Задачи на синтез белка егэ биология 2022

Пройти тестирование по этим заданиям
Вернуться к каталогу заданий

Версия для печати и копирования в MS Word

Пройти тестирование по этим заданиям

23 ноября 2022

В закладки

Обсудить

Жалоба

Задачи на синтез белка

№28 ЕГЭ по биологии.

sintez-b.pdf

Основные типы задач

ПЕРВЫЙ ТИП → Определение смысловой (кодирующей цепи) ДНК
ВТОРОЙ ТИП → Определение кодирующей части начала гена
ТРЕТИЙ ТИП → Определение кодирующей части конца гена
ЧЕТВЁРТЫЙ ТИП → Замена аминокислоты
ПЯТЫЙ ТИП → Работа с вирусной РНК
ШЕСТОЙ ТИП → Определение последовательности иРНК и ДНК по антикодонам тРНК
СЕДЬМОЙ ТИП → Определение последовательности тРНК

Источник: vk.com/biolabege

Задания 27 проверяют умения применять знания по цитологии при решении задач с использованием таблицы генетического кода, определять хромосомный набор клеток гаметофита и спорофита у растений, число хромосом и молекул ДНК в разных фазах деления клетки. От выпускника требуется решать задачи на заданную тему, обосновывать ход решения и объяснять полученные результаты.

Для решения задач по цитологии необходимо очень хорошо понимать биологический смысл всех процессов, протекающих в клетке (метаболизм, деление), последовательность их этапов и фаз. А также знать особенности строения нуклеиновых кислот, их свойства и функции; свойства генетического кода, уметь пользоваться таблицей генетического кода. Ещё очень важно правильно оформлять решение задачи, отвечать на все вопросы и комментировать полученные результаты.

Задания 27 предполагают чёткую структуру ответа и оцениваются максимально в 3 балла при наличии трёх или четырёх элементов. Такие задания содержат закрытый ряд требований («Правильный ответ должен содержать следующие позиции»). Все приведённые в эталоне ответа элементы значимы и не имеют альтернативных вариантов. В листе ответа выпускник должен представить ход решения задачи с комментариями и объяснениями, без которых невозможно получить полный ответ.

Задание с тремя элементами ответа

Содержание верного ответа и указания по оцениванию (правильный ответ должен содержать следующие позиции)	Баллы
Элементы ответа: 1)  2)  3)
Ответ включает в себя все названные выше элементы и не содержит биологических ошибок	3
Ответ включает в себя два из названных выше элементов, которые не содержат биологических ошибок	2
Ответ включает в себя один из названных выше элементов, который не содержит биологических ошибок	1
Ответ неправильный	0
Максимальный балл	3

Задание с четырьмя элементами ответа

• Для решения задач с использованием таблицы генетического кода необходимо помнить следующие правила и принципы:

1. Смысловая и транскрибируемая цепи ДНК антипараллельны.
2. Смысловая цепь начинается с 5´- конца, а транскрибируемая – с 3 ´- конца
3. Кодоны и антикодоны принято писать с 5 ´- конца на 3 ´- конец.
4. В таблице генетического кода кодоны записаны с 5 ´- конца на 3 ´- конец.
5. Транскрипция идёт в направлении 3 ´ → 5´, а трансляция в направлении 5 ´ → 3 ´.
6. В молекулярной биологии принято писать смысловую цепь ДНК сверху, а транскрибируемую цепь под ней.

• Для решения задач по определению числа хромосом, молекул ДНК в разных фазах деления клетки необходимо помнить, что:

1. Перед митозом и мейозом в интерфазе происходит удвоение числа молекул ДНК (синтетический период интерфазы), а число хромосом остаётся прежним – 2n.
2. В профазе и метафазе митоза и мейоза число хромосом и молекул ДНК не изменяется.
3. Если в задаче указано конкретное число хромосом, то при решении задачи указывают число хромосом и молекул ДНК, не формулы.

Фаза	Митоз	Мейоз
1-е деление	2-е деление
И	2n2c; 2n4c	2n2c; 2n4c	n2c
П	2n4c	2n4c	n2c
М	2n4c	2n4c	n2c
А	2n2c (у каждого полюса клетки)	n2c (у каждого полюса клетки)	nc (у каждого полюса клетки)
Т	2n2c	n2c	nc
	2 клетки	2 клетки	4 клетки

• Для решения задач по определению хромосомного набора клеток гаметофита и спорофита у растений необходимо помнить, что:

1. У растений споры и гаметы гаплоидны.
2. Споры образуются в результате мейоза, а гаметы – в результате митоза.
3. У водорослей и мхов в жизненном цикле преобладает гаметофит (половое поколение), а у папоротников, хвоща, плаунов, голосеменных и покрытосеменных – спорофит (бесполое поколение). У бурых водорослей преобладает спорофит.
4. Зигота делится путём митоза и даёт начало всем тканям и органам растения.
5. У семенных растений мегаспоры (макроспоры) образуются из клеток семязачатка в результате мейоза; клетки зародышевого мешка образуются из макроспоры путём митоза.
6. У голосеменных эндосперм гаплоидный и образуется до оплодотворения, у покрытосеменных – 3n, образуется в результате слияния спермия (n) и центральной клетки (2n).
7. Пыльцевое зерно состоит из двух клеток – вегетативной и генеративной; за счёт вегетативной клетки образуется пыльцевая трубка, генеративная делится митозом, в результате образуются два спермия.
8. У покрытосеменных оба спермия участвуют в оплодотворении, у голосеменных в оплодотворении принимает участие один спермий, а другой погибает.

Рассмотрим примеры решения задач по цитологии.

Пример 1.

