Пройти тестирование по этим заданиям
Вернуться к каталогу заданий
Версия для печати и копирования в MS Word
1
Последовательность нуклеотидов в фрагменте молекулы ДНК следующая: АТТ-ГЦА-ТГЦ. Какова последовательность нуклеотидов иРНК, синтезируемой на данном фрагменте ДНК?
2
Частота нарушения сцепления между генами зависит от
4) доминантности или рецессивности генов
Источник: Демонстрационная версия ЕГЭ—2013 по биологии
3
Высокая гетерозиготность популяции ведет к
1) увеличению ее численности
2) большей скорости размножения
3) сохранению одинаковых генотипов
4) разнообразию генотипов особей
Источник: Яндекс: Тренировочная работа ЕГЭ по биологии. Вариант 1.
4
Полиплоидные формы у растений можно получить путём
1) клонирования диплоидных форм
2) искусственного мутагенеза
4) внутривидовой гибридизации
Пройти тестирование по этим заданиям
1. Фрагмент начала гена имеет следующую последовательность нуклеотидов (верхняя цепь — смысловая, нижняя — транскрибируемая):
5’ -Т-А-А-Т-Г-А-Ц-Ц-Г-Ц-А-Т-А-Т-А-Т-Ц-Ц-А-Т -3’
3’ -А-Т-Т-А-Ц-Т-Г-Г-Ц-Г-Т-А-Т-А-Т-А-Г-Г-Т-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.
2. 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.
3. 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.
4. Фрагмент начала гена 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 четвёртая 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.
5. 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.
6. 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 решения задания используйте таблицу генетического кода. При выполнении задания учитывайте, что антикодоны тРНК антипараллельны кодонам иРНК.
7. Фрагмент начала гена 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 заменилась на аминокислоту Про? 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 двуцепочечного фрагмента ДНК, укажите 5’ и 3’ концы цепей. Ответ поясните. Для решения задания используйте таблицу генетического кода.
9. Фрагмент начала гена 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-Т-А-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 заменилась на аминокислоту Циc? Какое свойство генетического кода определяет возможность существования разных фрагментов мутированной молекулы ДНК? Ответ обоснуйте. Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода.
- 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 двуцепочечного фрагмента ДНК, укажите 5’ и 3’ концы цепей. Ответ поясните. Для решения задания используйте таблицу генетического кода.
11 Фрагмент начала гена 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.
- 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 двуцепочечного фрагмента ДНК, укажите 5’ и 3’ концы цепей. Ответ поясните. Для решения задания используйте таблицу генетического кода.
13. Фрагмент начала гена 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.
14. 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 решения задания используйте таблицу генетического кода. При выполнении задания учитывайте, что антикодоны тРНК антипараллельны кодонам иРНК.
15. Фрагмент начала гена 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.
1. Фрагмент начала гена имеет следующую последовательность нуклеотидов (верхняя цепь — смысловая, нижняя — транскрибируемая):
5’ -Т-А-А-Т-Г-А-Ц-Ц-Г-Ц-А-Т-А-Т-А-Т-Ц-Ц-А-Т -3’
3’ -А-Т-Т-А-Ц-Т-Г-Г-Ц-Г-Т-А-Т-А-Т-А-Г-Г-Т-А — 5’
- по принципу комплементарности находим цепь иРНК:
5’ — У-А-А-У-Г-А-Ц-Ц-Г-Ц-А-У-А-У-А-У-Ц-Ц-А-У — 3’ - информативная часть начинается с третьего нуклеотида ТАЦ на ДНК, так как кодон АУГ кодирует аминокислоту Мет
- последовательность аминокислот находим по кодонам иРНК в таблице генетического кода:
Мет-Тре-Ала-Тир-Иле-Гис
2. 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’
- 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’ - информативная часть гена начинается с третьего нуклеотида Т на ДНК, так как кодон АУГ кодирует аминокислоту Мет
- последовательность аминокислот находим по кодонам иРНК в таблице генетического кода:
Мет-Гли-Сер-Тир-Иле-Ала
3. 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’
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
- последовательность аминокислот находим по таблице генетического кода:
Мет-Асн-Тре-Асп-Лей-Сер - информативная часть гена начинается с третьего нуклеотида Т на ДНК, так как кодон АУГ кодирует аминокислоту Мет
4. Фрагмент начала гена 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’
- Четвёртый триплет исходного фрагмента смысловой цепи ДНК — ГАТ (транскрибируемой цепи ДНК — ЦТА), определяем триплет иРНК: ГАУ, по таблице генетического кода определяем, что он кодирует аминокислоту Асп
- Во фрагменте ДНК в четвёртом триплете смысловой цепи ГАТ нуклеотид А заменился на Т (в транскрибируемой цепи в триплете ЦТА нуклеотид Т заменился на А), а в иРНК в четвёртом кодоне (ГАУ) нуклеотид А заменился на У (ГУУ)
- Свойство генетического кода — универсальность
Наличие в ответе множества триплетов считается ошибкой, так как в задании указано, что произошла замена одного нуклеотида
5. Фрагмент
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’.
- 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’ - информативная часть гена начинается с третьего нуклеотида Т на ДНК, так как кодон АУГ кодирует аминокислоту Мет
- последовательность полипептида находим по таблице генетического кода:
Мет-Гли-Сер-Гли-Сер-Арг
6. Молекулы тРНК, несущие соответствующие антикодоны, входят в рибосому в следующем порядке: ГУА, УАЦ, УГЦ, ГЦА.
1) по принципу комплементарности определяем последовательность иРНК:
5’- У-А-Ц-Г-У-А-Г-Ц-А-У-Г-Ц -3’
2) нуклеотидную последовательность 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 пептиде:
Тир-Вал-Ала-Цис
7. Фрагмент начала гена 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’
- Последовательность аминокислот в полипептиде:
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’ - Во фрагменте белка вторая аминокислота Тре заменилась на Про, что возможно при замене второго триплета в смысловой цепи ДНК АЦА на триплет ЦЦТ, ЦЦЦ, ЦЦА или ЦЦГ; при замене второго триплета в транскрибируемой цепи ДНК ТГТ на ГГА, ГГГ, ГГТ или ГГЦ (второго кодона в РНК АЦА на кодон ЦЦУ, ЦЦЦ, ЦЦА или ЦЦГ)
- Свойство генетического кода — избыточность (вырожденность), так как одной аминокислоте (Про) соответствует более одного триплета (четыре триплета)
8. Некоторые вирусы
5’ — А-У-Г-Г-Ц-У-У-У-У-Г-Ц-А — 3’
- по принципу комплементарности находим нуклеотидную последовательность 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’ - по принципу комплементарности находим нуклеотидную последовательность иРНК:
5’ — А-У-Г-Г-Ц-У-У-У-У-Г-Ц-А — 3’ - по таблице генетического кода определяем последовательность вирусного белка:
Мет-Ала-Фен-Ала
9. Фрагмент
5’ — Т-А-Т-Т-Ц-Ц-Т-А-Ц-Г-Г-А-А-А-А — 3’
3’ — А-Т-А-А-Г-Г-А-Т-Г-Ц-Ц-Т-Т-Т-Т — 5’.
- последовательность аминокислот в полипептиде:
Тир-Сер-Тир-Гли-Лиз
определяется по последовательности нуклеотидов в молекуле иРНК:
5’ — У-А-У-У-Ц-Ц-У-А-Ц-Г-Г-А-А-А-А — 3’ - во фрагменте полипептида третья аминокислота Тир заменилась на Цис, что возможно при замене третьего триплета в смысловой цепи ДНК ТАЦ на триплеты ТГТ либо ТГЦ (в третьем кодоне иРНК триплета УАЦ на триплеты УГУ либо УГЦ)
- свойство генетического кода — избыточность (вырожденность), так как одной аминокислоте (Цис) соответствует более одного триплета (два триплета)
- Некоторые вирусы:
5’ — Г-Ц-Г-Г-А-А-А-А-Г-Ц-Г-Ц — 3’
- по принципу комплементарности находим нуклеотидную последовательность 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’
- по принципу комплементарности находим нуклеотидную последовательность иРНК:
5’- Г-Ц-Г-Г-А-А-А-А-Г-Ц-Г-Ц — 3’
- по таблице генетического кода определяем последовательность вирусного белка:
Ала-Глу-Лиз-Арг
11 Фрагмент
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’.
- третий триплет исходного фрагмента смысловой цепи ДНК — ТАТ (транскрибируемой цепи ДНК — АТА), определяем триплет иРНК: УАУ, по таблице генетического кода определяем, что он кодирует аминокислоту Тир
- во фрагменте ДНК в третьем триплете смысловой цепи ТАТ первый нуклеотид Т заменился на Ц (в транскрибируемой цепи в триплете АТА первый нуклеотид А заменился на Г), а в иРНК в третьем кодоне (УАУ) первый нуклеотид У заменился на Ц (ЦАУ)
- Свойство генетического кода — универсальность: у всех организмов одни и те же триплеты соответствуют одним и тем же аминокислотам
12 Некоторые вирусы
5’ — Г-У-Г-А-Г-Г-А-Ц-Ц-У-Ц-Г — 3’
- по принципу комплементарности находим нуклеотидную последовательность участка ДНК:
5’ — Г-Т-Г-А-Г-Г-А-Ц-Ц-Т-Ц-Г — 3’
3’ — Ц-А-Ц-Т-Ц-Ц-Т-Г-Г-А-Г-Ц — 5’ - по принципу комплементарности находим нуклеотидную последовательность иРНК:
5’ — Г-У-Г-А-Г-Г-А-Ц-Ц-У-Ц-Г — 3’ - по таблице генетического кода определяем последовательность вирусного белка:
Вал-Арг-Тре-Сер
13. Фрагмент
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’
- нуклеотидная последовательность участка тРНК:
5’ — У-Г-Ц-Г-Ц-У-Г-Ц-А-Ц-Ц-А-Г-Ц-У — 3’ - нуклеотидная последовательность антикодона ГЦА (третий триплет) соответствует кодону на иРНК УГЦ
- по таблице генетического кода этому кодону соответствует аминокислота Цис, которую будет переносить данная тРНК
14. Молекулы тРНК ЦГЦ, ЦЦУ, АЦГ, АГА, АГЦ. 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) нуклеотидную последовательность 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 пептиде:
Ала-Арг-Арг-Сер-Ала
15. Фрагмент):
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’.
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
Методические рекомендации по решение задач по молекулярной биологии.
Молекулярная биология
– наука, ставящая своей задачей познание природы явлений жизнедеятельности
путем изучения биологических объектов и систем на уровне, приближающемся к
молекулярному уровню, а в ряде случаем и достигающем этого предела. Конечной
целью при этом является выяснение того, каким образом и в какой мере
характерные проявления жизни, такие, как наследственность — воспроизведение
себе подобного, биосинтез белков, возбудимость, рост и развитие, хранение и
передача информации, превращения энергии, подвижность и т. д., обусловлены структурой,
свойствами и взаимодействием молекул биологически важных веществ, в первую
очередь двух главных классов высокомолекулярных биополимеров – белков и
нуклеиновых кислот. Неотъемлемой
частью изучения молекулярной биологии является приобретение навыков решения
задач, методом применения на практике теоретических знаний биологических
закономерностей. При
решении задач по молекулярной биологии используются следующие понятия и
термины:
1.
Антикодон (гр. анти – против + кодон) – участок молекулы транспортной РНК,
состоящий из трех нуклеотидов, специфически (комплементарно) связывающийся с кодоном
информационной РНК, что обеспечивает правильную расстановку каждой
аминокислоты (в полипептидной цепи) при биосинтезе
белка.
2. Аминокислота
— класс органических соединений, содержащих карбоксильные (-COOH)
и аминогруппы (-NH2)
и обладающих свойствами кислот и оснований.
3. Ген –
(гр. генос – род, происхождение) – элементарная единица наследственности; участок
молекулы ДНК (у высших организмов) и РНК (у вирусов и фагов), содержащая
информацию о первичной структуре одного белка.
