Практическое занятие № 3
НАИМЕНОВАНИЕ РАБОТЫ: Решение элементарных задач по молекулярной биологии
ЦЕЛЬ РАБОТЫ: закрепление знаний и понятий, а также отработка практических навыковпо теме «Молекулярная биология».
ПРИОБРЕТАЕМЫЕ УМЕНИЯ И НАВЫКИ: студенты научатся решать задачи по молекулярной биологии, применять теоретические знания при выполнении практических заданий, установить связь между строением и функциями половых клеток.
НОРМА ВРЕМЕНИ: 90 минут.
ОСНАЩЕНИЕ РАБОЧЕГО МЕСТА: раздаточный материал «Типовые задачи по молекулярной биологии».
ОТВЕТЬТЕ ПИСЬМЕННО НА ВОПРОСЫДЛЯ ПОВТОРЕНИЯ
ПРЕДЫДУЩЕГО ПРАКТИЧЕСКОГО ЗАНЯТИЯ:
1. Какова функция клеточного ядра?
2. Почему клетка эпидермы кожицы лука не имеет окраски?
3. Как можно отличить старую растительную клетку от молодой?
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Последовательность выполнения работы
Выполните упражнения:
Задание 1. Внимательно изучите текст «Примеры решенияэлементарных задач по молекулярной биологии»
Тип 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.
Используя таблицу генетического кода и принцип комплементарности, установите состав гена ДНК, по которому была синтезирована следующая молекула белка: иле-тре-сан-сер
Решение:
Белок: иле - тре - асн - сер
И-РНК: 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%
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 гуаниловыхнуклеотидов, 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)
Задание 2. Решите задачи на тему «Задачи по молекулярной биологии»
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?
2. 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.
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?
4. Фрагмент молекулы и-РНК состоит из 45 нуклеотидов. Определите число нуклеотидов двойной цепи ДНК, число триплетов матричной цепи ДНК?
5. Исследования показали, что в и-РНК содержится 34% гуанина,18% урацила, 28% цитозина и 20% аденина. Определите процентный состав азотистых оснований в участке ДНК, являющейся матрицей для данной и-РНК.
6. В трансляции участвовало 50 молекул т-РНК. Определите, во сколько раз молекула полипептида легче участка молекулы и-РНК, на которой он синтезируется. Средняя молекулярная масса аминокислоты - 1 10, нуклеотида -300. Ответ поясните.
7. 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.
8. 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 т-РНК 23 будет участвовать в переносе этого количества аминокислот к месту синтеза? Ответ поясните.
9. 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.
10. 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.
ОТВЕТЬТЕ НА КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:
1. Что такое НК, каковы их свойства?
2. Каков состав нуклеотида ДНК, РНК?
3. Каковы функции ДНК и РНК?
4. Что такое комплементарность?
5. Сформулируйте правило Чаргаффа?
________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
ВЫВОДЫ:
1. Ответ на поставленную цель работы.
2. Ответ на вопрос: как приобретенные навыки пригодятся в будущей профессии «медицинская сестра»?