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

5´ − АЦАТГЦЦАГГЦТАТТЦЦАГЦ −3´

3´ − ТГТАЦГГТЦЦГАТААГГТЦГ −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.

Решение:

1. По принципу комплементарности строим цепь и-РНК и обозначаем 5´- и 3´-концы.

ДНК:

3´–

Т

Г

Т

А

Ц

Г

Г

Т

Ц

Ц

Г

А

Т

А

А

Г

Г

Т

Ц

Г

и-РНК

5´–

А

Ц

А

У

Г

Ц

Ц

А

Г

Г

Ц

У

А

У

У

Ц

Ц

А

Г

Ц

2. В условии сказано, что информативная часть гена начинается с аминокислоты Мет. По таблице генетического кода определяем, что эту аминокислоту кодирует только один кодон и-РНК – АУГ. По принципу комплементарности определяем триплет в транскрибируемой цепи ДНК, соответствующий кодону 5´– АУГ –3´; это триплет 3´– ТАЦ –5´. Внимание! В таблице генетического кода кодоны и-РНК записаны в направлении 5´→ 3´.Следовательно, информативная часть гена начинается с третьего нуклеотида Т в транскрибируемой цепи ДНК.

3. По таблице генетического кода определяем аминокислотный состав белка, начиная с кодона АУГ.

   Белок: Мет – Про – Гли – Тир – Сер – Сер.

Пример 2.

Гаплоидный набор хромосом цесарки составляет 38. Сколько хромосом и молекул ДНК содержится в клетках кожи перед делением, в анафазе и телофазе митоза? Ответ поясните.

Решение:

В задаче рассматривается непрямое деление клетки – митоз. Таким способом делятся соматические клетки, которые имеют диплоидный набор хромосом. Обязательно необходимо указать конкретное число хромосом и молекул ДНК!

1. Клетки кожи цесарки – это соматические клетки, =>, они имеют диплоидный набор хромосом (2n) – 38 × 2 = 76 (хромосом).
2. Перед митозом в синтетическом периоде (S) происходит самоудвоение молекул ДНК, =>, клетки имеют набор 2n4c: 76 хромосом и 152 молекулы ДНК.
3. В анафазе митоза к противоположным полюсам клетки расходятся сестринские хроматиды, которые становятся самостоятельными хромосомами, =>, клетки кожи содержат 2n2c (у каждого полюса клетки): 76 хромосом и 76 молекул ДНК (у каждого полюса клетки) ИЛИ в анафазе в клетке содержатся 152 хромосомы и 152 молекулы ДНК.
4. В телофазе митоза образуются две дочерние клетки с диплоидным набором хромосом 2n2c: 76 хромосом и 76 молекул ДНК.

Пример 3.

Какой хромосомный набор характерен для клеток пыльцевого зерна и спермиев сосны? Объясните, из каких исходных клеток и в результате какого деления образуются эти клетки.

Решение:

1. клетки пыльцевого зерна сосны и спермии имеют набор хромосом – n (гаплоидный);
2. клетки пыльцевого зерна сосны развиваются из гаплоидных спор митозом;
3. спермии сосны развиваются из клеток пыльцевого зерна (генеративной клетки) митозом.

1.Известно, что комплементарные цепи нуклеиновых кислот антипараллельны (5’ концу одной цепи соответствует 3’ конец другой цепи). Синтез нуклеиновых кислот начинается с 5’ конца. Рибосома движется по иРНК в направлении от 5’ к 3’ концу. Ген имеет кодирующую и некодирующую области. Кодирующая область гена называется открытой рамкой считывания. Фрагмент конца гена имеет следующую последовательность нуклеотидов: (нижняя цепь матричная (транскрибируемая)):

5’-ТГЦГЦГТААЦТГЦГАТГТГАГЦТАТАЦЦ-3’

3’-АЦГЦГЦАТТГАЦГЦТАЦАЦТЦГАТАТГГ-5’

Определите верную открытую рамку считывания и найдите последовательность аминокислот во фрагменте конца полипептидной цепи. Известно, что итоговый полипептид, кодируемый этим геном, имеет длину более четырёх аминокислот. Объясните последовательность решения задачи. Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода. При написании последовательностей нуклеиновых кислот указывайте направление цепи.

Генетический код (иРНК от 5′ к 3′ концу)

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

Правила пользования таблицей

Первый нуклеотид в триплете берётся 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.

Ответ:

1.  3’-АЦГЦГЦАТТГАЦГЦТАЦАЦТЦГАТАТГГ-5’  ПО транскрибируемой цепи находим

последовательность иРНК:

5’-УГЦГЦГУААЦУГЦГАУГУГАГЦУАУАЦЦ-3’

2.  В последовательности иРНК присутствует стоп-кодон 5’-УГА-3’ (УГА)

3.  По стоп-кодону находим открытую рамку считывания.

4.  Последовательность полипептида: арг-вал-тре-ала-мет.

2. Известно, что комплементарные цепи нуклеиновых кислот антипараллельны (5’ концу одной цепи соответствует 3’ конец другой цепи). Синтез нуклеиновых кислот начинается с 5’ конца. Рибосома движется по иРНК в направлении от 5’ к 3’ концу. Ген имеет кодирующую и некодирующую области. Кодирующая область гена называется открытой рамкой считывания. Фрагмент конца гена имеет следующую последовательность нуклеотидов: (нижняя цепь матричная (транскрибируемая)):

5’-ЦАТГГЦАТГАТАТАЦГЦГЦЦАГ- 3’

3’- ГТАЦЦГТАЦТАТАТГЦГЦГГТЦ-5’

Определите верную открытую рамку считывания и найдите последовательность аминокислот во фрагменте начала полипептидной цепи. При ответе учитывайте ,что полипептидная цепь начинается с аминокислоты мет. Известно, что итоговый полипептид, кодируемый этим геном , имеет длину более четырех аминокислот. Объясните последовательность решения задачи. Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода. При написании последовательностей нуклеиновых кислот указывайте направление цепи.

