Практическая работа № 2 «Решение задач по теме: «Репликация ДНК»

Практическая работа № 2

«Решение задач по теме: «Репликация ДНК»

Вариант 1

Задача № 1.Одна из цепочек  ДНК имеет последовательность нуклеотидов : АГТ  АЦЦ  ГАТ  АЦТ  ЦГА  ТТТ  АЦГ  ... Какую последовательность нуклеотидов имеет вторая цепочка ДНК той же молекулы.

Задача № 2  На фрагменте одной нити ДНК нуклеотиды расположены в последовательности:  А–А–Г–Т–Ц–Т–А–Ц–Г–Т–А–Т. Определите процентное содержание всех нуклеотидов в этом фрагменте ДНК и длину гена.

Задача № 3. В молекуле ДНК на долю цитидиловых нуклеотидов приходится 18%. Определите процентное содержание других нуклеотидов в этой ДНК.

Задача № 4 В молекуле ДНК обнаружено 880 гуанидиловых нуклеотидов, которые составляют 22% от общего числа нуклеотидов в этой ДНК. Определите: а) сколько других нуклеотидов в этой ДНК? б) какова длина этого фрагмента?

Задача № 5  Дана молекула ДНК с относительной  молекулярной массой 69 000, из них 8625 приходится на долю адениловых нуклеотидов. Найдите количество всех нуклеотидов в этой ДНК. Определите длину этого фрагмента.

Задача №6 Альбумин сыворотки крови человека имеет молекулярную массу 68400. Определите количество аминокислотных остатков в молекуле этого белка.

Практическая работа № 2

«Решение задач по теме: «Репликация ДНК»

Вариант 2

Задача № 1.Одна из цепочек  ДНК имеет последовательность нуклеотидов : ТЦА  ТГГ  ЦТА  ТГА  ГЦТ  ААА  ТГЦ  ... Какую последовательность нуклеотидов имеет вторая цепочка ДНК той же молекулы.

Задача № 2  На фрагменте одной нити ДНК нуклеотиды расположены в последовательности Т–Т–Ц–А–Г–А–Т–Г–Ц–А–Т–А. Определите процентное содержание всех нуклеотидов в этом фрагменте ДНК и длину гена.

Задача № 3. В молекуле ДНК на долю тимидиловых нуклеотидов приходится 26%. Определите процентное содержание других нуклеотидов в этой ДНК.

Задача № 4 В молекуле ДНК обнаружено 440 тимидиловых нуклеотидов, которые составляют 22% от общего числа нуклеотидов в этой ДНК. Определите: а) сколько других нуклеотидов в этой ДНК? б) какова длина этого фрагмента?

Задача № 5  Дана молекула ДНК с относительной  молекулярной массой 69 000, из них 12075 приходится на долю цитидиловых нуклеотидов. Найдите количество всех нуклеотидов в этой ДНК. Определите длину этого фрагмента.

Задача № 6 Гемоглобин крови человека имеет молекулярную массу 16471.
Определите количество аминокислотных остатков в молекуле этого белка.

Необходимые пояснения:

• Один шаг это полный виток спирали ДНК–поворот на 360^o

• Один шаг составляют 10 пар нуклеотидов

• Длина одного шага – 3,4 нм

• Расстояние между двумя нуклеотидами – 0,34 нм

• Молекулярная масса одного нуклеотида – 345 г/моль

• Молекулярная масса одной аминокислоты – 120 г/мол

• В молекуле ДНК: А+Г=Т+Ц (Правило Чаргаффа: ∑(А) = ∑(Т), ∑(Г) = ∑(Ц), ∑(А+Г) =∑(Т+Ц)

• Комплементарность нуклеотидов: А=Т; Г=Ц

• Цепи ДНК удерживаются водородными связями, которые образуются между комплементарными азотистыми основаниями: аденин с тимином соединяются 2 водородными связями, а гуанин с цитозином тремя.

• В среднем один белок содержит 400 аминокислот;

• вычисление молекулярной массы белка:

 
где М_min – минимальная молекулярная масса белка,
а – атомная или молекулярная масса компонента,
в – процентное содержание компонента.

Ответы:

Задача № 1. Решение: по принципу комплементарности достраиваем вторую цепочку (А-Т, Г-Ц) .Она выглядит следующим образом:

Вариант 1: ТЦА  ТГГ  ЦТА   ТГА  ГЦТ  ААА  ТГЦ.

Вариант 2: АГТ  АЦЦ  ГАТ  АЦТ  ЦГА  ТТТ  АЦГ

Задача № 2.  

Вариант 1: Решение:

1) достраиваем вторую нить (по принципу комплементарности)

2) ∑(А +Т+Ц+Г) = 24,из них ∑(А) = 8 = ∑(Т)

∑(Г) = 4 = ∑(Ц) 

3) молекула ДНК двуцепочечная, поэтому длина гена равна длине одной цепи:

12 × 0,34 = 4,08 нм

Вариант 2: Решение:

1) достраиваем вторую нить (по принципу комплементарности) А–А–Г–Т–Ц–Т–А–Ц–Г–Т–А–Т

2 и3) как в 1 варианте

Задача № 3. 

Вариант 1: Решение:

1) т.к. Ц = 18%, то и Г = 18%;
2) на долю А+Т приходится 100% – (18% +18%) = 64%, т.е. по 32%

Вариант 2: Решение:

1) т.к. Т = 26%, то и А = 26%;
2) на долю Г+Ц приходится 100% – (26% +26%) = 48%, т.е. по 24%

Задача № 4. 

Вариант 1: Решение:

1) ∑(Г) = ∑(Ц)= 880 (это 22%); На долю других нуклеотидов приходится 100% – (22%+22%)= 56%, т.е. по 28%; Для вычисления количества этих нуклеотидов составляем пропорцию:

22% – 880
28% – х, отсюда х = 1120

2) для определения длины ДНК нужно узнать, сколько всего нуклеотидов содержится в 1 цепи:

(880 + 880 + 1120 + 1120) : 2 = 2000
2000 × 0,34 = 680 (нм)

Вариант 2: Решение:

1) ∑(Т) = ∑(А)= 440 (это 22%); На долю других нуклеотидов приходится 100% – (22%+22%)= 56% (Г+Ц), т.е. по 28%. Для вычисления количества этих нуклеотидов составляем пропорцию:

22% – 440
28% – х,

отсюда х = 560 (Г=Ц)

2) для определения длины ДНК нужно узнать, сколько всего нуклеотидов содержится в 1 цепи:

(440 + 440 + 560 + 560) : 2 = 1000 или 440+560=1000
1000 × 0,34 = 340(нм)

Задача № 5  

Вариант 1: Решение:

1) 69 000 : 345 = 200 (нуклеотидов в ДНК), 8625 : 345 = 25 (адениловых нуклеотидов в этой ДНК),∑(Г+Ц) = 200 – (25+25)= 150, т.е. их по 75;
2) 200 нуклеотидов в двух цепях, значит в одной – 100. 100 × 0,34 = 34 (нм)

Вариант 2: Решение:

1) 69 000 : 345 = 200 (нуклеотидов в ДНК), 12075 : 345 = 35 (цитидиловых нуклеотидов в этой ДНК),

∑(А+Т) = 200 – (35+35)= 130, т.е. их по 65;
2) 200 нуклеотидов в двух цепях, значит в одной – 100.

100 × 0,34 = 34 (нм)

Задача №6

Вариант 1: Решение: 68400 : 120 = 570 (аминокислот в молекуле альбумина)

Вариант 2: Решение: 16471 : 120 = 137,3 (аминокислот в молекуле гемоглобина)