Задачи на биосинтез белка с решениями егэ

Пройти тестирование по этим заданиям
Вернуться к каталогу заданий

Версия для печати и копирования в MS Word

Пройти тестирование по этим заданиям

ЗАДАЧИ ИЗ СБОРНИКА ЕГЭ 2020

1. Фрагмент начала гена имеет следующую последовательность нуклеотидов (верхняя цепь – смысловая, нижняя – транскрибируемая):

5′ – А Ц А Т Г Г Г А Т Ц Ц Т А Т А Т Ц Г Ц Г – 3‘

3′ – Т Г Т А Ц Ц Ц Т А Г Г А Т А Т А Г Ц Г Ц – 5′

Ген содержит информативную и неинформативную части для трансляции. Информативная часть гена начинается с триплета, кодирующего аминокислоту Мет. С какого нуклеотида начинается информативная часть гена? Определите последовательность аминокислот во фрагменте полипептидной цепи. Ответ поясните. Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода.

Ответ 1.

1) по принципу комплементарности находим цепь иРНК:

5′ – А Ц А У Г Г Г А У Ц Ц У А У А У Ц Г Ц Г – 3′

2) информативная часть гена начинается с третьего нуклеотида Т на ДНК, так как кодон АУГ кодирует аминокислоту Мет

3) последовательность аминокислот находим по кодонам иРНК в таблице генетического кода:

Мет – Гли – Сер – Тир – Иле — Ала.

2. Фрагмент начала гена имеет следующую последовательность нуклеотидов (верхняя цепь – смысловая, нижняя – транскрибируемая):

5′ – Ц Т А Т Г А А Т А Ц Т Г А Т Ц Т Т А Г Т– 3′

3′ –Г А Т А Ц Т Т А Т Г А Ц Т А Г А А Т Ц А — 5′

Ген содержит информативную и неинформативную части для трансляции. Информативная часть гена начинается с триплета, кодирующего аминокислоту Мет. С какого нуклеотида начинается информативная часть гена? Определите последовательность аминокислот во фрагменте полипептидной цепи. Ответ поясните. Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода.

3. Исходный фрагмент молекулы ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов (верхняя цепь – смысловая, нижняя – транскрибируемая):

5′ – Г Ц Г Г Г Ц Т А Т Г А Т Ц Т Г– 3′

3′ –Ц Г Ц Ц Ц Г А Т А Ц Т А Г А Ц – 5′

В результате замены одного нуклеотида в ДНК четвертая аминокислота во фрагменте полипептида заменилась на аминокислоту Вал. Определите аминокислоту, которая кодировалась до мутации. Какие изменения произошли в ДНК, иРНК в результате замены одного нуклеотида? Благодаря какому свойству генетического кода одна и та же аминокислота у разных организмов кодируется одним и тем же триплетом? Ответ поясните. Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода.

Ответ 3.

1) четвертый триплет исходного фрагмента смысловой цепи ДНК – ГАТ (транскрибируемой цепи ДНК – ЦТА), определяем кодон иРНК: ГАУ, по таблице генетического кода определяем, что он кодирует аминокислоту Асп

2) во фрагменте ДНК в четвертом триплете смысловой цепи ГАТ нуклеотид А заменился на Т( в транскрибируемой цепи в триплете ЦТА нуклеотид Т заменился на А), а в иРНК в четвертом кодоне (ГАУ) нуклеотид А заменился на У (ГУУ)

3) свойство генетического кода – универсальность.

Наличие в ответе множества триплетов считается ошибкой, так как в задании указано, что произошла замена одного нуклеотида.

3. 1Исходный фрагмент молекулы ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов (верхняя цепь – смысловая, нижняя – транскрибируемая):

5′ – Г Ц Г Г Г Ц Т А Т Г А Т Ц Т Г– 3′

3′ –Ц Г Ц Ц Ц Г А Т А Ц Т А Г А Ц – 5′

В результате замены одного нуклеотида в ДНК третья аминокислота во фрагменте полипептида заменилась на аминокислоту Гис. Определите аминокислоту, которая кодировалась до мутации. Какие изменения произошли в ДНК, иРНК в результате замены одного нуклеотида? Благодаря какому свойству генетического кода одна и та же аминокислота у разных организмов кодируется одним и тем же триплетом? Ответ поясните. Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода.

4. Фрагмент начала гена имеет следующую последовательность нуклеотидов (верхняя цепь – смысловая, нижняя – транскрибируемая):

5′ – Г Ц А Т Г Г Г Ц Т Ц Т Г Г А Т Ц Т А Г Г– 3′

3′ –Ц Г Т А Ц Ц Ц Г А Г А Ц Ц Т А Г А Т Ц Ц — 5′

Ген содержит информативную и неинформативную части для трансляции. Информативная часть гена начинается с триплета, кодирующего аминокислоту Мет. С какого нуклеотида начинается информативная часть гена? Определите последовательность аминокислот во фрагменте полипептидной цепи. Ответ поясните. Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода.

5. Молекулы тРНК, несущие соответствующие антикодоны, входят в рибосому в следующем порядке: ЦГЦ, ЦЦУ, АЦГ, АГА, АГЦ. Определите последовательность нуклеотидов смысловой и транскрибируемой цепей ДНК, иРНК и аминокислот в молекуле синтезируемого фрагмента белка. . Ответ поясните. Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода. При выполнении задания учитывайте, что антикодоны тРНК антипараллельны кодонам иРНК.

Ответ 5.

1) по принципу комплементарности определяем последовательность иРНК:

5′ – Г Ц Г А Г Г Ц Г У У Ц У Г Ц У – 3′

2) последовательность нуклеотидов транскрибируемой и смысловой цепей ДНК также определяем по принципу комплементарности

5′ – Г Ц Г А Г Г Ц Г Т Т Ц Т Г Ц Т — 3′

3′ – Ц Г Ц Т Ц Ц Г Ц А А Г А Ц Г А – 5′

3) по таблице генетического кода и кодонам иРНК находим последовательность аминокислот в полипептиде: Ала – Арг – Арг – Сер — Ала.

5.1.Молекулы тРНК, несущие соответствующие антикодоны, входят в рибосому в следующем порядке: ГУА, УАЦ, УГЦ, ГЦА. Определите последовательность нуклеотидов смысловой и транскрибируемой цепей ДНК, иРНК и аминокислот в молекуле синтезируемого фрагмента белка. . Ответ поясните. Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода. При выполнении задания учитывайте, что антикодоны тРНК антипараллельны кодонам иРНК.

6. Фрагмент молекулы ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов (верхняя цепь – смысловая, нижняя – транскрибируемая):

5′ – Г Т Ц А Ц А Г Ц Г А Т Ц А А Т– 3′

3′ –Ц А Г Т Г Т Ц Г Ц Т А Г Т Т А – 5′

Определите последовательность аминокислот во фрагменте полипептидной цепи и обоснуйте свой ответ. Какие изменения могли произойти в результате генной мутации во фрагменте молекулы ДНК, если вторая аминокислота в полипептиде изменилась на аминокислоту Про? Какое свойство генетического кода определяет возможность существования разных фрагментов мутированной молекулы ДНК? Ответ обоснуйте. . Для решения задания используйте таблицу генетического кода.

Ответ 6.

1) последовательность аминокислот во фрагменте полипептидной цепи:

Вал – Тре – Ала –Иле – Асн определяется по последовательности нуклеотидов в молекуле иРНК

5′ – Г У Ц А Ц А Г Ц Г А У Ц А А У – 3′

2) во фрагменте белка вторая аминокислота Тре заменилась на Про, что возможно при замене второго триплета в смысловой цепи ДНК АЦА на триплет ЦЦУ, ЦЦЦ, ЦЦА, или ЦЦГ (второго кодона в иРНК АЦА на кодон ЦЦУ, ЦЦЦ, ЦЦА или ЦЦГ)

3) свойство генетического кода – избыточность (вырожденность), так как одной аминокислоте (Про) соответствует более одного триплета (четыре триплета).

7. Фрагмент молекулы ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов (верхняя цепь – смысловая, нижняя – транскрибируемая):

5′ – Т А Т Т Ц Ц Т А Ц Г Г А А А А – 3′

3′ –А ТА А Г Г А Т Г Ц Ц Т Т Т Т – 5′

Определите последовательность аминокислот во фрагменте полипептидной цепи и обоснуйте свой ответ. Какие изменения могли произойти в результате генной мутации во фрагменте молекулы ДНК, если третья аминокислота в полипептиде изменилась на аминокислоту Цис? Какое свойство генетического кода определяет возможность существования разных фрагментов мутированной молекулы ДНК? Ответ обоснуйте. . Для решения задания используйте таблицу генетического кода.

8. Некоторые вирусы в качестве генетического материала несут РНК. Такие вирусы, заразив клетку, встраивают ДНК-копию своего генома в геном хозяйской клетки. В клетку проникла вирусная РНК следующей последовательности:

5′ – А У Г Г Ц У У У У Г Ц А – 3′.

Определите, какова будет последовательность вирусного белка, если матрицей для синтеза иРНК служит цепь, комплементарная вирусной РНК. Напишите последовательность двухцепочечного фрагмента ДНК, укажите 5 и 3 концы цепей. Ответ поясните. Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода.

Ответ 8.

1) ) по принципу комплементарности определяем последовательность нуклеотидов участка ДНК:

5′ – А Т Г Г Ц Т Т Т Т Г Ц А – 3′

3′ – Т А Ц Ц Г А А А А Ц Г Т — 5′

2) по принципу комплементарности определяем последовательность нуклеотидов иРНК:

5′ – А У Г Г Ц У У У У Г Ц А – 3′

3) по таблице генетического кода и кодонам иРНК находим последовательность аминокислот вирусного белка:

Мет – Ала –Фен –Ала.

Задание 27 № 26822

8. 1. Генетический аппарат вируса представлен молекулой РНК, фрагмент которой имеет следующую нуклеотидную

последовательность: 5′ − ГУГАААГАУЦАУГЦГУГГ −3′.

Определите нуклеотидную последовательность двуцепочной молекулы ДНК, которая синтезируется в результате обратной транскрипции на РНК вируса.

Установите последовательность нуклеотидов в иРНК и аминокислот во фрагменте белка вируса, которая закодирована в найденном фрагменте молекулы ДНК. Матрицей для синтеза иРНК, на которой идёт синтез вирусного белка, является вторая цепь двуцепочной ДНК.

Для решения задачи используйте таблицу генетического кода.

Генетический код (иРНК)

Первое основание	Второе основание	Третье основание
	У	Ц	А	Г
У	Фен Фен Лей Лей	Сер Сер Сер Сер	Тир Тир — —	Цис Цис — Три	У Ц А Г
Ц	Лей Лей Лей Лей	Про Про Про Про	Гис Гис Глн Глн	Арг Арг Арг Арг	У Ц А Г
А	Иле Иле Иле Мет	Тре Тре Тре Тре	Асн Асн Лиз Лиз	Сер Сер Арг Арг	У Ц А Г
Г	Вал Вал Вал Вал	Ала Ала Ала Ала	Асп Асп Глу Глу	Гли Гли Гли Гли	У Ц А Г

Пояснение.

