IV. Зміст навчання
|
№ пп |
Інформаційні блоки
|
Головні елементи блоків |
|
1. |
Докази генетичної ролі нуклеїнових кислот
|
1) трансформація; 2) трансдукція; 3) кон’югація |
|
2. |
Нуклеїнові кислоти
|
1) види; 2) будова; 3) функції |
|
3. |
Реплікація ДНК |
1) шлях реплікації; 2) механізм реплікації; 3) етапи реплікації |
|
4. |
Репарація ДНК |
1) за часом здійснення - дореплікативний - реплікативний - постреплікативний 2) за механізмом розвитку - ексцизійна - неексцизійна - рекомбінативна |
Структурно-логічна схема
Види нуклеїнових
кислот
Характеристика
V. Орієнтовна основа дії
Для досягнення цілей заняття необхідно засвоїти теоретичні питання по даній темі і виконати самостійну навчально-дослідницьку роботу.
а) Теоретичні питання для позаурочного самостійного вивчення та обговорення на занятті.
Молекулярні основи спадковості. Докази генетичної ролі нуклеїнових кислот (на прикладі явищ трансдукції і трансформації)
Характеристика нуклеїнових кислот: ДНК і РНК
хімічна будова
просторова організація,
видова специфічність,
роль у зберіганні та перенесенні спадкової інформації.
Реплікація ДНК.
Підтримування генетичної стабільності клітин: самокорекція і репарація ДНК.
На занятті необхідно виконати самостійну частину роботи згідно алгоритму практичної роботи та методики її проведення.
б) Алгоритм самостійної навчально-дослідницької роботи:
1. Використовуючи таблиці і муляжі, розглянути і проаналізувати хімічну будову, просторову організацію нуклеїнових кіслот та заповнити таблицю за поданою схемою.
2. Вирішити індивідуальні завдання.
в) Інструкції до самостійної навчально-дослідницької роботи:
1. Користуючись таблицями та муляжами, вивчити хімічну будову та просторову організацію нуклеїнових кислот, порівняти та відмітити різницю між ДНК та РНК, заповнити таблицю за поданою схемою.
Схема таблиці 1.
Порівняльна характеристика нуклеїнових кислот
|
Ознака |
ДНК |
РНК |
|
Хімічна будова нуклеотиду: азотисті основи - вуглевод - |
|
|
|
Просторова організація |
|
|
|
Типи нуклеїнових кислот |
|
|
|
Локалізація в клітині |
|
|
|
Функція |
|
|
2. Виконати індивідуальні завдання.
3. Оформити протокол заняття.
V. Система навчаючих завдань
А. Тести
Завдання 1(I рівень складності)
1. .У виділеній із селезінки речовині виявлено дезоксирибозу, аденін, гуанін, фосфорну кислоту, тимін, цитозин, а у гідролізаті дріжджів — рибозу, аденін, гуанін, цитозин, урацил, фосфорну кислоту.
Назвіть:
а) виділену із селезінки речовину і обґрунтуйте свою відповідь,
б) компонентами якої речовини є сполуки, виявлені у гідролізаті дріжджів?
Еталон відповіді: 1 - а) - ДНК, оскільки виявлені сполуки є компонентами мономерів цієї речовини; б) - РНК.
Завдання 2 (II рівень складності)
2. Кодуючий ланцюг фрагмента молекули ДНК має таку послідовність нуклеотидів: А-А-Ц-Г-Г-А-Т-Т-Т-Ц-А-Ц-Ц-Т-Т-А-Г-Г-Ц-Ц-Т-А. Визначте:
а) яку послідовність нуклеотидів має еталонний ланцюг цього фрагмента ДНК?
б) яка молекулярна маса цього фрагмента?
в) відсотковий вміст кожного нуклеотиду в даному фрагменті.
Еталон відповіді: 2 - . а) Т-Т-Г-Ц-Ц-Т-А-А-А-Г-Т-Г-Г-А-А-Т-Ц-Ц-Г-Г-А-Т, б) 15180 дальтон
в) А=Т=27,27%; Г=Ц=22,73%.
Завдання 3(III рівень складності)
3. Під дією мутагена в клітині А були пошкоджені обидва полінуклеотидних ланцюги однієї молекули ДНК в одній і тій же ділянці хромосоми, а в клітині В - пошкоджен лише один ланцюг молекули ДНК, але в гомологічних хромосомах. Яка з клітин постраждає більше? Відповідь обгрунтуйте.
Еталон відповіді: 3 - Клітина А постраждає більше, оскільки пошкодження обох ланцюгів ДНК унеможливлює репарацію.
Б. Задачі
Задача 1.
Скільки тімідин-фосфату в ДНК, якщо в РНК, яку вона кодує 20% уридин-фосфату, 30% - цитидин-фосфату та 10% гуанозин-фосфату.
Еталон відповіді:
1. За принципом комплементарності в молекулі ДНК кількість А=Т, аГ=Ц.
2. Визначимо вміст аденозин-фосфату в РНК А% = 100% - 20% - 30% -10% = 40%
3. В молекулі РНК замість тимідин-фосфату (Т) включається уридин-, фосфат (У). Синтез РНК відбувається комплементарно.
Т Ц А Г
ДНК: II III II Ш
А... Г... Т... Ц
РНК: У... Ц... А... Г
20% 30% 40% 10%
4. В молекулі РНК 20% У відповідає 20% пари нуклеотидів А=Т,
тому вміст А=Т буде 20%.
5. Вмісту в РНК А (40%) буде відповідати вміст пари нуклеотидів
Т=А, тоді вміст Т=А буде 40%.
Всього: А+Т = 20% + 40% = 60%
Тоді вміст А дорівнює вмісту Т і буде становити по 30%
(відповідно комплементарної будови молекули ДНК).
Відповідь: вміст тимідин-фосфату в ДНК становить 30%.
Задача 2.
До складу білку бактерії входить 200 амінокислот. Яка довжина структурного гену, який кодує цей білок?
Еталон відповіді:
У бактерій (пракаріот) структурна частина гену включає один або декілька генів. Кожний з них кодує свій поліпептид (білок).
Одну амінокислоту (в ДНК, або РНК) кодує відповідний кодон-триплет нуклеотидів. Тому 200 амінокислот кодують 600 нуклеотидів.
200 х 3 = 600 (нуклеотидів).
3. Кожна пара нуклеотидів в ДНК займає в просторі 0,34 нм. Визначимо довжину гену (L)
L = кількість пар нуклеотидів х 0,34 нм.
L = 600 х 0,34 = 204 (нм).
Відповідь: довжина гену бактерій, що визначає білок з 200 амінокислот становить 204 нм.
Задача 3.
Фрагмент структурної частини ДНК включає 100 молекул дезоксиаденозин-фосфату, що становить 25% загальної кількості нуклеотидів. Яка довжина даного фрагменту.
Еталон відповіді:
Визначимо загальну кількість нуклеотидів фрагменту ДНК
100 : 0,25 = 400 (нуклеотидів)
Визначимо кількість пар нуклеотидів фрагменту ДНК
400 : 2 = 200 (пар нуклеотидів)
Визначимо довжину фрагменту ДНК (L). Одна пара нуклеотидів займає простір 0,34 нм
L = 200 х 0,34 = 68 (нм)
Відповідь: фрагмент ДНК має довжину 68 нм.