Краснодарский край

 Белоглинский район 
станица Успенская








имени Героя Советского Союза
Литвинова Владимира Ивановича

Среда, 19.12.2018, 12:27

О сколько нам открытий чудных
Готовит просвещения дух...


                                                  А.С.Пушкин

Каталог файлов

    

  

 
 
Меню сайта
Категории каталога
Математика [2]История [5]
Русский язык и литература [9]География [6]
Физкультура [4]Химия [3]
Информатика [0]Начальная школа [30]
Немецкий язык [2]Кубановедение [8]
ОПК [0]ОБЖ [6]
Биология [8]
Мини-чат
Главная » Файлы » Уроки » Биология

Особенности методики подготовки учащихся к итоговой аттестации по разделу  "Молекулярная биология"
[ Скачать с сервера (27.5 Kb) ] 09.12.2017, 22:36

Особенности методики подготовки учащихся к итоговой аттестации 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.

При изучении темы «Нуклеиновые кислоты» я использую опорный конспект:

Нуклеиновые кислоты

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

Принцип комплементарности

А-Т,    Г-Ц

А-У,   Г-Ц

Между азотистыми основаниями водородные связи

А = Т  двойная ,                Г ≡ Ц тройная

Правила Чаргаффа

  1. А=Т,    Г=Ц  
  2. А+Г = Т+Ц

 

 

 

 

 Функция: хранение наследственной информации

*Спираль ДНК:

  1. Ширина 2 нм
  2. 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:

1. иРНК или мРНК  ( информационная или матричная) – 5%, считывает информацию с ДНК и переносит её к рибосоме

2. тРНК  ( транспортная) – 10%, переносит аминокислоту

3. рРНК  ( рибосомальная) – 85%, входит в состав рибосом

       

*азотистые основания : 1. Пуриновые – А, Г     2. Пиримидиновые – Ц, Т,У

Термины: репликация, репарация, транскрипция.

* –  обозначен материал , изучаемый в профильных классах, и на факультативах

Задачи  можно условно разделить на несколько типов:

  1. Установление  последовательности нуклеотидов в ДНК, иРНК,  антикодонов тРНК,  используя принцип комплементарности.
  2. Вычисление количества  нуклеотидов, их процентное соотношение  в цепи ДНК, иРНК.
  3. Вычисление  количества водородных связей в цепи ДНК, иРНК.
  4. Определение дины, массы  ДНК, иРНК.
  5. Определение последовательности аминокислот по таблице генетического кода.
  6. Определение массы  ДНК, гена, белка, количества аминокислот, нуклеотидов.

Ход и запись первой типовой задачи я показываю на доске, другие задачи учащиеся решают самостоятельно на уроках, дома, на факультативе, соблюдая следующие требования:

  1. ход решения должен соответствовать последовательности процессов, протекающих в клетке
  2. решать задачи осознано, обосновывать каждое действие теоретически
  3. запись решения оформлять аккуратно, цепи ДНК, иРНК ,тРНК прямые, символы нуклеотидов четкие, расположены на одной линии по горизонтали
  4. цепи  ДНК, иРНК ,тРНК размещать на одной строке без переноса
  5. ответы на все вопросы выписывать в конце решения

 

 

 

 

 

 

 

  Первый тип задач - это задачи на установление последовательности нуклеотидов в ДНК, иРНК, антикодонов тРНК

  1. 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-Т

Решение:  ( 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  А

Ответ : левая цепь ДНК имеет  последовательность нуклеотидов                    Т-Ц-А-Г-А-Т-Т-Г-А-Ц-Т-Ц-Г-Т-А

  1. 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- Г

Решение:   ( нуклеотиды  иРНК подбираем по принципу комплементарности  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

  1.  *  Определите последовательность нуклеотидов иРНК, антикодоны молекул   тРНК , если фрагмент  ДНК имеет последовательность нуклеотидов                 Г-Ц-Ц-Т-А-Ц-Т-А-А-Г-Т-Ц            

