задачи на генетический код по биологии
Задачи на генетический код по биологии
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).
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.
Генетический код (иРНК)
основание
основание
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.
Схема решения задачи включает:
1. Нуклеотидная последовательность участка тРНК (верхняя цепь по условию смысловая):
2. Нуклеотидная последовательность антикодона УГА (по условию третий триплет) соответствует кодону на иРНК УЦА;
1. По фрагменту молекулы ДНК, определяем нуклеотидную последовательность участка тРНК, который синтезируется на данном фрагменте.
На ДНК с 3′ конца строится тРНК с 5′ — конца.
2. Определяем кодон иРНК, который будет комплементарен триплету тРНК в процессе биосинтеза белка.
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.
Задачи на генетический код по биологии
Исходный фрагмент молекулы ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов (верхняя цепь — смысловая, нижняя — транскрибируемая):
5’ − ГЦГГГЦТАТГАТЦТГ − 3’
3’ − ЦГЦЦЦГАТАЦТАГАЦ − 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.
Генетический код (иРНК)
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.
1. Четвёртый триплет исходного фрагмента смысловой цепи ДНК — ГАТ (транскрибируемой цепи ДНК — АТЦ), определяем триплет иРНК: ГАУ, по таблице генетического кода определяем, что он кодирует аминокислоту Асп.
2. Во фрагменте ДНК в четвёртом триплете смысловой цепи ГАТ нуклеотид А заменился на Т (в транскрибируемой цепи в триплете АТЦ нуклеотид Т заменился на А), а в иРНК в четвёртом 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.
Примечание. Алгоритм выполнения задания.
1. Четвёртый триплет исходного фрагмента смысловой цепи ДНК: 5′-ГАТ-3′ (транскрибируемой цепи ДНК: 5′-АТЦ-3′), определяем триплет иРНК: 5′-ГАУ-3′, по таблице генетического кода определяем, что он кодирует аминокислоту Асп.
. Триплет иРНК: 5′-ГАУ-3′ нашли по принципу комплементарности на основе триплета транскрибируемой цепи ДНК 5′-АТЦ-3′. Для нахождения иРНК сначала произведем запись триплета ДНК в обратном порядке от 3’ → к 5’ получим 3’-ЦТА- 5’
2. По условию сказано, что «четвёртая аминокислота во фрагменте полипептида заменилась на аминокислоту Вал». По таблице генетического кода находим, что аминокислота Вал кодируется четырьмя нуклеотидами: ГУУ, ГУЦ, ГУА, ГУГ;
НО в условии указано, что произошла замена одного нуклеотида! т.е. в иРНК в четвёртом кодоне (5′-ГАУ-3′) нуклеотид А заменился на У (5′-ГУУ-3′).
В ответ: В иРНК в четвёртом кодоне (ГАУ) нуклеотид А заменился на У (ГУУ). Во фрагменте ДНК в четвёртом триплете смысловой цепи 5′-ГАТ-3′ нуклеотид А заменился на Т (в транскрибируемой цепи в триплете 5′-АТЦ-3′ нуклеотид Т заменился на А).
3. Свойство генетического кода — универсальность (Код един для всех организмов живущих на Земле).
Задачи на тему «Генетический код»
ГЕНЕТИЧЕСКИЙ КОД И БИОСИНТЕЗ БЕЛКА
Участок молекулы ДНК, кодирующий часть полипептида, имеет следующее строение:
– А – Ц – Ц – А – Т – А – Г – Т – Ц – Ц – А – А – Г – Г – А –
Определите последовательность аминокислот в полипептиде.
у часток молекулы ДНК, кодирующий часть полипептида:
1. Зная кодирующую цепь ДНК, по принципу комплементарности построим участок и-РНК:
Н а й т и: последовательность аминокислот в полипептиде.
2. Используя таблицу генетического кода, определяем последовательность аминокислот в полипептиде.
