Файл: Методические рекомендации для проведения лабораторных и практических работ по биологии.docx
Добавлен: 22.11.2023
Просмотров: 133
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Опыт. Выявление белков
Оборудование и материалы: штатив с пробирками, пипетки, водяная баня; 1%-ный раствор яичного белка.
1. Качественная реакция на белки (просмотр видеоопыта).
Биуретовая реакция на определение пептидной связи. Метод основан на способности пептидной связи в щелочной среде образовывать с сульфатом меди окрашенные комплексные соединения. В пробирку наливают раствор белка куриных яиц, добавляют 10% раствор NaОН и 4 капли 1% раствора СuSО4. Содержимое пробирки взбалтывают. Содержимое пробирки приобретает сине-фиолетовое окрашивание.
2. Поместите куриный белок в пробирку. Налейте пипеткой немного воды в пробирку и встряхните ее. Нагрейте пробирку. Наблюдения запишите в таблицу.
| Объект | Органическое вещество | Агрегатное состояние | Растворимость в воде | При нагревании |
| Крахмал | | | | |
| Подсолнечное масло | | | | |
| Яичный белок | | | | |
Вывод: дайте ответы на вопросы:
1. Где в семенах растений находятся запасные вещества?
2. Какие органы растений содержат больше всего запасных веществ?
3. Почему при долгом жевании чёрного хлеба во рту появляется сладковатый привкус?
4. В тканях каких живых организмов нельзя обнаружить целлюлозу?
5. Распределите следующие продукты в порядке убывания по количеству содержания белков: мясо, дистиллированная вода, яблоко, подсолнечное масло, соевое мясо.
6. Известно, что простые углеводы, как правило, расходуются в клетке и организме, а сложные накапливаются. Как эта информация может помочь желающим похудеть или поправиться?
Практическая работа 1.
Тема: Изучение хромосом (на фиксированных микропрепаратах, микрофотографиях).
Цель: изучить морфологию хромосом на микрофотографиях, выявить разницу в
кариотипах разных видов.
Оборудование и материалы: рисунок «Строение хромосом», учебник, фотографии кариотипов разных видов хомяков.
Ход работы.
1. Рассмотрите рисунок «Строение хромосомы», подпишите структурные
компоненты, обозначенные цифрами.
Строение хромосомы
1. ___________________________
2. ___________________________
3. ___________________________
4. ___________________________
2. Рассмотрите фотографии кариотипов разных видов хомяков.
а) определите число хромосом в диплоидном наборе для каждого вида;
б) найдите пару каждой хромосоме (хромосому с таким же расположением
центромеры и такой же длинной плеч).
Барабинский хомячок:
1. Число хромосом в диплоидном наборе – 2n ____
2. Гомологичные хромосомы – _________________
3. Равноплечие хромосомы – _________________
Серый хомячок:
1. Число хромосом в диплоидном наборе – 2n _____
2. Гомологичные хромосомы – _________________
3. Равноплечие хромосомы (количество) – ________
3.Почему данные животные относятся к разным видам?
ВЫВОД: ответьте на вопросы:
1. Что такое хроматин?
2. Что такое хромосомы?
3. Когда и для чего происходит удвоение хромосом?
4. Почему существование видов связано со стабильностью их кариотипа?
Практическая работа 2.
Тема: Решение задач по молекулярной биологии.
Цель: закрепить теоретические знания решения задач по молекулярной биологии.
Оборудование: таблица генетического кода, инструкции, методические рекомендации.
Ход работы:
Задача № 1
Фрагмент молекулы ДНК содержит 560 тимидилового нуклеидов, что составляет 28% общего количества. Определите:
а) сколько в данном фрагменте адениловых, гуаниловых и цитидиловых нуклеотидов;
б) размер данного фрагмента.
Задача № 2
В молекуле ДНК с относительной массой 69000 на долю адениловых нуклеотидов приходится 8625. Определите количество нуклеотидов каждого вида, если молекулярная масса одного нуклеотида 345.
Задача № 3
Последовательность нуклеотидов в цепи и-РНК имеет следующий вид:
ГУА-ЦГУ-АЦА-ЦГА. Восстановите последовательность нуклеотидов в цепи молекулы ДНК, которая послужила матрицей во время транскрипции. И укажите структуру антикодонов т-РНК, принимающих участие в биосинтезе белка, закодированного в этой молекуле ДНК, укажите строение белка.
Задача № 4
Фрагмент кодирующей цепи ДНК содержит 3000 нуклеотидов, интроны в ней составляют 50%. Определите количество нуклеотидов в зрелой молекуле
и-РНК и сколько аминокислот закодировано в данной цепи ДНК.
Задача № 5
Длина фрагмента ДНК 680 нм. Определите количество азотистых оснований в данном фрагменте.
Задача № 6
Белок фибриноген имеет массу 340 000 Дальтон. Определите количество
нуклеотидов в гене, в котором закодирована информация об этом белке.
(Мr(аминокислоты)=100)
Методические рекомендации к практической работе
Известно, что ДНК - дезоксирибонуклеиновая кислота - это биологическая макромолекула, носитель наследственной информации, а с РНК - рибонуклеиновою кислотой – связанны процессы переноса генетической информации в клетках, транспорта аминокислот к месту синтеза белка и осуществления самого процесса биосинтеза белков. ДНК и РНК являются полимерами, мономерами которых выступают, так называемые нуклеотиды.
