Мета: навчитися розв’язувати типові задачі з молекулярної біології на подвоєння ДНК, побудову і-РНК та синтез білка.

Література: Загальна біологія: Підруч./ М.Є. Кучеренко та інш. 1998. с. 99-107

Хід роботи:

1.                  Пригадайте особливості будови молекули ДНК, замалюйте схему процесу реплікації ДНК.

Задача 1.1. На фрагменті одного ланцюга ДНК нуклеотиди розташовані в послідовності:

А – А – Г – Т – Ц – Т – А – Ц – Г – Т – А – Т

а) Намалюйте схему структури дволанцюгової молекули ДНК.

б) Яка довжина цього фрагменту ДНК? (Кожен нуклеотид займає 0,34 нм по довжині ланцюга ДНК.)

в) Скільки (у відсотках) міститься нуклеотидів (окремо) в цій ДНК?

Примітка:За принципом комплементарності нуклеотиди в другому ланцюзі ДНК будуть мати такі комплементарні пари: А – Т, Т – А, Ц – Г, Г – Ц.

Задача 1.2. Користуючись принципом комплементарності нітратних основ, напишіть послідовність нуклеотидів у ланцюзі ДНК, який буде синтезований на матриці — ланцюзі ДНК — з такою послідовністю нуклеотидів:

ААА ГЦА ЦЦГ ЦАГ ГГГ АГГ ААА ЦТТ ТЦА ЦАТ

Задача 1.3. Користуючись принципом комплементарності нітратних основ, напишіть послідовність нуклеотидів другого ланцюга ДНК, якщо один із них має таку послідовність:

ТГГ ГГГ ЦГЦ ГЦГ ТТ ТАА ГАА ЦАА АТТ

Задача 1.4. В одному ланцюзі ДНК кількість аденіну становить 16 %, кількість тиміну — 34 %, кількість гуаніну — 24 %, кількість цитозину — 26 %. Користуючись правилом Чаргаффа, визначте відсотковий

вміст нуклеотидів у дволанцюговій молекулі ДНК.

2   

Задача 1.5. В одному ланцюзі ДНК кількість аденіну становить 19 %, кількість тиміну — 31 %, кількість гуаніну — 8 %, кількість цитозину — 42 %. Користуючись правилом Чаргаффа, визначте відсотковий вміст нуклеотидів у дволанцюговій молекулі ДНК.

2.                  Розв'язати задачі на побудову і-РНК на основі відомої послідовності нуклеотидів ДНК.

Задача 2. 1. Розв'яжіть задачу на побудову і-РНК на основі відомої послідовності нуклеотидів ДНК.

Фрагмент одного ланцюжка молекули ДНК має таку структуру:

А — Ц — А — А — Т — А — А — А — А — Г — Т — Т— ...

Визначте структуру фрагмента і-РНК, що синтезована на ній.

Примітка:Для вирішення цієї задачі необхідно скористатися правилом комплементарності та врахувати, що адениловому нуклеотиду ДНК відповідає урациловий нуклеотид РНК.

ДНК: А — Ц — Т — Г

РНК: У — Г — А — Ц

Задача 2. 2. Користуючись принципом комплементарності нітратних основ, напишіть послідовність нуклеотидів іРНК, яка буде синтезована на такому фрагменті ДНК:

ААА ГЦА ЦЦГ ЦАГ ГГГ АГГ ААА ЦТТ ТЦА ЦАТ

Задача 2. 3. Користуючись принципом комплементарності нітратних основ, напишіть послідовність нуклеотидів фрагмента ДНК, на якому була синтезована іРНК з такою послідовністю нуклеотидів:

АГГ АУУ АЦГ АУЦ УГЦ ГГГ ААА УУУ ГЦА ГАЦ

3.                  Розв’язання задач з репарації ДНК.

Задача 3.1. Унаслідок дії шкідливого чинника зазнав змін один з ланцюгів молекули ДНК. Виявіть ділянку, яка зазнала змін, якщо неушкоджений ланцюг молекули ДНК має вигляд: ААТ АГЦ ТТА ЦЦТ АГЦ, а молекула іРНК, якби вона була синтезована на ланцюзі ДНК, що зазнав змін, мала б такий вигляд: УУА ГГЦ УАЦ ГГА УЦГ. Встановіть вигляд молекули ДНК після репарації.

Задача 3.2. Унаслідок дії шкідливого чинника зазнав змін один з ланцюгів молекули ДНК. Після цього молекула ДНК набула такого вигляду (першим наведено ланцюг, який не зазнав змін):

 АТТ ЦАТ ГГТ ЦГА 

ТАЦ ТГГ ЦАА ГЦТ.

Встановіть ділянку молекули ДНК, що зазнала змін. Встановіть відсотковий вміст нуклеотидів у молекулі ДНК після порушення структури та після репарації.

4. Визначити амінокислотний склад молекули білка з використанням таблиці генетичного коду.

           На ділянці ланцюга ДНК нуклеотиди розташовані в такій послідовності: …ЦЦТ АГА ТТГ ЦЦА ТГГ ГГА… Яку первинну структуру матиме білок, що синтезується за участю протилежного ланцюга ДНК?