Урок 6
§ 4. Язык — средство кодирования
Содержание урока
Естественные и формальные языки
Генетический код
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