1. Фрагмент двуцепочечной молекулы ДНК определяется по принципу комплементарности по вирусной РНК ГУГ ААА ГАУ ЦАУ ГЦГ УГГ:

ДНК 1 цепь:5′ − ГТГ ААА ГАТ ЦАТ ГЦГ ТГГ  − 3′ (кодирующая)

ДНК 2 цепь: 3′ − ЦАЦ ТТТ ЦТА ГТА ЦГЦ АЦЦ − 5′(матричная)

Примечание

Обратная транскрипция — процесс образования двуцепочечной ДНК на основе одноцепочечной РНК, характерный для РНК-вирусов.

2. Строим участок иРНК 5′ − ГУГ ААА ГАУ ЦАУ ГЦГ УГГ −3′ по принципу комплементарности на основе второй (матричной) цепи молекулы ДНК.

3. На основе иРНК по таблице генетического кода определяем последовательность аминокислот во фрагменте РНК вируса: Вал – Лиз – Асп – Гис – Ала – Три.

9. Некоторые вирусы в качестве генетического материала несут РНК.Такие вирусы, заразив клетку, встраивают ДНК-копию своего генома в геном хозяйской клетки. В клетку проникла вирусная РНК следующей последовательности:

5′ – Г Ц Г Г А А А А Г Ц Г Ц – 3′.

Определите, какова будет последовательность вирусного белка, если матрицей для синтеза иРНК служит цепь, комплементарная вирусной РНК. Напишите последовательность двухцепочечного фрагмента ДНК, укажите 5 и 3′ концы цепей. Ответ поясните. Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода.

10. Некоторые вирусы в качестве генетического материала несут РНК.Такие вирусы, заразив клетку, встраивают ДНК-копию своего генома в геном хозяйской клетки. В клетку проникла вирусная РНК следующей последовательности:

5′ – Г У Г А Г Г А Ц Ц У Ц Г – 3′.

Определите, какова будет последовательность вирусного белка, если матрицей для синтеза иРНК служит цепь, комплементарная вирусной РНК. Напишите последовательность двухцепочечного фрагмента ДНК, укажите 5′ и 3′ концы цепей. Ответ поясните. Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода.

11. Известно, что все виды РНК синтезируются на ДНК-матрице. Фрагмент молекулы ДНК, на которой синтезируется участок центральной петли тРНК, имеет следующую последовательность нуклеотидов (верхняя цепь смысловая, нижняя транскрибируемая).

5’-ЦГААГГТГАЦААТГТ-3’

3’-ГЦТТЦЦАЦТГТТАЦА-5’

Установите нуклеотидную последовательность участка тРНК, который синтезируется на данном фрагменте, обозначьте 5’ и 3’ концы этого фрагмента и определите аминокислоту, которую будет переносить эта тРНК в процессе биосинтеза белка, если третий триплет с 5’ конца соответствует антикодону тРНК. Ответ поясните. Для решения задания используйте таблицу генетического кода.

Ответ 11.

1) нуклеотидная последовательность участка тРНК:

5′ – У Г Ц Г Ц У Г Ц А Ц Ц А Г Ц У – 3′

2) нуклеотидная последовательность антикодона ГЦА (третий триплет) соответствует кодону на иРНК УГЦ

3) по таблице генетического кода этому кодону соответствует аминокислота Цис, которую будет переносить данная тРНК.

(59) Задание 27 № 26968

Известно, что все виды РНК синтезируются на ДНК-матрице. Фрагмент молекулы ДНК, на котором синтезируется участок тРНК, имеет следующую последовательность нуклеотидов:

5′ − ААЦЦТТТТТГЦЦТГА − 3′

3′ − ТТГГАААААЦГГАЦТ − 5′

Установите нуклеотидную последовательность участка тРНК который синтезируется на данном фрагменте. Какой кодон иРНК будет соответствовать центральному антикодону этой тРНК? Какая аминокислота будет транспортироваться этой тРНК? Ответ поясните. Для решения задания используйте таблицу генетического кода.

Генетический код (иРНК)

Первое основание	Второе основание	Третье основание
	У	Ц	А	Г
У	Фен Фен Лей Лей	Сер Сер Сер Сер	Тир Тир — —	Цис Цис — Три	У Ц А Г
Ц	Лей Лей Лей Лей	Про Про Про Про	Гис Гис Глн Глн	Арг Арг Арг Арг	У Ц А Г
А	Иле Иле Иле Мет	Тре Тре Тре Тре	Асн Асн Лиз Лиз	Сер Сер Арг Арг	У Ц А Г
Г	Вал Вал Вал Вал	Ала Ала Ала Ала	Асп Асп Глу Глу	Гли Гли Гли Гли	У Ц А Г

 Известно, что комплементарные цепи нуклеиновых кислот антипараллельны

(концу в одной цепи соответствует 3ʹ конец другой цепи). Синтез

нуклеиновых кислот начинается с 5ʹ конца. Рибосома движется по иРНК в

направлении от 5ʹ к 3ʹ концу. Все виды РНК синтезируются на ДНК-матрице.

Фрагмент молекулы ДНК, на которой синтезируется участок центральной

петли тРНК, имеет следующую последовательность нуклеотидов (нижняя

цепь – матричная):

5ʹ-ЦГААГГТГАЦААТГТ-3ʹ

3ʹ-ГЦТТЦЦАЦТГТТАЦА-5ʹ

Установите нуклеотидную последовательность участка тРНК, который

синтезируется на данном фрагменте, обозначьте 5ʹ и 3ʹ концы этого

фрагмента и определите аминокислоту, которую будет переносить эта тРНК в

процессе биосинтеза белка, если третий триплет с 5ʹ конца соответствует

антикодону тРНК. Ответ поясните. Для решения задания используйте

таблицу генетического кода.

Генетический код (иРНК от 5ʹ к 3ʹ концу

Ответ.

Схема решения задачи включает:

1. Нуклеотидная последовательность участка тРНК (верхняя цепь по условию смысловая):

ДНК: 3’-ГЦТ-ТЦЦ-АЦТ-ГТТ-АЦА-5’

тРНК: 5’-ЦГА-АГГ-УГА-ЦАА-УГУ-3’

2. Нуклеотидная последовательность антикодона УГА (по условию третий триплет) соответствует кодону на иРНК УЦА;

3. По таблице генетического кода этому кодону соответствует аминокислота -Сер, которую будет переносить данная тРНК.

Примечание.

1. По фрагменту молекулы ДНК, определяем нуклеотидную последовательность участка тРНК, который синтезируется на данном фрагменте.

ДНК: 3’-ГЦТ-ТЦЦ-АЦТ-ГТТ-АЦА-5’

тРНК: 5’-ЦГА-АГГ-УГА-ЦАА-УГУ-3’

На ДНК с 3′ конца строится тРНК с 5′ — конца.

2. Определяем кодон иРНК, который будет комплементарен триплету тРНК в процессе биосинтеза белка.

Если третий триплет соответствует антикодону тРНК 5’- УГА-3’ , для нахождения иРНК сначала произведем запись в обратном порядке от 3’ → к 5’ получим 3’-АГУ- 5’, определяем иРНК: 5’–УЦА–3′.

3. По таблице генетического кода кодону -УЦА- соответствует аминокислота -Сер, которую будет переносить данная тРНК.

Пояснение к строению ДНК в условии:

Двойная спираль ДНК. Две антипараллельные ( 5’- конец одной цепи располагается напротив 3’- конца другой) комплементарные цепи полинуклеотидов, соединенной водородными связями в парах А-Т и Г-Ц, образуют двухцепочечную молекулу ДНК. Молекула ДНК спирально закручена вокруг своей оси. На один виток ДНК приходится приблизительно 10 пар оснований.

Смысловая цепь ДНК — Последовательность нуклеотидов в цепи кодирует наследственную информацию.

Транскрибируемая (антисмысловая) цепь по сути является копией смысловой цепи ДНК. Служит матрицей для синтеза иРНК (информацию о первичной структуре белка), тРНК, рРНК, регуляторной РНК.

12. Известно, что все виды РНК синтезируются на ДНК-матрице. Фрагмент молекулы ДНК, на которой синтезируется участок центральной петли тРНК, имеет следующую последовательность нуклеотидов (верхняя цепь – смысловая, нижняя – транскрибируемая):

5′ – Т Г Ц Г Ц Т Г Ц А Ц Ц А Г Ц Т – 3′

3′ – А Ц Г Ц Г А Ц Г Т Г Г Т Ц Г А — 5′

Установите нуклеотидную последовательность участка тРНК, который синтезируется на данном фрагменте, обозначьте 5′ и 3′ концы этого фрагмента и определите аминокислоту, которую будет переносить эта тРНК в процессе биосинтеза белка, если третий триплет с 5′ конца соответствует антикодону тРНК. Ответ поясните. Для решения задания используйте таблицу генетического кода.

13. Известно, что все виды РНК синтезируются на ДНК-матрице. Фрагмент молекулы ДНК, на которой синтезируется участок центральной петли тРНК, имеет следующую последовательность нуклеотидов (верхняя цепь – смысловая, нижняя – транскрибируемая):

5′ – Т Г Ц Ц А Т Т Т Т Ц Г А Т А Г – 3′

3′ – А Ц Г Г Т А А А А Г Ц Т А Т Ц — 5′

Установите нуклеотидную последовательность участка тРНК, который синтезируется на данном фрагменте, обозначьте 5′ и 3′ концы этого фрагмента и определите аминокислоту, которую будет переносить эта тРНК в процессе биосинтеза белка, если третий триплет с 5′ конца соответствует антикодону тРНК. Ответ поясните. Для решения задания используйте таблицу генетического кода.

Задание 27 № 26715

14. Известно, что все виды РНК синтезируются на ДНК-матрице. Фрагмент молекулы ДНК, на котором синтезируется участок тРНК, имеет следующую последовательность нуклеотидов (верхняя цепь смысловая, нижняя транскрибируемая).

5’-ТАТЦГАТТЦГЦЦТГА-3’

3’-АТАГЦТААГЦГГАЦТ-5’

Установите нуклеотидную последовательность участка тРНК который синтезируется на данном фрагменте, обозначьте 5’ и 3’ концы этого фрагмента. Какой кодон иРНК будет соответствовать антикодону этой тРНК, если она переносит к месту синтеза белка аминокислоту ГЛУ. Ответ поясните. Для решения задания используйте таблицу генетического кода:

Генетический код (иРНК)

Первое основание	Второе основание	Третье основание
	У	Ц	А	Г
У	Фен Фен Лей Лей	Сер Сер Сер Сер	Тир Тир — —	Цис Цис — Три	У Ц А Г
Ц	Лей Лей Лей Лей	Про Про Про Про	Гис Гис Глн Глн	Арг Арг Арг Арг	У Ц А Г
А	Иле Иле Иле Мет	Тре Тре Тре Тре	Асн Асн Лиз Лиз	Сер Сер Арг Арг	У Ц А Г
Г	Вал Вал Вал Вал	Ала Ала Ала Ала	Асп Асп Глу Глу	Гли Гли Гли Гли	У Ц А Г

Пояснение.