4. Генетический
код — система (записи) наследственной (генетической) информации в
молекулах нуклеиновых кислот чередованием последовательности нуклеотидов. Генетический
код определяет последовательность включения аминокислот в синтезирующуюся
полипептидную цепь в соответствии с последовательностью нуклеотидов ДНК гена.
Общие свойства генетического кода:
> Триплетность — каждая
аминокислота кодируется тремя нуклеотидами;
> Вырожденность (избыточность)
— многие аминокислотные остатки кодируются несколькими кодонами;
> Однозначность —
каждый отдельный кодон кодирует только один аминокислотный остаток;
> Универсальность —
генетический код одинаков для всех исследованных организмов;
> Компактность —
между кодонами в и — РНК нет «занятых» нуклеотидов, которые
не входят в последовательность кодонов данного гена.
> Неперекрываемость —
кодоны одного гена не перекрываются, (исключение: вирус и
бактериофаги).
5.
ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) — представляет собой
двойной неразветвленный полимер, свернутый в спираль, носитель генетической
информации, ее отдельные участки соответствуют определенным генам. ДНК — биополимер,
мономерами являются дезоксирибонуклеотиды. Состав
нуклеотида:
а) азотистое основание (пуриновое – аденин , гуанин; пиримидиновое
— цитозин и тимин);
б) углевод – дизоксирибоза; в)
остаток фосфорной кислоты. Функция
ДНК — хранение и передача наследственных свойств клеток.
6. Интроны —
участки гена (ДНК) эукариот, которые не несут генетической информации,
относящейся к синтезу белка, кодируемого данным геном.
7. РНК (рибонуклеиновая
кислота) — представляет собой одинарную
полинуклеотидную цепочку, биополимер – мономерами являются
рибонуклеотиды.
Состав рибонуклеотида: а)
азотистое основание (пуриновое – аденин , гуанин и пиримидиновое
— цитозин, урацил);
б) углевод – рибоза; в)
остаток фосфорной кислоты.
7.
Информационная РНК или матричная РНК (и — РНК или м- РНК передает
код наследственной информации о первичной структуре белковой молекулы.
8. Рибосомальная
РНК (р — РНК) – входит в состав особых органелл клетки – рибосом,
вместе с белками р — РНК выполняет структурную функцию, обеспечения
определенное пространственное расположение и- РНК и т- РНК во время синтеза
белковой молекулы.
9. Транспортная
РНК (т — РНК) переносит аминокислоты к рибосом.
10. Кодон (триплет)
(фр. код – сборник условных сокращенных обозначений и названий) —
дискретная единица генетического кода, состоящего из 3-х последовательных нуклеотидов,
в молекуле ДНК или и — РНК. Последовательность кодонов в гене
определяет последовательность аминокислот в полимерной цепи белка,
кодируемого этим геном.
11. Комплементарность
(от лат. комплементум — дополнение) –
пространственная взаимозаменяемость молекул или их частей, приводящая к
образованию водородных связей. Комплементарность проявляется в
строение нуклеиновых кислот, где в полинуклеотидной цепи в
результате комплементарного взаимодействия пар пуриновых и пиримидиновых
оснований (А-Т, Г-Ц) образуют двуспиральную в молекулу.
12. Правило
Э. Чаргаффа — в
любых молекулах ДНК молярная сумма пуриновых оснований (аденин+гуанин) равна
сумме пиримидиновых оснований (цитозин + тимин), то есть —
=1, молярное
содержание аденина равно тимину, а гуанина- цитозину. Из правила Э.
Чаргаффа следует, что нуклеотидный состав ДНК различных видов может
варьировать только по суммам комплементарних оснований — 
=1
Правило Э. Чаргаффа было
использовано для построения модели структуры ДНК. 
13. Рибосомы (от
рибонуклеиновая кислота и греч. сома – тельце) – немембранные органеллы клетки осуществляют
биосинтез белка, имеют две разные по размерам субъединиц: большой и малой.
Каждая из субъединиц состоит из взаимодействующих между собой рибосомальной —
РНК (р -РНК) и белков.
14. Репарация (от лат. reparatio — восстановление) –
особая функция клеток, заключающаяся в способности исправлять химические
повреждения и разрывы в молекулах ДНК, поврежденной при нормальном биосинтезе
ДНК в клетке или в результате воздействия физических или химических агентов.
15.
Репликация – это свойство ДНК к самоудвоению,
оно основывается на принципе комплементарности (редупликации): (А=Т; Т=А;
Г=Ц; Ц=Г) последовательность нуклеотидов во вновь созданной цепи определяется
их расположением в цепи материнской молекулы ДНК, которая служит матрице
16.
Транскрипция (лат. транскрипцио — переписывание) —
биосинтез и — РНК на матрице (соответствующих участках) ДНК, осуществляется в
клетках организма, — первый этап реализации генетической информации, в
ходе которого, последовательность нуклеотидов ДНК «переписывается»
в нуклеотидную последовательность и — РНК.
17. Трансляция (лат. трансляцио — передача) – синтез полипептидных
цепей белков, идущий в клетках путем «считывания» генетической информации,
«записанной» в виде последовательности нуклеотидов в молекуле информационной
(и — РНК) или матричной (или м — РНК). Перевод генетической информации
с и- РНК в структуру специфических белков осуществляется путем синтеза («сбора»)
аминокислот в последовательности, соответствующей «записанному» на и – РНК
генетическому коду. Трансляция начинается всегда с триплета АУГ, который
кодирует аминокислоту метионин. Сигналом для окончания синтеза белка является
один из стоп – кодонов (УАА, УАГ, УГА).
18. Трансверсия
(лат. transverto — обращать, превращать)— мутация,
приводящая к замене пуринового основания на пиримидиновое (А или Г на Т, У или
Ц) или пиримидинового основания на пуриновое (Т, У или Ц на А или Г). Термин
«трансверсия» предложен Э. Фризом в 1959 году.
19. Транзиция (лат. transitus — переход, прохождение) — мутация,
приводящая к замене одного пуринового азотистого основания на другое (А на
Г) или одного пиримидинового азотистого основания на другое (У или Т на Ц).
Термин «Транзиция» предложен Э.Фризом в 1959году.
20. Экзоны —
участки гена (ДНК) эукариот, несущие генетическую информацию, которая, в
отличие от интронов, полностью представлена в молекуле и —
РНК, которая кодирует первичную структуру
белка.
21. Линейные размеры нуклеотида 0,34 нм или 3,4 (Ангстрем)
22. Средняя длина одной аминокислоты 0,3635
нм.
23. Молекулярная масса одной аминокислоты равна 100 а. е. м. или 100 Да (Да –
дальтон, единица измерения молекулярной массы одной
аминокислоты).
24.
Молекулярная масса одного нуклеотида равна 345 а. е. м. или
345 (Да дальтон, единица измерения молекулярной массы одного нуклеотида).
на. Фризом в 1959
25. Таблица генетического кода
Решение задач на определение содержания элементов и органических
веществ в организме человека
1.
Содержание серы в организме человека составляет 0,25% от массы тела.
Какая
масса серы входит в состав организма человека массой 70 кг?
|
Дано: ω(S) = 0,25% m (тела) =70кг. |
|
M (S) — ? |
Алгоритм решения задачи.
Решение
ω = 
:100%;
m(S)=
= 
Ответ: 0,175кг серы
2. В клетках организма
человека кассовые части кислорода, углерода и водорода составляют
соответственно 15%, 18%, 10%. Атомы какого из названных элементов в
организме человека больше всего.
3. Гемоглобин крови
человека содержит 0,34% железа. Определите молекулярную массу
гемоглобина.
4. Белок содержит 0,5%
глицина, молекулярная масса глицина 75. Чему равна минимальная молекулярная масса
белка.
5. Содержание белка в
организме человека составляет 17% от массы тела. Определите массу
белка в организме человека, масса которого 70 кг.
РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ НА ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЛИНЫ ФРАГМЕНТА ДНК или РНК
6. Какова длина фрагмента ДНК, состоящая из 540 нуклеотидов?
Алгоритм
решения задачи
|
Дано: n нук -дов ДНК =540 L нук.=0,34 нм |
Решение: Молекула ДНК состоит из двух цепей, поэтому её длина равна 1. n (нук.) одной цепи =540:2 =270 нуклеотидов 2.L ДНК= n нуклеотидов × L нук. = 270× Ответ: длина ДНК =83.7нм |
|
L ДНК — ? |
7. Одна из ДНК сперматозоида человека содержит 10 пар азотистых
оснований. Определите длину ДНК.
8. Какова длина фрагмента ДНК, состоящая из 450 нуклеотидов
9. Фрагмент молекулы РНК овцы состоит из 37 нуклеотидов, какова
его длина? 10.
Какова длина фрагмента ДНК, состоящая из 270 нуклеотидов?
РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ НА ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЛИНЫ ДНК И ПРОЦЕНТНОЕ СОДЕРЖАНИЕ
НУКЛЕОТИДОВ В МОЛЕКУЛЕ ДНК.
11. На фрагменте правой цепи молекулы
ДНК нуклеотиды расположены в последовательности: А-А-А-Т-Ц-Т-А-Ц-Г-Т-А-Т
Определите:
а)
порядок нуклеотидов в левой цепи молекулы ДНК,
объясните,
каким принципом при этом вы руководствуетесь?
б) какова длина (в нм) этого
фрагмента ДНК? (Каждый нуклеотид занимает 0.34 нм по
длине цепи ДНК);
в)
сколько (в %) содержится нуклеотидов (отдельно) в этой ДНК?
Алгоритм решения задачи
Решение: для построения левой цепи мы
знаем, что ДНК способна к самоудвоению по принципу комплементарности (А=Т;
Т=А; Г=Ц; Ц=Г) нуклеотиды расположены в следующем порядке: |
а)
А-А-А-Т- Ц-Т-А-Ц-Г-Т-А-Т …
| | | | | | | | | | | |
Т- Т- Т-А- Г-А-Т- Г-Ц-А-Т-А ..
б) зная
длину одного нуклеотида (0,34 нм) и
количество нуклеотидов в одной цепи фрагмента ДНК, находим длину
этого фрагмента:
L ДНК= n нуклеотидов × L нук. =12 × 0,34нм =4,08 нм:
в) для
того, чтобы определить процентное содержание нуклеотидов в данной ДНК,
посчитать количество нуклеотидов в двух цепях всего их 24, из них А = 9,
Т = 9, Г = 3, Ц — 3. Составляем пропорцию и находим процентный состав
адениловых (А) нуклеотидов:
всего нук. 24 — 100% Х1= 24 н.×9(А):100% =37,5%(А)
А нук. 9 — Х1%
n(А) = n(Т) = по 37,5%, А=Т по 37,5%,
а гуаниловых (Г) количество их 3 нуклеотида в
двух цепях. Составляем пропорцию:
всего нук. 24 — 100% Х2= 24 н.×3(Г):100% =12,5%(А)
Г нук. 3 — Х2%
n (Г) == n(Ц) = по 12,5%, Г=Ц по12,5%.
ОТВЕТ: длина ДНК 4,08 нм, а
процентный состав: А = Т по 37,5%: Г = Ц по 12,5%.
12. Даны
фрагменты правой цепи молекулы ДНК:
А). Ц-Т-Т-Г-Г-А-Ц-Ц-Т-А-Г-Ц…
Б). Г-Г-Ц-Ц-Г-А-Т-А-А-Т-А-Т-Т-А-Ц…
В). А-Г-Т-Ц-Ц-Т-Г-А-А-Т-Т-Ц-Ц-Г-Г…
Г).А-А-Ц-Т-А-Г-Ц-Т-Т-Г-Г-А-Ц-Г-Т-Т-А-Г…
Определите:
а)
порядок нуклеотидов в левой цепи молекулы ДНК,
объясните,
каким принципом при этом вы руководствуетесь?
