ПРОГРАММИРОВАНИЕ ЗАДАЧ ИЗ КУРСА ОБЩЕЙ БИОЛОГИИ. РЕПЛИКАЦИЯ ДНК

ПРОГРАММИРОВАНИЕ ЗАДАЧ ИЗ КУРСА
ОБЩЕЙ БИОЛОГИИ. РЕПЛИКАЦИЯ ДНК
МЕДИАПРИЛОЖЕНИЕ
К ТВОРЧЕСКОЙ РАБОТЕ:
“Написать нуклеотидный состав дочерних ДНК,
образовавшихся в результате репликации
исходного фрагмента ДНК”
МОУ “Тверской лицей”, учитель информатики
Наумова Алиса Ивановна
ЦЕЛЬ РАБОТЫ:
изучить процесс репликации ДНК в
клетке с использованием языка
программирования Turbo Pascal;
ЗАДАЧИ:
1. Выполнить словесное описание
поставленной задачи;
2. Написать и выполнить программу;
3. Провести анализ выполненной работы.
ВВЕДЕНИЕ
В данной работе представлено
решение задачи с использованием
языка
программирования
Turbo
Pascal из курса общей биологии
“Написать нуклеотидный состав
дочерних ДНК, образовавшихся в
результате репликации исходного
фрагмента ДНК”.
Выбранная задача представляет
наибольший интерес с точки зрения
использования
алгоритмических
конструкций и ее реализации на
компьютере.
СЛОВЕСНОЕ ОПИСАНИЕ АЛГОРИТМА
Двойная спираль ДНК под влиянием фермента
начинает с одного конца раскручиваться, и на каждой
цепи из находящихся в окружающей среде свободных
нуклеотидов собирается новая цепь. Сборка новой цепи
происходит в точном соответствии с принципом
комплементарности. против А встает Т, против Г – Ц,
против Ц – Г, против Т – А. В результате вместо одной
молекулы ДНК возникают две молекулы такого же точно
нуклеотидного состава, как и первоначальная. Одна
цепь в каждой вновь образовавшейся молекуле ДНК
происходит из первоначальной молекулы, а другая
синтезируется вновь.
РЕПЛИКАЦИЯ ДНК
Реплика́ция (от лат. replicatio — возобновление)
Схематическое
изображение
процесса репликации, цифрами
отмечены: (1) запаздывающая
нить, (2) лидирующая нить, (3)
ДНК-полимераза (Polα), (4)
ДНК-лигаза, (5) РНК-праймер,
(6) праймаза, (7) фрагмент
Оказаки, (8) ДНК-полимераза
(Polδ),
(9) хеликаза, (10)
одиночная нить со связанными
белками, (11) топоизомераза.
ИСХОДНЫЙ МОДУЛЬ ПРОГРАММЫ
program replik;
uses crt;
{подключить модуль работы с экраном}
var dnk, dnkd: array[1..30] of char;
k,i:integer;
begin
clrscr;
{очистить экран}
writeln (‘Репликация ДНК’);
writeln;
write(‘Введите структуру ДНК:’);
i:=1;
{идентификация переменных}
k:=1;
while not eoln do
begin
read (dnk[i]);
{заполнить исходный массив ДНК}
i:=i+1;
k:=k+1;
end;
for i:=1 to k-1 do
begin
case dnk[i] of
{сформировать массив дочерней ДНК}
‘А’: dnkd[i]:=’Т’;
‘Ц’: dnkd]:=’Г’;
‘Т’: dnkd[i]:=’А’;
‘Г’: dnkd[i]:=’Ц’;
end;
end;
writeln;
writeln(‘Исходная ДНК:’);
write(‘…-’);
for i:=1 to k-1 do
write (dnk[i],’-’); {распечатать исходный массив}
write(‘…’);
writeln(‘Дочерняя ДНК:’);
write(‘…-’);
for i:=1 to k-1 do
write (dnkd[i],’-’); {распечатать сформированный массив}
write(‘…’);
while not keypressed do;
end.
ВЫПОЛНЕНИЕ ПРОГРАММЫ:
Тест № 1: Участок ДНК имеет следующий состав
нуклеотидов: АГТАЦГГЦАТГТАГЦ.
Репликация ДНК
Введите структуру ДНК: АГТАЦГГЦАТГТАГЦ
Исходная ДНК:
…- А-Г-Т-А-Ц-Г-Г-Ц-А-Т-Г-Т-А-Г-Ц-…
Дочерняя ДНК:
…- Т-Ц-А-Т-Г-Ц-Ц-Г-Т-А-Ц-А-Т-Ц-Г-…
Тест № 2: Участок ДНК имеет следующий состав
нуклеотидов: АГТАЦГГЦАТГТ.
Репликация ДНК
Введите структуру ДНК: АГТАЦГГЦАТГТ
Исходная ДНК:
…- А-Г-Т-А-Ц-Г-Г-Ц-А-Т-Г-Т-…
Дочерняя ДНК:
…- Т-Ц-А-Т-Г-Ц-Ц-Г-Т-А-Ц-А-…
Тест № 3: Участок ДНК имеет следующий состав
нуклеотидов: АГТААГТТТЦ.
Репликация ДНК
Введите структуру ДНК: АГТААГТТТЦ
Исходная ДНК:
…- А-Г-Т-А-А-Г-Т-Т-Т-Ц-…
Дочерняя ДНК:
…- Т-Ц-А-Т-Т-Ц-А-А-А-Г-…
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
NEUCH.ORG - СОВРЕМЕННОЕ ОБРАЗОВАНИЕ
В
данной
работе
наглядно
представлены
межпредметные связи в естественно - научном классе
старшей школы на примере реализации процесса
репликации ДНК с помощью компьютерного варианта и
при этом достигнуты ожидаемые результаты:
1. Комплексное применение на практике знаний, умений и
навыков по двум дисциплинам: информатика и
биология.
2. Умение работать в группах для достижения
совместного результата деятельности.
3. Развитие логического мышления и творческих
способностей учащихся.