Схема решения задачи включает:

1. Нуклеотидная последовательность участка тРНК (верхняя цепь по условию смысловая):

ДНК: 3’-АТА-ГЦТ-ААГ-ЦГГ-АЦТ-5’

тРНК: 5’-УАУ-ЦГА-УУЦ-ГЦЦ-УГА-3’

2. Кодон иРНК 5’-ГАА-3’ будет соответствовать антикодону этой тРНК, если она переносит к месту синтеза белка аминокислоту ГЛУ

3. Третий триплет тРНК 5’–УУЦ–3′ является антикодоном, если данная тРНК переносит к месту синтеза аминокислоту ГЛУ.

Примечание.

1. По транскрибируемому фрагменту молекулы ДНК, определяем нуклеотидную последовательность участка тРНК, который синтезируется на данном фрагменте.

ДНК: 3’-АТА-ГЦТ-ААГ-ЦГГ-АЦТ-5’

тРНК: 5’-УАУ-ЦГА-УУЦ-ГЦЦ-УГА-3’

На ДНК с 3′ конца строится тРНК с 5′ — конца.

2. По таблице генетического кода определяем кодон иРНК, который кодирует аминокислоту ГЛУ

иРНК 5’-ГАА-3’ 5’-ГАГ-3’

По принципу комплементарности определим комплементарные триплеты тРНК: 3’-ЦУУ-5’ и 3’-ЦУЦ-5’

Произведем запись в обратном порядке от 5’ → к 3’ получим варианты антикодонов тРНК: 5’–УУЦ–3′; 5’–ЦУЦ–3′

3. Сравниваем найденную цепь тРНК (в первом пункте) и варианты антикодонов.

Третий триплет тРНК 5’–УУЦ–3′ является антикодоном, если данная тРНК переносит к месту синтеза аминокислоту ГЛУ.

Кодон иРНК 5’-ГАА-3’ будет соответствовать антикодону этой тРНК, если она переносит к месту синтеза белка аминокислоту ГЛУ

Пояснение к строению ДНК в условии:

Двойная спираль ДНК. Две антипараллельные ( 5’- конец одной цепи располагается напротив 3’- конца другой) комплементарные цепи полинуклеотидов, соединенной водородными связями в парах А-Т и Г-Ц, образуют двухцепочечную молекулу ДНК.

Смысловая цепь ДНК — Последовательность нуклеотидов в цепи кодирует наследственную информацию.

Транскрибируемая (антисмысловая) цепь по сути является копией смысловой цепи ДНК. Служит матрицей для синтеза иРНК (информацию о первичной структуре белка), тРНК, рРНК, регуляторной РНК.

ОТВЕТЫ.

Ответ 2.

1) по принципу комплементарности находим цепь иРНК:

5′ – Ц У А У Г А А У А Ц У Г А У Ц У У А Г У – 3′

2) информативная часть гена начинается с третьего нуклеотида Т на ДНК, так как кодон АУГ кодирует аминокислоту Мет

3) последовательность аминокислот находим по кодонам иРНК в таблице генетического кода:

Мет – Асн – Тре – Асп – Лей — Сер.

Ответ 3.1

1) третий триплет исходного фрагмента смысловой цепи ДНК – ТАТ (транскрибируемой цепи ДНК – АТА), определяем кодон иРНК: УАУ, по таблице генетического кода определяем, что он кодирует аминокислоту Цис

2) во фрагменте ДНК в третьем триплете смысловой цепи ТАТ нуклеотид Т заменился на Ц ( в транскрибируемой цепи в триплете АТА нуклеотид А заменился на Г), а в иРНК в третьем кодоне (УАУ) нуклеотид У заменился на Ц (ЦАУ)

3) свойство генетического кода – универсальность.

Наличие в ответе множества триплетов считается ошибкой, так как в задании указано, что произошла замена одного нуклеотида.

Ответ 4.

1) по принципу комплементарности находим цепь иРНК:

5′ – Г Ц А У Г Г Г Ц У Ц У Г Г А У Ц У А Г Г – 3′

2) информативная часть гена начинается с третьего нуклеотида Т на ДНК, так как кодон АУГ кодирует аминокислоту Мет

3) последовательность аминокислот находим по кодонам иРНК в таблице генетического кода:

Мет – Гли – Сер – Гли – Сер -Арг.

Ответ 5.1.

1) по принципу комплементарности определяем последовательность иРНК:

5′ – У А Ц Г У А Г Ц А У Г Ц – 3′

2) последовательность нуклеотидов транскрибируемой и смысловой цепей ДНК также определяем по принципу комплементарности

5′ – Т А Ц Г Т А Г Ц А Т Г Ц — 3′

3′ – А Т Г Ц А Т Ц Г Т А Ц Г – 5′

3) по таблице генетического кода и кодонам иРНК находим последовательность аминокислот в полипептиде: Тир – Вал – Ала – Цис.

Ответ 7.

1) последовательность аминокислот во фрагменте полипептидной цепи:

Тир – Сер – Тир – Гли – Лиз – определяется по последовательности нуклеотидов в молекуле иРНК

5′ – У А У УЦ Ц У А Ц Г Г А А А А – 3′

2) во фрагменте белка вторая аминокислота Тир заменилась на Цис, что возможно при замене третьего триплета в смысловой цепи ДНК ТАЦ на триплет ТГТ или ТГЦ (в третьем кодоне иРНК УАЦ на кодон УГУ или УГЦ)

3) свойство генетического кода – избыточность (вырожденность), так как одной аминокислоте (Цис) соответствует более одного триплета (два триплета).

Ответ 9.

1) ) по принципу комплементарности определяем последовательность нуклеотидов участка ДНК:

5′ – Г Ц Г Г А А А А Г Ц Г Ц – 3′

3′ – Ц Г Ц Ц Т Т Т Т Ц Г Ц Г — 5′

2) по принципу комплементарности определяем последовательность нуклеотидов иРНК:

5′ – Г Ц Г Г А А А А Г Ц Г Ц – 3′

3) по таблице генетического кода и кодонам иРНК находим последовательность аминокислот вирусного белка:

Ала –Глу – Лиз – Арг.

Ответ 10.

1) по принципу комплементарности находим нуклеотидную последовательность участка ДНК

5′ – Г Т Г А Г Г А Ц Ц ТЦ Г – 3′

3′ – Ц А Ц Т Ц Ц Т Г Г А ГЦ – 5′

2) по принципу комплементарности находим нуклеотидную последовательность иРНК

5′ – Г У Г А Г Г А Ц Ц У Ц Г – 3′

3) по таблице генетического кода определяем последовательность вирусного белка:

Вал – Арг – Тре – Сер.

Ответ 12.

1) нуклеотидная последовательность участка тРНК:

5′ – У Г Ц Г Ц У Г Ц А Ц Ц А Г Ц У – 3′

2) нуклеотидная последовательность антикодона ГЦА (третий триплет) соответствует кодону на иРНК УГЦ

3) по таблице генетического кода этому кодону соответствует аминокислота Цис, которую будет переносить данная тРНК.

Ответ 13.

1) нуклеотидная последовательность участка тРНК:

5′ – У Г Ц Ц А У У У У Ц Г А У А Г – 3′

2) нуклеотидная последовательность антикодона УУУ (третий триплет) соответствует кодону на иРНК ААА

3) по таблице генетического кода этому кодону соответствует аминокислота Лиз, которую будет переносить данная тРНК.

1.Фраг­мент цепи ДНК имеет по­сле­до­ва­тель­ность
нук­лео­ти­дов ТТ­ТА­ГЦТГТЦГГ­ТАГ. В ре­зуль­та­те про­изо­шед­шей му­та­ции в
пятом три­пле­те пер­вый нук­лео­тид Т был заменён на нук­лео­тид А. Опре­де­ли­те
по­сле­до­ва­тель­ность нук­лео­ти­дов на и-РНК по ис­ход­но­му фраг­мен­ту
цепи ДНК и по изменённому. Ис­поль­зуя таб­ли­цу ге­не­ти­че­ско­го кода, опре­де­ли­те
ами­но­кис­ло­ту, по­явив­шу­ю­ся в ре­зуль­та­те му­та­ции, и объ­яс­ни­те,
что может про­изой­ти с мо­ле­ку­лой белка и его свой­ства­ми после воз­ник­шей
му­та­ции ДНК.

По­яс­не­ние.

1) ис­ход­ный фраг­мент и-РНК – ААА УЦГ АЦА ГЦЦ АУЦ;

2) изменённый фраг­мент и-РНК – ААА УЦГ АЦА ГЦЦ УУЦ;

3) в белке в ре­зуль­та­те му­та­ции пя­то­го три­пле­та за­ме­нит­ся
ами­но­кис­ло­та иле на ами­но­кис­ло­ту фен, что может при­ве­сти к из­ме­не­нию
пер­вич­ной и дру­гих струк­тур мо­ле­ку­лы. Могут воз­ник­нуть новые при­зна­ки
ор­га­низ­мА

2.Ге­не­ти­че­ский
ап­па­рат ви­ру­са пред­став­лен мо­ле­ку­лой РНК, фраг­мент ко­то­рой имеет
сле­ду­ю­щую нук­лео­тид­ную по­сле­до­ва­тель­ность: ГУ­ГАА­А­ГАУ­ЦА­У­ГЦ­ГУГГ.
Опре­де­ли­те нук­лео­тид­ную по­сле­до­ва­тель­ность дву­це­поч­ной мо­ле­ку­лы
ДНК, ко­то­рая син­те­зи­ру­ет­ся в ре­зуль­та­те об­рат­ной тран­скрип­ции на
РНК ви­ру­са. Уста­но­ви­те по­сле­до­ва­тель­ность нук­лео­ти­дов в иРНК и ами­но­кис­лот
во фраг­мен­те белка ви­ру­са, ко­то­рая за­ко­ди­ро­ва­на в най­ден­ном фраг­мен­те
мо­ле­ку­лы ДНК. Мат­ри­цей для син­те­за иРНК, на ко­то­рой идёт син­тез ви­рус­но­го
белка, яв­ля­ет­ся вто­рая цепь дву­це­поч­ной ДНК. Для ре­ше­ния за­да­чи ис­поль­зуй­те
таб­ли­цу ге­не­ти­че­ско­го кода.

 По­яс­не­ние.