б) какова длина
(в нм) этого фрагмента ДНК? (Каждый нуклеотид занимает
0.34 нм по длине цепи ДНК);
в)
сколько (в %) содержится нуклеотидов (отдельно) в этой ДНК?
13. Фрагмент молекуле ДНК содержит 1120 тимидиловых нуклеотидов,
что составляют 32% от общего количества нуклеотидов. Определите:
а) сколько содержится
других нуклеотидов (отдельно) в этом фрагменте ДНК;
б) какова длина этого
фрагмента ДНК?
Алгоритм решения задачи.
|
Дано: n (Т) ДНК =1120 ω (Т) = 32% L нук.=0,34 нм |
Решение: 1. Согласно правилу Э. Чаргаффа количество тимидиловых По условию задачи молекула ДНК содержит 1120 тимидиловых нуклеотидов, следовательно, столько |
|
n(А)-? n(Ц)-? n(Г)-? L ДНК -? |
3. Находим количество цитидиловых
и гуаниловых нуклеотидов в молекуле ДНК: 1120 тимидиловых нуклеотидов
составляют 32% от общего количества, тогда n(Г) гуаниловых нуклеотидов
составляют 18% от общего количества нуклеотидов: n(Г)=(1120×18%) : 32%=630 нуклеотидов, так как n(Г)= n(Ц), то количество цитидиловых нуклеотидов будет равно 630. 4.
Находим общее количество нуклеотидов в молекуле
ДНК: Т+А+Г+Ц=1120+1120+630+630=3500, такое
количество нуклеотидов содержится в двух цепях фрагмента ДНК, а в одной цепи
будет 3500:2=1750 нуклеотидов.
5. Зная длину одного нуклеотида — 0,34 нм и количество
нуклеотидов одной цепи фрагмента ДНК, находим длину этого фрагмента:
L ДНК= n нуклеотидов × L нук. = 1750 × 0,34=
595нм. Ответ: n (А)=1120нук.(32%); n(Ц) = n(Г) =630нук.(18%); L ДНК =595нм.
14. Фрагмент молекулы ДНК содержит
8000 адениловых нуклеотидов, что составляет 40% от
общего количества нуклеотидов в этой цепи ДНК. Сколько содержится
других нуклеотидов в этом фрагменте (отдельно)? Какая длина ДНК?
15. В молекуле
ДНК адениловых нуклеотидов составляет 15% от
общего количестве. Определить процентное содержание других
видов нуклеотидов.
16.Сколько новых видов свободных нуклеотидов потребуется
при редупликации двухспиральной молекулы ДНК, в которой А =
454, а Г = 1420?
17. В молекуле ДНК тимидиловые нуклеотиды составляет
18% от общего количества. Определите процентное содержание других видов нуклеотидов.
18.Фрагмент
молекулы ДНК содержит 760 адениловых нуклеотидов, что составляет
35% от общего количества нуклеотидов. Определите количество тимидиловых, гуаниловых, цитидилових нуклеотидов в
данном фрагменте молекулы ДНК, длину и массу.
ЗАДАЧИ НА ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЛЕКУЛЯРНОЙ МАССЫ И
ДЛИНУ ГЕНА.
19. Определить молекулярный
вес и длину гена, если несет информацию о белке, молекулярная масса которого
равна 155 000 а. е. м.
Алгоритм решения задачи
|
Дано: М белка = 155000 а. е. м. (Да) М амин — ты. = 100 а. о.м.(Да) L нук.=0,34 нм |
|
М гена — ? L ДНК -? |
РЕШЕНИЕ
1.Зная
массу белка и массу одной аминокислоты, находим количество аминокислот
в белке: n аминокислот = М
белка: М аминокислоты= 155000: 100 = 1550 аминокислот.
2.Каждая
аминокислота в полипептидной цепи
кодируются определенной последовательностью из трех нуклеотидов, кодогенной цепи
гена: n нуклеотидов = n аминокислот × 3 нуклеотида =1550
× 3 = 4650 нуклеотидов
3. Находим длину гена по кодогенной цепи: L ДНК (гена) = n нук. × L нук. (нм) = 4650×0,34 = 1581нм.
4. Кодогенная цепь ДНК 4650 нуклеотидов комплементарна некодогенной цепи
ДНК, в ней столько же нуклеотидов. Найдем общее количество нуклеотидов в
гене: n
нуклеотидов в гене: =4650нук. ×2 = 9300 нуклеотидов.
5.
Зная, общее количество нуклеотидов в
двух цепях ДНК и молекулярную массу одного нуклеотида, мы находим
молекулярную массу гена.
Мг = n нук × М (нук) = 9300 нуклеотидов × 345 = 3208500 а.
е. м. (Да).
ОТВЕТ: длина
гена 1581 нм, масса гена
3208500 а. е. м. (Да)
20. Определите молекулярную массу и длину соответствующего гена,
если в нем закодирован полипептид, молекулярная масса, которого равна 112000 а.
е. м. Что тяжелее: масса белка или гена, во сколько раз?
|
Дано: М белка = 112000 а. е. м. (Да) М L нук.=0,34 нм |
|
М гена ≥М белка |
АЛГОРИТМ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ
РЕШЕНИЕ
1. Зная массу белка и массу
одной аминокислоты, находим количество аминокислот
в белке: n аминокислот
= М белка: М аминокислоты =112000: 100 = 1120.
2. Каждая аминокислота в полипептидной цепи кодируются определенной
последовательностью из трех нуклеотидов, кодогенной цепи гена: n
нуклеотидов = n аминокислот × 3 нукл- да =1120 ×3=3360 нуклеотидов
3. Длину гена определяем по кодогенной цепи :
L ДНК (гена)= n нук.×0,34 = 3360 =1142,4 нм.
4.Кодогенная цепь ДНК 3360 нуклеотидов комплементарна некодогенной, поэтому
в ней столько же нуклеотидов. Найдем общее количество нуклеотидов в
гене:
n
нук. в 2-х цепях=3360нук. ×2 = 6720 нуклеотидов.
5.
Зная, общее количество нуклеотидов в
двух цепях ДНК и молекулярную массу одного нуклеотида, мы находим
молекулярную массу гена.
Мг = n нук. × М (нук.) = 6720 нуклеотидов × 345 = 2318400а.е.м.
(Да). 6.Сравним массу гена и массу
полипептида: М
гена≥ М белка =2318400 : 112000=21 раз; М гена≥ М белка 21раз.
ОТВЕТ: длина гена 1142,4 нм; масса гена 23184500 а. е. м. (Да); М гена в 21 раз ≥ М белка
21.
Известная молекулярная масса четырех видов белков: а) 3000; б) 4600; в)
78000, г) 3500, д)600000. Определить длину и массу соответствующих генов. Что
тяжелее: масса белка или гена и во сколько раз? 22.
Кодогенная цепь ДНК имеет молекулярную массу 34155 а. е. м.
Определите количество мономеров белка, запрограммированного в
кодогенной цепи ДНК.
Алгоритм решения задач
|
Дано: М гена = 34155 а. е. м. (Да) М нуклеотида =345 а. о. м. (Да) |
|
n мономеров (аминокислот) — ? |
РЕШЕНИЕ:
1)
Сколько нуклеотидов содержится в ДНК?
n
нук. = 34155: 345 = 99 нуклеотидов в кодогенной
цепи содержится в ДНК.
2)
Какое количество мономеров (аминокислот) белка запрограммировано в
кодогенной цепи ДНК (каждая аминокислота кодируется 3 нуклеотидами)?
n
аминокислот 99: 3 = 33 триплета в ДНК кодируют 33
аминокислоты (мономера) белка.
Ответ:
в кодогенной цепи ДНК массой 34155 а. е. м. запрограммированы 33
аминокислоты.
23.
Какая молекулярная масса гена (двухцепочного участка ДНК), если в
одной его цепи закодирован белок с молекулярной массой 3000.
24.Определите
молекулярную массу и длину гена, если несет информацию о белке, молекулярная
масса которого равна 840000 а. е. м.
25.
Одна из цепей молекулы ДНК имеет массу 68310 а. е. м. Определите количество
мономеров белка, закодированного в этой цепи ДНК.
26.В
состав белка входят 350 аминокислот. Какая длина гена, кодирующий синтез
этого белка.
27.
Данная молекула ДНК с относительной молекулярной массой 144900 а. е.м., из них
16560 а. е. м. приходится на долю тимидиловых нуклеотидов:
а) сколько содержится
других нуклеотидов (отдельно) в этой молекуле ДНК;
б) какова длина ДНК?
Алгоритм решения задачи
РЕШЕНИЕ
|
Дано: М ДНК =144900 а. е. м. М М нуклеотида =345 а. L нук.=0,34 нм |
|
n(А)-? n(Ц)-? n(Г)-? L ДНК — ? |
1) Сколько всего нуклеотидов в молекуле
ДНК?
n нук. = 138448: 345 = 420 нуклеотидов в
ДНК
2) Сколько тимидиловых нуклеотидов в
ДНК?
n =16560:345= 48 тимидиловых нуклеотидов содержится в этом
фрагменте ДНК), так как Т = А согласно правила Э. Чаргаффа количество
А= 48.
3)Сколько гуаниловых и цитидилових нуклеотидов в
это молекуле ДНК?
На
долю Г + Ц приходится 420 — (48 Т + 48 А) =
324нуклеотидов или
324: 2 = по 162(Г и Ц).
4)
Сколько нуклеотидов в одной
цепи ДНК?
нуклеотидов в
двух цепях: 420:2 = 210 нуклеотидов в одной цепи ДНК.
5)
Какова длина ДНК?
L ДНК = 210 нук. ×0,34 =71,4нм.
Ответ: n(Т)= n(А)=по 48нук; n(Ц)=n(Г)= по 162нук.; L ДНК 71,4нм.
28. Молекулярная масса каталазы 224000 а. е.м. Сколько
аминокислотных звеньев в этой молекуле? Какая длина первичной структуры
этого белка?
29. Сколько нуклеотидов содержит ген (обе цепи ДНК), в
котором закодирована первичная структура белка инсулина, состоящего из 153
аминокислотных остатков?
30.
Сколько нуклеотидов содержат гены (обе цепи ДНК), в которых
запрограммированы следующие белки:
а) 7500
аминокислот, б) 826 аминокислот, в) 489 аминокислот. Определите молекулярную
массу и длину гена.
31. Какова молекулярная масса
гена (двух цепей ДНК), если в кодогенной цепи запрограммирован белок
с молекулярной массой 47250 а. е
32. Белок рибонуклеазы состоит
из 124 аминокислот. Что тяжелее: белок или ген, кодирующий его.
33. Молекула РНК вируса ВИЧ
состоит из 13000 нуклеотидов. Одна молекула вируса ВИЧ состоит
из 316 аминокислот.
Определите:
а)
длину гена, несущего информацию о структуре этого белка;
б) во
сколько раз масса гена больше массы белка;
в)
сколько видов белка закодирована в РНК вируса ВИЧ.
34. Молекула РНК вируса
табачной мозаики состоит из 9750 нуклеотидов. Одна молекула белка вируса
табачной мозаики состоит из 237 аминокислот. Определите: а) длину гена,
несущего информацию о структуре этого белка; б) во сколько раз масса гена
больше массы белка; в) сколько видов белков закодировано в РНК вируса табачной
мозаики?
35. СПИД – инфекционное
заболевание, которое преимущественно передается половым путем. Возбудитель
СПИДа – ретровирус ВИЧ его наследственный материал РНК содержит 18426
нуклеотидов. Из скольких триплетов состоит РНК ВИЧ? Определите суммарную
молекулярную массу белковых молекул, закодированных в геноме вируса, если на
структурные гены приходится 8000 нуклеотидов.
36. Какая скорость синтеза
белка у высших организмов, если на составление инсулина (51 аминокислотной
звено) расходуется 7,3 секунды?
