Практична робота Розв’язування елементарних вправ з транскрипції, реплікації.

Практична робота

Тема. Розв’язування елементарних вправ з транскрипції, реплікації.

Мета: узагальнити знання про процеси транскрипції, реплікації, навчитися розв’язувати відповідні вправи.

Обладнання: підручник, збірники задач: Барна І.В. Біологія. Методика розв’язування задач. Навчальний посібник. – Тернопіль: Мандрівець, 2006; Овчінніков С.О. Збірник задач і вправ із загальної біології. – Харків: ВГ „Основа”, 2003, таблиця „ Будова нуклеїнових кислот”.

Хід роботи.

1. Пригадаємо основні відомості про будову нуклеїнових кислот, їх властивості, процеси транскрипції та реплікації за допомогою підручника, збірників задач.

2. Розглянемо приклади розв’язування типових вправ на процеси транскрипції та реплікації.

3. Розв’яжемо слідуючі задачі.

Реплікація — це процес матричного синтезу молекули ДНК на матриці — молекулі ДНК. Реплікація відбувається у клітині перед поділом, тому кожна дочірняклітина отримує такі самі молекули ДНК, які мала материнська клітина. Процес реплікації базується на принципах комплементарностіі напівконсервативності. Процес синтезувсіх видів РНК на матриці ДНК називається транскрипцією (від латин. transcriptio — переписування). Транскрипція, як і реплікація,здійснюється за принципом комплементарності нітратних основ.

Під час розв’язання таких задач необхідно пам’ятати, що:

•   довжина одного нуклеотида, або відстань між двома сусідніми вздовж осі ДНК, становить 0,34 нм;
•   середня молекулярна маса одного нуклеотида 345 умовних одиниць;
•   середня молекулярна маса однієї амінокислоти дорівнює 100 умовних одиниць;
•   молекула білка в середньому складається з 200 амінокислот;
•   для визначення довжини гена (l) враховують кількість нуклеотидів, яка міститься в одному ланцюзі ДНК;
•   для визначення молекулярної маси гена (Mr) враховують кількість нуклеотидів, що міститься у двох ланцюгах ДНК;
•   трансляція здійснюється згідно з генетичним кодом;
•   для всіх ДНК виконується правило Чаргаффа: А=Т; Г=Ц;
•   А+Г = Т+Ц (вміст пуринових азотистих основ (аденіну і гуаніну) дорівнює вмісту піримідинових  азотистих основ (тиміну і цитозину);
•   сума  всіх нуклеотидів в молекулі ДНК або РНК (А+Т+Г+Ц чи А+У+Г+Ц) становить 100%.

Задача 1.

Один з ланцюгів молекули ДНК має таку послідовність нуклеотидів:

ТГГ – АГЦ – ГГГ – ААЦ – ТГА . Запишіть послідовність нуклеотидів ланцюга, комплементарного даному. Визначте довжину і молекулярну масу фрагмента, що ви отримали.

Задача 2.

Фрагмент і – РНК має таку послідовність нуклеотидів:

ААГ – УАА – ЦЦЦ – УГГ – УУГ . На якій ДНК він був синтезований? Яка з молекул – ДНК чи і – РНК – має більшу молекулярну масу?

Задача 3.

Фрагмент і – РНК має таку послідовність нуклеотидів:

УУУ – АЦЦ – ГГУ – ААГ. На якій ДНК його було синтезовано? Визначте процентний вміст нуклеотидів даної ДНК та її довжину.

Задача 4

Правий ланцюг молекули ДНК має таку структуру:

А – Ц – А – А – Т – А – А –Г – Ц – Г – Ц – Т.  Яка  структура відповідно лівого ланцюга ДНК.  Яка довжина цього ланцюга?

Задача 5 

Довжина фрагменту ДНК становить 153 нм. Яка кількість нуклеотидів у цьому фрагменті?

3адача 6. Дослідження показали, що 24 % загальної кількості нуклеотидів даної молекули іРНК припадає на гуанін (Г), 38 % – на урацил (У), 22% – на цитозин (Ц) та 16 % – на аденін (А). Визначте відсотковий вміст нітратних основ молекули ДНК, на якій була синтезована дана молекула іРНК.

Задача 7. Один з ланцюгів молекули ДНК має такий вигляд:

ГЦГ ГГТ ГГА ТАА ЦТА ГЦЦ. Який вигляд матиме другий ланцюг цієї молекули ДНК, синтезований під час її самоподвоєння?

Задача 8. Молекула іРНК складається з такої послідовності нуклеотидів: УУЦ ГАА ЦГА УУГ УЦГ ЦЦГ ГАУ. Якою буде будова молекули ДНК, на одному з ланцюгів якої була синтезована дана молекула іРНК?

Задача 9. Ланцюг молекули ДНК містить 34 % гуаніну, 26 % цитозіну, 25 %

тиміну та 15 % аденіну. Яким буде відсотковий уміст нуклеотидів молекули іРНК, що була синтезована на цьому ланцюзі молекули ДНК?