1) РНК ви­ру­са ГУГ ААА ГАУ ЦАУ ГЦГ УГГ

ДНК 1 цепь ЦАЦ ТТТ ЦТА ГТА ЦГЦ АЦЦ

ДНК 2 цепь ГТГ ААА ГАТ ЦАТ ГЦГ ТГГ

2) иРНК ЦАЦ УУУ ЦУА ГУА ЦГЦ АЦЦ (по прин­ци­пу ком­пле­мен­тар­но­сти
по­стро­е­на по 2 цепи ДНК)

3) белок гис – фен – лей – вал – арг – тре (по таб­ли­це ге­не­ти­че­ско­го
кода, на ос­но­ве най­ден­ной иРНК)

3. Фраг­мент цепи
ДНК имеет по­сле­до­ва­тель­ность нук­лео­ти­дов ТТ­ТА­ГЦТГТЦГ­ГА­АГ. В ре­зуль­та­те
про­изо­шед­шей му­та­ции в тре­тьем три­пле­те тре­тий нук­лео­тид заменён на
нук­лео­тид А. Опре­де­ли­те по­сле­до­ва­тель­ность нук­лео­ти­дов на и-РНК по
ис­ход­но­му фраг­мен­ту цепи ДНК и изменённому. Объ­яс­ни­те, что про­изойдёт
с фраг­мен­том мо­ле­ку­лы белка и его свой­ства­ми после воз­ник­шей му­та­ции
ДНК. Для ре­ше­ния ис­поль­зуй­те таб­ли­цу ге­не­ти­че­ско­го кода

По­яс­не­ние.

Схема ре­ше­ния за­да­чи вклю­ча­ет:

1) По­сле­до­ва­тель­ность на и-РНК по ис­ход­но­му фраг­мен­ту
цепи ДНК: АА­А­УЦ­ГА­ЦА­ГЦ­ЦУ­УЦ;

2) По­сле­до­ва­тель­ность на и-РНК по изменённому фраг­мен­ту
цепи ДНК: АА­А­УЦ­ГА­ЦУ­ГЦ­ЦУ­УЦ;

3) Фраг­мент мо­ле­ку­лы белка и его свой­ства не из­ме­ня­ют­ся,
так как три­пле­ты АЦА и АЦУ ко­ди­ру­ют одну ами­но­кис­ло­ту ТРЕ.

4. Из­вест­но, что
все виды РНК син­те­зи­ру­ют­ся на ДНК-мат­ри­це. Фраг­мент мо­ле­ку­лы ДНК, на
ко­то­рой син­те­зи­ру­ет­ся уча­сток цен­траль­ной петли тРНК, имеет сле­ду­ю­щую
по­сле­до­ва­тель­ность нук­лео­ти­дов: ЦГТ-ГГГ-ГЦТ-АГГ- ЦТГ. Какую ами­но­кис­ло­ту
будет пе­ре­но­сить тРНК, син­те­зи­ру­е­мая на этом фраг­мен­те ДНК, если её
тре­тий три­плет со­от­вет­ству­ет ан­ти­ко­до­ну? Ответ по­яс­ни­те. Для ре­ше­ния
ис­поль­зуй­те таб­ли­цу ге­не­ти­че­ско­го кода.

По­яс­не­ние.

Схема ре­ше­ния за­да­чи вклю­ча­ет:

1) Нук­лео­тид­ная по­сле­до­ва­тель­ность тРНК

ГЦА-ЦЦЦ-ЦГА-УЦЦ-ГАЦ.

2) Нук­лео­тид­ная по­сле­до­ва­тель­ность ан­ти­ко­до­на ЦГА (тре­тий
три­плет) со­от­вет­ству­ет ко­до­ну на иРНК — ГЦУ.

3) По таб­ли­це ге­не­ти­че­ско­го кода этому ко­до­ну со­от­вет­ству­ет
ами­но­кис­ло­та АЛА, ко­то­рую будет пе­ре­но­сить дан­ная тРНК.

При­ме­ча­ние.

В дан­ном типе за­да­ний клю­че­вы­ми сло­ва­ми яв­ля­ют­ся: «все
виды РНК син­те­зи­ру­ют­ся на ДНК-мат­ри­це».

Т. е. нам не­об­хо­ди­мо найти имен­но тРНК — мо­ле­ку­лы, со­сто­я­щие
из 70—90 нук­лео­ти­дов, ко­то­рые свер­ну­ты опре­де­лен­ным об­ра­зом и на­по­ми­на­ют
по форме кле­вер­ный лист и пе­ре­но­сят ами­но­кис­ло­ты в био­син­те­зе
белка. Син­те­зи­ру­ют­ся они на ДНК в опре­де­лен­ных участ­ках, ко­то­рые
видны под мик­ро­ско­пом в виде яд­ры­шек.

По­это­му, сна­ча­ла на ДНК по прин­ци­пу ком­пле­мен­тар­но­сти
опре­де­ля­ем уча­сток тРНК (так же как мы это де­ла­ли при опре­де­ле­нии
иРНК).

Затем на­хо­дим тот три­плет, ко­то­рый яв­ля­ет­ся цен­траль­ным,
имен­но его по прин­ци­пу ком­пле­мен­тар­но­сти пе­ре­во­дим в иРНК и толь­ко
те­перь по таб­ли­це ге­не­ти­че­ско­го кода на­хо­дим ами­но­кис­ло­ту.

5. Фраг­мент
цепи ДНК имеет сле­ду­ю­щую по­сле­до­ва­тель­ность нук­лео­ти­дов:

ТТА ГАА ТАТ ЦАГ ГАЦ

Опре­де­ли­те по­сле­до­ва­тель­ность нук­лео­ти­дов на иРНК, ан­ти­ко­до­ны
со­от­вет­ству­ю­щих тРНК и по­сле­до­ва­тель­ность ами­но­кис­лот во фраг­мен­те
мо­ле­ку­лы белка, ко­ди­ру­е­мом ука­зан­ным фраг­мен­том ДНК, ис­поль­зуя таб­ли­цу
ге­не­ти­че­ско­го кода.

По­яс­не­ние.

1) ДНК – ТТА ГАА ТАТ ЦАГ ГАЦ

иРНК – ААУ
ЦУУ АУА ГУЦ ЦУГ

2) тРНК – УУА ГАА УАУ ЦАГ ГАЦ

3) фраг­мент мо­ле­ку­лы белка АСН– ЛЕЙ – ИЛЕ – ВАЛ — ЛЕЙ

6. Ан­ти­ко­до­ны
тРНК по­сту­па­ют к ри­бо­со­мам в сле­ду­ю­щей по­сле­до­ва­тель­но­сти нук­лео­ти­дов
УЦГ, ЦГА, ААУ, ЦЦЦ. Опре­де­ли­те по­сле­до­ва­тель­ность нук­лео­ти­дов на
иРНК, по­сле­до­ва­тель­ность нук­лео­ти­дов на ДНК, ко­ди­ру­ю­щих опре­де­лен­ный
белок и по­сле­до­ва­тель­ность ами­но­кис­лот во фраг­мен­те мо­ле­ку­лы син­те­зи­ру­е­мо­го
белка, ис­поль­зуя таб­ли­цу ге­не­ти­че­ско­го кода

ответ1) По прин­ци­пу
ком­пле­мен­тар­но­сти по­сле­до­ва­тель­ность нук­лео­ти­дов на и-РНК: иРНК
АГЦ-ГЦУ-УУА-ГГГ;

2)
тогда по прин­ци­пу ком­пле­мен­тар­но­сти на ос­но­ве иРНК на­хо­дим ДНК:
ТЦГ-ЦГА-ААТ-ЦЦЦ,

3)
С по­мо­щью таб­ли­цы ге­не­ти­че­ско­го кода на ос­но­ве иРНК опре­де­ля­ем по­сле­до­ва­тель­ность
ами­но­кис­лот: СЕР-АЛА-ЛЕЙ-ГЛИ.

7. По­сле­до­ва­тель­ность
ами­но­кис­лот во фраг­мен­те мо­ле­ку­лы белка сле­ду­ю­щая: ФЕН-ГЛУ-МЕТ. Опре­де­ли­те,
поль­зу­ясь таб­ли­цей ге­не­ти­че­ско­го кода, воз­мож­ные три­пле­ты ДНК, ко­то­рые
ко­ди­ру­ют этот фраг­мент белка.

Ответ 1) Ами­но­кис­ло­та
ФЕН ко­ди­ру­ет­ся сле­ду­ю­щи­ми три­пле­та­ми иРНК: УУУ или УУЦ, сле­до­ва­тель­но,
на ДНК ее ко­ди­ру­ют три­пле­ты ААА или ААГ.

   
2) Ами­но­кис­ло­та ГЛУ ко­ди­ру­ет­ся сле­ду­ю­щи­ми три­пле­та­ми иРНК: ГАА
или­ГАГ. Сле­до­ва­тель­но, на ДНК ее ко­ди­ру­ют три­пле­ты ЦТТ или ЦТЦ.

   
3) Ами­но­кис­ло­та МЕТ ко­ди­ру­ет­ся три­пле­том иРНК АУГ. Сле­до­ва­тель­но,
на ДНК ее ко­ди­ру­ет три­плет ТАЦ.

8. Из­вест­но, что все виды РНК син­те­зи­ру­ют­ся на
ДНК-мат­ри­це. Фраг­мент мо­ле­ку­лы ДНК, на ко­то­ром син­те­зи­ру­ет­ся уча­сток
тРНК, имеет сле­ду­ю­щую по­сле­до­ва­тель­ность нук­лео­ти­дов
ТТГ-ГАА-ААА-ЦГГ-АЦТ. Уста­но­ви­те нук­лео­тид­ную по­сле­до­ва­тель­ность
участ­ка тРНК ко­то­рый син­те­зи­ру­ет­ся на дан­ном фраг­мен­те. Какой кодон
иРНК будет со­от­вет­ство­вать цен­траль­но­му ан­ти­ко­до­ну этой тРНК? Какая
ами­но­кис­ло­та будет транс­пор­ти­ро­вать­ся этой тРНК? Ответ по­яс­ни­те.
Для ре­ше­ния за­да­ния ис­поль­зуй­те таб­ли­цу ге­не­ти­че­ско­го кода.

Ответ 1) Нук­лео­тид­ная
по­сле­до­ва­тель­ность участ­ка тРНК ААЦ-ЦУУ-УУУ-ГЦЦ-УГА;

   
2) нук­лео­тид­ная по­сле­до­ва­тель­ность ан­ти­ко­до­на тРНК — УУУ;

   
3) нук­лео­тид­ная по­сле­до­ва­тель­ность ко­до­на иРНК — ААА;

    
4) транс­пор­ти­ру­е­мая ами­но­кис­ло­та — лизин.

 При­ме­ча­ние.

В
дан­ном типе за­да­ний клю­че­вы­ми сло­ва­ми яв­ля­ют­ся: «все виды РНК син­те­зи­ру­ют­ся
на ДНК-мат­ри­це».