37. Какое число
аминокислот закодировано во фрагменте двухцепочной ДНК, содержит
3000 нуклеотидов?
38. Определите длину и молекулярную массу фрагмента двухцепочной ДНК,
состоящая из 266330 нуклеотидов.
39. Альбумин сыворотки крови человека имеет молекулярную
массу 102600 а. е. м. Определите количество нуклеотидов ДНК, которые кодируют
этот белок и длину гена.
РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ НА ЭКЗОН — ИНТРОННУЮ ОРГАНИЗАЦИЮ ГЕНОМА
40. Структурный ген фрагмента молекулы ДНК содержит 576 цитидиловых
нуклеотидов, что составляет 20% от общего количества. В экзонных участках
этого гена закодирован белок, состоящий из 130 аминокислот. 1.
Определите нуклеотидный состав
гена. 2.Чему равна
молекулярная масса интронных участков гена?
3. Насколько зрелая и – РНК короче про – и – РНК?
Алгоритм решения задачи
Решение
1.Определим
общее число нуклеотидов в фрагменте ДНК, так как цитидиловые нуклеотиды
приходится 30% от общего количества, то общее количество нуклеотидов составит:
576(цитозин.
нук.) — 20% Х нук.=(576×100%):20%=2880(нук.)
Х нук — 100%
2. Согласно правилу Э. Чаргаффа
количество цитидиловых нуклеотидов
равно гуаниловым нуклеотидов, а количество тимидиловых нуклеотидов в молекуле
ДНК равно количеству адениловым.
А+Т = 2880 — (Ц+Г) = 2880нук.-
(576+576)=1728(А+Т) ; А=Т по 864нук.
3. Находим количество нуклеотидов
в экзонных участках гена:
n нук. в гене=130амин-т ×3
нук. × 2цепи=780нуклеотидов в экзонных
участках гена.
4. Находим количество нуклеотидов
в интронных участках гена:
n нук. в гене = 2880 нук. – 780=
2100 нуклеотидов в интронных участках гена.
5. Находим молекулярную массу интронных
участках гена.
М=2100 нук. ×М
нук.= 2100×345 а. е. м. =724500 а. е. м.
6. Какова длина про – и –РНК?
L про –
и –РНК =0.34 нм. × 2100нук= 714нм.
7. Какова длина зрелой и
– РНК?
L и
–РНК= 0.34 нм. × 390 нук. =132,6нм
8. Какова разница в длине про
– и –РНК и зрелой и – РНК в нм.?
L про –
и –РНК = 714 нм; L и –РНК=132,6 =581,4 нм.
ОТВЕТ: n нук. в гене =2880: М интронов =724500 а. е. м.; L – и –РНК (зрелой) короче
про – и –РНК на581,4нм.
41. Ген, кодирующий белок А, состоит из 5 экзонов по 160
пар нуклеотидов и 2 интрона по 300 пар нуклеотидов.
Сколько: а) всего нуклеотидов в про
– и – РНК? б) нуклеотидов входит в состав и — РНК? в)
нуклеотидов входит в состав и — РНК?
Алгоритм
решения задачи
Решение
1) Сколько всего нуклеотидов в про–и — РНК:
(160×5)+(30×2) = 1400 нуклеотидов.
2) Сколько нуклеотидов входит в состав и — РНК:
160 ×3 = 480 нуклеотидов
3) Сколько аминокислот входит в состав данного
белка:
480 нукл : 3 = 160
кодонов
1 кодом →1 триплет → 1 аминокислота →160 аминокислот в
белке
ОТВЕТ: про – и — РНК -1400 нуклеотидов, и-РНК = 480 нуклеотидов, 160 аминокислот.
42. Известно, что
молекула и — РНК состоит из 3837 нуклеотидов. Из скольких
аминокислот состоит белок, синтезированный на этой молекуле, если известно, что
среди них два триплет УАА, три триплета УАГ, четыре триплета УГА.
43. Известно, что
молекула и — РНК состоит из 5331 нуклеотидов. Из скольких
аминокислот состоит белок, синтезированные на этой молекуле, если известно, что
среди них два триплет УАГ, четыре триплета УАА, семь триплетов УГА.
44. Фрагмент молекулы ДНК
состоит из 8882 нуклеотидов , кодирующий полипептид, имеет
пять интронов по: 65, 100, 120 и два по 175 нуклеотидов . Сколько
аминокислот находится в белке.
45. Какое количество нуклеотидов расположены
в ДНК, кодирующий полипептид, состоящий из 350 аминокислот, если 25%
триплетов входят в состав интронов.
46. Сколько аминокислот закодировано в и — РНК, состоящий из
504 нуклеотидов, среди них имеют 7 триплетов интронов.
47. В эукариотической клетке белок А состоит из 657
экзонов и 251 интронов. Сколько аминокислот входит в состав
белка.
48. Установлено, что молекула про – и — РНК состоит из 3600 нуклеотидов,
причем на интронные участки приходится 872 нуклеотидов. Определите, какое
количество аминокислот включает в себя полипептид.
49. Установлено, что
молекула про — и — РНК состоит из 2400 нуклеотидов, причем на интронные
участки приходится 666 нуклеотидов. Определите, длину и массу молекулы и –
РНК, которая участвует в трансляции.
50. Установлено, что молекула про — и — РНК на интронные участки
приходится 1200 нуклеотидов. Определите, полную массу и размер структурного
гена, если в нем закодирован полипептид массой 310000 а. е.м.
51. Какое количество аминокислот имеет полипептид синтезирован про
— и — РНК состоит из 402 нуклеотидов , если в ней 9
триплетов интронов .
52. Сколько
аминокислот закодировано в про–и — РНК, состоящий из 378 нуклеотидов,
среди них имеются 3 триплета интронов .
53. Молекула РНК вируса табачной мозаики из 9750 нуклеотидов. Одна
молекула вируса табачной мозаики из 237 аминокислот. Определите:
а) длину гена, несущего
информацию о структуре этого белка; б) во
сколько раз масса гена больше массы белка; в)
сколько видов белка закодировано в РНК вируса табачной мозаики.
54. Сколько аминокислот
закодировано во фрагменте ДНК, состоящей из 2325 нуклеотидов, если в ней
1131интронов?
Задачи на определение молекулярной массы белка
55. Длина гена1053 нм. Определите молекулярную массу закодированного
в нем белка.
|
Дано: L гена = 1053 нм. М амин -ты =100 а. L нук.=0,34 нм |
|
М белка — ? |
Алгоритм решения задачи
Решение
1..Зная длину гена и длину одного нуклеотида
(0,34нм), находим количество нуклеотидов в кодогенной цепи: n
нук. в гене = L (гена) : L (нук.)= 1053
: 0,34 =3097
нуклеотидов
2. Каждая аминокислота кодируется 3 (нуклеотидами ), зная число нуклеотидов в
кодогенной цепи, находим количество
аминокислот
в полипептиде:
n(амин
— лот) = n нук.: 3 нук. = 3097:3 =1032 аминокислот.
3. Зная количество аминокислот в полипептиде
и молекулярную массу одной аминокислоты, определяем молекулярную массу
белка:
М белка = n
(амин-лот) × М (аминокислоты) =
1032 ×100=103200 а. е. м.
ОТВЕТ:
ген длиной 1053 нм кодирует белок молекулярной массой 103200 а. е. м.
56. Длина гена
3509 нм. Определите молекулярную массу закодированного в нем белка.
57.
Длина гена 589 нм. Определите молекулярную массу закодированного в нем
белка.
58.
Длина гена 8453 нм. Определите молекулярную массу закодированного в нем
белка.
59.
Длина гена 680 нм. Определите молекулярную массу закодированного в нем
белка.
60.
Длина гена 3162 нм. Определите молекулярную массу закодированного в нем
белка.
61. Определите
длину (нм) и молекулярную массу фрагмента двухцепочной ДНК, которая состоит из
2266 нуклеотидов.
62. Сколько нуклеотидов содержит ген (обе цепи ДНК), в котором
закодирована первичная структура белка, состоящего 298 аминокислотных
остатков? Какова молекулярная масса и длина этого гена?
63. В нуклеиновой кислоты
аденин составляет 18% (что соответствует 730 нуклеотидам), гуанин
и цитозин — по 28%. Определите состав нуклеиновой кислоты, ее
длину и массу.
|
Дано: ω А- 18 %состав.730 нук. ω Г = ω Ц = L нук.=0,34 нм М нуклеотида =345 а. |
|
М нук. кислоты -? L нук. кислоты -? Состав нук. кислоты -? |
Алгоритм решения задачи
Решение
1.Сумма известных нуклеотидов составляет:
18% (А) + 28% (Г) + 28% (Ц) =74%
2.Следовательно, остальное количество приходится на неизвестный
нуклеотид: 100% -74% = 26%
3.Так как процентное содержание неизвестного нуклеотида не соответствует
аденину, несмотря на процентное равенство гуанина и цитозина, по правилу
Чаргаффа (принцип комплементарности) не соблюдается. Значит, данная
нуклеиновая кислота не ДНК, а РНК, тогда недостающий нуклеотид — урацил –
процентное содержание составляет 26%. Зная, что 18% аденина
соответствует 730 нуклеотидам, можем вычислить количество всех
нуклеотидов в РНК, составляем пропорцию:
18% (А) — 730 нукл .
100% —
X нукл . X = (730 нук.× 100%):18%= 4055 нуклеотида.
4.Масса РНК = М нук. × n нуклеотидов =345 а. е. м . × 4055 = 1398975
а. е. м .
5.Длина РНК
= L нук
-да × n нук леотидов =0,34 нм ×
4055 = 1378,7нм
ОТВЕТ: состав РНК: А
– 18 %; У -26%; Г 28%; Ц — 28% масса РНК — 1398975
а. е. м.; длина РНК — 1378,7нм
64. Известен
состав и-РНК: аденина — 41%, гуанина — 7%, урацила —
39%. Определить нуклеотидный состав соответствующего участка
ДНК.
Алгоритм
решения задачи
Решение
1. Находим сумму известных нуклеотидов
в составе и — РНК : Σ
= А — 41% + Г -7% + У — 39% = 87%,
отсюда можем найти содержание цитозина(Ц) в составе и
— РНК : и
— РНК : 100% — (41% + 7% + 39%) = 13% (Ц).
2. По составу и — РНК строим
кодогенную цепь ДНК с использованием принципа комплементарности азотистых
оснований: А=Т; У=А; Ц=Г; Г=Ц;
а) нуклеотидный состав и РНК;
А-41%, У-39%, Г-7%, Ц-13%
б) нук. состав кодогенной цепи ДНК: Т- 41%, А- 39%, Ц- 7% Г-13% в)
нук. состав некодогенной цепи ДНК: А-41%, Т- 39%, Г-7%, Ц-13%
3.Находим
процентное содержание нуклеотидов в соответствующем участке ДНК:
Т = (41% + 39%): 2 = 40%;
А = (39% + 41%): 2 = 40%;
Ц= (7% + 13%): 2 =10%; Г=
(7%+ 13%): =10%. ОТВЕТ: в ДНК содержится А и Т по 40%; Г и Ц по 10%.
65. Известен
состав и-РНК : аденина — 37%, гуанина — 11%, урацила — 27%. Определить нуклеотидный состав
соответствующего участка ДНК.
66. Химический анализ показал, что 28% от общего
числа нуклеотидов данной и — РНК приходится на аденин, 6%
— на гуанин и 40% на урацил. Какой должна
быть нуклеотидный состав соответствующего участка двух цепочной
ДНК, информация с которого «переписана» данной и-РНК ? А какой
будет состав ДНК, если и-РНК содержит 18% гуанина, 30% аденина, 20%
урацила?
67. В молекуле и-РНК выявлено 220 гуаниловых ,
173 адениловых , 128 цитидилових и 174 уридиловых нуклеотидов.