Генетический код (иРНК от 5′ к 3′ концу)

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

Правила пользования таблицей

Первый нуклеотид в триплете берётся 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.

ОТВЕТ:

1. По транскрибируемой цепи ДНК находим

3’- ГТАЦЦГТАЦТАТАТГЦГЦГГТЦ-5’

Последовательность на и РНК :

             5’-ЦАУГГЦАУГАУАУАЦГЦГЦЦАГ-3’

2.Аминокислоте мет соответствует кодон 5’-АУГ-3’

3. таких кодонов 2, синтез начинается со второго из них ( и с 7 нуклеотида)

4. потому что при синтезе с  первого кодона 5’-АУГ-3’ полипептид обрывается( в рамке считывания присутствуют стоп-кодон)

5. последовательность полипептида: мет-иле-тир-ала-про

3. Известно, что комплементарные цепи нуклеиновых кислот антипараллельны (5’ концу одной цепи соответствует 3’ конец другой цепи). Синтез нуклеиновых кислот начинается с 5’ конца. Рибосома движется по иРНК в направлении от 5’ к 3’ концу. Ген имеет кодирующую и некодирующую области. Кодирующая область гена называется открытой рамкой считывания. Фрагмент конца гена имеет следующую последовательность нуклеотидов: (нижняя цепь матричная (транскрибируемая)): 5’-ТГЦГЦГТААЦТГЦГАТГТГАГЦТАТАЦЦ-3’ 3’-АЦГЦГЦАТТГАЦГЦТАЦАЦТЦГАТАТГГ-5’ Определите верную открытую рамку считывания и найдите последовательность аминокислот во фрагменте конца полипептидной цепи. Известно, что итоговый полипептид, кодируемый этим геном, имеет длину более четырёх аминокислот. Объясните последовательность решения задачи. Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода. При написании последовательностей нуклеиновых кислот указывайте направление цепи.

ОТВЕТ:

1. последовательность иРНК:
   5’-УГЦГЦГУААЦУГЦГАУГУГАГЦУАУАЦЦ-3’;
   2) в последовательности иРНК присутствует стоп-кодон 5’-УГА-3’ (УГА);
   3) по стоп-кодону находим открытую рамку считывания;
   4) последовательность полипептида: арг-вал-тре-ала-мет.

НОВЫЙ ТИП С ПАЛИНДРОМАМИ

Палиндром — участок связанных комплиментарных нуклеотидов одной цепи РНК или ДНК.

Здесь нет ничего сложного, главное — разобраться со строением вторичной структуры тРНК и понять, каким образом полинуклеотидная цепь сворачивается в петлю.

1) По принципу комплементарности строим последовательность тРНК.

2) Складываем тРНК пополам, как показано на рисунке, и находим центр. Центральные три нуклеотида будут антикодоном.

3) Записываем антикодон от 3′ к 5′ концу. Находим комплементарный кодон иРНК (от 5′ к 3′ концу). И по таблице генетического кода находим нужную аминокислоту.

Известно, что комплементарные цепи нуклеиновых кислот антипараллельны (5’ концу одной цепи соответствует 3’ конец другой цепи). Синтез нуклеиновых кислот начинается с 5’ конца. Рибосома движется по иРНК в направлении от 5’ к 3’ концу. Ген имеет кодирующую и некодирующую области.

Все виды РНК синтезируется на ДНК-матрице. В цепи РНК и ДНК могут иметься специальные комплементарные участки- паллиндромы, благодаря которым могут образоваться вторичная структура. Фрагмент молекулы ДНК, на которой синтезируется участок центральной петли т-РНК имеет следующую последовательность:

5’-ГААТТЦЦТГЦЦГААТТЦ-3’

3’-ЦТТААГГАЦГГЦТТААГ-5’

Установить нуклеотидную последовательность участка тРНК, который синтезируется на данном фрагменте. Найдите на данном участке палиндром и установите вторичную структуру центральной петли т-РНК. Определить аминокислоту, которую будет переносить  эта т-РНК в процессе биосинтеза белка, если антикодон равноудален от концов палиндрома.

Решение:

1. 5’-ГААУУЦЦУГЦЦГААУУЦ-3’
2. Палиндром в последовательности

5’-ГААУЦ-3’

      3’-ЦУУАГ-5’

1. Вторичная структура тРНК

5’-ГААУЦ

      3’-ЦУУАГ-5’СИНИМ Цветом свернуть в клубок

4. Нуклеотидная последовательность антикодона в тРНК 5’- УГЦ-3’соответствует кодону

3’-АЦГ-5’

5. По таблице находим аминокислоту: ала

Задачи по цитологии.
Биосинтез. ЗАДАНИЯ.

Генетический код (иРНК от 5′ к 3′ концу)

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

1. Известно,
что комплементарные цепи нуклеиновых кислот антипараллельны (5′ концу в одной
цепи соответствует 3′ конец другой цепи). Синтез нуклеиновых кислот начинается
с 5′ конца. Рибосома движется по иРНК в направлении от 5′ к 3′ концу.
Ретровирусы в качестве генетической информации имеют молекулу РНК. Проникая в
клетку, они создают ДНК-копию своего генома. В клетку проникла вирусная РНК,
фрагмент которой имеет следующую последовательность:

5′-ГАУАГЦГГУАГЦУГУ-3′ 

Определите последовательность фрагмента
ДНК, который синтезируется на матрице данной РНК, и фрагмент полипептида,
кодируемого этой ДНК, если известно, что матрицей для синтеза иРНК служит цепь
ДНК, комплементарная исходной вирусной РНК. Ответ поясните. Для решения задания
используйте таблицу генетического кода. При написании нуклеиновых кислот
указывайте направление цепи.