Т.
е. нам не­об­хо­ди­мо найти имен­но тРНК — мо­ле­ку­лы, со­сто­я­щие из 70—90
нук­лео­ти­дов, ко­то­рые свер­ну­ты опре­де­лен­ным об­ра­зом и на­по­ми­на­ют
по форме кле­вер­ный лист и пе­ре­но­сят ами­но­кис­ло­ты в био­син­те­зе
белка. Син­те­зи­ру­ют­ся они на ДНК в опре­де­лен­ных участ­ках, ко­то­рые
видны под мик­ро­ско­пом в виде яд­ры­шек.

По­это­му,
сна­ча­ла на ДНК по прин­ци­пу ком­пле­мен­тар­но­сти опре­де­ля­ем уча­сток
тРНК (так же как мы это де­ла­ли при опре­де­ле­нии иРНК).

Затем
на­хо­дим тот три­плет, ко­то­рый яв­ля­ет­ся цен­траль­ным, имен­но его по
прин­ци­пу ком­пле­мен­тар­но­сти пе­ре­во­дим в иРНК и толь­ко те­перь по таб­ли­це
ге­не­ти­че­ско­го кода на­хо­дим ами­но­кис­ло­ту.

9. В про­цес­се транс­ля­ции участ­во­ва­ло 30 мо­ле­кул
т-РНК. Опре­де­ли­те число ами­но­кис­лот, вхо­дя­щих в со­став син­те­зи­ру­е­мо­го
белка, а также число три­пле­тов и нук­лео­ти­дов в гене, ко­то­рый ко­ди­ру­ет
этот белок.

ответ1) Одна т-РНК транс­пор­ти­ру­ет одну ами­но­кис­ло­ту. Так
как в син­те­зе белка участ­во­ва­ло 30 т-РНК, белок со­сто­ит из 30 ами­но­кис­лот.

2)
Одну ами­но­кис­ло­ту ко­ди­ру­ет три­плет нук­лео­ти­дов, зна­чит, 30 ами­но­кис­лот
ко­ди­ру­ет 30 три­пле­тов.

3)
Три­плет со­сто­ит из 3 нук­лео­ти­дов, зна­чит ко­ли­че­ство нук­лео­ти­дов в
гене, ко­ди­ру­ю­щем белок из 30 ами­но­кис­лот, равно 30х3=90.

10.В био­син­те­зе по­ли­пеп­ти­да участ­ву­ют мо­ле­ку­лы
т-РНК с ан­ти­ко­до­на­ми УГА, АУГ, АГУ, ГГЦ, ААУ. Опре­де­ли­те нук­лео­тид­ную
по­сле­до­ва­тель­ность участ­ка каж­дой цепи мо­ле­ку­лы ДНК, ко­то­рый несет
ин­фор­ма­цию о син­те­зи­ру­е­мом по­ли­пеп­ти­де, и число нук­лео­ти­дов, со­дер­жа­щих
аде­нин (А), гу­а­нин (Г), тимин (Т), ци­то­зин (Ц) в двух­це­по­чеч­ной мо­ле­ку­ле
ДНК. Ответ по­яс­ни­те.

1) и-РНК: АЦУ – УАЦ – УЦА – ЦЦГ – УУА (по прин­ци­пу
ком­пле­мен­тар­но­сти).

2) ДНК:
1-ая цепь: ТГА – АТГ – АГТ – ГГЦ – ААТ

2-ая цепь: АЦТ – ТАЦ –ТЦА –ЦЦГ —
ТТА

3) ко­ли­че­ство
нук­лео­ти­дов: А — 9 (30%), Т — 9 (30%),

так как А=Т; Г — 6 (20%),
Ц — 6 (20%), так как Г=Ц.

11.В био­син­те­зе белка участ­во­ва­ли т-РНК с ан­ти­ко­до­на­ми:
УУА, ГГЦ, ЦГЦ, АУУ, ЦГУ. Опре­де­ли­те нук­лео­тид­ную по­сле­до­ва­тель­ность
участ­ка каж­дой цепи мо­ле­ку­лы ДНК, ко­то­рый несет ин­фор­ма­цию о син­те­зи­ру­е­мом
по­ли­пеп­ти­де, и число нук­лео­ти­дов, со­дер­жа­щих аде­нин, гу­а­нин,
тимин, ци­то­зин в двух­це­по­чеч­ной мо­ле­ку­ле ДНК.

1) Ан­ти­ко­до­ны т-РНК ком­пле­мен­тар­ны ко­до­нам
и-РНК, а по­сле­до­ва­тель­ность нук­лео­ти­дов и-РНК ком­пле­мен­тар­на одной
из цепей ДНК.

2) т-РНК:
УУА, ГГЦ, ЦГЦ, АУУ, ЦГУ

и-РНК: ААУ-ЦЦГ-ГЦГ-УАА-ГЦА

1 цепь ДНК: ТТА-ГГЦ-ЦГЦ-АТТ-ЦГТ

2 цепь ДНК: ААТ-ЦЦГ-ГЦГ-ТАА-ГЦА.

3) В мо­ле­ку­ле
ДНК А=Т=7, число Г=Ц=8.

12.
В про­бир­ку по­ме­сти­ли ри­бо­со­мы из раз­ных кле­ток, весь набор ами­но­кис­лот
и оди­на­ко­вые мо­ле­ку­лы и-РНК и т-РНК, со­зда­ли все усло­вия для син­те­за
белка. По­че­му в про­бир­ке будет син­те­зи­ро­вать­ся один вид белка на раз­ных
ри­бо­со­мах?

1) Пер­вич­ная струк­ту­ра белка опре­де­ля­ет­ся
по­сле­до­ва­тель­но­стью ами­но­кис­лот, за­шиф­ро­ван­ных на участ­ке мо­ле­ку­лы
ДНК. ДНК яв­ля­ет­ся мат­ри­цей для мо­ле­ку­лы и-РНК.

2) Мат­ри­цей
для син­те­за белка яв­ля­ет­ся мо­ле­ку­ла и-РНК, а они в про­бир­ке оди­на­ко­вые.

3) К месту
син­те­за белка т-РНК транс­пор­ти­ру­ют ами­но­кис­ло­ты в со­от­вет­ствии с
ко­до­на­ми и-РНК.

13.
Опре­де­ли­те:по­сле­до­ва­тель­ность нук­лео­ти­дов на и-РНК, ан­ти­ко­до­ны
со­от­вет­ству­ю­щих т-РНК и ами­но­кис­лот­ную по­сле­до­ва­тель­ность со­от­вет­ству­ю­ще­го
фраг­мен­та мо­ле­ку­лы белка (ис­поль­зуя таб­ли­цу ге­не­ти­че­ско­го кода),

если фраг­мент
цепи ДНК имеет сле­ду­ю­щую по­сле­до­ва­тель­ность нук­лео­ти­дов: ГТГ­ТАТГ­ГА­АГТ.

1) По прин­ци­пу
ком­пле­мен­тар­но­сти на ос­но­ве ДНК на­хо­дим иРНК: ЦАЦ-АУА-ЦЦУ-УЦА —
и-РНК.

2) По прин­ци­пу
ком­пле­мен­тар­но­сти на ос­но­ве иРНК на­хо­дим три­пле­ты тРНК: ГУГ; УАУ;
ГГА; АГУ — ан­ти­ко­до­ны т-РНК.

3) С по­мо­щью
таб­ли­цы ге­не­ти­че­ско­го кода на ос­но­ве иРНК (ЦАЦ-АУА-ЦЦУ-УЦА) на­хо­дим
по­сле­до­ва­тель­ность ами­но­кис­лот. Ами­но­кис­ло­ты: Гис-иле-про-сер

14. Фраг­мент цепи ДНК имеет сле­ду­ю­щую по­сле­до­ва­тель­ность
нук­лео­ти­дов: ТТА­ЦАГГ­ТТ­ТАТ. Опре­де­ли­те по­сле­до­ва­тель­ность нук­лео­ти­дов
на иРНК, ан­ти­ко­до­ны со­от­вет­ству­ю­щих тРНК и ами­но­кис­лот­ную по­сле­до­ва­тель­ность
со­от­вет­ству­ю­ще­го фраг­мен­та мо­ле­ку­лы белка, ис­поль­зуя таб­ли­цу ге­не­ти­че­ско­го
кода.

1) ДНК ТТА-ЦАГ-ГТТ-ТАТ

иРНК ААУ-ГУЦ-ЦАА-АУА.

2) Ан­ти­ко­до­ны
тРНК УУА, ЦАГ, ГУУ, УАУ.

3) По­сле­до­ва­тель­ность
ами­но­кис­лот: асн-вал-глн-иле.

15. Белок со­сто­ит из 100 ами­но­кис­лот. Уста­но­ви­те,
во сколь­ко раз мо­ле­ку­ляр­ная масса участ­ка гена, ко­ди­ру­ю­ще­го дан­ный
белок, пре­вы­ша­ет мо­ле­ку­ляр­ную массу белка, если сред­няя мо­ле­ку­ляр­ная
масса ами­но­кис­ло­ты – 110, а нук­лео­ти­да — 300. Ответ по­яс­ни­те.

Эле­мен­ты от­ве­та:

1) ге­не­ти­че­ский код три­пле­тен,
сле­до­ва­тель­но, белок, со­сто­я­щий из 100 ами­но­кис­лот, ко­ди­ру­ют 300
нук­лео­ти­дов;

2) мо­ле­ку­ляр­ная масса белка
100 х 110 = 11000; мо­ле­ку­ляр­ная масса гена 300 х 300 = 90000;

3) уча­сток ДНК тя­же­лее, чем ко­ди­ру­е­мый
им белок, в 8 раз (90 000/11 000).

16. В про­цес­се транс­ля­ции участ­во­ва­ло 30 мо­ле­кул
тРНК. Опре­де­ли­те число ами­но­кис­лот, вхо­дя­щих в со­став син­те­зи­ру­е­мо­го
белка, а также число три­пле­тов и нук­лео­ти­дов в гене, ко­то­рый ко­ди­ру­ет
этот белок.

По­яс­не­ние.

1)
одна тРНК транс­пор­ти­ру­ет одну ами­но­кис­ло­ту, сле­до­ва­тель­но, 30 тРНК
со­от­вет­ству­ют 30 ами­но­кис­ло­там, и белок со­сто­ит из 30 ами­но­кис­лот;

2)
одну ами­но­кис­ло­ту ко­ди­ру­ет три­плет нук­лео­ти­дов, зна­чит, 30 ами­но­кис­лот,
ко­ди­ру­ют 30 три­пле­тов;

3)
ко­ли­че­ство нук­лео­ти­дов в гене, ко­ди­ру­ю­щем белок из 30 ами­но­кис­лот,
30 · 3 = 90.

