§ 4. Язык — средство кодирования | Генетический код

Планирование уроков на учебный год (по учебнику К.Ю. Полякова, Е.А. Еремина, углубленный уровень)


Урок 6
§ 4. Язык — средство кодирования




Содержание урока

Язык и алфавит

Естественные и формальные языки

Сообщения и их количество

Генетический код

Выводы. Интеллект-карта

Вопросы и задания


Генетический код


Почему у кошек рождаются котята, а у собак — щенята? Дело в том, что родители передают детям наследственную информацию. Она определяет, из каких белков будет построен новый организм, каков будет его внешний вид и внутреннее устройство.

В середине XX века учёные выяснили, что эта наследственная информация хранится в молекулах ДНК (так сокращённо называют дезоксирибонуклеиновую кислоту). Эту молекулу обычно рисуют в виде очень длинной двойной спирали, т. е. спирали из двух цепей. Каждая цепь состоит из звеньев четырёх типов (нуклеотидов), вот их русские и английские названия:

аденин (Adenine, А);

цитозин (Cytosine, С);

гуанин (Guanine, G);

тимин (Thymine, Т).


Для сокращения эти звенья обычно обозначают начальными буквами английских названий: А, С, G и Т. Таким образом, молекула ДНК — это «сообщение», закодированное в четырёхбуквенном алфавите.

Часть молекулы ДНК (у человека — примерно 3% всей длины) составляют гены — участки, содержащие информацию о белках, которые будет строить организм. Белки — это основа жизни, они определяют все биологические свойства организма.

Каждый белок — это тоже цепь, состоящая из «кусочков», которые называются аминокислотами. Белки живых организмов строятся из 20 видов аминокислот.

Какую длину равномерного 1) кода, использующего алфавит {А, С, G, Т}, нужно выбрать, чтобы можно было закодировать 20 различных видов аминокислот?


1)Как вы знаете из курса информатики 7 класса, равномерным называется код, в котором все кодовые слова имеют одинаковую длину.


Сколько различных последовательностей длиной 2 и 3 можно составить с помощью алфавита {А, С, G, Т}?

Гены в молекуле ДНК состоят из различных троек нуклеотидов, причём каждая тройка обозначает определённую аминокислоту. Кроме того, специальные тройки обозначают начало и конец гена.

Молекула ДНК человека состоит примерно из трёх миллиардов нуклеотидов. Исследование таких длинных последовательностей вручную невозможно, здесь необходима помощь компьютера. Поэтому на стыке биологии и информатики возникла наука биоинформатика, которая занимается анализом генов и белков. Сравнивая строение белков, учёные устанавливают родственные связи между видами животных и растений, выясняют причины болезней и учатся бороться с ними.

Следующая страница Выводы. Интеллект-карта



Cкачать материалы урока








Наверх