Определите сколько нуклеотидов (отдельно) содержится в области
молекулы ДНК слепком с которой данная и-РНК . Какая длина и
молекулярная масса этого фрагмента.
68. В и — РНК содержится 32% аденина, 20%
гуанина, 12% цитозина. Определить нуклеотидный состав
соответствующего участка ДНК.
69. В молекуле и – РНК человека в результате
биохимических исследований обнаружено 487 гуаниловых нуклеотидов, 256
адениловых, 522 цитидиловых, 248 уридиловых нуклеотидов. Какова масса
соответствующего фрагмента молекулы ДНК, транскрипционной копией которой
является данная и – РНК?
70. Какова молекулярная масса гена (обеих цепей ДНК), в одной из
цепей которого закодирована последовательность аминокислотных остатков белка
с молекулярной массой 112000 а. е. м.?
71. Информационная РНК
состоит из 818 кодонов. Сколько рибосом (максимум) может входить в
состав полисомы , осуществляющей синтез белка по данной и-РНК , если диаметр
рибосомы 300 А(ангстрем), а интервал между рибосомами 200 А(ангстрем)?
|
Дано: И-РНК = 818 кодонов. Dрибосомы -100А L нук.=3,4 А(ангстрем) |
|
М белка — ? |
Алгоритм
решения задачи
Решение
1.Находим
количество нуклеотидов в 818 кодонов и – РНК ?
n нук. в и – РНК = n кодонов × 3
нуклеотида = 818 × 3 =2454
нуклеотидов. 2.Какова длина
и-РНК? L и –
РНК = n нук × L (нук.)= 2454 ×3,4А = 8343А.
3.
Сколько рибосом входят в состав полисомы. n рибосом = L и –
РНК : (300А. +200А.) = 8343 А. : 500 А. =17 рибосом.
ОТВЕТ: 17 рибосом входит в состав полисомы.
72. Одна из цепей молекулы
ДНК имеет массу 68310. определите количество мономеров белка, закодированного в
этой ДНК.
73. Пользуясь таблицей генетического кода, воспроизведите участок
ДНК, в котором закодирована информация с такой последовательностью аминокислот
в белке: метионин
— аланин — глицин — глутамин — лейцин — пролин — тирозин — цистеин
74. Пользуясь таблицей
генетического кода, воспроизведите участок ДНК, в котором закодирована
информация с такой последовательностью аминокислот в белке: метионин -аланин —
глицин — глутамин — лейцин — пролин — тирозин — цистеин — валин.
75. Определите антикодоны т — РНК, участвующие в синтезе белка,
кодируемого фрагментом ДНК
… …Т-А-Ц
— Т — Ц — А- А -Г-А -Г-Г-А- Г- Ц-Т- А-Ц-Г- А-Т-Г …
76. Соотнеси
антикодон т — РНК с кодонами и — РНК.
кодоны и — РНК антикодоны т — РНК
1. АГЦ 1. ГГЦ
2. ЦАА 2. ЦГА
3. УУГ 3. ГУУ
4. ГЦУ 4.УЦГ
5. ЦЦГ 5. ААЦ
77. Полипептид состоит из
следующих аминокислот: метионин — аланин — гистидин — лейцин —
глутамин — тирозин. Определите структуру участка ДНК, кодирующего эту
полипептидную цепь.
РЕШЕНИЕ: Зная, по
условию задачи последовательность аминокислот в полипептиде, воспроизводим
строение и — РНК , которая управляет синтезом этого полипептида. По
таблице генетического кода находим структуру триплетов и-РНК: А-У-Г-Г-Ц-У-Ц-А-У-Ц-У-У-Ц-А-А-У-А-У. По
цепочке и-РНК восстанавливаем кодогенную цепь ДНК, которая имеет
следующее строение: мет — ала — гис — лей — глн — тир
и-РНК:
А-У-Г- Г-Ц-У-Ц-А-У-Ц-У-У-Ц- А- А- У-А-У
| | | | | | | | | | | | | | | | | |
кодогенная
цепь ДНК Т- А-Ц-Ц-Г-А-Г-Т-А -Г-А-А- Г- Т- Т- А-Т- А
| | | | | | | | | | | | | | | | | |
некодогенная
цепь ДНК А- Т-Г-Г-Ц-Т-Ц-А-Т-Ц-Т-Т- Ц-А- А-Т- А-Т
78. Даны полипептидные цепи:
а) метионин
— аланин -аспарагиновая кислота — тирозин -лизин -аспарагин…
б)
метионин- глицин -изолейцин- валин- глутаминовая кислота- пролин…
в) метионин-
лейцин -серин -фенилаланин -цистеин- аргинин –глутамин…
Определите структуру участка
ДНК и длину, кодирующего эту полипептидную цепь.
79. Фермент белка табачной
мозаики кодируется следующим кодонами и — РНК:
…
УЦУ-ГГГ-УЦЦ-АУЦ-АЦЦ- ААА -УУУ -ЦГГ …
1)
Определите, из каких аминокислот состоит данный фрагмент?
2) При воздействии на и —
РНК азотистой кислотой цитозин превращается
в гуанин, как изменится: а) состав и — РНК?; б) аминокислотный
состав фрагмента.
80. Кодогенная цепь
ДНК имеет следующий состав: А-Ц-А-А-Т-А-Т-Т-Ц- Г-Г-Г-Ц-Ц-Г…
Определите:
а) аминокислотную
последовательность белка?;
б) заполните
таблицу: триплеты ДНК, кодоны и — РНК, антикодоны и — РНК, аминокислоты,
участвующих в синтезе этого белка.
|
Триплеты |
Триплеты |
Триплеты |
Аминокислоты |
|
А |
|||
|
Ц |
|||
|
А |
81. Определите антикодон т — РНК, что принимает участие в
синтезе белка, который кодируется фрагментом ДНК:
… Г-Ц-Т-А-Ц-Г-А-Т-Т-Т-Ц-А-А- Г-А -… .
82. Гормон инсулина
представлен следующими аминокислотами: метионин — гистидин — серии
— глицин — цистеин — лейцин — глутаминовая кислота — аспарагиновая кислота
— валин – фенилаланин. Определите количественные
соотношения азотистых оснований (аденин + тимин) и (гуанин + цитозин) в
цепи ДНК, кодирующий этот гормон инсулина.
83. По данным фрагмента кодогенной цепи ДНК: Т-Г-Т-Г-Т-Ц-А-Г-А-Ц-А-Т-Г-А-А
…
а) восстановить некодогенную цепь ДНК; б)
определить нуклеотидной состав и – РНК; в)
используя таблицу генетического кода определить аминокислотный состав белка; г)
указать антикодоны т – РНК, участвующие в синтезе белка.
84. Какие изменения
произойдут в структуре белка, если в кодируемом его участке ДНК … ТАЦ-ЦАГ-АГГ-АЦТ-ААТ
… между 7 и 8 нуклеотидами произойдет вставка тимина, а между 12 и
13 нуклеотидами произойдет вставка цитозина ?
85. Э. Чаргаффа ,
исследуя состав ДНК различных видов установил, что у человека А = Т = 20%, Г =
Ц = 30%, а у белки А = Т = 29%, Г = Ц = 21%, у тутового шелкопряда А = Т =
28%, Г = Ц = 22%. У кого из названных видов спирали молекулы ДНК более
прочно связаны?
86. На фрагменте
левой цепи ДНК нуклеотиды расположены в такой последовательности: Ц-Ц-Т-Т-Г-Т-Г-А-Т-Ц-А-Т-
Ц-А-А- А —
а) какова первичная
структура белка, синтезируемого с генетической информации в правой цепи?
б) как изменится
структура синтезируемого белка, если в левой цепи ДНК выпадает
восьмой нуклеотид?
в) к каким
биологическим последствиям это может привести в организме?
г) унаследует ли
потомство такое изменение ДНК?
87. Участок правой цепи молекулы ДНК имеет
следующий нуклеотидный состав:
…А-Т-А-Т-Т-Г-Т-Г-Т-А-Ц-А-Ц-Ц-Г…
. Определите:
а)
порядок нуклеотидов в левой цепи молекулы ДНК;
б) каким принципом
руководствовались;
в) длину этого участка
молекулы ДНК;
г) молекулярную массу гена;
д) содержание в %
каждого нуклеотида во фрагменте ДНК;
е) первичную структуру белка;
ж) молекулярную массу белка;
88. Участок молекулы ДНК, кодирующий полипептид, имеет в норме следующий
порядок азотистых оснований: …ААА
— ААЦ — ЦАТ — АГА — ГАГ …
Во время
редупликации третий слева аденин выпал из спирали. Определите изменение в
данном фрагменте белка в результате указанной мутации.
Решение:
|
ДНК (кодирующий участок) |
…ААА-ААЦ-ЦАТ-АГА-ГАГ… |
|
и — РНК |
…УУУ- УУГ-ГУА-УЦУ- ЦУЦ… |
|
полипептид |
…фен-лей- вал-сер – лей… |
|
ДНК ( мутация) |
…ААА-АЦЦ-АТА-ГАГ-АГ… |
|
и — РНК |
…УУУ — УГГ –УАУ –ЦУЦ-УЦ… |
|
белок |
…фен- три- тир- лей-… |
Ответ:
результат указанной мутации изменился аминокислотный состав
белка, до мутации полипептид имеет следующий состав …фен- лей — вал -сер –
лей…а после мутации изменился аминокислотный состав белка … фен- три- тир- лей.
89. Во фрагменте левой цепи ДНК, нуклеотиды расположены в такой
последовательности: А-А-Г-Т-Ц-Т-Т-А-Ц-Г-Т-Г-… .
Определите: — порядок расположения нуклеотидов
в правой цепи ДНК; — какова длина
этого фрагмента
ДНК; —
какова молекулярная масса гена?
90. Дана кодогенная цепь ДНК: ЦТА -ТАГ- ТАА- ЦЦА –ТАГ — ГГЦ … Определите:
а)
длину этого гена;
б)
количество в процентах различных видов нуклеотидов в этом гене (в
двух цепях); в)
первичную структуру белка, закодированного в этой
цепи; г) первичную
структуру белка, синтезируемого после выпадения девятого нуклеотида в
этой цепи ДНК?
91. На участке левой цепи ДНК нуклеотиды расположены в
такой последовательности:
… ГГГ
— ЦЦЦ – ГТТ – ААА – ЦТА – ГАТ…
а) какова
структура закодированного белка? б)
какой будет структура белка, если в этой цепи ДНК под влиянием облучения между
седьмым и восьмым нуклеотидами Г замещен А? К каким биологических
последствиям это может привести? в)
которая будет структура белка, если под влиянием химического мутагена (бензопирен)
между одиннадцатым и двенадцатым нуклеотидами ДНК будет вставлен
Т? К каким биологических последствиям это может привести?
92. На фрагменте кодогенной цепи ДНК
нуклеотиды расположены в такой последовательности:
ТАЦ
— ТТГ- ЦТТ- ЦТА- ГГЦ- ТГ… . В результате мутации одновременно выпадают пятый
и восьмой нуклеотиды. Определите последовательность:
— нуклеотидов в и — РНК до и после мутации; изменится ли аминокислотный
состав белка после мутации.
93. Как изменится первичная структура белка, если в
последовательности нуклеотидов: … Ц-Ц-А-А-Т-Г-Г-Г-Ц-А-Т-Г-Т-Т-Ц…
произойдет трансверсия шестого пуринового нуклеотида слева
Г заменен на пиримидиновый Т, а справа шестой пуриновый А замен на пиримидиновый
Т.
