ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.01.2024
Просмотров: 273
Скачиваний: 1
СОДЕРЖАНИЕ
Решение заданий по разделу «Молекулярная биология».
Второй тип задач - на вычисление количества нуклеотидов, их процентное соотношение в цепи ДНК, иРНК.
*Третий тип задач на вычисление количества водородных связей.
*Четвертый тип задач определение длины, ДНК, иРНК
«Биосинтез белка, генетический код»
Пятый тип задач - определение последовательности аминокислот по таблице генетического кода.
Шестой тип задач - определение массы белка, количества аминокислот, нуклеотидов.
Решение заданий по разделу «Молекулярная биология».
.Молекулярная биология
изучает механизмы хранения и передачи наследственной информации.Задачи по молекулярной биологии встречаются в двух основных темах:нуклеиновые кислоты, генетический код.Типы задач
Установление последовательности нуклеотидов в ДНК, иРНК, антикодонов тРНК, используя принцип комплементарности. Вычисление количества нуклеотидов, их процентное соотношение в цепи ДНК, иРНК. Вычисление количества водородных связей в цепи ДНК, иРНК. Определение длины, массы ДНК, иРНК. Определение последовательности аминокислот по таблицегенетического кода.Определение массы ДНК, гена, белка, количества аминокислот, нуклеотидов. Комбинированные .Требования к решению задач
ход решения должен соответствовать последовательности процессов, протекающих в клетке решать задачи осознано, обосновывать каждое действие теоретически запись решения оформлять аккуратно, цепи ДНК, иРНК , тРНК прямые, символы нуклеотидов четкие, расположены на одной линии по горизонтали цепи ДНК, иРНК , тРНК размещать на одной строке без переноса ответы на все вопросы выписывать в конце решения| ДНК ( дезоксирибонуклеиновая кислота) две цепи в спирали | РНК (рибонуклеиновая кислота) одна цепь |
| состоят из нуклеотидов Строение нуклеотида | |
| 1 дезоксирибоза | 1 рибоза |
| 2 остаток фосфорной кислоты | 2 остаток фосфорной кислоты |
| 3 азотистое основание: | 3 азотистое основание: |
| А- аденин | А- аденин |
| Г – гуанин | Г – гуанин |
| Ц – цитозин | Ц – цитозин |
| Т - тимин | У - урацил |
| А-Т, Г-Ц Принцип комплементарности А-У, Г-Ц | |
| Между азотистыми основаниями водородные связи А = Т двойная , Г ≡ Ц тройная | |
| Правила Чаргаффа А=Т, Г=Ц А+Г = Т+Ц ( 100% в 2-х цепях) | ( 100 % в 1-й цепи) |
| *азотистые основания : 1. Пуриновые – А, Г 2. Пиримидиновые – Ц, Т,У | |
| Функция: хранение наследственной информации *Спираль ДНК: Ширина 2 нм Шаг спирали 10 пар нуклеотидов 3,4 нм 3.Длина нуклеотида 0, 34 нм 4.Масса ДНК 6·10-12 | Виды РНК и их функции: иРНК или мРНК – 5%, считывает информацию с ДНК и переносит её к рибосоме тРНК – 10%, переносит аминокислоту рРНК – 85%, входит в состав рибосом |
Справочная информация
Один шаг это полный виток спирали ДНК– поворот на 360o Один шаг составляют 10 пар нуклеотидов Длина одного шага – 3,4 нм Расстояние между двумя нуклеотидами – 0,34 нм Молекулярная масса одного нуклеотида – 345 г/моль Молекулярная масса одной аминокислоты – 120 г/мол В среднем один белок содержит 400 аминокислот;Первый тип задач- задачи на установление последовательности нуклеотидов в ДНК, иРНК, антикодонов тРНК 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-ТРешение: ( нуклеотиды левой цепи ДНК подбираем по принципу комплементарности А-Т, Г-Ц) 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 АОтвет : левая цепь ДНК имеет последовательность нуклеотидов Т-Ц-А-Г-А-Т-Т-Г-А-Ц-Т-Ц-Г-Т-А Первый тип задач- задачи на установление последовательности нуклеотидов в ДНК, иРНК, антикодонов тРНК 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- ГРешение: ( нуклеотиды иРНК подбираем по принципукомплементарности к ДНК : А-У, Г-Ц)⚫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⚫Ответ : иРНК имеет последовательность нуклеотидов Г-А-У-У-Г- Г-У-А-У-Ц-А-А-Ц-У-Ц * Определите последовательность нуклеотидов иРНК, антикодоны молекул тРНК , если фрагмент ДНК имеет последовательность нуклеотидовГ-Ц-Ц-Т-А-Ц-Т-А-А-Г-Т-ЦДано: ДНК Г-Ц-Ц-Т-А-Ц-Т-А-А-Г-Т-ЦРешение: (нуклеотиды подбираем по принципу комплементарности А-У, Г-Ц под ДНК сначала строим иРНК, затем тРНК)| ⚫ | ||
| ДНК | ГЦЦ- ТАЦ- ТАА- | ГТЦ |
| иРНК | ЦГГ- АУГ- АУУ- | ЦАГ |
| тРНК | ГЦЦ; УАЦ; УАА; | ГУЦ |
Второй тип задач - на вычисление количества нуклеотидов, их процентное соотношение в цепи ДНК, иРНК.
В одной молекуле ДНК нуклеотидов с тимином Т -22% . Определите процентноесодержание нуклеотидов с А, Г, Ц по отдельности в этой молекуле ДНК.Дано:Т -22%
Найти: % А, Г, Ц
Решение 1:
согласно правилу Чаргаффа А+Г = Т+Ц, все нуклеотиды в ДНК составляют 100%.
