Практична робота № 1 (Б) Розв’язування елементарних вправ зі структури нуклеїнових кислот
Мета: формувати вміння розв’язування елементарних вправ з молекулярної біології.
Для розв’язування задач цього типу потрібно пам’ятати, що довжина нуклеотиду – 0,34 нм; молекулярна маса нуклеотиду – 345 а.о.м. Правило Чаргаффа (1950): кількість аденілових нуклеотидів у молекулі ДНК дорівнює числу тимідилових (А = Т), а гуанілових – числу цитиділових (Г = Ц).
Вправа 1.
У фрагменті одного ланцюга молекули ДНК нуклеотиди розміщені в такій послідовності: ТТГ АГЦ АЦГ ГТА ААТ ЦГА. Побудуйте схему дволанцюгової ДНК. Визначте довжину і масу цього фрагмента. Розв’язування
1.Будуємо ……. І ланцюг ТТГ……….. ІІ ланцюг ААЦ……….
2. Визначаю довжину….. ……
3. Визначаю масу фрагмента молекули ДНК
Вправа 2.
Фрагмент молекули РНК складається з 37 нуклеотидів. Яка його довжина? Вправа 3. Яка довжина молекули фрагмента ДНК, який складається з 270 нуклеотидів?
Вправа 4.
Фрагмент молекули ДНК містить 560 тимідилових нуклеотидів (28 % загальної кількості). Визначте кількість у даному фрагменті аденілових, гуанілових і цитиділових нуклеотидів.
Дано: Т – 28%- 560 нуклеотидів Визначити: Ц - ? % - кількість нуклеотидів Г - ? % - кількість нуклеотидів А - ? % - кількість нуклеотидів L (довжина)- ДНК - ? Молекулярну масу фрагмента ДНК -? Розв’язання
Вправа 5. Фрагмент молекули ДНК містить 20 % аденілових нуклеотидів. Визначити відсотковий вміст інших видів нуклеотидів. Дано: А – 20% % - Т , Ц, Г- ?
Вправа 6
Ділянка кодуючого ланцюга молекули ДНК має таку послідовність нуклеотидів: АТЦ ТТА АГЦ ЦЦГ АЦТ. Якою буде послідовність нуклеотидів у молекулі і-РНК, безпосередньо синтезованої з наведеної ділянки? Розв’язання
ланцюг ДНК АТЦ…….
і-РНК ……..
Висновок
Вправа 7
Один із ланцюгів молекули ДНК має склад АТГЦЦГТА. Скільки водневих зв’язків утворюють два ланцюги цієї молекули між собою? А 24 Б 22 В 20 Г 16
Вправа 8
Липкі кінці – комплементарні одноланцюгові ділянки ДНК, що виступають із кінців дволанцюгової молекули. їх часто застосовують у генній інженерії для створення гібридних молекул ДНК. Уявіть, що Ви – консультант-біотехнолог і створюєте гібридну молекулу. Який фрагмент Ви візьмете для гібридизації з фрагментом? А Б В Г
Висновок
Ответы
Відповідь:
1)Другий ланцюг фрагмента ДНК має таку структуру:
ААЦ ТЦГ ТГЦ ЦАТ ТТА ГЦТ ;
довжина фрагмента ДНК – 6,12 нм;
молекулярна маса фрагмента ДНК – 6210 а.о.м.
2)довжина фрагменту РНК 12,58нм
3)довжина молекули фрагменту ДНК 45,94нм.
4)А=560-28%,Т=560-28%,Г=440-22%,Ц=440-22%;
L (довжина)- ДНК 680нм;Молекулярна маса фрагмента ДНК 690000а.о.м.
5)Т = 20%. 2) Ц = 30 % Г = 30%.
6)і-РНК: АУЦ УУА АГЦ ЦЦГ УЦТ
7)В-20
Пояснення:
Вправа 1.
У фрагменті одного ланцюга молекули ДНК нуклеотиди розміщені в такій послідовності: ТТГ АГЦ АЦГ ГТА ААТ ЦГА. Побудуйте схему дволанцюгової ДНК. Визначте довжину і масу цього фрагмента. Розв’язування
1. І ланцюг ТТГ АГЦ АЦГ ГТА ААТ ЦГА.