Алгоритм решения задачи
Решение
Используя кодогенную цепь ДНК в соответствии с принципом
комплементарности, определяем структуру участка и – РНК (вместо Т
присутствует У);
Кодогенная
цепь ДНК: …Ц-Ц-А-А-Т-Г-Г-Г-Ц-А-Т-Г-Т-Т-Ц…
| | | | | | | | | | | | | | |
и — РНК Г-Г-У-У-А-Ц-Ц-Ц-Г-У-А-Ц-А-А-Г используя
таблицу генетического кода находим структуру триплетов и — РНК и
аминокислотный белка до трансверсии:
гли- тир — про — тир — лиз
Проследим
изменится ли первичная структура белка, если произойдет трансверсия шестого нуклеотида слева
Г заменен на Т; а трансверсия шестого нуклеотида справа А
замен на Т), (трансверсия мутация, приводящая к замене пуринового основания
на пиримидиновое (А или Г на Т, У или Ц) или пиримидинового основания на пуриновое
(Т, У или Ц на А или Г).
Кодогенная
цепь ДНК: …Ц-Ц-А-А-Т-Т-Г-Г-Ц-Т- Т-Г-Т-Т- Ц…после мутации
| | | | | | | | | | | | | | |
и-РНК Г-Г-У-У-А-А-Ц-Ц-Г-А-А-Ц-А-А-Г
гли- стоп- кодон — про — асн — лиз
Ответ: да, до трансверсии первичная структура белка имеет следующий
аминокислотный состав – из 5 аминокислот: гли- тир — про — тир – лиз, а после
мутации — трансверсии первичная структура белка изменилась и имеет следующий
аминокислотный состав – из 4 аминокислот: гли— стоп- кодон — про —
асн — лиз (тирозин → в некодирующий стоп- кодон, а тир → на асн).
94. Как
изменится первичная структура белка, если на фрагменте ДНК … Т-Ц-Т-Ц-А-Ц-А-Т-А-Г-Г-Т…
произойдет транзиция замена четвертого пиримидинового азотистого основания
Ц на пуриновое азотистое основание Г, а десятое пуриновое азотистое основание Г заменено на пиримидиновое азотистое основание Т.
Алгоритм
решения задачи
Решение
Используя кодогенную цепь ДНК в соответствии с принципом
комплементарности определяем структуру участка и – РНК (вместо Т
присутствует У);
Кодогенная
цепь ДНК: …Т- Ц-Т- Ц-А-Ц-А- Т-А-Г-Г-Т-
| | | | | | | | | | | |
и — РНК А-Г-А- Г-У- Г-У- А-У-Ц-Ц-А-
используя таблицу генетического кода находим структуру триплетов и — РНК и
аминокислотный белка до транзиции:
арг — вал — тир — про
Проследим
изменится ли первичная структура белка, если
произойдет транзиция замена четвертого пиримидинового азотистого основания Ц
заменено на пуриновое
азотистое основание Г, а десятое
пуриновое азотистое основание Г заменено на
пиримидиновое азотистое основание Т.
Кодогенная
цепь ДНК: …Т- Ц- Т- Г-А-Ц-А- Т-А-Т-Г-Т- после мутации
| | | | | | | | | | | |
и — РНК А-Г-А- Ц-У- Г-У- А-У-А-Ц-А-
арг — лей — тир — тре
Ответ: да, до транзиции первичная структура белка имеет следующий
аминокислотный состав – из 4 минокислот: арг- вал — тир — про , а после
транзиции первичная структура белка изменился и имеет следующий
аминокислотный состав – из 4 аминокислот: арг – лей — тир — тре (вал→
на лей, про → на тре).
95. У здорового человека с мочой выделяются такие аминокислоты:
аланин, серин, глутамин, глицин. У человека, больного цистинурией,
выделяются аминокислоты, которым соответствует следующие триплеты и — РНК: УЦЦ
— УГУ-ГЦУ-ГГУ-ЦАГ-ЦГУ-ААА- УЦЦ . Какие именно аминокислоты выделяются у
больных цистинурией?
96. При синдроме Фанкони (нарушение
образования костной ткани) у больного с мочой выделяются аминокислоты, которым
соответствуют следующие триплеты и — РНК:
… АУА ГУЦ АУГ УЦА
УУГ ГУУ АУУ.
Определите,
какие аминокислот выделяются с мочой при синдроме Фанкони, если у здорового человека в моче содержатся аминокислоты
аланин, серин, глутаминовая кислота, глицин.
Алгоритм решения задачи
Решение. Используя
триплеты и — РНК и генетический код определяем наличие аминокислот в белке:
— и — РНК
АУА- ГУЦ- АУГ-УЦА-УУГ -ГУУ- АУУ.
Аминокислоты
цепи иле —
вал — мет — сер — лей — вал — иле белка (больного
человека)
Аминокислоты цепи белка алан–сер –глу- глн (здорового
человека)
Ответ: в
моче больного человека только одна аминокислота (серин) такая же как, у
здорового человека, остальные – новые, а три, характерные для здорового
человека, отсутствуют.
97. Фрагмент
цепи и — РНК имеет следующую последовательность:
АУГ- ААГ- ГГГ- ЦУА- АЦГ. Определите:
— последовательность нуклеотидов в молекуле ДНК, каким принципом вы
руководствовались;
— аминокислотный состав белка и указать антикодоны т – РНК,
участвующие в синтезе белка.
98. Молекула ДНК (ген вазопрессина) имеет следующую нуклеотидную
последовательность:
Т- Г- Т- Т- А-Т- Т-Т — Т- Г-А- А- Г-А- Т- Т- Г- Т
| | |
| | | | | | | | | | | | | | |
А -Ц -А- А-Т-А- А-А- А-Ц-Т -Т- Ц -Т-А- А-Ц
-А… произошла трансверсия — пиридиминовое азотистое основание тимин на 5-м
месте нижней цепочки замещено на пуриновое азотистое основание гуанин. Определить:
а) как отразится трансверсия на первичную структуру синтезируемого белка;
б) может
ли повлиять трансверсия на наследственность организма и какая эта мутация.
Ответ: да, если организм одноклеточный; у
многоклеточного организма, в том случае, если это генеративная мутация, она
скажется на наследственность гибрида.
99.
В результате действия повреждающего фактора изменилась одна из
цепей молекул ДНК. Обнаружьте тот участок, в котором произошли изменения,
если неповреждённая цепочка молекулы ДНК имеет такой состав:
ГГЦ-ГТГ- ААТ- ААЦ- ТАГ-ЦАЦ-ТТ, а молекула и — РНК, если бы она была
синтезирована на измененной цепи ДНК, имела бы состав: ГГЦ-АГА- ГГЦ- ЦЦА-
УАГ- ЦАЦ- УУГ. Установите последовательность нуклеотидов в молекуле ДНК после
репарации.
Алгоритм решения задачи
Решение
По
условию задачи неповрежденный участок цепи молекулы ДНК имеет такой состав:
ГГЦ-ГТГ- ААТ- ААЦ- ТАГ-ЦАЦ-ТТГ
А
молекула и – РНК по условию задачи синтезирована на измененной цепи ДНК и имеет
такой нуклеотидный состав:
ГГЦ-АГА- ГГЦ- ЦЦА- УАГ- ЦАЦ- УУГ
В
результате действия повреждающего фактора участок цепи молекулы ДНК с
которого синтезирована и — РНК нуклеотиды расположены в такой последовательности:
ЦЦГ- ТЦТ- ЦЦГ- ГГТ — АТЦ-ГТГ-ААЦ
100.
В результате действия повреждающего фактора изменилась одна из цепей ДНК, после
этого молекула ДНК приобрела следующий нуклеотидный состав азотистых
оснований (первая цепь ДНК не подвергалась изменению):
ЦГА- ТГГ- ЦАЦ- АГТ- ТТЦ
ГЦЦ -ЦТТ- ЦГТ— ТЦА- ААГ .
Найдите измененный участок молекула ДНК и определите процентное содержание
нуклеотидов в молекуле ДНК после повреждения и после репарации.
101.
Фрагмент цепи и — РНК имеет такую последовательность нуклеотидов: УЦЦ – АЦА –
УАУ – АГЦ – ГЦА –ЦГГ…
. Определите
последовательность:
— аминокислот в первичной структуре белка; —
антикодоны т – РНК;
— нуклеотидов на кодогенной цепи
ДНК.
Литература
1.Грин, Н. Биология: в 3-х т. / Н. Грин,
У. Стаут, Д. Тейлор. – М.: Мир, 1990.
2. Муртазин Г.М. Задачи
и упражнения по общей биологии: пособие для учителей.
Москва. Просвещение, 1981. -192 с.
3. Овчинников С.А.
Сборник задач и упражнений по общей биологии: Учебное пособие. — Донецк: Третье
тысячелетие, 2002. — 128 с.
4.Реймерс Н.Ф. Основные
биологические понятия и термины: книга для учителя. Москва. Просвещение, 1988.
-391с.
7 октября 2020
В закладки
Обсудить
Жалоба
Сборник задач по молекулярной биологии
Пособие для 9-11 классов.
mb.docx
mb.pdf
Молекулярная биология – наука, ставящая своей задачей познание природы явлений жизнедеятельности путем изучения биологических объектов и систем на уровне, приближающемся к молекулярному уровню, а в ряде случаем и достигающем этого предела. Конечной целью при этом является выяснение того, каким образом и в какой мере характерные проявления жизни, такие, как наследственность — воспроизведение себе подобного, биосинтез белков, возбудимость, рост и развитие, хранение и передача информации, превращения энергии, подвижность и т. д., обусловлены структурой, свойствами и взаимодействием молекул биологически важных веществ, в первую очередь двух главных классов высокомолекулярных биополимеров – белков и нуклеиновых кислот. Неотъемлемой частью изучения молекулярной биологии является приобретение навыков решения задач, методом применения на практике теоретических знаний биологических закономерностей.
Автор: Басова Александра Васильевна.
Типы задач
- Установление последовательности нуклеотидов в ДНК, иРНК, антикодонов тРНК, используя принцип комплементарности.
- Вычисление количества нуклеотидов, их процентное соотношение в цепи ДНК, иРНК.
- Вычисление количества водородных связей в цепи ДНК, иРНК.
- Определение длины, массы ДНК, иРНК.
- Определение последовательности аминокислот по таблице генетического кода.
- Определение массы ДНК, гена, белка, количества аминокислот, нуклеотидов.
- Комбинированные .
Требования к решению задач
- ход решения должен соответствовать последовательности процессов, протекающих в клетке
- решать задачи осознано, обосновывать каждое действие теоретически
- запись решения оформлять аккуратно, цепи ДНК, иРНК , тРНК прямые, символы нуклеотидов четкие, расположены на одной линии по горизонтали
- цепи ДНК, иРНК , тРНК размещать на одной строке без переноса
- ответы на все вопросы выписывать в конце решения
ДНК
( дезоксирибонуклеиновая кислота)
две цепи в спирали
состоят из нуклеотидов
РНК
(рибонуклеиновая кислота)
Строение нуклеотида
1 дезоксирибоза
2 остаток фосфорной кислоты
одна цепь
1 рибоза
3 азотистое основание:
2 остаток фосфорной кислоты
А- аденин
3 азотистое основание:
Г – гуанин
Ц – цитозин
А- аденин
Т — тимин
Г – гуанин
А-Т, Г-Ц Принцип комплементарности А-У, Г-Ц
Ц – цитозин
Между азотистыми основаниями водородные связи
У — урацил
Правила Чаргаффа
А = Т двойная , Г ≡ Ц тройная
*азотистые основания : 1. Пуриновые – А, Г 2. Пиримидиновые – Ц, Т,У
А=Т, Г=Ц А+Г = Т+Ц ( 100% в 2-х цепях)
( 100 % в 1-й цепи)
Функция: хранение наследственной информации
*Спираль ДНК:
Виды РНК и их функции:
1. иРНК или мРНК – 5%, считывает информацию с ДНК и переносит её к рибосоме
2. тРНК – 10%, переносит аминокислоту
3. рРНК – 85%, входит в состав рибосом
- Ширина 2 нм
- Шаг спирали 10 пар нуклеотидов 3,4 нм
- Длина нуклеотида 0, 34 нм
- Масса ДНК 6·10 -12
Первый тип задач — задачи на установление последовательности нуклеотидов в ДНК, иРНК, антикодонов тРНК
- Участок правой цепи молекулы ДНК имеет последовательность нуклеотидов:
- А-Г-Т-Ц-Т-А-А-Ц-Т-Г-А-Г-Ц-А-Т. Запишите последовательность нуклеотидов левой цепи ДНК.
