Решение задач по молекулярной биологии (10 класс)

Цель: сформировать практические умения и навыки решения задач по молекулярной биологии; научить учащихся использовать теоретические знания в практической деятельности; развивать теоретическую и творческую активность и познавательный интерес, умение работать с таблицами, сравнивать и обобщать; продолжить формирование научного мировоззрения.

Оборудование: проектор, мультимедийная доска, карточки, учебник.

Девиз урока:
«Знай, умей, применяй»

«Разум состоит не только в знании, но и в умении использовать знания»
Аристотель

Правило Чаргаффа:
1. Количество пуриновых оснований равно количеству пиримидиновых оснований.
2. Количество аденина равно количеству тимина; количество гуанина равно количеству цитозина.
3. А = Т, Т=А Г=Ц, Ц=Г
4. (А+Т)+ ( Г+ Ц)= 100%

Задача № 1
В одной цепи ДНК Т составляет 23 % от общего количества нуклеотидов. Определите количество (%) каждого из остальных видов нуклеотидов.

Решение задачи №1
Руководствуемся правилом Чаргаффа: (А+Т) + ( Г+ Ц) = 100%.
Таким образом, Т- 23%, значит А - 23%, А+Т =23%+23% = 46%;
100% - 46% = 54 %, что приходится на
Ц+ Г, поэтому Ц=27% и
Г = 27%.

Задача для самостоятельного решения первого типа
В одной цепи ДНК Ц составляет 12 % от общего количества нуклеотидов. Определите количество (%) каждого из остальных видов нуклеотидов

Решение
Руководствуемся правилом Чаргаффа:
(А+Т) + ( Г+ Ц)= 100%.
Таким образом, Ц - 12%, значит Г- 12%,
Ц+Г =12%+12% = 24%;
100% - 24% = 76 %, что приходится на А+Т, поэтому А= 38% и Т = 38%.

Одна аминокислота кодируется тремя нуклеотидами.
В ДНК они называются триплет, в иРНК – кодон, в тРНК – антикодон. Одна молекула тРНК несет к месту синтеза ДНК одну аминокислоту.

задача № 2
Белок состоит из 20 аминокислот. Сколько будет нуклеотидов в участке молекулы ДНК и иРНК?
Сколько молекул тРНК необходимо для переноса 20 аминокислот?

Решение задачи № 2
1.Число нуклеотидов в ДНК равно 20х3=60 нуклеотидов.
2.Число нуклеотидов на иРНК равна числу нуклеотидов цепи ДНК, тоже 60 нуклеотидов.
3. Для переноса 20 аминокислот необходимо 20 молекул тРНК.

Задача для самостоятельного решения второго типа
Белок состоит из 50 аминокислот. Сколько будет нуклеотидов в участке молекулы ДНК и иРНК?
Сколько молекул тРНК необходимо для переноса 50 аминокислот?

Решение
1.Число нуклеотидов в ДНК равно 50 х 3 = 150 нуклеотидов.
2.Число нуклеотидов на иРНК равна числу нуклеотидов цепи ДНК, тоже 150 нуклеотидов.
3. Для переноса 50 аминокислот необходимо 150 молекул тРНК.

Принцип комплементарности.
ДНК иРНК тРНК
А - Т А У
Т - А У А
Г – Ц Г Ц
Ц – Г Ц Г

Задача № 3
На одном фрагменте ДНК нуклеотиды расположены в последовательности:
А- А- Г- Г- Ц –Т-А- Ц- Г
1.Напишите вторую цепочку ДНК иРНК.
2.Каким способом пользовались?
3.Найдите длину фрагмента ДНК?

Решение задачи № 3
1. ДНК: А- А- Г- Г- Ц -Т-А- Ц- Г
ДНК: Т- Т- Ц- Ц- Г - А -Т- Г-Ц
иРНК: А- А- Г- Г- Ц - У- А-Ц- Г
2.Принцип комплементарности.
9х 0,34= 3,06 (нм).

Задача для самостоятельного решения третьего типа
На одной фрагменте ДНК нуклеотиды расположены в последовательности: А- Т- Г- А- Ц –Т- Ц- Ц- А
1.Напишите вторую цепочку ДНК иРНК.
2.Каким способом пользовались?
3.Найдите длину фрагмента ДНК?

Решение
1. ДНК: А- Т- Г- А- Ц -Т- Ц - Ц - А
ДНК: Т- А- Ц - Т- Г - А - Г- Г-Т
иРНК: А- У- Г- А- Ц - У- Ц –Ц - А
2.Принцип комплементарности.
9х 0,34= 3,06 (нм).

Задача № 4
Участок молекулы ДНК имеет следующую структуру – АЦГЦТАТАГ-.
Определите последовательность нуклеотидов на иРНК и соответствующую последовательность аминокислот, используя таблицу генетического кода.

Решение задачи № 4
1. Последовательность нуклеотидов на иРНК -УГЦГАУАУГ-
2. Последовательность аминокислот: цис- асп-иле.

Задача для самостоятельного решения четвертого типа
Участок молекулы ДНК имеет следующую структуру – ТЦГАТГАГА -.
Определите последовательность нуклеотидов на иРНК и соответствующую последовательность аминокислот, используя таблицу генетического код

Решение
1. Последовательность нуклеотидов на иРНК - АГЦУАЦУЦУ-
2. Последовательность аминокислот: сер - тир - сер

Рефлексия.
Сегодня я узнал…
Я выполнял задания…
Я научился…
Теперь я могу...
Было трудно…
Я смог…