Дано:           ДНК       Г-Ц-Ц-Т-А-Ц-Т-А-А-Г-Т-Ц            

Решение:  (нуклеотиды  подбираем по принципу комплементарности  А-У, Г-Ц под ДНК  сначала строим  иРНК, затем тРНК)

 ДНК         Г Ц Ц Т А Ц Т А А Г Т Ц

           

 иРНК       Ц Г Г А У  Г А У У Ц А Г

                                               
                       

 

 тРНК       Г Ц Ц У А Ц У А А  Г У Ц

Ответ : иРНК имеет  последовательность нуклеотидов                        Ц-Г-Г-А-У-Г-А-У-У-Ц-А-Г

антикодоны тРНК    Г-Ц-Ц, У-А-Ц, У-А-А, Г-У-Ц

 

Второй тип задач на вычисление количества нуклеотидов, их процентное соотношение  в цепи ДНК, иРНК.

  1. 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 1:

  1. согласно правилу Чаргаффа  А+Г = Т+Ц, все нуклеотиды в ДНК составляют 100%. Так как  тимин  комплементарен  аденину, то А=22%. 
  2. 22+22=44% ( А+Т)
  3. 100- 44 =56% (Г+Ц)
  4. Так как гуанин  комплементарен цитозину, то их количество тоже равно, поэтому

 56 : 2 =28% (Г, Ц)

Решение 2:

  1. согласно правилу Чаргаффа  А+Г = Т+Ц, все нуклеотиды в ДНК составляют 100% или А+Г и Т+Ц по 50 %
  2. Так как  тимин  комплементарен  аденину, то А=22%.
  3.  следовательно 50 - 22=28% (Г, Ц)

Ответ : А=22%, Г=28%, Ц=28%

  1. 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:

  1. Так как Ц комплементарен Г  и их количество равно, то Г =30%, что составляет 1500 нуклеотидов.
  2. 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.

  1. * 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

  1. нуклеотидов в двух цепях.
  1.  *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 цтиозина 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., учитывая, что 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.

  1. Две цепи ДНК удерживаются водородными связями. Определите число:  двойных и тройных водородных связей в этой цепи ДНК, если известно, что нуклеотидов с  аденином 12, с гуанином 20  в обеих цепях.

Дано: А-12, Г-20

Найти: 2-х, 3-х, водородных связей в ДНК

Решение:

  1. А=Т, Г=Ц,  так как они комплементарны
  2. Между А и Т двойная водородная связь, поэтому 12х2=24 связи
  3. Между Г и Ц тройная водородная связь, поэтому 20х3=60 связей
  4. 24+60=84 водородных связей всего

Ответ: 24 двойных водородных связей, 60 тройных водородных связей, всего 84 водородных связей.

*Четвертый тип задач определение длины,  ДНК, иРНК

  1. 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: длина нуклеотида 0, 34 нм

60х0,34= 20,4 нм

Ответ: 20,4 нм

 

  1. Длина участка молекулы ДНК составляет 510нм. Определите число пар нуклеотидов в этом участке.

Дано: длина участка ДНК 510нм

Найти:  Определите число пар нуклеотидов

Решение: длина нуклеотида 0, 34 нм

510:0,34= 1500 нуклеотидов

Ответ: 1500 нуклеотидов

 

  1. Число нуклеотидов в цепи ДНК равно 100. Определите длину этого участка

Дано: 100 нуклеотидов

Найти:  длину участка

Решение: длина нуклеотида 0, 34 нм , ДНК состоит из 2-х цепей значит 50 пар нуклеотидов.

50х0,34=17нм

Ответ: 17нм

 

  1. Число нуклеотидов в цепи и-РНК равно 100. Определите длину этого участка

Дано: 100 нуклеотидов

Найти:  длину участка

Решение: длина нуклеотида 0, 34 нм , и-РНК состоит из одной цепи

100х0,34=34нм

Ответ: 34нм

 

   Генетический код - последовательность нуклеотидов в ДНК, которая соответствует  последовательности  аминокислот в белке.