Нуклеотиды состоят из трех компонентов: азотистого основания, сахара (рибоза или дезоксирибоза) и остатка фосфорной кислоты. Азотистые основания в нуклеиновых кислотах представлены аденином, гуанином, цитозином, тимином, урацилом. В ДНК используются четыре основания, а в РНК не встречается тимин, вместо которого в полинуклеотидную цепь включается урацил.
Молекула ДНК представляет собой двойную спираль. Спираль из двух полинуклеотидных цепей по одной и той же оси. Сахарофосфатный остов располагается снаружи двойной спирали, а азотистые основания находятся внутри и соединяются друг с другом водородными связями согласно принципам комплементарности: напротив аденилового нуклеотида всегда располагается тимидиловый нуклеотид и они связаны двумя водородными связями, а наоборот гуанилового нуклеотида выстраивается цитидиловый, связывается с ним тремя водородными связями.
Следствием комплементарности двух полинуклеотидных цепей в молекуле ДНК есть правила Чаргаффа:
- количество адениловых нуклеотидов в ДНК всегда равно количеству тимидиловых нуклеотидов, а количество гуаниловых равно количеству цитидиловых;
- сумма адениловых и гуаниловых нуклеотидов равна сумме тимидиловых и цитидиловых нуклеотидов.
При решении задач необходимо учитывать, что: - на один нуклеотид в молекуле ДНК или РНК приходится примерно 0,34 нм; - средняя масса нуклеотида соответствует примерно 345 дальтон; Нуклеотиды условно обозначаются:
А - адениловый, Ц - цитидиловый,
Г - гуаниловый, Т - тимидиловый;
У - урациловый,
"стоп-кодон" - условные названия триплетов, обозначающие конец синтеза.
Примеры решения задач и правила их оформления:
Задача № 1. Участок первой цепи молекулы ДНК имеет следующую структуру:
...-А-А-Ц-Г-Ц-Г-Ц-А-Т-А- ... Определить структуру соответствующего участка левой цепи молекулы ДНК. Какова длина этого участка молекулы ДНК?
Решение:
1. Записываем структуру участка правой цепи молекул ДНК, а ниже, в соответствии с принципом комплементарности, - структуру участка левой цепи молекулы ДНК:
ДНК правая: ... - А-А-Ц-Г-Ц-Г-Ц-А-Т-А...
| | | | | | | | | |
ДНК левая: … - Т-Т-Г-Ц-Г-Ц-Г-Т-А-Т-...
2. Участок цепи ДНК содержит 10 нуклеотидов, а средняя длина одного нуклеотида равна 0, 34 нм, следовательно, длина участка цепи ДНК будет равна 0,34 * 10 = 3,4 нм.
Задача № 2. Определите последовательность нуклеотидов в участке молекулы и-РНК, синтезированного с участка ДНК такого строения:
...-Г-Ц-Т-А-А-Ц-Ц-Г-А-А-Г-Г-А-...
Решение: Записываем структуру участка цепи ДНК, а ниже, в соответствии с принципом комплементарности, - структуру участка и-РНК, помня о том, что в РНК вместо тимидинового нуклеотида присутствует урациловый, который комплементарный адениловому нуклеотиду молекулы ДНК: ДНК: ...-Г-Ц-Т-А-А-Ц-Ц-Г-А-А-Г-Г-А-...
и–РНК: ...-Ц-Г-А-У-У-Г-Г-Ц-У-У-Ц-Ц-У-...
Задача № 3. Фрагмент правой цепи ДНК имеет следующий нуклеотидный состав: ЦЦГ-ЦАТ-АЦЦ-ГЦТ. Определите порядок чередования нуклеотидов в левой цепи. Какова длина этого фрагмента молекулы ДНК? Найдите процентное содержание каждого нуклеотида в данном фрагменте. Решение.
1.По принципу комплементарности восстановим последовательность нуклеотидов в левой цепи ДНК:
ЦГГ - ЦАТ-АЦЦ- ГЦТ
ГЦЦ- ГТА - ТГГ- ЦГА 2.Зная, что на один нуклеотид приходится 0, 34 нм, а всего нуклеотидов 12, найдем длину ДНК: 0,34*12=4,08 (нм) 3.Установим процентное содержание каждого нуклеотида в данном фрагменте ДНК:
Всего нуклеотидов - 24, из них А = 4, Т = 4, Г = 8, Ц = 8,отсюда:
24-100% 24-100%
4-х% 8 -х%
Х=(4*100)/24=16,7(%) х=(8*100)/24=33,3 (%)
Ответ: содержание адениловых нуклеотидов равно 16,7%, тимидиловых - 20,8%, гуаниловых - 33,3 %, цитидиловых - 33,3 %.
Задача № 4. Фрагмент молекулы ДНК содержит 440 адениловых нуклеотидов, что составляет 22% от их общего количества. Определите, сколько цитидиловых, гуаниловых и тимидиловых нуклеотидов содержится в данном фрагменте, его размеры и молекулярную массу.