17. Из­вест­но, что все виды РНК син­те­зи­ру­ют­ся на
ДНК-мат­ри­це. Фраг­мент мо­ле­ку­лы ДНК, на ко­то­ром син­те­зи­ру­ет­ся уча­сток
цен­траль­ной петли тРНК, имеет сле­ду­ю­щую по­сле­до­ва­тель­ность нук­лео­ти­дов
АТА­ГЦТ­ГА­АЦГ­ГАЦТ. Уста­но­ви­те нук­лео­тид­ную по­сле­до­ва­тель­ность
участ­ка тРНК, ко­то­рый син­те­зи­ру­ет­ся на дан­ном фраг­мен­те, и ами­но­кис­ло­ту,
ко­то­рую будет пе­ре­но­сить эта тРНК в про­цес­се био­син­те­за белка, если
тре­тий три­плет со­от­вет­ству­ет ан­ти­ко­до­ну тРНК. Ответ по­яс­ни­те. Для
ре­ше­ния за­да­чи ис­поль­зуй­те таб­ли­цу ге­не­ти­че­ско­го кода.

По­яс­не­ние.

1) нук­лео­тид­ная по­сле­до­ва­тель­ность участ­ка тРНК УА­УЦ­ГА­ЦУ­У­ГЦ­ЦУ­ГА;

2) нук­лео­тид­ная по­сле­до­ва­тель­ность ан­ти­ко­до­на ЦУУ (тре­тий
три­плет) со­от­вет­ству­ет ко­до­ну на иРНК ГАА;

3) по таб­ли­це ге­не­ти­че­ско­го кода этому ко­до­ну со­от­вет­ству­ет
ами­но­кис­ло­та ГЛУ, ко­то­рую будет пе­ре­но­сить дан­ная тРНК.

 При­ме­ча­ние.

В дан­ном типе за­да­ний клю­че­вы­ми сло­ва­ми яв­ля­ют­ся: «все
виды РНК син­те­зи­ру­ют­ся на ДНК-мат­ри­це».

Т. е. нам не­об­хо­ди­мо найти имен­но тРНК — мо­ле­ку­лы, со­сто­я­щие
из 70—90 нук­лео­ти­дов, ко­то­рые свер­ну­ты опре­де­лен­ным об­ра­зом и на­по­ми­на­ют
по форме кле­вер­ный лист и пе­ре­но­сят ами­но­кис­ло­ты в био­син­те­зе
белка. Син­те­зи­ру­ют­ся они на ДНК в опре­де­лен­ных участ­ках, ко­то­рые
видны под мик­ро­ско­пом в виде яд­ры­шек.

По­это­му, сна­ча­ла на ДНК по прин­ци­пу ком­пле­мен­тар­но­сти
опре­де­ля­ем уча­сток тРНК (так же как мы это де­ла­ли при опре­де­ле­нии
иРНК).

Затем на­хо­дим тот три­плет, ко­то­рый яв­ля­ет­ся цен­траль­ным,
имен­но его по прин­ци­пу ком­пле­мен­тар­но­сти пе­ре­во­дим в иРНК и толь­ко
те­перь по таб­ли­це ге­не­ти­че­ско­го кода на­хо­дим ами­но­кис­ло­ту.

18.Уча­сток
мо­ле­ку­лы ДНК имеет сле­ду­ю­щий со­став: — Г-А-Т-Г-А-А-Т-А-Г-Т-Г-Ц-Т-Т-Ц. Пе­ре­чис­ли­те
не менее 3 по­след­ствий, к ко­то­рым может при­ве­сти слу­чай­ная за­ме­на
седь­мо­го нук­лео­ти­да ти­ми­на на ци­то­зин (Ц).

По­яс­не­ние.

1) про­изой­дет ген­ная му­та­ция — из­ме­нит­ся кодон тре­тьей
ами­но­кис­ло­ты;

2) в белке может про­изой­ти за­ме­на одной ами­но­кис­ло­ты на
дру­гую, в ре­зуль­та­те из­ме­нит­ся пер­вич­ная струк­ту­ра белка;

3) могут из­ме­нить­ся все осталь­ные струк­ту­ры белка, что по­вле­чет
за собой по­яв­ле­ние у ор­га­низ­ма но­во­го при­зна­ка.

19. Фраг­мент цепи ДНК имеет по­сле­до­ва­тель­ность нук­лео­ти­дов
ГТГ­ТАТГ­ГА­АГТ. Опре­де­ли­те по­сле­до­ва­тель­ность нук­лео­ти­дов на иРНК,
ан­ти­ко­до­ны со­от­вет­ству­ю­щих тРНК и по­сле­до­ва­тель­ность ами­но­кис­лот
во фраг­мен­те мо­ле­ку­лы белка, ис­поль­зуя таб­ли­цу ге­не­ти­че­ско­го
кода.

По­яс­не­ние.

1) по­сле­до­ва­тель­ность нук­лео­ти­дов на иРНК: ЦА­ЦА­У­АЦ­ЦУ­У­ЦА;

2) ан­ти­ко­до­ны мо­ле­кул тРНК: ГУГ, УАУ, ГГА, АГУ;

3) по­сле­до­ва­тель­ность ами­но­кис­лот в мо­ле­ку­ле белка:
гис-иле-про-сер.

20. Фраг­мент ри­бо­сом­но­го гена имеет по­сле­до­ва­тель­ность
АТТ­ГЦЦ­ГАТ­ТАЦ­ЦАА­АГ­ТАЦ­ЦА­АТ. Ка­ко­ва будет по­сле­до­ва­тель­ность РНК,
ко­ди­ру­е­мая этим участ­ком? К ка­ко­му клас­су РНК она будет от­но­сить­ся?
Ка­ко­ва будет её функ­ция?

 По­яс­не­ние.

  1. По­сле­до­ва­тель­ность РНК — УА­АЦГ­Г­ЦУА­А­УГ­ГУ­У­У­ЦА­УГ­ГУ­УА.

     2. В ри­бо­со­ме на­хо­дит­ся рРНК, об­ра­зу­ю­ща­я­ся
в про­цес­се тран­скрип­ции с дан­но­го участ­ка ДНК.

        3. Она участ­ву­ет в син­те­зе белка, свя­зы­ва­ет
иРНК с ри­бо­со­мой.

21. Фраг­мент ри­бо­сом­но­го гена имеет по­сле­до­ва­тель­ность
ЦЦЦ­ТАТГ­ТАТ­ТАЦГ­ГА­А­ГАГ­Г­ЦАТТ. Ка­ко­ва будет по­сле­до­ва­тель­ность РНК,
ко­ди­ру­е­мая этим участ­ком? К ка­ко­му клас­су РНК она будет от­но­сить­ся?
Ка­ко­ва будет её функ­ция?

По­яс­не­ние.

1. По­сле­до­ва­тель­ность РНК — ГГ­ГАУ­А­ЦА­УА­А­У­ГЦ­ЦУ­У­ЦУЦЦ­ГУАА.

    2. В ри­бо­со­ме на­хо­дит­ся рРНК, об­ра­зу­ю­ща­я­ся
в про­цес­се тран­скрип­ции с дан­но­го участ­ка ДНК.

       3. Она участ­ву­ет в син­те­зе белка, свя­зы­ва­ет
иРНК с ри­бо­со­мой.

22.
Даны ан­ти­ко­до­ны т-РНК. Ис­поль­зуя таб­ли­цу ге­не­ти­че­ско­го кода, опре­де­ли­те
по­сле­до­ва­тель­ность ами­но­кис­лот во фраг­мен­те мо­ле­ку­лы белка, ко­до­ны
и-РНК и три­пле­ты во фраг­мен­те гена, ко­ди­ру­ю­ще­го этот белок. Ан­ти­ко­до­ны
т-РНК:

ГАА,
ГЦА, ААА, АЦЦ.

По­яс­не­ние.

1) Ко­до­ны и-РНК: ЦУУ-ЦГУ-УУУ-УГГ (опре­де­ля­ем по прин­ци­пу
ком­пле­мен­тар­но­сти).

2) Ами­но­кис­ло­ты: лей-арг-фен-три (опре­де­ля­ем с по­мо­щью
таб­ли­цы ге­не­ти­че­ско­го кода).

3) Фраг­мент гена: ГАА-ГЦА-ААА-АЦЦ (опре­де­ля­ем по прин­ци­пу
ком­пле­мен­тар­но­сти на ос­но­ве иРНК).

23. Из­вест­но, что все виды РНК син­те­зи­ру­ют­ся на
ДНК-мат­ри­це. Фраг­мент цепи ДНК, на ко­то­рой син­те­зи­ру­ет­ся уча­сток цен­траль­ной
петли тРНК, имеет сле­ду­ю­щую по­сле­до­ва­тель­ность нук­лео­ти­дов: ТЦЦ­Г­ЦА­ТАЦ­ГА­ТАГГ.
Уста­но­ви­те нук­лео­тид­ную по­сле­до­ва­тель­ность участ­ка тРНК, ко­то­рый
син­те­зи­ру­ет­ся на дан­ном фраг­мен­те, и ами­но­кис­ло­ту, ко­то­рую будет
пе­ре­но­сить эта тРНК в про­цес­се био­син­те­за белка, если тре­тий три­плет
яв­ля­ет­ся ан­ти­ко­до­ном тРНК. Ответ по­яс­ни­те. Для ре­ше­ния за­да­ния ис­поль­зуй­те
таб­ли­цу ге­не­ти­че­ско­го кода.

По­яс­не­ние.

1) Син­те­зи­ру­е­мая тРНК — АГ­ГЦ­ГУ­А­У­Г­ЦУ­А­УЦЦ (по прин­ци­пу
ком­пле­мен­тар­но­сти на ос­но­ве ука­зан­ной цепи ДНК)

2) Так как ан­ти­ко­дон тРНК — тре­тий три­плет — АУГ по усло­вию,
то кодон на иРНК — УАЦ

3) Поль­зу­ясь таб­ли­цей ге­не­ти­че­ско­го кода опре­де­ля­ем,
что кодон на иРНК — УАЦ — ко­ди­ру­ет ами­но­кис­ло­ту ТИР

24.
И-РНК со­сто­ит из 156 нук­лео­ти­дов. Опре­де­ли­те число ами­но­кис­лот, вхо­дя­щих
в ко­ди­ру­е­мый ею белок, число мо­ле­кул т-РНК, участ­ву­ю­щих в про­цес­се
био­син­те­за этого белка, и ко­ли­че­ство три­пле­тов в гене, ко­ди­ру­ю­щем
пер­вич­ную струк­ту­ру белка. Объ­яс­ни­те по­лу­чен­ные ре­зуль­та­ты.

По­яс­не­ние.

1. Белок со­дер­жит 52 ами­но­кис­ло­ты, т. к. одну ами­но­кис­ло­ту
ко­ди­ру­ет один три­плет (156:3).

2. Т-РНК транс­пор­ти­ру­ет к месту син­те­за белка одну ами­но­кис­ло­ту,
сле­до­ва­тель­но, всего в син­те­зе участ­ву­ют 52 т-РНК.