Свойства кода: триплетность, однозначность, неперекрываемость, избыточность ( вырожденность), универсальность.

При изучении темы « Биосинтез белка, генетический код»  использую опорный конспект:

  1.  на участке ДНК строится иРНК  
  2. иРНК переходит в цитоплазму
  3. иРНК соединяется с рибосомой ( 2 триплета)
  4. тРНК несет аминокислоту в рибосому
  5. в рибосоме из аминокислот образуется белок

ДНК –иРНК-тРНк

ДНК-РНК-белок

20 аминокислот - 64 триплета

3 нуклеотида =1 триплет =1 аминокислота = 1тРНК

Термины : транскрипция, трансляция, кодон, антикодон

Пятый тип задач определение последовательности аминокислот по таблице генетического кода.

  1. 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-А

Найти: иРНК, тРНК и аминокислотную последовательность белка

Решение: 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)

                 ДНК  Т- Г-Г- А-Г-Т- Г-А- Г- Т- Т- А

                 иРНК  А-Ц-Ц-У-Ц-А-Ц-У-Ц-А- А-У

                 тРНК  У- Г-Г- А-Г-У- Г-А-Г- У- У-А

иРНК разделим на тирплеты и по таблице генетического кода определим аминокислотную последовательность белка:     А-Ц-Ц  тре, У-Ц-А сер, Ц-У-Ц лей,  А- А-У асн.        

Ответ :    иРНК  А-Ц-Ц-У-Ц-А-Ц-У-Ц-А- А-У

                 тРНК  У- Г-Г- А-Г-У- Г-А-Г- У- У-А

                 аминокислотную последовательность белка :тре, сер, лей, асн

  1. *Участок молекулы ДНК имеет следующее строение:

ГГА -АЦЦ-АТА-ГТЦ-ЦАА

Определите последовательность нуклеотидов соответствующего участка иРНК. Определите последовательность аминокислот в полипептиде, синтезируемом по иРНК. Как изме­нится последовательность аминокислот в полипептиде, если в результате мутации пятый нуклеотид в ДНК будет заменён на аденин? Ответ объясните.

Дано: ДНК  ГГА -АЦЦ-АТА-ГТЦ-ЦАА

Найти: аминокислотную последовательность белка исходного, мутированного

Решение: ДНК  ГГА -АЦЦ-АТА-ГТЦ- ЦАА

                 иРНК  ЦЦУ- УГГ-УАУ-ЦАГ-ГУУ

 По таблице генетического кода определим аминокислотную последовательность белка:      про, три, тир, глн, вал

 В результате мутации ДНК изменится

           ДНК     ГГА -ААЦ-АТА-ГТЦ- ЦАА

            иРНК  ЦЦУ- УУГ-УАУ-ЦАГ-ГУУ

   По таблице генетического кода определим аминокислотную последовательность белка:      про, лей, тир, глн, вал,

так как изменился нуклеотид в ДНК, то изменился нуклеотид  иРНК, изменилась аминокислота и структура белка.

Ответ: про, три, тир, глн, вал;   про, лей, тир, глн, вал.

3.* Известно, что все виды РНК синтезируются на ДНК- матрице. Фрагмент молекулы ДНК, на котором синтезируется участок центральной петли тРНК, имеет следующую последовательность нуклеотидов АТАГЦТГААЦГГАЦТ. Установите нуклеотидную последовательность участка тРНК, который синтезируется на данном фрагменте, и аминокислоту, которую будет переносить эта тРНК в процессе биосинтеза белка, если третий триплет соответствует антикодону тРНК.

