Презентация на тему "Цитология. Молекулярные основы наследственности"

Содержание

• 
  Слайд 1
  

  РЕФЛЕКСИВНО – ДЕЛОВАЯ ИГРА ПО БИОЛОГИИ «ЦИТОЛОГИЯ. МОЛЕКУЛЯРНЫЕ ОСНОВЫ

  НАСЛЕДСТВЕННОСТИ»

  Подготовила: учитель МБОУ СОШ №2 Меркулова Н.Б. Ст. Каневская – 2011г.

• 
  Слайд 2

  Разминка «Ответь биологическим термином»

  1. Вирус бактерий …

  (бактериофаг)

  2. Бесцветные пластиды …

  (лейкопласты)

  3. Процесс поглощения клеткой крупных молекул органических веществ называют …

  (фагоцитоз)

  4. Органоид, содержащий в своем составе центриоли ….

  (клеточный центр)

  5. Синоним катаболизма …

  (диссимиляция, энергетический обмен)

• 
  Слайд 3
  

  6. Объясните термин «фермент»…

  (биокатализатор)

  7. Синтез белка на рибосоме …

  (трансляция)

  8. Мономер крахмала …

  (глюкоза)

  9. Органоид, где происходит сборка белка …

  (рибосома)

  10. Одноклеточные организмы без ядра …

  (прокариоты)

• 
  Слайд 4

  Задание «Логические цепочки»

  1. Аминокислота, глюкоза, поваренная соль.

  (поваренная соль – неорганическое вещество)

  2. АТФ, РНК, ДНК.

  (АТФ – аккумулятор энергии)

  3. Транскрипция, гликолиз, трансляция.

  (гликолиз – процесс окисления глюкозы)

  4. Крахмал, каталаза, целлюлоза.

  (каталаза – белок, фермент)

  5. Аденин, тимин, хлорофилл.

  (хлорофилл – пигмент зеленого цвета)

  6. Редупликация, фотолиз, фотосинтез.

  (редуплекация – удвоение молекулы ДНК)

• 
  Слайд 5

  Задание «Установите соответсвие между терминами и их значением»

  А. Клеточный центр. Б. Хромосома.

  В. Вакуоли. Г. Клеточная мембрана.

  Д. рибосома. Е. Митохондрия. Ж. хромопласты.

  1. Регулирует водный баланс.
  2. Участвует в синтезе белка.
  3. Является дыхательным центром клетки.
  4. Состоит из двух ┴ цилиндров.
  5. Выполняют функцию резервуаров в растительной клетке.
  6. Имеют перетяжки и плечи.
  7. Образует нити веретена деления.
  8. Окрашивает лепестки цветов растений.

  (1-Г, 2-Д, 3-Е, 4-А, 5-В, 6-Б, 7-А, 8-Ж)

• 
  Слайд 6

  Задание «Выберите прокариотические организмы»

  I. 1, 5, 7

  II. 5, 6, 7

• 
  Слайд 7

  Молекулярные основы наследственности

  • Молекулярная биология изучает механизмы хранения и передачи наследственной информации.
  • ДНК несет информацию о структуре полипептида.
  • ДНК – это линейный полимер, мономерами которого являются нуклеотиды.
  • Нуклеотид состоит из сахара дезоксирибозы, остатка фосфорной кислоты и одного из четырех азотистых оснований (А, Т, Г, Ц).
  • В соответствии с видом азотистого основания нуклеотиды называют:пуриновыми- адениловые, гуаниловые; пиримидиновыми – тимидиловые, цитидиловые в ДНК и урациловые в РНК
• 
  Слайд 8
  

  • Горизонтальные линии между нуклеотидами обозначают ковалентные связи, вертикальные – водородные между комплементарными нуклеотидами двух цепочек ДНК.
  • Две длинных полинуклеотидных цепи, закрученных вправо вокруг одной оси, образуют двойную спираль ДНК.
  • Цепи антипараллельны, то есть против 5 (фосфатного) конца одной цепи стоит 3 (ОН) – конец другой цепи.
  • Ширина спирали 2 нм.
  • Длина шага (полного оборота) спирали – 3,4 нм.
  • В одном шаге 10 пар нуклеотидов.
  • Длина нуклеотида = 0,34 нм
  • Молярная масса аминокислоты = 100 г/моль
  • Один белок содержит в среднем около 400 аминокислот.
• 
  Слайд 9
  

  Нуклеотидный состав ДНК обнаруживает следующие закономерности (правила Чаргаффа):

  Сумма адениловых и гуаниловых нуклеотидов равна сумме тимидиловых и цитидиловых (А+Г=Т+Ц).