Так как тимин комплементарен аденину, то А=22%.
22+22=44% ( А+Т)
100- 44 =56% (Г+Ц)
Так как гуанин комплементарен цитозину, то их количество тоже равно, поэтому
56 : 2 =28% (Г, Ц)
Решение 2:
согласно правилу Чаргаффа А+Г = Т+Ц, все нуклеотиды в ДНК составляют 100% или А+Г и Т+Ц по 50 %
Так как тимин комплементарен аденину, то А=22%.
следовательно 50 - 22=28% (Г, Ц, т.к. они комплементарны)
Ответ : А=22%, Г=28%, Ц=28%
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% =1500 нуклеотидов
Найти: количество нуклеотидов А, Т, Г
Решение:
Так как Ц комплементарен Г и их количество равно, то Г =30%, что составляет 1500 нуклеотидов.
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). Составим
пропорцию
⚫
30% - 1500
20% - ?
20х1500 : 30 =1000 нуклеотидов (А, Т)
Ответ: во фрагменте молекулы ДНК содержится:
Г=1500 нуклеотидов, А=1000 нуклеотидов, Т=1000 нуклеотидов.
* 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.
Решение:
А=Т, Г=Ц, так как они комплементарны, поэтому во второй
цепи Т-150, А-50, Г-300, Ц-100
Всего нуклеотидов: А(150+50)+Т(50+150)+Г(300+100)+Ц(100+300)=1200
Ответ: нуклеотидов во второй цепи Т-150, А-50, Г-300, Ц-100;
1200 нуклеотидов в двух цепях.
*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.
Решение:
Определяем процентное содержание цитозина в иРНК, учитывая, что сумма
всех нуклеотидов иРНК составляет 100%:
100 - ( 24+28+16) = 32% (Ц)
Учитывая принцип комплементарности ( А=Т, У=А, Г=Ц, Ц=Г), вычисляем процентный состав нуклеотидов цепи ДНК, с которой была списана информация на и РНК. Сумма всех нуклеотидов в двух цепях ДНК составляет 100%:
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 процентный 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.
Две цепи ДНК удерживаются водородными связями. Определите число водородных связей в этой цепи ДНК, если известно, что нуклеотидов с аденином 12, с гуанином 20.Дано: А-12, Г-20Найти: водородных связей в ДНКРешение: А=Т, Г=Ц, так как они комплементарны Между А и Т двойная водородная связь, поэтому 12х2=24 связи Между Г и Ц тройная водородная связь, поэтому 20х3=60 связей 24+60=84 водородных связей всегоОтвет: 84 водородных связей.*Четвертый тип задач определение длины, ДНК, иРНК
Участок молекулы ДНК состоит из 60 пар нуклеотидов. Определите длину этого участка (расстояние между нуклеотидами в ДНК составляет 0, 34 нм)Дано: 60 пар нуклеотидовНайти: длину участкаРешение: длина нуклеотида 0, 34 нм 60х0,34= 20,4 нмОтвет: 20,4 нм⚫Длина участка молекулы ДНК составляет 510нм. Определите число пар нуклеотидов в этом участке.Дано: длина участка ДНК 510нмНайти: Определите число пар нуклеотидовРешение: длина нуклеотида 0, 34 нм 510:0,34= 1500 нуклеотидовОтвет: 1500 нуклеотидов⚫ Число нуклеотидов в цепи ДНК равно 100. Определите длину этого участкаДано: 100 нуклеотидовНайти: длину участкаРешение: длина нуклеотида 0, 34 нм , ДНК состоит из 2-х цепей значит 50 пар нуклеотидов. 50х0,34=17 нмОтвет: 17 нм⚫Число нуклеотидов в цепи и-РНК равно 100. Определите длину этого участкаДано: 100 нуклеотидовНайти: длину участкаРешение: длина нуклеотида 0, 34 нм , и-РНК состоит из одной цепи 100х0,34=34 нмОтвет: 34 нм«Биосинтез белка, генетический код»
на участке ДНК строится иРНК иРНК переходит в цитоплазму иРНК соединяется с рибосомой ( 2 триплета) тРНК несет аминокислоту в рибосому кодон иРНК комплементарен антикодону тРНК в рибосоме из аминокислот образуется белок ДНК- РНК- белок 20 аминокислот - 64 триплета ДНК - иРНК - тРНк 3 нуклеотида =1 триплет =1 аминокислота = 1тРНКПятый тип задач - определение последовательности аминокислот по таблице генетического кода.
ДНК Т- Г- Г- А- Г- Т- Г- А- Г- Т- Т- АиРНК А-Ц-Ц-У- Ц- А- Ц- У- Ц- А- А- УтРНК У- Г- Г; А -Г- У; Г -А- Г; У- У-А Фрагмент цепи ДНК имеет последовательность нуклеотидов: ТГГАГТГАГТТА. Определите последовательность нуклеотидов на иРНК, антикодоны тРНК и аминокислотную последовательность фрагмента молекулы белка.Дано: ДНК Т-Г-Г-А-Г-Т-Г-А-Г-Т-Т-АНайти: иРНК, тРНК и аминокислотную последовательность белкаРешение: на участке ДНК по принципу комплементарности (А-У, Г-Ц) построим иРНК, затем по цепи иРНК построим тРНК по принципу комплементарности ( А-У, Г-Ц)антикодоны т-РНК друг от друга отделяют точкой с запятой