3. В гене пер­вич­ную струк­ту­ру белка ко­ди­ру­ют 52 три­пле­та,
так как каж­дая ами­но­кис­ло­та ко­ди­ру­ет­ся одним три­пле­том

25.
В ре­зуль­та­те му­та­ции во фраг­мен­те мо­ле­ку­лы белка ами­но­кис­ло­та
трео­нин (тре) за­ме­ни­лась на глу­та­мин (глн). Опре­де­ли­те ами­но­кис­лот­ный
со­став фраг­мен­та мо­ле­ку­лы нор­маль­но­го и му­ти­ро­ван­но­го белка и
фраг­мент му­ти­ро­ван­ной иРНК, если в норме иРНК имеет по­сле­до­ва­тель­ность:
ГУ­ЦА­ЦА­ГЦ­ГАУ­ЦА­АУ. Ответ по­яс­ни­те. Для ре­ше­ния за­да­ния ис­поль­зуй­те
таб­ли­цу ге­не­ти­че­ско­го кода.

По­яс­не­ние.

1) иРНК ГУЦ−АЦА-ГЦГ — АУЦ — ААУ

нор­маль­ный
белок вал тре ала иле асн

Опре­де­ля­ем по­сле­до­ва­тель­ность ами­но­кис­лот с по­мо­щью
таб­ли­цы ге­не­ти­че­ско­го кода.

2) После му­та­ции фраг­мент мо­ле­ку­лы белка будет иметь со­став
вал-глн-ала-иле-асн.

3) Глу­та­мин ко­ди­ру­ет­ся двумя ко­до­на­ми ЦАА и ЦАГ,

сле­до­ва­тель­но,
му­ти­ро­ван­ная иРНК будет ГУЦ−ЦАА−ГЦГ−АУЦ−ААУ или ГУЦ−ЦАГ−ГЦГ−АУЦ−ААУ.

До­пол­не­ние.

Ско­рее всего про­изо­шла му­та­ция — по­во­рот нук­лео­ти­дов на
180°, т. е. А по­ме­ня­лись с Ц — три­плет АЦА пре­вра­тил­ся в ЦАА и тогда

му­ти­ро­ван­ная
иРНК будет ГУЦ−ЦАА−ГЦГ−АУЦ−АА

26.
Из­вест­но, что все виды РНК син­те­зи­ру­ют­ся на ДНК-мат­ри­це. Фраг­мент
цепи ДНК, на ко­то­рой син­те­зи­ру­ет­ся уча­сток цен­траль­ной петли тРНК,
имеет сле­ду­ю­щую по­сле­до­ва­тель­ность нук­лео­ти­дов: АЦГГ­ТА­АТТ­ГЦ­ТАТЦ.
Уста­но­ви­те нук­лео­тид­ную по­сле­до­ва­тель­ность участ­ка тРНК, ко­то­рый
син­те­зи­ру­ет­ся на дан­ном фраг­мен­те, и ами­но­кис­ло­ту, ко­то­рую будет
пе­ре­но­сить эта тРНК в про­цес­се био­син­те­за белка, если тре­тий три­плет
со­от­вет­ству­ет ан­ти­ко­до­ну тРНК. Ответ по­яс­ни­те. Для ре­ше­ния за­да­ния
ис­поль­зуй­те таб­ли­цу ге­не­ти­че­ско­го кода.

 По­яс­не­ние.

1) Син­те­зи­ру­е­мая тРНК — УГЦ-ЦАУ-УАА-ЦГА-УАГ (по прин­ци­пу
ком­пле­мен­тар­но­сти на ос­но­ве ука­зан­ной цепи ДНК)

2) Так как ан­ти­ко­дон тРНК — тре­тий три­плет — УАА по усло­вию,
то кодон на иРНК по прин­ци­пу ком­пле­мен­тар­но­сти — АУУ

3) Поль­зу­ясь таб­ли­цей ге­не­ти­че­ско­го кода опре­де­ля­ем, что
кодон на иРНК — АУУ — ко­ди­ру­ет ами­но­кис­ло­ту иле

Задачи по биосинтезу белка

1 вариант

Решите задачи:

Первое основание	Второе основание	Третье основание
У	Ц	А	Г
У	Фен Фен Лей Лей	Сер Сер Сер Сер	Тир Тир — —	Цис Цис — Три	У Ц А Г
Ц	Лей Лей Лей Лей	Про Про Про Про	Гис Гис Глн Глн	Apr Apr Apr Apr	У Ц А Г
А	Иле Иле Иле Мет	Тре Тре Тре Тре	Асн Асн Лиз Лиз	Сер Сер Apr Apr	У Ц А Г
Г	Вал Вал Вал Вал	Ала Ала Ала Ала	Асп Асп Глу Глу	Гли Гли Гли Гли	У Ц А Г

Генетический код (и РНК)

Правила пользования таблицей

Первый нуклеотид в триплете берется из левого вертикального ряда, второй — из верхнего горизонтального ряда и третий — из правого вертикального. Там, где пересекутся линии, идущие от всех трёх нуклеотидов, и находится искомая аминокислота.

Задача № 1.

Фрагмент цепи иРНК имеет последовательность нуклеотидов: ЦЦЦАЦЦГЦАГУА. Определите последовательность нуклеотидов на ДНК, антикодоны тРНК и последовательность аминокислот во фрагменте молекулы белка, используя таблицу генетического кода.

Задача № 2. Фрагмент цепи ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов: ТАЦЦЦТЦАЦТТГ. Определите последовательность нуклеотидов на иРНК, антикодоны соответствующих тРНК и аминокислотную последовательность соответствующего фрагмента молекулы белка, используя таблицу генетического кода.

Задача № 3

Последовательность нуклеотидов фрагмента цепи ДНК  ААТГЦАГГТЦАЦТЦА. Определите последовательность нуклеотидов в и-РНК, аминокислот в полипептидной цепи. Что произойдет  в полипептиде, если в результате мутации  во фрагменте гена выпадет второй триплет нуклеотидов? Используйте таблицу гент.кода

Задача № 4. Внимательно прочитайте предложенный текст «Нуклеиновые кислоты» и найдите в нем предложения, в которых содержатся биологические ошибки. Запишите сначала номера этих предложений, а затем сформулируйте их правильно.

НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ

1. Нуклеиновые кислоты, как и белки, являются полимерами. 2. Мономерами нуклеиновых кислот служат аминокислоты. 3. В состав нуклеиновых кислот входит четыре аминокислоты: аденин, гуанин, тимин, цитозин. 4. В клетках содержатся нуклеиновые кислоты двух видов ДНК и АТФ. 5. ДНК обеспечивает хранение и передачу наследственной информации от материнской клетке к дочерней. 6. В 1953 году было установлено, что молекула ДНК состоит из двух спирально закрученных цепей.

2 вариант

Решите задачи:

Первое основание	Второе основание	Третье основание
У	Ц	А	Г
У	Фен Фен Лей Лей	Сер Сер Сер Сер	Тир Тир — —	Цис Цис — Три	У Ц А Г
Ц	Лей Лей Лей Лей	Про Про Про Про	Гис Гис Глн Глн	Apr Apr Apr Apr	У Ц А Г
А	Иле Иле Иле Мет	Тре Тре Тре Тре	Асн Асн Лиз Лиз	Сер Сер Apr Apr	У Ц А Г
Г	Вал Вал Вал Вал	Ала Ала Ала Ала	Асп Асп Глу Глу	Гли Гли Гли Гли	У Ц А Г

Генетический код (и РНК)

Правила пользования таблицей

Первый нуклеотид в триплете берется из левого вертикального ряда, второй — из верхнего горизонтального ряда и третий — из правого вертикального. Там, где пересекутся линии, идущие от всех трёх нуклеотидов, и находится искомая аминокислота.

Задача 1. 

Фрагмент цепи иРНК имеет следующую последовательность нуклеотидов: ЦУАЦААГГЦУАУ. Определите последовательность нуклеотидов на ДНК, антикодоны соответствующих тРНК и аминокислотную последовательность соответствующего фрагмента молекулы белка, используя таблицу генетического кода.

Задача 2. 

Фрагмент цепи ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов: ГТГТТТГАГЦАТ. Определите последовательность нуклеотидов на иРНК, антикодоны тРНК и последовательность аминокислот во фрагменте молекулы белка, используя таблицу генетического кода.

Задача № 3.

Участок одной из цепей молекулы ДНК содержит 300  нуклеотидов с Аденином, 100 нуклеотидов с тимином, 150 нуклеотидов с гуанином, и 200 с цитозином. Какое число нуклеотидов с А, Т, Г, Ц содержатся в двухцепочечной молекуле ДНК? Сколько аминокислот должен содержать белок , кодируемый этим участком молекулы ДНК,Ответ поясните.

Задача № 4.

Какова роль нуклеиновых кислот в биосинтезе белка?

ОТВЕТЫ:

Вариант 1.

1. Схема решения задачи включает:

1) последовательность на ДНК: ГГГТГГЦГТЦАТ;

2) антикодоны молекул тРНК: ПТ, УГГ, ЦГУ, ЦАУ;

3) последовательность аминокислот: про-тре-ала-вал.

2. Схема решения задачи включает:

1) последовательность на иРНК: АУГГГАГУГААЦ;

2) антикодоны молекул тРНК: УАЦ, ЦЦУ, ЦАЦ, УУГ;

3) аминокислотная последовательность: мет-гли-вал-асн.

Задача 3.

1. последовательность нуклеотидов и-РНК  УУАЦГУЦЦАГУГАГУ
2. аминокислоты: лей-арг-про-вал-сер
3. При выпадении второго аминокислота арг не будет входить в состав белка и изменится структура белка

Задача 4.

Ответ:

Содержание верного ответа и указания к оцениванию (допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла)	Баллы
Элементы ответа: 1) 2 – Мономерами нуклеиновых кислот служат нуклеотиды. 2) 3 – В состав нуклеиновых кислот входит пять нуклеотидов: аденин, гуанин, тимин, цитозин, урацил. 3) 4 – В клетках содержатся нуклеиновые кислоты двух видов – ДНК и РНК.
В ответе указаны и исправлены все три ошибки.	3
В ответе указаны и исправлены 2 ошибки, ИЛИ указаны 3 ошибки, но исправлены только 2 из них.	2
В ответе указана и исправлена 1 ошибка, ИЛИ указаны 2 – 3 ошибки, но исправлена 1 из них.	1
Ошибки не указаны, ИЛИ указаны 1 – 3 ошибки, но не исправлена ни одна из них.	0
Ответ неправильный или отсутствует	0
Максимальный балл	3

Вариант 2

1. Схема решения задачи включает:

1) последовательность на ДНК: ГАТГТТЦЦГАТА;

2) антикодоны четырех молекул тРНК: ГАУ, ГУУ, ЦЦГ, АУА;

3) аминокислотная последовательность: лей-глн-гли-тир.

2. Схема решения задачи:

1) последовательность на иРНК: ЦАЦАААЦУЦГУА;

2) антикодоны молекул тРНК: ГУГ, УУУ, ГАГ, ЦАУ;

3) последовательность аминокислот: гис-лиз-лей-вап

Задача 3.