2. 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’ –
ЦГУАГГУАЦЦГГЦУА – 3’ 

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

3. Известно, что комплементарные цепи
нуклеиновых кислот антипараллельны (5′ концу в одной цепи соответствует 3′
конец другой цепи). Синтез нуклеиновых кислот начинается с 5′ конца. Рибосома
движется по иРНК в направлении от 5′ к 3′ концу.

Фрагмент молекулы ДНК имеет
следующую последовательность:

5′-АТЦГГЦАТАГЦТАТГ-3′

3′-ТАГЦЦГТАТЦГАТАЦ-5′ 

Определите последовательность
фрагмента полипептида, кодируемого данным участком ДНК, если известно, что этот
полипептид начинается с аминокислоты гис и имеет длину не менее четырёх
аминокислот. Объясните последовательность Ваших действий. Для решения
задания используйте таблицу генетического кода. При написании нуклеиновых
кислот указывайте направление цепи.

4. Известно, что ген имеет кодирующую
и не кодирующую белок части. Фрагмент начала гена имеет следующую
последовательность нуклеотидов (верхняя цепь смысловая, нижняя
транскрибируемая): 

5’-АЦГЦАТГАТАГЦТАЦАЦГТАГТ-3’

3’-ТГЦГТАЦТАТЦГАТГТГЦАТЦА-5’ 

Определите последовательность
белка, кодируемую данным фрагментом, если первая аминокислота в полипептиде
− мет. Укажите последовательность иРНК, определите, с какого
нуклеотида начнётся синтез белка. Обоснуйте последовательность своих действий.
Для решения задания используйте таблицу генетического кода. При написании
нуклеиновых кислот указывайте направление цепи.

5. Известно, что комплементарные цепи
нуклеиновых кислот антипараллельны (5′ концу в одной цепи соответствует 3′
конец другой цепи). Синтез нуклеиновых кислот начинается с 5′ конца. Рибосома
движется по иРНК в направлении от 5′ к 3′ концу. Фрагмент гена имеет следующую
последовательность:

5’-ЦАГЦГЦТТГЦАТГЦАТАТ-3’

3’-ГТЦГЦГААЦГТАЦГТАТА-5’ 

Определите, какая из цепей ДНК
является смысловой (кодирующей), если известно, что фрагмент полипептида,
кодируемый этим участком гена, начинается с аминокислоты глн. Определите
последовательность аминокислот в пептиде, кодируемом этим геном. Объясните
последовательность Ваших действий. Для решения задания используйте таблицу
генетического кода. При написании последовательностей нуклеиновых кислот
указывайте направление цепи.

6. Известно, что комплементарные цепи
нуклеиновых кислот антипараллельны (5′ концу в одной цепи соответствует 3′
конец другой цепи). Синтез нуклеиновых кислот начинается с 5′ конца. Рибосома
движется по иРНК в направлении от 5′ к 3′ концу. Молекулы тРНК, несущие
соответствующие антикодоны, входят в рибосому в следующем порядке (антикодоны
указаны в направлении от 5’ к 3’ концу):

ЦГУ,
АГА, ГЦУ, ГАГ, ГАУ 

Определите последовательность
смысловой и транскрибируемой цепей ДНК, иРНК и аминокислот в молекуле синтезируемого
фрагмента белка. Ответ поясните. Для решения задания используйте таблицу
генетического кода. При написании последовательностей нуклеиновых кислот
указывайте направление цепи.

7. Известно, что все виды РНК
синтезируются на ДНК-матрице. Фрагмент начала гена имеет следующую
последовательность нуклеотидов (верхняя цепь смысловая, нижняя —
транскрибируемая):

5’-АГАТГЦТГАЦГЦЦАТАТГЦТ-3’

3’-ТЦТАЦГАЦТГЦГГТАТАЦГА-5’

Определите последовательность
белка, кодируемую данным фрагментом, если первая аминокислота в полипептиде — мет.
Укажите последовательность иРНК, определите с какого нуклеотида начнётся синтез
белка. Обоснуйте последовательность своих действий. Для решения задания
используйте таблицу генетического кода. При написании нуклеиновых кислот
указывайте направление цепи.

8. 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’-ЦГАГТЦГАТАТЦТГА-3’

3’-ГЦТЦАГЦТАТАГАЦТ-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.

9. 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):

5’-ЦГААГГТГАЦААТГТ-3’

3’-ГЦТТЦЦАЦТГТТАЦА-5’

Установите нуклеотидную
последовательность участка тРНК, который синтезируется на данном фрагменте 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. При
написании нуклеиновых кислот указывайте направление цепи.

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

5’ —
ЦГТАТАГЦГТАТАТЦ — 3’

3’ —
ГЦАТАТЦГЦАТАТАГ — 5’ 

В результате замены одного
нуклеотида в ДНК вторая аминокислота во фрагменте полипептида
заменилась на аминокислоту Тре. 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.

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

5’ − ЦТАЦТТАТЦАЦГААГ − 3′

3’ − ГАТГААТАГТГЦТТЦ − 5′ 

В результате замены одного
нуклеотида в ДНК третья аминокислота в полипептиде 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 решения задания используйте таблицу генетического кода.