- Дано: ДНК А-Г-Т-Ц-Т-А-А-Ц-Т-Г-А-Г-Ц-А-Т
- Решение: ( нуклеотиды левой цепи ДНК подбираем по принципу комплементарности А-Т, Г-Ц)
- ДНК А Г Т Ц Т А А Ц Т Г А Г Ц А Т
ДНК Т Ц А Г А Т Т Г А Ц Т Ц Г Т А
- Ответ : левая цепь ДНК имеет последовательность нуклеотидов Т-Ц-А-Г-А-Т-Т-Г-А-Ц-Т-Ц-Г-Т-А
Первый тип задач — задачи на установление последовательности нуклеотидов в ДНК, иРНК, антикодонов тРНК
- Участок цепи молекулы ДНК имеет последовательность нуклеотидов: Ц-Т-А-А-Ц-Ц-А-Т-А-Г-Т-Т-Г-А-Г. Запишите последовательность нуклеотидов иРНК.
- Дано: ДНК Ц-Т-А-А- Ц-Ц-А-Т-А-Г-Т-Т- Г- А- Г
- Решение: ( нуклеотиды иРНК подбираем по принципу комплементарности к ДНК : А-У, Г-Ц)
- ДНК Ц Т А А Ц Ц А Т А Г Т Т Г А Г
- иРНК Г А У У Г Г У А У Ц А А Ц У Ц
- Ответ : иРНК имеет последовательность нуклеотидов Г-А-У-У-Г- Г-У-А-У-Ц-А-А-Ц-У-Ц
- * Определите последовательность нуклеотидов иРНК, антикодоны молекул тРНК , если фрагмент ДНК имеет последовательность нуклеотидов
Г-Ц-Ц-Т-А-Ц-Т-А-А-Г-Т-Ц
- Дано: ДНК Г-Ц-Ц-Т-А-Ц-Т-А-А-Г-Т-Ц
- Решение: (нуклеотиды подбираем по принципу комплементарности А-У, Г-Ц под ДНК сначала строим иРНК, затем тРНК)
- ДНК Г Ц Ц Т А Ц Т А А Г Т Ц
- иРНК Ц Г Г А У Г А У У Ц А Г
- тРНК Г Ц Ц У А Ц У А А Г У Ц
- Ответ : иРНК имеет последовательность нуклеотидов Ц Г Г А У Г А У У Ц А Г
- антикодоны тРНК Г Ц Ц У А Ц У А А Г У Ц
Второй тип задач — на вычисление количества нуклеотидов, их процентное соотношение в цепи ДНК, иРНК.
- В одной молекуле ДНК нуклеотидов с тимином Т -22% . Определите процентное содержание нуклеотидов с А, Г, Ц по отдельности в этой молекуле ДНК.
- Дано: Т -22%
- Найти: % А, Г, Ц
- Решение 1:
- согласно правилу Чаргаффа А+Г = Т+Ц, все нуклеотиды в ДНК составляют 100%.
- Так как тимин комплементарен аденину, то А=22%.
- 22+22=44% ( А+Т)
- 100- 44 =56% (Г+Ц)
- Так как гуанин комплементарен цитозину, то их количество тоже равно, поэтому
- 56 : 2 =28% (Г, Ц)
- Решение 2:
- согласно правилу Чаргаффа А+Г = Т+Ц, все нуклеотиды в ДНК составляют 100% или А+Г и Т+Ц по 50 %
- Так как тимин комплементарен аденину, то А=22%.
- следовательно 50 — 22=28% (Г, Ц, т.к. они комплементарны)
- Ответ : А=22%, Г=28%, Ц=28%
- Сколько содержится нуклеотидов А, Т, Г, во фрагменте молекулы ДНК, если в нем обнаружено 1500 нуклеотидов Ц, что составляет 30% от общего количества нуклеотидов в этом фрагменте ДНК?
- Дано: Ц- 30% =1500 нуклеотидов
- Найти: количество нуклеотидов А, Т, Г
- Решение:
- Так как Ц комплементарен Г и их количество равно, то Г =30%,
- что составляет 1500 нуклеотидов.
- согласно правилу Чаргаффа А+Г = Т+Ц, все нуклеотиды в ДНК составляют 100%
- А+Г и Т+Ц по 50 % следовательно 50-30=20% (А, Т). Составим пропорцию 30% — 1500
- 20% — ?
- 20х1500 : 30 =1000 нуклеотидов (А, Т)
Ответ: во фрагменте молекулы ДНК содержится:
- Г=1500 нуклеотидов, А=1000 нуклеотидов, Т=1000 нуклеотидов.
- * Участок молекулы ДНК ( одна цепочка) содержит:
- 150 нуклеотидов – А, 50 нуклеотидов – Т,
- 300 нуклеотидов – Ц, 100 нуклеотидов — Г.
- Определите : количество нуклеотидов во второй цепи с А, Т, Г, Ц и общее количество нуклеотидов с А, Т, Ц, Г в двух цепях ДНК.
- Дано: нуклеотидов в 1-й цепи ДНК: А-150, Т-50, Ц-300, Г-100.
- Найти: А, Т, Ц, Г в двух цепях ДНК.
- Решение:
- А=Т, Г=Ц, так как они комплементарны, поэтому во второй цепи Т-150, А-50, Г-300, Ц-100
- Всего нуклеотидов: А(150+50)+Т(50+150)+Г(300+100)+Ц(100+300)=1200
- Ответ: нуклеотидов во второй цепи Т-150, А-50, Г-300, Ц-100;
- 1200 нуклеотидов в двух цепях.
- * В состав иРНК входят нуклеотиды: аденина 28%, гуанина 16%, урацила 24%. Определите процентный состав нуклеотидов у двуцепочной молекулы ДНК, информация с которой «переписана» на иРНК
- Дано: нуклеотидов в иРНК: А-28%, У-24%, Г-16%.
- Найти: % А, Т, Ц, Г в ДНК.
- Решение:
- Определяем процентное содержание цитозина в иРНК, учитывая, что сумма всех нуклеотидов иРНК составляет 100%:
- 100 — ( 24+28+16) = 32% (Ц)
- Учитывая принцип комплементарности ( А=Т, У=А, Г=Ц, Ц=Г), вычисляем процентный состав нуклеотидов цепи ДНК, с которой была списана информация на и РНК. Сумма всех нуклеотидов в двух цепях ДНК составляет 100%:
- Т=28:2=14%, Г= 32:2=16%, А=24:2=12%, Ц=16:2=8%
- Вторая цепочка ДНК является комплементарной первой, следовательно, в ней процентный состав нуклеотидов следующий:
- А=14%, Ц=16%, Т=12%, Г=8%
- В двуцепочной ДНК процентное содержание нуклеотидов будет таким:
- А = 12+14=26%, Т= 14+12=26%, Г=16+8=24%, Ц= 8+16=24%
- Ответ: в двух цепях ДНК % состав нуклеотидов: Т -26%, А-26%,
- Г-24%, Ц-24%
* Третий тип задач на вычисление количества водородных связей.
- Две цепи ДНК удерживаются водородными связями. Определите число водородных связей в этой цепи ДНК, если известно, что нуклеотидов с аденином 12, с гуанином 20.
- Дано: А-12, Г-20
- Найти: водородных связей в ДНК
- Решение:
- А=Т, Г=Ц, так как они комплементарны
- Между А и Т двойная водородная связь, поэтому 12х2=24 связи
- Между Г и Ц тройная водородная связь, поэтому 20х3=60 связей
- 24+60=84 водородных связей всего
- Ответ: 84 водородных связей.
* Четвертый тип задач определение длины, ДНК, иРНК
- Участок молекулы ДНК состоит из 60 пар нуклеотидов. Определите длину этого участка (расстояние между нуклеотидами в ДНК составляет 0, 34 нм)
- Дано: 60 пар нуклеотидов
- Найти: длину участка
- Решение: длина нуклеотида 0, 34 нм
- 60х0,34= 20,4 нм
- Ответ: 20,4 нм
- Длина участка молекулы ДНК составляет 510нм. Определите число пар нуклеотидов в этом участке.
- Дано: длина участка ДНК 510нм
- Найти: Определите число пар нуклеотидов
- Решение: длина нуклеотида 0, 34 нм
- 510:0,34= 1500 нуклеотидов
- Ответ: 1500 нуклеотидов
- Число нуклеотидов в цепи ДНК равно 100. Определите длину этого участка
- Дано: 100 нуклеотидов
- Найти: длину участка
- Решение: длина нуклеотида 0, 34 нм , ДНК состоит из 2-х цепей значит 50 пар нуклеотидов.
- 50х0,34=17нм
- Ответ: 17нм
- Число нуклеотидов в цепи и-РНК равно 100. Определите длину этого участка
- Дано: 100 нуклеотидов
- Найти: длину участка
- Решение: длина нуклеотида 0, 34 нм , и-РНК состоит из одной цепи
- 100х0,34=34нм
- Ответ: 34нм
« Биосинтез белка, генетический код»
- на участке ДНК строится иРНК
- иРНК переходит в цитоплазму
- иРНК соединяется с рибосомой ( 2 триплета)
- тРНК несет аминокислоту в рибосому
- кодон иРНК комплементарен антикодону тРНК
- в рибосоме из аминокислот образуется белок
- ДНК- РНК- белок
- 20 аминокислот — 64 триплета
- ДНК — иРНК — тРНк
- 3 нуклеотида =1 триплет =1 аминокислота = 1тРНК
Пятый тип задач — определение последовательности аминокислот по таблице генетического кода.
- Фрагмент цепи ДНК имеет последовательность нуклеотидов: ТГГАГТГАГТТА. Определите последовательность нуклеотидов на иРНК, антикодоны тРНК и аминокислотную последовательность фрагмента молекулы белка.
- Дано: ДНК Т-Г-Г-А-Г-Т-Г-А-Г-Т-Т-А
- Найти: иРНК, тРНК и аминокислотную последовательность белка
- Решение: на участке ДНК по принципу комплементарности (А-У, Г-Ц) построим иРНК, затем по цепи иРНК построим тРНК по принципу комплементарности ( А-У, Г-Ц)
- ДНК Т- Г- Г- А- Г- Т- Г- А- Г- Т- Т- А
- иРНК А-Ц-Ц-У- Ц- А- Ц- У- Ц- А- А- У
- тРНК У- Г- Г- А -Г- У- Г -А- Г- У- У-А
- иРНК разделим на триплеты и по таблице генетического кода определим аминокислотную последовательность белка:
- А-Ц-Ц тре, У-Ц-А сер, Ц-У-Ц лей, А- А-У асн.
- Ответ : иРНК А-Ц- Ц-У- Ц- А-Ц-У-Ц-А- А-У
- тРНК У- Г -Г- А- Г-У- Г-А-Г- У- У-А
- аминокислотную последовательность белка :тре, сер, лей, асн
- *Участок молекулы ДНК имеет следующее строение:
- ГГА -АЦЦ-АТА-ГТЦ-ЦАА
- Определите последовательность нуклеотидов соответствующего участка иРНК. Определите последовательность аминокислот в полипептиде, синтезируемом по иРНК. Как изменится последовательность аминокислот в полипептиде, если в результате мутации пятый нуклеотид в ДНК будет заменён на аденин? Ответ объясните.