Дано:

ДНК : АТАГЦТГААЦГГАЦТ

Найти:

нуклеотидную последовательность участка тРНК

аминокислоту, которую будет переносить  тРНК

Решение :

Так как тРНК синтезируются на ДНК, то построим тРНК по принципу комплементарности (А-У, Г-Ц)

ДНК    АТАГЦТГААЦГГАЦТ

тРНК УАУЦГАЦУУГЦЦУГА

Третий триплет ( антикодон тРНК)  ЦУУ , соответствует кодону на иРНК  ГАА (по принципу комплементарности), по таблице генетического кода этому кодону соответствует аминокислота  ГЛУ, которую переносить данная тРНК.

Ответ: тРНК УАУЦГАЦУУГЦЦУГА

аминокислота, которую будет переносить  тРНК   ГЛУ

Шестой тип задач определение массы  белка, количества аминокислот, нуклеотидов.

  1. Фрагмент молекулы ДНК содержит 1230 нуклеотидных остатков. Сколько аминокислот будет входить в состав белка?

Дано: 1230 нуклеотидов

Найти: количество аминокислот

Решение:

Одной аминокислоте соответствует 3 нуклеотда, поэтому 1230:3= 410 аминокислот.

Ответ: 410 аминокислот.

  1. Сколько нуклеотидов содержит ген, кодирующий белок из 210 аминокислот?

Дано: 210 аминокислот

Найти: количество нуклеотидов

Решение:

Одной аминокислоте соответствует 3 нуклеотда, поэтому 210х3=630 нуклеотидов

Ответ: 630 нуклеотидов

  1. *Определите число аминокислот , входящих в состав белка, число триплетов и число нуклеотидов в гене, который кодирует этот белок, если в процессе трансляции участвовало 30 молекул тРНК.

Дано: 30тРНК

Найти: число аминокислот, триплетов, нуклеотидов в гене

Решение:

1тРНК=1 аминокислоте, поэтому аминокислот 30

1 аминокислоте = 1 триплету, поэтому триплетов 30

 1 триплет 3 нуклеотида, поэтому 30х3=90 нуклеотидов.

Ответ: аминокислот 30, триплетов 30, 90 нуклеотидов

  1. * Молекулярная масса полипептида составляет 40000. Определите длину кодирующего его гена, если молекулярная масса одной аминокислоты в среднем равна 100, а  расстояние между соседними нуклеотидами в цепи ДНК составляет 0, 34 нм.

Дано:  масса белка - 40000

масса аминокислоты -  100

расстояние между нуклеотидами 0,34нм

Найти: длину гена

Решение:

  1. Найдем количество аминокислот 40000:100=400
  2. 1 аминокислота=3 нуклеотида, 400х3=1200 нуклеотидов
  3. Длина гена 1200х0,34=408нм

Ответ: длина гена 408нм

5.* Белок состоит из 100 аминокислот. Установите, во сколько раз молекулярная масса участка гена, кодирующего данный белок, превышает молекулярную массу белка, если средняя молекулярная масса аминокислоты -110, а нуклеотида - 300.

Дано:

100 аминокислот,

 молекулярная масса аминокислоты -110,

молекулярная масса нуклеотида - 300.

Найти : во сколько раз масса гена превышает массу белка.

Решение:

Так как ген - это участок ДНК, состоящий из нуклеотидов, то определим их количество: одну аминокислоту кодируют 3 нуклеотида , то 100х3=300 нуклеотидов.

Молекулярная  масса белка 100х110=11000,

Молекулярная  масса гена 300х300=90000

Молекулярная  масса участка гена, кодирующего данный белок, превышает молекулярную массу белка: 90000: 11000=8 раз

Ответ : в 8 раз

Категория: Биология | Добавил: school32-blg
Просмотров: 56 | Загрузок: 4 | Рейтинг: 0.0/0 |
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Форма входа
Поиск
Друзья сайта
 
Образовательные организации Белоглинского района

  • Информатика и ИКТ в современной школе
Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0
© 2018 Сайт МОУ СОШ №32 Белоглинского района Краснодарского края. По вопросам, связанным с этим веб-узлом, обращайтесь по адресу: mousoh32@yandex.ru