12. Исходный фрагмент молекулы ДНК
имеет следующую последовательность:

5’ − ГТЦАЦАГЦГАТЦААТ − 3′

3’ − ЦАГТГТЦГЦТАГТТА − 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 заменилась на аминокислоту Глн? Какое свойство
генетического кода определяет возможность существования разных фрагментов
мутированной молекулы ДНК? Ответ поясните. Для решения задания используйте
таблицу генетического кода.

13. Исходный фрагмент молекулы ДНК
имеет следующую последовательность:

5’ − ГАГЦГТТГЦААГТТА − 3′

3’ − ЦТЦГЦААЦГТТЦААТ − 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 четвертая аминокислота
в полипептиде заменилась на аминокислоту Тре? Какое свойство
генетического кода определяет возможность существования разных фрагментов
мутированной молекулы ДНК? Ответ поясните. Для решения задания используйте
таблицу генетического кода.

14. Молекулы тРНК, несущие соответсвуюшие
антикодоны, входят в рибосому в следующем порядке: УАЦ, УУУ, ГЦЦ, ЦАА.
Определите последовательность нуклеотидов смыловой и транскрибируемой цепи ДНК,
иРНК и аминокислот в молекуле синтезируемого фрагмента белка. Ответ поясните.
При выполнении задания учитывайте, что антикодоны тРНК антипараллельны кодонам
иРНК. Используйте таблицу генетического кода.

15. Исходный
фрагмент молекулы ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов (верхняя
цепь — смысловая, нижняя — транскрибируемая)

5’ − АААТЦГАЦАГЦЦАТЦ − 3′

3’ − ТТТАГЦТГТЦГГТАГ − 5′

В
результате замены одного нуклеотида в пятом триплете ДНК аминокислота во
фрагменте полипептида заменилась на аминокислоту Фен. Определите
аминокислоту, которая кодировалась до мутации. Какие изменения произошли в ДНК,
иРНК в результате замены одного нуклеотида. Какое свойство генетического кода
определяет возможность существования разных фрагментов мутированной молекулы
ДНК. Ответ обоснуйте. Для выполнения задания используйте таблицу генетического
кода.

Задачи по цитологии.
Биосинтез. Пояснения.

Генетический код (иРНК от 5′ к 3′ концу)

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

1. Известно,
что комплементарные цепи нуклеиновых кислот антипараллельны (5′ концу в одной
цепи соответствует 3′ конец другой цепи). Синтез нуклеиновых кислот начинается
с 5′ конца. Рибосома движется по иРНК в направлении от 5′ к 3′ концу.
Ретровирусы в качестве генетической информации имеют молекулу РНК. Проникая в
клетку, они создают ДНК-копию своего генома. В клетку проникла вирусная РНК,
фрагмент которой имеет следующую последовательность:

5′-ГАУАГЦГГУАГЦУГУ-3′ 

Определите последовательность фрагмента
ДНК, который синтезируется на матрице данной РНК, и фрагмент полипептида,
кодируемого этой ДНК, если известно, что матрицей для синтеза иРНК служит цепь
ДНК, комплементарная исходной вирусной РНК. Ответ поясните. Для решения задания
используйте таблицу генетического кода. При написании нуклеиновых кислот
указывайте направление цепи.

 Пояснение.

1. Нуклеотидная последовательность участка
ДНК:

5′-ГАТАГЦГГТАГЦТГТ-3′

3′-ЦТАТЦГЦЦАТЦГАЦА-5′ 

2. Нуклеотидная последовательность иРНК:

5′-ГАУАГЦГГУАГЦУГУ-3′ 

3. По таблице генетического кода находим
последовательность полипептида: асп-сер-гли-сер-цис

2. 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’ – ЦГУАГГУАЦЦГГЦУА –
3’ 

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

Пояснение.

1) по принципу комплементарности находим
нуклеотидную последовательность участка ДНК:

5’ – ЦГТАГГТАЦЦГГЦТА — 3’

3’ – ГЦАТЦЦАТГГЦЦГАТ – 5’ 

2) по принципу комплементарности находим
нуклеотидную последовательность иРНК: 

5’ – ЦГУАГГУАЦЦГГЦУА – 3’

3) по таблице генетического кода
определяем последовательность вирусного белка: арг-арг-тир-арг-лей

3. Известно, что комплементарные цепи нуклеиновых
кислот антипараллельны (5′ концу в одной цепи соответствует 3′ конец другой
цепи). Синтез нуклеиновых кислот начинается с 5′ конца. Рибосома движется по
иРНК в направлении от 5′ к 3′ концу.

Фрагмент молекулы ДНК имеет следующую
последовательность:

5′-АТЦГГЦАТАГЦТАТГ-3′

3′-ТАГЦЦГТАТЦГАТАЦ-5′ 

Определите последовательность фрагмента
полипептида, кодируемого данным участком ДНК, если известно, что этот
полипептид начинается с аминокислоты гис и имеет длину не менее четырёх
аминокислот. Объясните последовательность Ваших действий. Для решения
задания используйте таблицу генетического кода. При написании нуклеиновых
кислот указывайте направление цепи.

Пояснение.

1. По таблице генетического кода определяем, что
аминокислоте гис соответствует кодон иРНК 5’-ЦАУ-3’ (3’-УАЦ-5’, ЦАУ).

2. По принципу комплементарности определяем триплет
транскрибируемой ДНК. Триплету иРНК 5’-ЦАУ-3’ комплементарен триплет ДНК
3’-ГТА-5’ (5’-АТГ-3’, АТГ).

3. Находим данный триплет на ДНК ориентируясь на
3’. Матричная (транскрибируемая) — верхняя цепь ДНК.