  Число адениловых нуклеотидов равно числу тимидиловых, а число гуаниловых числу цитидиловых (А=Т; Г=Ц).

  Коэффициент специфичности равен отношению: А+Т / Г+Ц.

  В целом для животных характерно соотношение: А+Т>Г+Ц.

  У позвоночных соотношение: А+Т=Г+Ц.

  Для растений характерно: Г+Ц>А+Т

  Положение аминокислоты в белковой цепи определяется триплетами (генетический код)

• 
  Слайд 10
  

  • Преобразование генетической информациив белок происходит в результате двух биохимических реакций матричного синтеза:
  • Транскрипция
  • Трансляция
  • Последовательность формирования признака:
  • Ген ДНК→и-РНК→структурный белок→признак
  • Если произойдет ошибка в считывании триплетов, то изменится весь состав белка →генные мутации.
  • Кодирование аминокислоты осуществляется несколькими триплетами. Для решения задачи нужно выбрать лишь один любой триплет.
• 
  Слайд 11
  

  Задача №1.

  Одна из цепей фрагмента ДНК имеет следующий состав нуклеотидов: 3..АГГЦЦАГТГ..5. Напишите нуклеотиды комплементарной цепи ДНК. Укажите на ней 3- и 5 - концы. Что означают цифры 3- и 5 ? Какие химические группы находятся на 3- и 5 -концах?

  Решение.

  Две цепи ДНК антипараллельны (разнонаправлены – против 5 (фосфатного) конца одной цепи находится 3 (ОН) конец другой цепи.

  Исходная цепь: 3..АГГЦЦАГТГ..5

  Комплементарная цепь: 5 ТЦЦГГТЦАЦ.. 3

  Цифры 3- и 5 - указывают номер углеводородного атома пентозы. На 3- конце находится гидроксильная ОН группа, на 5- конце – остаток фосфорной кислоты - фосфат.

• 
  Слайд 12
  

  Задача №2

  Цепочка аминокислот белка рибонуклеазы имеет следующее начало: лизин-глутамин-треонин-аланин-аланин-аланин-лизин…. С какой последовательности нуклеотидов начинается ген, соответствующий этому белку? Найдите соотношение А+Т/Г+Ц - ?

  Решение. Белок:

  лизин-глутамин-треонин-аланин-аланин-аланин-лизин….

  и-РНК: ААГ ЦАГ АЦУ ГЦУ ГЦУ ГЦУ ААГ

  ДНК: ТТЦ ГТЦ ТГА ЦГА ЦГА ЦГА ТТЦ

  lllllllllllllllllllll

  ААГ ЦАГ АЦТ ГЦТ ГЦТ ГЦТ ААГ

  А+Т /Г+Ц = 10+10 /11+11 = 20 /22 = 0,9

• 
  Слайд 13
  

  Задача № 3.

  Участок гена имеет следующее строение:

  ЦГГЦГЦТЦААААТЦГ. Определите последовательность аминокислот в полипептиде.

  Решение.

  ДНК: ЦГГ ЦГЦ ТЦА ААА ТЦГ

  И-РНК: ГЦЦ ГЦГ АГУ УУУ АГЦ

  Белок: аланин – аланин – серин – фенил-аланин – серин

  Ответ:

  Белок: аланин – аланин – серин – фенил-аланин – серин

• 
  Слайд 14
  

  Задача №4.

  Как отразится на строении белка удаление из молекулы ДНК ТЦТЦЦЦАААААГАТА пятого нуклеотида?

  Решение.

  В норме: ДНК: ТЦТ ЦЦЦ ААА ААГ АТА

  т-РНК: АГА ГГГ УУУ УУЦ УАУ

  белок: аргинин-глицин-фен.ал.-фен.ал.-тирозин

  После изменения:

  ДНК: ТЦТ ЦЦА ААА АГА ТА

  т-РНК: АГА ГГУ УУУ УЦЦ АУ

  белок: аргинин-глицин-фен.ал.-серин

  Ответ: в норме белок: аргинин-глицин-фен.ал.-фен.ал.-тирозин, после удаления пятого нуклеотида белок: аргинин-глицин-фен.ал.-серин

• 
  Слайд 15
  

  Задача №5.

