЦАА-ГГА.

мРНК УГГ-УАУ-ЦАГ-ГУУ-ЦЦУ

полипептид три – тир – глн – вал – про

Задача №3. Одна из цепей рибонуклеазы поджелудочной железы состоит из 10 аминокислот: глу-гли-асп-про-тир-вал-про-вал-про-вал. Определите структуру участка ДНК, кодирующего эту часть рибонуклеазы.

Решение: полипептид глу – гли – асп – про – тир – вал – про – вал – про – вал

мРНК ГАА-ГГУ-ГАУ-ЦЦУ-УАУ-ГУУ-ЦЦУ-ГУУ-ЦЦЦ-ГУЦ

ДНК смысловая цепь ЦТТ-ЦЦА-ЦТА-ГГА-АТА-ЦАА-ГАА-ЦАА-ГГГ-ЦАГ

антисмысловая цепь ГАА-ГГГ-ГАТ-ЦЦТ-ТАТ-ГТТ-ЦЦТ-ГТТ-ЦЦЦ-ГТЦ

Задача №4. Пр синдроме Фанкони (нарушение образования костной ткани) у больного с мочой выделяются аминокислоты, которым соответствуют кодоны в мРНК: АУА, ГУЦ, АУГ, УЦА, УУГ, УАУ, ГУУ, АУУ. Выделение каких аминокислот с мочой характерно для синдрома Фанкони, если у здорового человека в моче содержатся аминокислоты: ала, сер, глу, гли?

Решение: иле, вал, мет, сер, лей, тир, вал, иле.

Задача №5. Исследования показали, что в м РНК содержится 34% гуанина, 18 % урацила, 28% цитозина, 20% аденина. Определите процентный состав азотистых оснований в участке ДНК, являющимся матрицей для данной мРНК.

Решение: мРНК Г У Ц А

1 цепь ДНК Ц А Г Т

2 цепь ДНК Г Т Ц А

Задача №6. Молекула белка состоит из 522 аминокислот: а) сколько кодонов мРНК протянули через рибосомы; б) сколько нуклеотидов мРНК протянули через рибосомы?

Решение:

1 аминокислота – 1 кодон

522 аминокислот – х

х = 522 кодона

1 аминокислота – 3нуклеотида

х = 1566 нуклеотидов

Задача №7. Через рибосому протянули мРНК, имеющую 426 нуклеотидов. Сколько аминокислот вошло в молекулу полипептида?

Решение:

1 аминокислота – 3 нуклеотида

Х – 426 нуклеотидов

Х =142 аминокислот

Задача №8. Сколько содержится А, Т, Г и Ц нуклеотидов во фрагменте молекулы ДНК, если в нем обнаружено 950 цитидиловых нуклеотидов, составляющих 20% от общего количества нуклеотидов в этом фрагменте ДНК?

Решение:

Ц = 20%

Г = 20%

А = 30%

Т = 30%

Задача №9. Начальный участок цепи инсулина представлен аминокислотам

фен-вал-асп-глн-гис-лей-цис-гли-сер-гис. Определите коэффициент специфичности молекулы ДНК. Кспец. = (А+Т)/ ( Ц+Г)

Решение: полипептид фен – вал – асп – гис – лей – цис – гли – сер – гис

мРНК УУУ-ГУУ-ГАУ-ЦАА-ЦАУ-УУА-УГУ-ГГУ-УЦУ-ЦАУ

ДНК ААА-ЦАА-ЦТА-ГТТ-ГТА-ААТ-АЦА-ЦЦА-АГА-ГТА

А+ Т = 15 + 6 = 21

Ц+ Г = 5 + 4 = 9

21/9 = 2,33

kopilkaurokov.ru

Практическая работа 2 по биологии «Решение элементарных задач по молекулярной биологии»

9 класс

Практическая работа 2

«Решение элементарных задач по молекулярной биологии»

Цели: закрепление знаний понятий «транскрипция, трансляция»; формирование умений решать элементарные задачи по молекулярной биологии; развивать мышление, познавательный интерес; воспитывать аккуратность, внимание.

Тип урока: практикум.

Методы обучения: объяснительно – иллюстративные – беседа, рассказ, частично – поисковые.

Средства обучения: Листки с заданиями на каждый стол.

1.Ввод в урок. (инструктаж по выполнению работы)

2. Работа по раздаточному материалу.

Оформление отчета в тетраде.

Задание 1. На фрагменте одной цепи ДНК нуклеотиды расположены

в следующей последовательности А-Т- Г- Г- Ц- А –Т — А – А — Г- Ц- Ц…

А) Постройте вторую цепь ДНК.

Б)Каким свойством ДНК руководствовались при построении второй цепи ДНК?

В) Какова длина этого фрагменте ДНК?

Задание 2. В одной молекуле ДНК А составляет 23 % от общего количества нуклеотидов. Определите количество (%) каждого из остальных видов нуклеотидов.

Задание 3. Сколько содержится А, Г, Ц нуклеотидов в отдельности во фрагменте молекулы ДНК, если в нем содержится 660 Т, которые составляют 20% от их общего количества. Какова длина этого фрагмента ДНК?

Задание 4. Фрагмент молекулы и-РНК состоит из 45 нуклеотидов. Определите число нуклеотидов двойной цепи ДНК, число триплетов матричной цепи ДНК?

В конце написать вывод по теме практической работы.

3. Подведение итогов урока

4. Домашнее задание

Ответы на задания:

Задание1

А) а) А-Т- Г- Г- Ц- А –Т — А – А — Г- Ц- Ц

б) Т-А- Ц- Ц — Г -Т — А — Т — Т — Ц- Т — Т
Б) б) принцип комплементарности (А-Т, Ц-Г)

В)Длина одного нуклеотида — 0,34 нм. Чтобы найти длину цепочки, кол -во нуклеотидов умножаем на длину одного нуклеотида.
В 1 цепочке — 12 нуклеотидов.
12 умнож. на 0,34 = 4,32 нм.

Задание 2

Здесь нужно руководствоваться: (А+Т) + (Г+Ц)=100% и по правилу Чаргаффа А=Т; Г=Ц.

Таким образом А — 23%, значит Т — 23%, А+Т=46%; 100-46=54%, что приходиться на  Ц+Г,поэтому Ц=27% и Г=27%.

Задание 3

По принципу комплементарности Т=А, Г=Ц, тогда Т=660(по условию), А=660; (А+Т) + (Г+Ц)=100%, на А+Т = 20+20=40%, тогда Г+Ц=100-40=60%,тогда Г=Ц=30%. Составляем пропорцию 40 % — 1320 (660+660)

60% — х > х= 1980 Г+Ц=1980, Г=Ц=1980/2=990

нуклеотидов в гене (всего): 1320+1980= 3300

число нуклеотидов в одной цепи 3300/2= 1650

Длина одного нуклеотида — 0,34 нм. Тогда 1650*0,34=561нм

Задание 4

и-РНК состоит из 45 нуклеотидов, тогда двойная цепь ДНК состоит из 45*2=90 нуклеотидов, число триплетов 90/3=30,

infourok.ru