4. Переориентируем транскрибируемую ДНК в
направлении 3’→5’. И определяем по принципу комплементарности на её основе и
РНК

транскибируемая
ДНК: 3’-ГТА-ТЦГ-АТА-ЦГГ-ЦТА-5’

Последовательность иРНК:5’-ЦАУ-АГЦ-УАУ-ГЦЦ-ГАУ-3’.

5. По таблице генетического кода на основе иРНК
определяем последовательность полипептида: гис-сер-тир-ала-асп

4. Известно, что ген имеет кодирующую и не кодирующую
белок части. Фрагмент начала гена имеет следующую последовательность
нуклеотидов (верхняя цепь смысловая, нижняя транскрибируемая): 

5’-АЦГЦАТГАТАГЦТАЦАЦГТАГТ-3’

3’-ТГЦГТАЦТАТЦГАТГТГЦАТЦА-5’ 

Определите последовательность белка, кодируемую
данным фрагментом, если первая аминокислота в полипептиде − мет.
Укажите последовательность иРНК, определите, с какого нуклеотида начнётся
синтез белка. Обоснуйте последовательность своих действий. Для решения задания
используйте таблицу генетического кода. При написании нуклеиновых кислот
указывайте направление цепи.

Пояснение.

1) поскольку нижняя цепь ДНК
транскрибируемая, по принципу комплементарности определяем последовательность
иРНК: 

5’- АЦГЦАУГАУАГЦУАЦАЦГУАГУ
-3’ 

2) аминокислота мет кодируется триплетом
АУГ, следовательно синтез белка начинается с 5-го нуклеотида (с триплета АУГ);

3) по таблице генетического кода находим последовательность
белка: мет-иле-ала-тре-арг-сер.

5. Известно, что комплементарные цепи нуклеиновых
кислот антипараллельны (5′ концу в одной цепи соответствует 3′ конец другой
цепи). Синтез нуклеиновых кислот начинается с 5′ конца. Рибосома движется по
иРНК в направлении от 5′ к 3′ концу. Фрагмент гена имеет следующую
последовательность:

5’-ЦАГЦГЦТТГЦАТГЦАТАТ-3’

3’-ГТЦГЦГААЦГТАЦГТАТА-5’

Определите, какая из цепей ДНК является смысловой
(кодирующей), если известно, что фрагмент полипептида, кодируемый этим участком
гена, начинается с аминокислоты глн. Определите последовательность
аминокислот в пептиде, кодируемом этим геном. Объясните последовательность
Ваших действий. Для решения задания используйте таблицу генетического кода. При
написании последовательностей нуклеиновых кислот указывайте направление цепи.

Пояснение.

Схема решения задачи включает:

1) По таблице генетического кода
определяем, что аминокислоте глн соответствует кодон иРНК 5’-ЦАГ-3’ (ЦАГ).

2) По принципу комплементарности на основе
кодона иРНК находим триплет транскрибируемой ДНК 3’ — ГТЦ — 5’; с этого
триплета начинается нижняя цепь, значит нижняя цепь — транскрибируемая.

2) По принципу комплементарности на основе
триплета транскрибируемой ДНК находим триплет смысловой ДНК 5’-ЦАГ-3’ — с этого
кодона начинается верхняя цепь ДНК, поэтому верхняя цепь — кодирующая
(смысловая);

3) фрагмент молекулы иРНК: 5’-ЦАГЦГЦУУГЦАУГЦАУАУ-3’ 

4) по таблице генетического кода находим
последовательность аминокислот: глн-арг-лей-гис-ала-тир

6. Известно, что комплементарные цепи нуклеиновых
кислот антипараллельны (5′ концу в одной цепи соответствует 3′ конец другой
цепи). Синтез нуклеиновых кислот начинается с 5′ конца. Рибосома движется по
иРНК в направлении от 5′ к 3′ концу. Молекулы тРНК, несущие соответствующие
антикодоны, входят в рибосому в следующем порядке (антикодоны указаны в
направлении от 5’ к 3’ концу):

ЦГУ, АГА, ГЦУ, ГАГ,
ГАУ 

Определите последовательность смысловой и
транскрибируемой цепей ДНК, иРНК и аминокислот в молекуле синтезируемого
фрагмента белка. Ответ поясните. Для решения задания используйте таблицу
генетического кода. При написании последовательностей нуклеиновых кислот
указывайте направление цепи.

Пояснение.

Схема решения задачи включает:

1) нуклеотидная последовательность участка
иРНК:

5’-АЦГУЦУАГЦЦУЦАУЦ-3’ 

2) по таблице генетического кода находим
последовательность белка:

тре-сер-сер-лей-иле 

3) по иРНК определяем молекулу ДНК:

5’-АЦГТЦТАГЦЦТЦАТЦ-3’

3’-ТГЦАГАТЦГГАГТАГ-5’ 

4) верхняя цепь молекулы ДНК кодирующая
(нижняя – транскрибируемая).

7. Известно, что все виды РНК синтезируются на
ДНК-матрице. Фрагмент начала гена имеет следующую последовательность
нуклеотидов (верхняя цепь смысловая, нижняя — транскрибируемая):

5’-АГАТГЦТГАЦГЦЦАТАТГЦТ-3’

3’-ТЦТАЦГАЦТГЦГГТАТАЦГА-5’

Определите последовательность белка, кодируемую
данным фрагментом, если первая аминокислота в полипептиде — мет. Укажите
последовательность иРНК, определите с какого нуклеотида начнётся синтез белка.
Обоснуйте последовательность своих действий. Для решения задания используйте
таблицу генетического кода. При написании нуклеиновых кислот указывайте
направление цепи.

Пояснение.