  В молекуле ДНК одной из водорослей содержание тимина составляет 20% от общего числа азотистых оснований. Каков % А, Ц, Г в этой молекуле ДНК? Напишите полные названия нуклеотидов ДНК и РНК, содержащие одинаковые азотистые основания – А и Ц.

  Решение.

  В молекуле ДНК комплементарные пары состоят из пуринового и пиримидинового оснований: А-Т, Ц-Г. Количество пуриновых оснований равно количеству пиримидиновых. Т (пиримидиновое) – 20%, следовательно А (пуриновое) – 20%. Г (пуриновое) и Ц (пиримидиновое) – по 30%.

  Нуклеотиды ДНК: адениловый и цитидиловый дезоксирибонуклеотиды. Нуклеотиды РНК: адениловый и цитидиловый рибонуклеотиды.

  Азотистые основания обеих цепей ДНК ориентированы к середине спирали.

• 
  Слайд 16
  

  Задача № 6.

  Химический анализ показал, что в состав и-РНК входит 20% адениловых нуклеотидов, 16% уридиловых и 30% цитидиловых. Определить количество различных нуклеотидов в ДНК, с которой была копирована РНК.

  Решение. Определяем %-содержание гуаниловых нуклеотидов и-РНК: 100% - (30%+20%+16%)=34%.

  Определяем % состав цепи ДНК, с которой была синтезирована данная и-РНК. А= 16:2=8%, Т=20:2=10%

  Г=30:2=15%, Ц=34:2=17%.

  Вторая цепочка ДНК будет комплементарна данной:

  А=10%, Т=8%, Ц=15%, Г=17%.

  В целом в молекуле ДНК % содержание нуклеотидов: А=8+10=18%, Т=10+8=18%, Г=15+17=32%,Ц=17+15=32%

• 
  Слайд 17
  

  Задача №7.

  Фрагмент молекулы ДНК состоит из 268 нуклеотидов. Определите длину этого фрагмента.

  Решение.

  1. Зная константу длины нуклеотида, равную 0,34 нм, определяем длину фрагмента молекулы ДНК, состоящую из 268 нуклеотидов:

  268 · 0,34 = 101,14 (нм).

  2. Поскольку это общая длина, а молекула ДНК 2-х цепочечная, то 101,14 : 2 = 50,57 (нм)

  Ответ: длина фрагмента молекулы ДНК из 268 нуклеотидов равна 50,57 нм.

  Задача №8.

  Участок молекулы ДНК состоит из 3680 нуклеотидов. Определите длину участка.

  (Ответ: 625,6 нм).

• 
  Слайд 18
  

  Задача № 9.

  Одноцепочечный фрагмент молекулы ДНК содержит информацию о 750 аминокислотах. Какова длина этого фрагмента?

  Решение.

  Поскольку одна аминокислота кодируется тремя нуклеотидами, то определим кол-во нуклеотидов в данном фрагменте ДНК:

  750 · 3 = 2250 (нуклеотидов)

  Длина одного нуклеотида = 0,34 нм, определим длину фрагмента молекулы ДНК:

  2250 · 0,34 = 765 (нм)

  Ответ: длина фрагмента ДНК из 750 аминокислот равна 765 нм.

• 
  Слайд 19
  

  Задача № 10.

  Молекулярная масса белка Х=100 000. Определите длину и вес фрагмента молекулы соответствующего гена.

  Решение.

  1.Определяем кол-во аминокислот в белке Х, зная, что молярная масса аминокислоты = 100г/моль:

  100 000:100 = 1 000 аминокислот

  2. Определяем кол-во нуклеотидов одной из цепей гена, несущего программу белка Х: 1 000 · 3=3 000

  3. Определяем длину этой цепи, зная, что длина нуклеотида = 0,34 нм: 3 000·0,34=1 020(нм),

  такова же длина гена двухцепочечного участка ДНК.

  4. Молярная масса нуклеотида = 345 г/моль, следовательно вес фрагмента равен весу двух цепей гена 6 000·345=2 070 000.