1.согласно принципу комплементарности  во второй цепи ДНК: А=100, Т=300, г=200, Ц=150, а в двух цепях ДНК: А=400, Т=600, Г-400, Ц= 300

2.информацию о белке несет одна из цепей ДНК, число нуклеотидов в одной цепи равно А+Т+Г+Ц =300+ 100+150+200= 750

3. одну аминокислоту кодирует 3 нуклеотида, значит, 750:3=250 аминокислот.

Задача 4. . Какова роль нуклеиновых кислот в биосинтезе белка?

1) в ДНК  хранится информация о первичной структуре белка

2) с ДНК информация переписывается на и-РНК, которая служит матрицей для биосинтеза белка.

3) т-РНК присоединяет аминокислоты и доставляют к рибосомам

И транскрипция, и трансляция относятся к матричным биосинтезам. Матричным биосинтезом называется синтез
биополимеров (нуклеиновых кислот, белков) на матрице — нуклеиновой кислоте ДНК или РНК. Процессы матричного биосинтеза относятся к пластическому обмену: клетка расходует энергию АТФ.

Матричный синтез можно представить как создание копии исходной информации на несколько другом или новом
«генетическом языке». Скоро вы все поймете — мы научимся достраивать по одной цепи ДНК другую, переводить РНК в ДНК
и наоборот, синтезировать белок с иРНК на рибосоме. В данной статье вас ждут подробные примеры решения задач, генетический словарик пригодится — перерисуйте его себе

Возьмем 3 абстрактных нуклеотида ДНК (триплет) — АТЦ. На иРНК этим нуклеотидам будут соответствовать — УАГ (кодон иРНК).
тРНК, комплементарная иРНК, будет иметь запись — АУЦ (антикодон тРНК). Три нуклеотида в зависимости от своего расположения
будут называться по-разному: триплет, кодон и антикодон. Обратите на это особое внимание.

Репликация ДНК — удвоение, дупликация (лат. replicatio — возобновление, лат. duplicatio — удвоение)

Процесс синтеза дочерней молекулы ДНК по матрице родительской ДНК. Нуклеотиды достраивает фермент ДНК-полимераза по
принципу комплементарности. Переводя действия данного фермента на наш язык, он следует следующему правилу: А (аденин) переводит в Т (тимин), Г (гуанин) — в Ц (цитозин).

Удвоение ДНК происходит в синтетическом периоде интерфазы. При этом общее число хромосом не меняется, однако каждая из них
содержит к началу деления две молекулы ДНК: это необходимо для равномерного распределения генетического материала между
дочерними клетками.

Транскрипция (лат. transcriptio — переписывание)

Транскрипция представляет собой синтез информационной РНК (иРНК) по матрице ДНК. Несомненно, транскрипция происходит
в соответствии с принципом комплементарности азотистых оснований: А — У, Т — А, Г — Ц, Ц — Г (загляните в «генетический словарик»
выше).

До начала непосредственно транскрипции происходит подготовительный этап: фермент РНК-полимераза узнает особый участок молекулы ДНК — промотор и связывается с ним. После связывания с промотором происходит раскручивание молекулы ДНК, состоящей из двух
цепей: транскрибируемой и смысловой. В процессе транскрипции принимает участие только транскрибируемая цепь ДНК.

Транскрипция осуществляется в несколько этапов:

• Инициация (лат. injicere — вызывать)

Образуется несколько начальных кодонов иРНК.

• Элонгация (лат. elongare — удлинять)

Нити ДНК последовательно расплетаются, освобождая место для передвигающейся РНК-полимеразы. Молекула иРНК
быстро растет.

• Терминация (лат. terminalis — заключительный)

Достигая особого участка цепи ДНК — терминатора, РНК-полимераза получает сигнал к прекращению синтеза иРНК. Транскрипция завершается. Синтезированная иРНК направляется из ядра в цитоплазму.

Трансляция (от лат. translatio — перенос, перемещение)

Куда же отправляется новосинтезированная иРНК в процессе транскрипции? На следующую ступень — в процесс трансляции.
Он заключается в синтезе белка на рибосоме по матрице иРНК. Последовательность кодонов иРНК переводится в последовательность
аминокислот.

Перед процессом трансляции происходит подготовительный этап, на котором аминокислоты присоединяются к соответствующим молекулам тРНК. Трансляцию можно разделить на несколько стадий:

• Инициация

Информационная РНК (иРНК, синоним — мРНК (матричная РНК)) присоединяется к рибосоме, состоящей из двух субъединиц.
Замечу, что вне процесса трансляции субъединицы рибосом находятся в разобранном состоянии.

Первый кодон иРНК, старт-кодон, АУГ оказывается в центре рибосомы, после чего тРНК приносит аминокислоту,
соответствующую кодону АУГ — метионин.

• Элонгация

Рибосома делает шаг, и иРНК продвигается на один кодон: такое в фазу элонгации происходит десятки тысяч раз.
Молекулы тРНК приносят новые аминокислоты, соответствующие кодонам иРНК. Аминокислоты соединяются друг с другом: между ними образуются пептидные связи, молекула белка растет.

Доставка нужных аминокислот осуществляется благодаря точному соответствию 3 нуклеотидов (кодона) иРНК 3 нуклеотидам (антикодону) тРНК. Язык перевода между иРНК и тРНК выглядит как: А (аденин) — У (урацил), Г (гуанин) — Ц (цитозин).
В основе этого также лежит принцип комплементарности.



Движение рибосомы вдоль молекулы иРНК называется транслокация. Нередко в клетке множество рибосом садятся на одну молекулу
иРНК одновременно — образующаяся при этом структура называется полирибосома (полисома). В результате происходит одновременный синтез множества одинаковых белков.



• Терминация

Синтез белка — полипептидной цепи из аминокислот — в определенный момент завершатся. Сигналом к этому служит попадание
в центр рибосомы одного из так называемых стоп-кодонов: УАГ, УГА, УАА. Они относятся к нонсенс-кодонам (бессмысленным), которые не кодируют ни одну аминокислоту. Их функция — завершить синтез белка.

Существует специальная таблица для перевода кодонов иРНК в аминокислоты. Пользоваться ей очень просто, если вы запомните, что
кодон состоит из 3 нуклеотидов. Первый нуклеотид берется из левого вертикального столбика, второй — из верхнего горизонтального,
третий — из правого вертикального столбика. На пересечении всех линий, идущих от них, и находится нужная вам аминокислота

Давайте потренируемся: кодону ЦАЦ соответствует аминокислота Гис, кодону ЦАА — Глн. Попробуйте самостоятельно найти
аминокислоты, которые кодируют кодоны ГЦУ, ААА, УАА.

Кодону ГЦУ соответствует аминокислота — Ала, ААА — Лиз. Напротив кодона УАА в таблице вы должны были обнаружить прочерк:
это один из трех нонсенс-кодонов, завершающих синтез белка.

Примеры решения задачи №1

Без практики теория мертва, так что скорее решим задачи! В первых двух задачах будем пользоваться таблицей генетического кода (по иРНК),
приведенной вверху.

«Фрагмент цепи ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов: ЦГА-ТГГ-ТЦЦ-ГАЦ. Определите последовательность нуклеотидов
во второй цепочке ДНК, последовательность нуклеотидов на иРНК, антикодоны
соответствующих тРНК и аминокислотную последовательность соответствующего фрагмента молекулы белка, используя таблицу генетического кода»

Объяснение:

По принципу комплементарности мы нашли вторую цепочку ДНК: ГЦТ-АЦЦ-АГГ-ЦТГ. Мы использовали следующие правила при нахождении второй нити
ДНК: А-Т, Т-А, Г-Ц, Ц-Г.

Вернемся к первой цепочке, и именно от нее пойдем к иРНК: ГЦУ-АЦЦ-АГГ-ЦУГ. Мы использовали следующие правила при переводе ДНК в иРНК:
А-У, Т-А, Г-Ц, Ц-Г.

Зная последовательность нуклеотидов иРНК, легко найдем тРНК: ЦГА, УГГ, УЦЦ, ГАЦ. Мы использовали следующие правила перевода иРНК в тРНК:
А-У, У-А, Г-Ц, Ц-Г. Обратите внимание, что антикодоны тРНК мы разделяем запятыми, в отличие кодонов иРНК. Это связано с тем, что
тРНК представляют собой отдельные молекулы (в виде клеверного листа), а не линейную структуру (как ДНК, иРНК).

Пример решения задачи №2

«Известно, что все виды РНК синтезируются на ДНК-матрице. Фрагмент цепи ДНК, на которой синтезируется участок центральной петли тРНК, имеет
следующую последовательность нуклеотидов: ТАГ-ЦАА-АЦГ-ГЦТ-АЦЦ. Установите нуклеотидную последовательность участка тРНК, который синтезируется
на данном фрагменте, и аминокислоту, которую будет переносить эта тРНК в процессе биосинтеза белка, если третий триплет соответствует антикодону
тРНК»

Обратите свое пристальное внимание на слова «Известно, что все виды РНК синтезируются на ДНК-матрице. Фрагмент цепи ДНК, на которой
синтезируется участок центральной петли тРНК «. Эта фраза кардинально меняет ход решения задачи: мы получаем право напрямую и сразу
синтезировать с ДНК фрагмент тРНК — другой подход здесь будет считаться ошибкой.

Итак, синтезируем напрямую с ДНК фрагмент молекулы тРНК: АУЦ-ГУУ-УГЦ-ЦГА-УГГ. Это не отдельные молекулы тРНК (как было
в предыдущей задаче), поэтому не следует разделять их запятой — мы записываем их линейно через тире.

Третий триплет ДНК — АЦГ соответствует антикодону тРНК — УГЦ. Однако мы пользуемся таблицей генетического кода по иРНК,
так что переведем антикодон тРНК — УГЦ в кодон иРНК — АЦГ. Теперь очевидно, что аминокислота кодируемая АЦГ — Тре.

Пример решения задачи №3

Длина фрагмента молекулы ДНК составляет 150 нуклеотидов. Найдите число триплетов ДНК, кодонов иРНК, антикодонов тРНК и
аминокислот, соответствующих данному фрагменту. Известно, что аденин составляет 20% в данном фрагменте (двухцепочечной
молекуле ДНК), найдите содержание в процентах остальных нуклеотидов.

Один триплет ДНК состоит из 3 нуклеотидов, следовательно, 150 нуклеотидов составляют 50 триплетов ДНК (150 / 3). Каждый триплет ДНК
соответствует одному кодону иРНК, который в свою очередь соответствует одному антикодону тРНК — так что их тоже по 50.

По правилу Чаргаффа: количество аденина = количеству тимина, цитозина = гуанина. Аденина 20%, значит и тимина также 20%.
100% — (20%+20%) = 60% — столько приходится на оставшиеся цитозин и гуанин. Поскольку их процент содержания равен, то
на каждый приходится по 30%.

Теперь мы украсили теорию практикой. Что может быть лучше при изучении новой темы?