Схема решения задачи включает:

1) поскольку нижняя цепь ДНК транскрибируемая,
по принципу комплементарности определяем последовательность иРНК:

5’-АГАУГЦУГАЦГЦЦАУАУГЦУ-3’ 

2) аминокислота мет кодируется триплетом
АУГ, следовательно, синтез белка начинается с 3-го нуклеотида А (с триплета
АУГ) на иРНК, (т.е с третьего нуклеотида Т на транскрибируемой ДНК).

3) по таблице генетического кода находим
последовательность белка: мет-лей-тре-про-тир-ала

8. 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’-ЦГАГТЦГАТАТЦТГА-3’

3’-ГЦТЦАГЦТАТАГАЦТ-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.

Пояснение.

1) нуклеотидная последовательность участка
тРНК: 5’- ЦГАГУЦГАУАУЦУГА -3’ 

2) нуклеотидная последовательность
антикодона 5’-ГАУ-3’ (ГАУ) (третий триплет) соответствует кодону на иРНК 5’
АУЦ3’ (3’-ЦУА-5’, АУЦ);

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

9. 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):

5’-ЦГААГГТГАЦААТГТ-3’

3’-ГЦТТЦЦАЦТГТТАЦА-5’

Установите нуклеотидную последовательность участка
тРНК, который синтезируется на данном фрагменте 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. При написании нуклеиновых
кислот указывайте направление цепи.

Пояснение.

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 5′-УЦА-3′
соответствует аминокислота —Сер, которую будет переносить данная тРНК.

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

5’ — ЦГТАТАГЦГТАТАТЦ —
3’

3’ — ГЦАТАТЦГЦАТАТАГ —
5’ 

В результате замены одного нуклеотида в ДНК вторая
аминокислота во фрагменте полипептида заменилась на аминокислоту Тре.
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.

Пояснение.

1. Второй триплет исходного фрагмента
смысловой цепи ДНК — АТА (транскрибируемой цепи ДНК — ТАТ), определяем триплет
иРНК: АУА, по таблице генетического кода определяем, что он кодирует
аминокислоту Иле;

2. Во фрагменте ДНК во втором триплете
смысловой цепи АТА второй нуклеотид Т заменился на Ц (в транскрибируемой цепи в
триплете ТАТ нуклеотид А заменился на Г), а в иРНК во втором кодоне (АУА)
нуклеотид У заменился на Ц (АЦА);

3. Свойство генетического кода —
универсальность.

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

5’ − ЦТАЦТТАТЦАЦГААГ − 3′

3’ − ГАТГААТАГТГЦТТЦ − 5′ 

В результате замены одного нуклеотида в ДНК третья аминокислота
в полипептиде 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 решения задания используйте
таблицу генетического кода.

Пояснение.

1. Третий триплет исходного фрагмента
смысловой цепи ДНК — АТЦ (транскрибируемой цепи ДНК — ТАГ), определяем
триплет иРНК: АУЦ, по таблице генетического кода определяем, что он кодирует
аминокислоту Иле.

По принципу комплементарности на основе
транскрибируемой цепи ДНК находим иРНК.

ДНК: 3′ −ГАТ-ГАА-ТАГ-ТГЦ-ТТЦ−5′

иРНК: 5′ −ЦУА-ЦУУ-АУЦ-АЦГ-ААГ−3′

По последовательности нуклеотидов
ЦУА-ЦУУ-АУЦ-АЦГ-ААГ в молекуле иРНК определяем последовательность аминокислот в
полипептиде: Лей-Лей-Иле-Тре-Лиз. 

2. Во фрагменте полипептида третья
аминокислота Иле заменилась на Вал, что возможно
при замене триплета в третьем кодоне иРНК -АУЦ- на триплет ГУЦ (определяем по
таблице генетического кода триплеты, которыми может быть закодирована
аминокислота Вал — ГУЦ, ГУУ, ГУА либо ГУГ, но по условию
произошла замена одного нуклеотида, поэтому оставляем вариант ГУЦ). 

Триплеты транскрибируемой цепи ДНК
3′-ТАГ-5′ заменился на ЦАГ. В смысловой цепи ДНК 5′-АТЦ-3′ заменился на
ГТЦ. 

3. Благодаря какому свойству
генетического кода одна и та же аминокислота у разных организмов кодируется
одним и тем же триплетом? Свойство генетического кода — универсальность.
Генетический код един для всех живых организмов: у всех живых организмов от
бактерии до человека одни и те же триплеты кодируют одни и те же аминокислоты.

12. Исходный фрагмент молекулы ДНК имеет следующую
последовательность:

5’ − ГТЦАЦАГЦГАТЦААТ − 3′

3’ − ЦАГТГТЦГЦТАГТТА − 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
заменилась на аминокислоту Глн? Какое свойство генетического кода
определяет возможность существования разных фрагментов мутированной молекулы
ДНК? Ответ поясните. Для решения задания используйте таблицу генетического
кода.

Пояснение.

1. По принципу комплементарности на основе
транскрибируемой цепи ДНК находим иРНК: 

ДНК:3’ − ЦАГТГТЦГЦТАГТТА − 5’

    иРНК: 5’ − ГУЦАЦАГЦГАУЦААУ − 3’ 

Последовательность аминокислот в
полипептиде определяется по последовательности нуклеотидов в молекуле иРНК: 5’
− ГУЦ-АЦА-ГЦГ-АУЦ-ААУ − 3’

белок: Вал-Тре-Ала-Иле-Асн 

2. Во фрагменте белка вторая
аминокислота Тре заменилась на Глн, что возможно
при замене второго кодона в иРНК 5’-АЦА-3’ на кодон 5’- ЦАА-3’ или 5’-ЦАГ-3’
→ кодоны находим по таблице генетического кода

Второй триплет в смысловой цепи ДНК
5’-АЦА-3’ заменился на триплет 5’-ЦАА-3’ или 5’-ЦАГ-3’.

