Практическая работа № 2 Тема: «Решение задач на определение последовательности порме и в случае изменения последовательности нуклеотидов, аминокислот в нуклеотидов ДНК» решать…
Практическая работа № 2 Тема: «Решение задач на определение последовательности порме и в случае изменения последовательности нуклеотидов, аминокислот в нуклеотидов ДНК» решать задачи на (Время проведения- 2 часа) Цель: закрепить знания о структуре нуклеиновых кислот, научиться определение последовательности нуклеотидов ДНК Ход работы: 1.Изучите теоретическую часть 2.Выполните задания практической части 2.2.1 Краткие теоретические сведения Молекулы РНК. как правило, представляют собой одноцепочечные незамкнутые полимеры. построенные из мономеров - нуклеотидов. Число рибонуклеотидов в молекуле может быть от нескольких десятков до десяти тысяч. Строение нуклеотидов РНК: - 5-углеродный сахарид рибоза; - одно из азотистых оснований: А(аденин).Г(гуанин). Ц(цитозин). У(уроцил): - остаток фосфорной кислоты С химической точки зрения ДНК -- это длинная полимерная молекула, состоящая из повторяющихся блоков - нуклеотидов. оснований: А(аденин). Г(гуанин). Ц(цитозин). Т(тимин): - остаток фосфорной кислоты. Строение нуклеотидов ДНК - 5-углеродный сахарид дезоксирибоза; - одно из азотистых 1950 году американский ученый Э.Чаргафф установил: А Т. Ц. А + Г Т + Ц (правило Чаргаффа) Это открытие явилось ключевым к выяснению структуры ДНК. В 1953 году английские ученые Д.Уотсон и Ф.Крик предложили модель пространственной структуры ДНК. Они показали: А - ТТ - А комплементарные пары 1 Ц Ц - Г комплементарные нити Молекула ДНК состоит из двух цепей, поэтому её длина равна длине одной цепи, а каждый нуклеотид в ней занимает 0.34 нм. Молекулярная масса одного нуклеотида - 345 г/моль. Молекула ДНК строится комплементарно молекуле и-РНК. Сочетание трех нуклеотидов ДНК (триплет) кодирует аминокислоту белка (генетический код). 2.2.2 Порядок выполнения работ Задание 1. Решить задачи на установление последовательности нуклеотидов в ДНК, и-РНК 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 и-РНК. Дано: ДНК Ц-Т-А-А- Ц-Ц-А-Т-А-Г-Т-Т- Г- А- Г Решение: 2) Участок цепи молекулы и-РНК имеет последовательность нуклеотидов ЦГГА У ГА У У ЦА ГА У ГУ А У ЦА ЦУ Ц. Составить молекулу ДНК. Дано: и-РНКЦГГА УГА У У ЦАГАУГУ АУЦАЦУЦ Рещение: Задание 2. Решить задачи на вычисление количества нуклеотидов, их процентное соотношение в цепи ДНК, и-РНК l) В одной молекуле ДНК нуклеотидов с тимином Т -22% . Определите процентное содержание нуклеотидов с А. Г. Ц по отдельности в этой молекуле ДНК. Дано: Т -22% Найти: % А. Г. Ц Решение: согласно правилу Чаргаффа А+Г - Т+Ц, все нуклеотиды в ДНК составляют 100%. 2) 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: Заданне 3. Решить задачи на определение длины ДНК. и-РНК Участок молекулы ДНК состоит из 60 пар нуклеотидов. Определите длину этого участка (расстояние между нуклеотидами в ДНК составляет 0, 34 нм) Дано: 60 пар нуклеотидов. Найти: длину участка Решение:
Для выполнения практической работы на тему "Решение задач на определение последовательности нуклеотидов и в случае изменения последовательности нуклеотидов ДНК" рассмотрим каждое из заданий по порядку.
Задание 1: Определение последовательности нуклеотидов
Задача 1:
Дано: ДНК с последовательностью Ц-Т-А-А-Ц-Ц-А-Т-А-Г-Т-Т-Г-А-Г.
