Контрольна робота з біології

Пояснювальна записка

 

 

Розв’язування задач, як один з прийомів навчання сприяє більш глибокому і повному засвоєнню навчального матеріалу, формуванню вмінь застосовувати здобуті знання на практиці.

Задача включає в себе  вимогу (мету), умови (відоме) і шукане (невідоме), яке формулюється в запитанні. Між цими елементами існують певні зв’язки й залежності, за рахунок яких здійснюється пошук і визначення невідомих елементів через відомі.

Контрольна робота з біології складена відповідно до нормативних вимог і змісту навчальної робочої програми з дисципліни «Біологія» для ВНЗ І-ІІ рівня акредитації, які здійснюють підготовку молодших спеціалістів на основі базової загальної середньої освіти. – Київ, МОН України, Інститут інноваційних технологій і змісту освіти України, 2013 р., відповідно до навчальних планів спеціальності «Сестринська справа», «Лікувальна справа», 2011 рік.

Загальна кількість обов’язкових завдань контрольної роботи - 4. Це задачі з молекулярної біології. Задача моделює процеси реплікації, транскрипції, є можливість визначити якісний та кількісний нуклеотидний склад молекул нуклеїнових кислот, їх довжину.

Вирішення цих завдань вимагає глибоких теоретичних знань, володіння практичними навичками та уміннями. 12-бальна система вможливлює оцінити успіхи і невдачі  студента з належним рівнем об’єктивності.

 

Завдання складені у 2 варіантах. Кожний варіант складається з 4 задач.

 

Кожне завдання оцінюється  у 3 бали.

 

Максимальна кількість балів, яку можна набрати, правильно виконавши всі  завдання контрольної роботи з біології, - 12 балів.

 

Результати контрольної роботи з біології оцінюються за 12 – бальною шкалою.

 

Робота виконується письмово протягом  45 хвилин.

 

Дана контрольна робота рекомендується для  проведення поточного контролю знань студентів на практичному занятті відділення «Сестринська справа», «Лікувальна справа» з теми «Розв’язування вправ з молекулярної біології» у І семестрі.

 

І варіант

1. Фрагмент першого ланцюга ДНК має таку нуклеотидну послідовність:  ТАЦ-АГА-ТГГ-АГТ-ЦГЦ.

Визначте послідовність мономерів білка, закодованого фрагментом другого ланцюга ДНК.

2. У фрагменті ДНК знайдено 1120 аденілових нуклеотидів, що становить 28 % загальної кількості нуклеотидів.

Скільки в даному фрагменті міститься гуанілових, цитидилових, тимідилових нуклеотидів?

3. Довжина фрагмента молекули ДНК дорівнює 20,4 нм.

Скільки нуклеотидів в цьому фрагменті ?

 

4. Визначте молекулярну масу та довжину гена, якщо у ньому закодований поліпептид, молекулярна маса якого дорівнює 28000 а.о.м.

 

 

І варіант

1. Фрагмент першого ланцюга ДНК має таку нуклеотидну послідовність:  ТАЦ-АГА-ТГГ-АГТ-ЦГЦ.

Визначте послідовність мономерів білка, закодованого фрагментом другого ланцюга ДНК.

2. У фрагменті ДНК знайдено 1120 аденілових нуклеотидів, що становить 28 % загальної кількості нуклеотидів.

Скільки в даному фрагменті міститься гуанілових, цитидилових, тимідилових нуклеотидів?

3. Довжина фрагмента молекули ДНК дорівнює 20,4 нм.

Скільки нуклеотидів в цьому фрагменті ?

 

4. Визначте молекулярну масу та довжину гена, якщо у ньому закодований поліпептид, молекулярна маса якого дорівнює 28000 а.о.м.

 

ІІ варіант

1. Некодуючий ланцюг молекули ДНК має таку будову:

ГАГ — АГГ — ЦГТ — АГА — ЦГГ.

Визначте будову відповідного фрагмента молекули білка, синтезованої за участі кодуючого ланцюга ДНК.

2. Фрагмент молекули ДНК  містить 420 цитидилових нуклеотидів, що складає 30% загальної кількості.

Визначити, скільки в даному фрагменті молекули ДНК аденінових нуклеотидів та їх процентний вміст.

3. Гормон росту людини (соматотропін) — білок, що містить 191 амінокислоту.

Скільки кодуючих нуклеотидів і триплетів входить до складу гена соматотропіну?

4. Визначити довжину гена, який кодує білок з молекулярною масою 24000 ум.од. Молекулярна маса однієї амінокислоти 100 ум.од, а один нуклеотид займає в молекулі ДНК 0,34 нм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Відповіді

 І варіант

1. Фрагмент першого ланцюга ДНК має таку нуклеотидну послідовність: ТАЦ-АГА-ТГГ-АГТ-ЦГЦ. Визначте послідовність мономерів білка, закодованого фрагментом другого ланцюга ДНК.