- Дано: ДНК ГГА -АЦЦ-АТА-ГТЦ-ЦАА
- Найти: аминокислотную последовательность исходного белка, мутированного
- Решение: определим иРНК по принципу комплементарности
- ДНК ГГА -АЦЦ-АТА-ГТЦ- ЦАА
- иРНК ЦЦУ- УГГ-УАУ-ЦАГ-ГУУ
- По таблице генетического кода определим аминокислотную последовательность белка: про, три, тир, глн, вал
- В результате мутации ДНК изменится , т.к. пятый нуклеотид в ДНК будет заменён на аденин
- ДНК ГГА — А А Ц-АТА-ГТЦ- ЦАА
- иРНК ЦЦУ- У У Г-УАУ-ЦАГ-ГУУ
- По таблице генетического кода определим аминокислотную последовательность измененного белка : про , лей , тир, глн, вал,
- Ответ: про, три, тир, глн, вал; про , лей , тир, глн, вал, так как изменился нуклеотид в ДНК, то изменился нуклеотид иРНК, изменилась аминокислота и структура белка.
- * 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.
- Дано: ДНК АТАГЦТГААЦГГАЦТ
- Найти:
- нуклеотидную последовательность участка тРНК
- аминокислоту, которую будет переносить тРНК
- Решение :
- Так как тРНК синтезируются на ДНК, то построим тРНК по принципу комплементарности (А-У, Г-Ц)
- ДНК А Т А Г Ц Т Г А А Ц Г Г А Ц Т
- тРНК У А У Ц Г А Ц У У Г Ц Ц У Г А
- Третий триплет ( антикодон тРНК) ЦУУ , соответствует кодону на иРНК ГАА (по принципу комплементарности), по таблице генетического кода этому кодону соответствует аминокислота ГЛУ, которую переносить данная тРНК.
- Ответ: тРНК УАУЦГАЦУУГЦЦУГА
- аминокислота ГЛУ
Шестой тип задач — определение массы белка, количества аминокислот, нуклеотидов.
- 1. Фрагмент молекулы ДНК содержит 1230 нуклеотидных остатков. Сколько аминокислот будет входить в состав белка?
- Дано: 1230 нуклеотидов
- Найти: количество аминокислот
- Решение :
- Одной аминокислоте соответствует 3 нуклеотида, поэтому 1230:3= 410 аминокислот.
- Ответ: 410 аминокислот.
- 2. Сколько нуклеотидов содержит ген, кодирующий белок из 210 аминокислот?
- Дано: 210 аминокислот
- Найти: количество нуклеотидов
- Решение :
- Одной аминокислоте соответствует 3 нуклеотида, поэтому 210х3=630 нуклеотидов
- Ответ: 630 нуклеотидов
- *Определите число аминокислот , входящих в состав белка, число триплетов и число нуклеотидов в гене, который кодирует этот белок, если в процессе трансляции участвовало 30 молекул тРНК.
- Дано: 30 тРНК
- Найти: число аминокислот, триплетов, нуклеотидов в гене
- Решение:
- 1тРНК=1 аминокислоте, поэтому аминокислот 30
- 1 аминокислоте = 1 триплету, поэтому триплетов 30
- 1 триплет = 3 нуклеотида, поэтому 30х3=90 нуклеотидов.
- Ответ: аминокислот 30, триплетов 30, 90 нуклеотидов
- * Молекулярная масса полипептида составляет 40000. Определите длину кодирующего его гена, если молекулярная масса одной аминокислоты в среднем равна 100, а расстояние между соседними нуклеотидами в цепи ДНК составляет 0, 34 нм.
- Дано: масса белка — 40000
масса аминокислоты — 100
расстояние между нуклеотидами 0,34нм
- Найти: длину гена
- Решение:
Так как белок ( полипептид) состоит из аминокислот, найдем количество аминокислот 40000:100=400
1 аминокислота=3 нуклеотида, 400х3=1200 нуклеотидов
Ген состоит из нуклеотидов. Длина гена 1200х0,34=408нм
Ответ: длина гена 408нм
Комбинированные задачи
- * 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.
- Дано:
100 аминокислот,
молекулярная масса аминокислоты -110,
молекулярная масса нуклеотида — 300.
- Найти : во сколько раз масса гена превышает массу белка.
- Решение:
Так как ген — это участок ДНК, состоящий из нуклеотидов, то определим их количество: одну аминокислоту кодируют 3 нуклеотида ,
то 100х3=300 нуклеотидов.
- Молекулярная масса белка 100х110=11000,
- Молекулярная масса гена 300х300=90000
- Молекулярная масса участка гена, кодирующего данный белок, превышает молекулярную массу белка: 90000: 11000 =8 раз
- Ответ : в 8 раз
- Какую длину имеет участок молекулы ДНК, в котором закодирована первичная структура инсулина, если молекула инсулина содержит 51 аминокислоту, а один нуклеотид занимает 0,34 нм в цепи ДНК? Какое число молекул тРНК необходимо для переноса этого количества аминокислот к месту синтеза? (Следует учитывать, что одна тРНК доставляет к рибосоме одну аминокислоту.) Ответ поясните.
- Дано: 51 аминокислота, 1 нуклеотид 0,34 нм
Найти: длину ДНК, число тРНК
- 1)для кодирования одной аминокислоты необходимо 3 нуклеотида, 51 х 3 = 153 нуклеотида;
- 2) участок ДНК имеет длину 0,34 х 153 = 52 нм
- 3) одна тРНК переносит одну аминокислоту,
поэтому тРНК 51 молекула
- Ответ: длина ДНК 52 нм , число тРНК — 51
Энергетический обмен
- 1. Подготовительный (в пищеварительном канале, лизосомах)
крахмал глюкоза ( Е )
- 2 . Бескислородный « гликолиз» ( в цитоплазме)
глюкоза 2 ПВК + 2 АТФ
- 3 . Кислородный «дыхание» ( в митохондриях)
ПВК СО 2 +Н 2 О + 36 АТФ
1 глюкоза = 38 АТФ
- В процессе гликолиза образовалось 42 молекулы пировиноградной кислоты. Какое количество молекул глюкозы подверглось расщеплению и сколько молекул АТФ образуется при полном окислении?
- Дано : 42 ПВК
- Найти : кол-во глюкозы, кол-во АТФ при полном окислении.
- Решение:
- 1) при гликолизе одна молекула глюкозы расщепляется с образованием 2-х молекул пировиноградной кислоты (ПВК), следовательно, гликолизу подверглось: 42 : 2 = 21 молекула глюкозы;
- 2) при полном окислении одной молекулы глюкозы (бескислородный 2АТФ и кислородный этапы 36 АТФ) образуется 38 молекул АТФ;
- 3) при окислении 21 молекулы образуется: 21 х 38 = 798 молекул АТФ.
- Ответ: 21 молекула глюкозы, 798 молекул АТФ
Деление клетки
мейоз
митоз
Интерфаза
Интерфаза
2 n2c —
2n4c
2 n2c —
2n4c
Профаза
Профаза 1
Метафаза 1
6 . 10 -9 мг
12 . 10 -9 мг
2n4c
6 . 10 -9 мг
12 . 10 -9 мг
2n4c
Метафаза
2n4c
2n4c
12 . 10 -9 мг
Анафаза
Анафаза 1
12 . 10 -9 мг
12 . 10 -9 мг
Телофаза 1
12 . 10 -9 мг
n 2 c
Телофаза
2 n2c
n 2 c
2 n2c
6 . 10 -9 мг
Профаза 2
6 . 10 -9 мг
n 2 c
6 . 10 -9 мг
6 . 10 -9 мг
Метафаза 2
n 2 c
6 . 10 -9 мг
Анафаза 2
6 . 10 -9 мг
n c
Телофаза 2
n c
3 . 10 -9 мг
3 . 10 -9 мг
- Общая масса всех молекул ДНК в 46 хромосомах одной соматической клетки человека составляет около 6 . 10 -9 мг. Определите, чему равна масса всех молекул ДНК в ядре при овогенезе перед началом деления, в конце телофазы мейоза I и мейоза II . Объясните полученные результаты.
- Дано: 46 хромосом = масса 6 . 10 -9 мг
- Найти: массу ДНК: перед началом деления, в конце телофазы мейоза I и мейоза II .
- Решение:
- 1)перед началом деления в процессе репликации число ДНК удваивается и масса ДНК равна 2 • 6 . 10 -9 = 12 . 10 -9 мг;
- 2) первое деление мейоза редукционное, число хромосом становится в 2 раза меньше, но каждая хромосома состоит из двух молекул ДНК (сестринских хроматид), поэтому в телофазе мейоза I масса ДНК равна 12 . 10 -9 : 2 = 6 . 10 -9 мг;
- 3)после мейоза II каждое ядро в клетке содержит однохроматидные хромосомы гаплоидного набора, поэтому в телофазе мейоза II масса ДНК равна 6 . 10 -9 : 2 = 3 . 10 -9 мг.
- Ответ: масса ДНК перед началом деления 12 . 10 -9 мг, в конце телофазы мейоза I — 6 . 10 -9 мг, в конце телофазы мейоза II — 3 . 10 -9 мг
Будьте всегда в курсе!
Узнавайте о скидках и акциях первым
Состав лекторов вебинара
Кириленко Анастасия Анатольевна
Учитель биологии высшей квалификационной категории, лучший работник образования Дона, победитель конкурса «Лучшие учителя России» 2008 и 2015 гг., автор пособий издательства «Легион».
Вебинар проведен
Сертификаты отправлены
Отзывы о вебинаре
|
Благодарю за такие вебинары . Вам успехов и мира! |
|
Имя |
|
Елена |
|
Спасибо за полный разбор заданий. |
|
Имя |
|
Ефремова Т.Ю., учитель биологии, Тюменская область |
|
Анастасия Анатольевна, спасибо большое за полезный вебинар. Информация актуальная, все доступно и понятно. Успехов вам! |
|
Имя |
|
Има |
|
Было очень приятно слушать.Спасибо |
|
Имя |
|
Надежда |
|
Здравствуйте! Очень хороший полезный вебинар прошел. |
|
Имя |
|
Умусалимат |
|
Побольше бы таких вебинаров , особенно по подготовке к экзамену |
|
Имя |
|
Татьяна |
|
Часто смотрю ваши вебинары, они интересные, актуальные и познавательные. Но вот почему то не приходят сертификаты участников. Удачи Вам, творческих успехов. |
|
Имя |
|
[email protected] |
|
Спасибо за вебинар, все понятно, интересно. |
|
Имя |
|
Ершова Тамара Михайловна. |
|
Выражаю огромную благодарность коллективу издательства «Легион», организаторам вебинаров и, конечно, лично Кириленко Анастасии Анатольевне за чрезвычайно полезную, актуальную информацию, представляемую на вебинарах!!!!! |
|
Имя |
|
[email protected] |
|
Большое спасибо за предоставленный материал! |
|
Имя |
|
Гость |
|
Спасибо большое, информация очень полезная, доступно изложена. Взяла себе на заметку, много полезного, еще раз СПАСИБО. |
|
Имя |
|
Наталья |
|
Благодаря таким вебинарам педагоги повышают уровень профессиональный компетенции «не выходя из дома». Это удобно, быстро. А самое главное получаем правильную, неискаженную информацию. |
|
Имя |
|
Гость Суркова Н.А. |
|
Добрый день. Благодарю Анастасию Анатольевну за высокий профессионализм при проведении вебинара, грамотность и доступность объяснений такого сложного раздела биологи как молекулярная биология. При любой возможности стараюсь смотреть Ваши занятия. Большое спасибо редакции сайта и издательству за организацию просмотров. |
|
Имя |
|
Разворотнева Е.В. |
|
Спасибо огромное! |
|
Имя |
|
Гость |
|
Очень подробный, понятный иматериал |
|
Имя |
|
Долгих М.В. |
|
Спасибо большое. Замечательные вебинары. Благодарность всем организаторам. |
|
Имя |
|
Имя |
|
Имя |
|
Имя |
25 марта 2022 в 15:00
Молекулярная биология в заданиях ЕГЭ 2022 года
Укажите свой e-mail, чтобы получить напоминание и ссылку для участия в день мероприятия