Найти: Запишите последовательность нуклеотидов и-РНК.
Решение:
В ДНК каждой нуклеотид имеет комплементарную пару.
- А (аденин) → У (урацил) в РНК
- Т (тимин) → А (аденин)
- Ц (цитозин) → Г (гуанин)
- Г (гуанин) → Ц (цитозин)
Применим это к данной последовательности:
- Ц → Г
- Т → А
- А → У
- А → У
- Ц → Г
- Ц → Г
- А → У
- Т → А
- А → У
- Г → Ц
- Т → А
- Т → А
- Г → Ц
- А → У
- Г → Ц
Таким образом, последовательность и-РНК будет:
Г-А-У-У-Г-Г-У-А-У-У-Ц-А-А-Ц-У-Ц
Задача 2:
Дано: и-РНК с последовательностью ЦГГА УГА У УЦАГА УГУ АУЦАЦУЦ.
Найти: Составить молекулу ДНК.
Решение:
Используем правила комплементарности:
- Ц → Г
- Г → Ц
- А → Т
- У → А
Применим это к последовательности и-РНК:
- Ц → Г
- Г → Ц
- Г → Ц
- А → Т
- У → А
- Г → Ц
- А → Т
- У → А
- У → А
- Ц → Г
- А → Т
- Г → Ц
- А → Т
- У → А
- Г → Ц
- У → А
- А → Т
- У → А
- Ц → Г
- А → Т
- Ц → Г
- У → А
- Ц → Г
- У → А
- Ц → Г
Таким образом, последовательность нуклеотидов в ДНК будет:
Г-Ц-Ц-Т-А-Ц-Т-Ц-А-А-Т-Ц-А-Г-Ц-А-Г-Т-А-Г-Г-Т-А
Задание 2: Вычисление количества нуклеотидов и процентного соотношения
Задача 1:
Дано: В одной молекуле ДНК нуклеотидов с тимином Т - 22%.
Найти: Процентное содержание нуклеотидов с А, Г, Ц.
Решение:
Согласно правилу Чаргаффа:
\(A = T\),
\(G = Ц\)
Обозначим:- %Т = 22%
- %А = 22%
- %Ц = x
- %Г = x
Установим уравнение: \(22 + 22 + x + x = 100\)
\(44 + 2x = 100\)
\(2x = 100 - 44 = 56\)
\(x = 28\)
Итак:
- %Ц = 28%
- %Г = 28%
Итак, процентное содержание нуклеотидов:
- А = 22%
- Т = 22%
- Ц = 28%
- Г = 28%
Задача 2:
Дано: Нуклеотидов Ц = 1500, составляет 30% от общего
Найти: Количество нуклеотидов А, Т, Г.
Решение:
Известно, что Ц = 30% от общего числа.
Общее число нуклеотидов в данном фрагменте, \(N\): \[ N = \frac{1500}{0.3} = 5000. \]Теперь найдем:
- %А = 22% (по правилу Чаргаффа)
- %Т = 22%
- %Г = 28%
- %Ц = 30%
Теперь найдем количество каждого нуклеотида:
- А = 0.22 * 5000 = 1100
- Т = 0.22 * 5000 = 1100
- Г = 0.28 * 5000 = 1400
- Ц = 1500 (дано)
Задание 3: Определение длины ДНК
Задача:
Дано: Участок молекулы ДНК состоит из 60 пар нуклеотидов.
Найти: Длину этого участка.
Решение:
- Каждая пара нуклеотидов занимает 0.34 нм.
- Общая длина участка = количество пар нуклеотидов * расстояние между парами. \[ \text{Длина} = 60 \text{ пар} \times 0.34 \text{ нм/пара} = 20.4 \text{ нм}. \]
Таким образом , длина участка составит 20.4 нм.
Следуя этим шагам, вы сможете успешно выполнить практическую работу и закрепить знания о структуре нуклеиновых кислот. Если у вас возникнут дополнительные вопросы, пожалуйста, не стесняйтесь спрашивать!