Розв'язання

Відповідь. Послідовність мономерів білка:                                                                   тирозин — аргінін — триптофан — серин — аргінін.

2.У фрагменті ДНК знайдено 1120 аденілових нуклеотидів, що становить 28% загальної кількості нуклеотидів. Скільки в даному фрагменті міститься гуанінових, цитидилових, тимідилових нуклеотидів?

За правилом Чаргаффа та принципом комплементарності, маємо:

Т = А = 1120 нуклеотидів = 28 %.

Визначаємо відсоток Г- і Ц-нуклеотидів (кожного окремо) у даному фрагменті ДНК:

Г = Ц = 22 %.

Визначаємо кількість Г- і Ц-нуклеотидів (кожного окремо) у даному фрагменті ДНК:

1120 нуклеотидів — 28 %;

х нуклеотидів — 22 %;

Г = Ц = 22 % = 880 нуклеотидів.

Відповідь.  Тимідилових нуклеотидів — 1120,

гуанілових і цитидилових— по 880.

3.   Довжина фрагмента молекули ДНК дорівнює 20,4 нм. Скільки нуклеотидів в цьому фрагменті ?

   Розв'язок.

У всіх організмів, крім деяких вірусів, молекула ДНК дволанцюгова, а розмір одного нуклеотиду становить 0,34 нм.

Визначаємо кількість нуклеотидів в цьому фрагменті:

20,4 : 0,34 = 60 (нуклеотидів).

 

4.Визначте молекулярну масу та довжину гена, якщо у ньому закодований поліпептид, молекулярна маса якого дорівнює 28000 а.о.м.

 

Розв’язання

Білок складається із 28000 : 100 = 280 амінокислот.

Цей білок кодується одним із ланцюгів гена, який містить

280 х 3 = 840 нуклеотидів.

Молекулярна маса гена (складається з двох ланцюгів ДНК) дорівнює

345 х 840 х 2 = 597600 а.о.м.

Довжина гена дорівнює довжині одного з його ланцюгів:

0,34 х 840 = 285,6 (нм).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Відповіді

 ІІ варіант

1.Некодуючий ланцюг молекули ДНК має таку будову:

ГАГ — АГГ — ЦГТ — АГА — ЦГГ.

Визначте будову відповідного фрагмента молекули білка, синтезованої за участі кодуючого ланцюга ДНК.

Розв’язання

Відповідь. Відповідна частина молекули білка складається з таких амінокислот:                                                                                                                                   глутамінова кислота — аргінін — аргінін — аргінін — аргінін.

2.Фрагмент молекули ДНК  містить 420 цитидилових нуклеотидів, що складає 30% загальної кількості. Визначити, скільки в даному фрагменті молекули ДНК аденілових нуклеотидів та їх процентний вміст.

Дано:

Ц-420 =30%

А-?

Розв’язок і пояснення

Кількість гуанілових нуклеотидів дорівнює кількості цитидилових, а аденілових дорівнює числу тимідилових (відповідно по принципу комплементарності).

Тому кількість Ц і Г дорівнює: 420+420=840 нуклеотидів, що становить 30%+30%=60%. Тоді кількість А і Т дорівнює: 100%-60%=40%; позначивши суму АіТ через Х, складаємо пропорцію:

860-60%

Х-40%

Х= 840х40:60=560 (нуклеотидів)

Отже, кількість аденілових нуклеотидів дорівнює: 560:2=280 (нуклеотидів), що становить 40%:2=20%.

Відповідь: у даному фрагменті молекули ДНК 280 аденілових нуклеотидів, що складає 20% загальної кількості нуклеотидів. 

3. Гормон росту людини (соматотропін) — білок, що містить 191 амінокислоту. Скільки кодуючих нуклеотидів і триплетів входить до складу гена соматотропіну?

Розв'язання

Одну амінокислоту кодує триплет нуклеотидів, отже, до складу гена соматотропіну входить 191 триплет.

191 ∙ 3 = 573 (нуклеотиди) — один ланцюг;

573. 2 = 1146 (нуклеотидів) — обидва ланцюги.

Відповідь. До складу гена соматотропіну входить 191 триплет, що містить 1146 нуклеотидів (обидва ланцюги гена).

 

4.Визначити довжину гена, який кодує білок з молекулярною масою 24000 ум.од. Молекулярна маса однієї амінокислоти 100 ум.од, а один нуклеотид займає в молекулі ДНК 0,34 нм.

Дано:

М маса білка – 24000 ум.од.

М маса амінокислоти – 100 ум.од.

L нуклеотиду – 0,34 нм

L гена - ?

Розв'язок і пояснення

1. 24000:100=240 (амінокислот)
2. 240х3=720 (нуклеотидів)
3. 0,34х720=244,8 (нм)

Відповідь. Довжина гена, який кодує білок з молекулярною масою 24000ум.од., складає 244,8 нм.