Пояснювальна записка.

Курс біології в коледжі продовжує та закінчує біологічну освіту, одержану в школі. Вивчення цього курсу знайомить з будовою, функціонуванням та розвитком, а також використанням живих систем, сприяє розвитку бережного відношення до живої природи, прививає екологічний стиль мислення.

Програмою курсу передбачено проведення практичних робіт в кількості 24 години.

Даний збірник методичних вказівок до практичних робіт має на меті допомогти студентам денного відділення у підготовці до виконання практичних робіт.

При виконанні практичних робіт враховується вміння сформулювати мету, користуватися обладнанням, виконувати практичні дії в певній послідовності, робити висновки та знання теоретичного матеріалу з даної теми. Практичні роботи повинні проводитись самостійно під керівництвом викладача.

Перед практичною роботою студенти повинні ознайомитися з методичними вказівками для проведення практичних робіт, показати свою готовність до практичних робіт. Звіти про практичні роботи повинні оформлятися в окремому зошиті, роботи повинні бути оцінені методом індивідуального, фронтального чи тестового опитування.

Практична робота № 1

Тема: Розв’язування задач з молекулярної біології.

Мета: Навчитися розв’язувати задачі і вправи з теми: «Єдність хімічного складу організмів»

Обладнання: схема будови молекули ДНК, картки з завданнями, таблиця генетичного коду.

Методичні вказівки

Для розв’язування задач з молекулярної біології необхідно знати лінійні розміри амінокислот, нуклеїнових кислот, середню молекулярну масу.

ℓ - лінійні розміри амінокислоти.

ℓ (амінокислоти) = 0,35 нм, де 1 нм = 10^-6 мм

М – молекулярна маса

М (середньої амінокислоти) = 110 дальтон, де 1 дальтон = в. а. о.

Молекулярна маса одного нуклеотиду:

М (нуклеотиди) = 330 дальтон

Лінійні розміри одного нуклеотиду:

ℓ (нуклеотиди) = 0,34 нм.

Приклади розв’язання елементарних вправ.

Будова білкових молекул.

Задача 1. Як зміниться структура білка, якщо з кодуючої його ділянки ДНК -А-А-Т-А-Ц-А-Г-Г-Т-А-А-А-Г-Т-Ц- видалити 5-й і 13-й зліва нуклеотиди?

Розв’язання:

1. За таблицею генетичного коду знаходимо структуру білка, який кодує ця ділянка ДНК: лейцин-цистеїн-пролін-фенілаланін-глутамін.

2. Записуємо склад зміненої ділянки ДНК: -А-А-Т-А-А-Г-Г-Т-А-А-А-Т-Ц

3. За таблицею знаходимо структуру нового білка:

Лейцин-фенілаланін-гістидин-лейцин.

Відповідь: структура білка зміниться кількісно (на одну амінокислоту менше) і якісно (інший склад амінокислот).

Задача 2. Знайти довжину первинної структури білка, якщо молекулярна маса його становить 55 000 дальтон.

(ℓ) амінокислоти = 0,35 нм 1 нм = 10-6 мм

М середня амінокислоти = 110 дальтон 1 дальтон = в.а.о.

Дано: Розв’язання:

М(білка) = 55 000 дальтон Визначаємо кількість амінокислотних ланок (n)

М середня = 110 дальтон n = 55 000 дальтон : 110 дальтон = 500(амінокислот)

ℓа = 0,35 нм ℓ = n ×ℓа

ℓ(первинної структури білка)-? ℓ = 500 × 0,35 нм = 175 нм

Відповідь: довжина первинної структури даного білка становить 175 нм.

Задача 3. Молекула ДНК містить аденілових нуклеотидів 20% від загальної кількості. Визначити відсотковий склад інших нуклеотидів.

Дано: Розв’язання:

А = 20% Згідно з правилом Чаргаффа А = Т, Г = Ц, Т = 20%

Т(%) - ? Т + А = 20% + 20% = 40%

Г(%) - ? (А + Т) + (Г + Ц) = 100%

Ц(%) - ? (Г + Ц) = 100% - (А + Т)

(Г + Ц) = 100% - 40% = 60%

Г = Ц = 60% : 2 = 30%

Відповідь: Т = 20%, Г = 30%, Ц = 30%.

Задача 4. Визначити довжину фрагмента молекули ДНК, що складається з 40 нуклеотидів.

Примітка: Молекулярна маса одного нуклеотиду – 330 дальтон. Лінійні розміри нуклеотиду – 0,34 нм.

Дано: Розв’язання:

n(нуклеотидів) = 40 40 нуклеотидів відповідає 20 парам нуклеотидів (або це 20

нуклеотидів однієї з ниток ДНК). Оскільки розмірність

ℓ(фраг. ДНК) - ? одного нуклеотиду 0,34 нм, то довжина фрагмента

ДНК становитиме:

ℓ(фраг. ДНК) = 20 × 0,34 нм = 6,8 нм.

Відповідь: довжина фрагмента молекули ДНК становить 6,8 нм.

Задача 5. Записати послідовність азотистих основ в і-РНК, яка утвориться внаслідок процесу транскрипції з молекули ДНК такої будови:

АЦТ ТТГ ГАТ ГАТ ТТТ АЦТ ГТГ.

Розв’язання:

Записуємо склад фрагменту і-РНК, користуючись принципом компліментарності:

УГА ААЦ ЦУА ЦУА ААА УГА ЦАЦ

Висновок: навчилися розв’язувати задачі, відстежили кодування білків, склад і властивості нуклеїнових кислот, самокопіювання ДНК, декодування молекул ДНК.

Молекула ДНК завдяки тому, що може сама себе відтворювати, здатна бути молекулою, що передає генетичну інформацію наступному поколінню.