3. Свойство генетического кода —
избыточность (вырожденность), так как одной аминокислоте (Глн) соответствует
более одного триплета (два триплета).

13. Исходный фрагмент молекулы ДНК имеет следующую
последовательность:

5’ − ГАГЦГТТГЦААГТТА − 3′

3’ − ЦТЦГЦААЦГТТЦААТ − 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 четвертая аминокислота в
полипептиде заменилась на аминокислоту Тре? Какое свойство
генетического кода определяет возможность существования разных фрагментов
мутированной молекулы ДНК? Ответ поясните. Для решения задания используйте
таблицу генетического кода.

Пояснение.

1. По принципу комплементарности на основе
транскрибируемой цепи ДНК находим иРНК: 

ДНК:3’ − ЦТЦ-ГЦА-АЦГ-ТТЦ-ААТ −
5’

   иРНК: 5’ − ГАГ-ЦГУ-УГЦ-ААГ-УУА − 3’ 

Последовательность аминокислот в
полипептиде определяется по последовательности нуклеотидов в молекуле иРНК: 5’
− ГАГ-ЦГУ-УГЦ-ААГ-УУА − 3’

белок: Глу-Арг-Цис-Лиз-Лей 

2. Во фрагменте белка четвертая
аминокислота Лиз заменилась на Тре, что возможно
при замене третьего кодона в иРНК 5’-ААГ-3’ на кодон 5’- АЦГ-3’ , 5’-АЦУ-3’,
5’-АЦЦ-3’ или 5’-АЦА-3’ → кодоны находим по таблице генетического кода

Четвертый триплет в смысловой цепи ДНК
5’-ААГ-3’ заменился на триплет 5’-АЦГ-3’, 5’-АЦТ-3’, 5’-АЦЦ-3’ или 5’-АЦА-3’.

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

14. Молекулы тРНК, несущие соответсвуюшие антикодоны,
входят в рибосому в следующем порядке: УАЦ, УУУ, ГЦЦ, ЦАА. Определите
последовательность нуклеотидов смыловой и транскрибируемой цепи ДНК, иРНК и
аминокислот в молекуле синтезируемого фрагмента белка. Ответ поясните. При
выполнении задания учитывайте, что антикодоны тРНК антипараллельны кодонам
иРНК. Используйте таблицу генетического кода.

Пояснение.

1) По принципу комплементарности на основе
тРНК находим кодоны иРНК – ГУААААГГЦУУГ (в ориентации 5’→3′). 

Примечание

тРНК присоединяется к иРНК антипараллельно, т.е. иРНК расположена
в ориентации от 5`-конца к 3`-концу, а тРНК ориентирована наоборот, в
направлении от 3`-конца к 5`-концу. Сначала записываем антикодоны в обратном
направлении (3’→5′), а потом по принципу комплементарности определяем кодон
иРНК (5’→3′). 

2) Нуклеотидную последовательность
транскрибируемой и смысловой цепей ДНК определяем по полученной иРНК также по
принципу комплементарности:

5’ − ГТААААГГЦТТГ − 3′

3’ − ЦАТТТТЦЦГААЦ − 5′

 3) По таблице генетического кода на основе иРНК определяем
последовательность аминокислот: Вал-Лиз-Гли-Лей.

15. Исходный
фрагмент молекулы ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов (верхняя
цепь — смысловая, нижняя — транскрибируемая)

5’ − АААТЦГАЦАГЦЦАТЦ − 3′

3’ − ТТТАГЦТГТЦГГТАГ − 5′

В
результате замены одного нуклеотида в пятом триплете ДНК аминокислота во
фрагменте полипептида заменилась на аминокислоту Фен. Определите
аминокислоту, которая кодировалась до мутации. Какие изменения произошли в ДНК,
иРНК в результате замены одного нуклеотида. Какое свойство генетического кода
определяет возможность существования разных фрагментов мутированной молекулы
ДНК. Ответ обоснуйте. Для выполнения задания используйте таблицу генетического
кода.

Пояснение.

1. Пятый триплет исходного фрагмента
смысловой цепи ДНК  — АТЦ (транскрибируемой цепи ДНК — ТАГ), определяем триплет
и РНК: АУЦ, по таблице генетического кода определяем, что он кодирует
аминокислоту Иле. 

Пояснение:

По принципу комплементарности на основе
транскрибируемой цепи ДНК находим иРНК.

ДНК: 3′ − ТТТАГЦТГТЦГГТАГ − 5′

иРНК: 5′ −АААУЦГАЦАГЦЦАУЦ−3′ 

2. Во фрагменте полипептида пятая
аминокислота Иле заменилась на Фен, что возможно
при замене триплета в пятом кодоне иРНК -АУЦ- на триплет УУЦ (определяем по
таблице генетического кода триплеты, которыми может быть закодирована
аминокислота Фен, — УУЦ либо УУУ, но по условию произошла замена
одного нуклеотида, поэтому оставляем вариант УУЦ). 

Триплеты транскрибируемой цепи ДНК
определяем по принципу комплементарности: иРНК — 5′-УУЦ-3′, ДНК — 3′-ААГ-5′
(или 5′-ГАА-3′). В смысловой цепи ДНК 5′-ТТЦ-3′ 

3. Какое свойство генетического
кода определяет возможность существования разных фрагментов мутированной
молекулы ДНК? Свойство генетического кода — избыточность. Избыточность —
несколько триплетов могут кодировать одну и ту же аминокислоту.

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.