ІІ ланцюг ААЦ ТЦГ ТГЦ ЦАТ ТТА ГЦТ
2. Визначаю довжину:
l = 18 х 0,34 = 6,12 (нм) (18 - кількість нуклеотидів в одному ланцюгу).
3.Визначаємо масу фрагмента молекули ДНК:
Середня молекулярна маса одного нуклеотида 345 а.о.м., молекулярна маса фрагмента ДНК:
Мr = 18 х 345 =6210 (а.о.м) (36 – кількість нуклеотидів у двох ланцюгах).
Відповідь. Другий ланцюг фрагмента ДНК має таку структуру:
ААЦ ТЦГ ТГЦ ЦАТ ТТА ГЦТ ;
довжина фрагмента ДНК – 6,12 нм;
молекулярна маса фрагмента ДНК – 6210 а.о.м.
Вправа 2.
Фрагмент молекули РНК складається з 37 нуклеотидів. Яка його довжина?(молекула РНК складається із одного ланцюга)
l = 37 х 0,34 = 12,58 (нм)
Відповідь: довжина фрагменту РНК 12,58нм
Вправа3
.Яка довжина молекули фрагмента ДНК, який складається з 270 нуклеотидів?(молекула ДНК складається з двох ланцюгів)
l = 270/2 х 0,34 = 45,94 (нм)
Відповідь: довжина молекули фрагменту ДНК 45,94нм.
Вправа 4.
Фрагмент молекули ДНК містить 560 тимідилових нуклеотидів (28 % загальної кількості). Визначте кількість у даному фрагменті аденілових, гуанілових і цитиділових нуклеотидів.
Дано: Т – 28%- 560 нуклеотидів
Визначити: Ц - ? % - кількість нуклеотидів Г - ? % - кількість нуклеотидів А - ? % - кількість нуклеотидів
L (довжина)- ДНК - ? Молекулярну масу фрагмента ДНК -? Розв’язання:
1)А+Т+Г+Ц=100%
Т=А=560нуклеотидів=28% Т+А=56%=1120нуклеотидів
Г=Ц=Г+Ц=100-56%=44%, Г=22%,Ц=22%
1120-нуклеотидів-56%;
х-100% ;х=1120*100/56=2000 вього нуклеотидів АТЦГ.
2000-1120-=880=Ц+Г,тому Ц=440,Г=440
Відповідь:А=560-28%,Т=560-28%,Г=440-22%,Ц=440-22%
2) L (довжина)- ДНК =2000*0,34=680нм
3)Молекулярна маса фрагмента ДНК :(у двох ланцюгах-2000нуклеотидів)
М=2000*345=690000а.о.м.
Вправа 5. Фрагмент молекули ДНК містить 20 % аденілових нуклеотидів. Визначити відсотковий вміст інших видів нуклеотидів. Дано: А – 20% % - Т , Ц, Г- ?
Розв’язок
Т = А = 20%
А + Т + Г + Ц = 100%
Г + Ц = 100% - (А + Т) = 100% - (20% + 20%) = 100% - 40% = 60%
Г = Ц = (Г+Ц)/2 = 60%/2 = 30%
Відповідь: 1) Т = 20%. 2) Ц = 30 % Г = 30%.
Вправа 6
Ділянка кодуючого ланцюга молекули ДНК має таку послідовність нуклеотидів: АТЦ ТТА АГЦ ЦЦГ АЦТ. Якою буде послідовність нуклеотидів у молекулі і-РНК, безпосередньо синтезованої з наведеної ділянки?
Розв’язання
1 ланцюг ДНК АТЦ ТТА АГЦ ЦЦГ АЦТ.
2 ланцюгДНК ТАГ ААТ ТЦГ ГГЦ ТГА
і-РНК …… АУЦ УУА АГЦ ЦЦГ УЦТ
Вправа 7
Один із ланцюгів молекули ДНК має склад АТГЦЦГТА. Скільки водневих зв’язків утворюють два ланцюги цієї молекули між собою
1 ланцюг ДНК А Т Г Ц Ц Г Т А
2 ланцюг ДНК Т А Ц Г Г Ц А Т
водневі зв'язки 2 2 3 3 3 3 2 2
2+2+3+3+3+3+2+2=20 водневих зв'язків
Відповідь:В-20
Вправа 8-відсутній ланцюг ДНК,тому немає рішення