УГГ – триптофан УАУ – тирозин ЦАГ – глутамин ГУУ – валин ЦЦУ – пролин
О т в е т: триптофан – тирозин – глутамин – валин – пролин.
Сколько нуклеотидов содержит ген (обе цепи ДНК), в котором запрограммирован белок инсулин из 51 аминокислоты?
Одним из свойств генетического кода является то, что каждая аминокислота кодируется триплетом ДНК.
1. Подсчитаем количество нуклеотидов в одной цепи ДНК:
51 · 3 = 153 нуклеотида
2. Подсчитаем, сколько нуклеотидов содержит ген (обе цепи ДНК):
153 · 2 = 306 нуклеотидов.
Н а й т и: количеств
О т в е т: 306 нуклеотидов.
Одна из цепей ДНК имеет молекулярную массу 34155. Определите количество мономеров белка, запрограммированного в этой ДНК.
Молекулярная масса одного нуклеотида 345.
1. Подсчитаем количество нуклеотидов в ДНК:
34155 : 345 = 99 нуклеотидов
2. Подсчитаем количество мономеров белка:
99 : 3= 33 триплета в ДНК кодируют 33 аминокислоты белка.
О т в е т: 33 мономера.
Известны молекулярные массы четырех белков: а) 3000; б) 4600; в) 78 000; г) 3500.
Определите длины соответствующих генов.
Молекулярная масса одной аминокислоты в среднем 100. Расстояние между нуклеотидами 0,34 нм.
а) 3000 : 100 = 30 аминокислот
30 · 3 = 90 нуклеотидов
90 · 0,34 нм = 30,6 нм
б) 4600 : 100 = 46 аминокислот
46 · 3 = 138 нуклеотидов
в) 78000 : 100 = 780 аминокислот
780 · 3 = 2340 нуклеотидов
2340 · 0,34 = 795,6 нм
г) 3500 : 100 = 35 аминокислот
35 · 3 = 105 нуклеотидов
О т в е т: длины соответствующих генов равны: а) 30,6 нм; б) 46,92 нм; в) 795,6 нм; г) 35,7 нм.
Какова молекулярная масса гена (двух цепей ДНК), если в одной его цепи запрограммирован белок с молекулярной массой 1500?
1. Подсчитаем количество аминокислот в белке:
1500 : 100 = 15 аминокислот
2. Подсчитаем количество нуклеотидов в одной цепи гена: 15 · 3 = 45 нуклеотидов
3. Найдем молекулярную массу одной цепи гена: 45 · 345 = 15525
4. Найдем молекулярную массу двух цепей: 15525 · 2 = 31050
Полипептид состоит из следующих аминокислот: валин – аланин – глицин – лизин – триптофан – валин – серин. Определите структуру участка ДНК, кодирующего эту полипептидную цепь, его массу и длину.
глицин – аланин – глицин – лизин – триптофан – валин – серин.
1) Используя генетический код, найдем структуру и-РНК:
2) По принципу комплементарности построим кодирующую цепь ДНК и достроим некодирующую цепь ДНК:
3) Подсчитаем массу участка ДНК: 345 · 21 · 2 = 14490
4) Подсчитаем длину участка ДНК: 0,34 нм · 21 = 7,14 нм
О т в е т: участок ДНК, кодирующий пептид: –Ц–Ц–А–Ц–Г–А–Ц–Ц–А–Т–Т–Т–А–Ц–Ц–Ц–А–А–А–Г–А–;
m ДНК = 14490; ℓ ДНК = 7,14 нм.
Фрагмент молекулы ДНК содержит 2348 нуклеотидов. На долю адениновых приходится 420. Сколько содержится других нуклеотидов? Найдите массу и длину фрагмента ДНК.
ДНК – 2348 нуклеотидов
m 1нуклеотида – 345
1. Исходя из принципа комплементарности можно определить количество Т:
А = Т А – 420 Т – 420.
2. Подсчитаем общее количество Г и Ц:
2348 – 840 = 1508 (Г + Ц)
3. Определим количество Г и Ц:
А – 420 Т – 420 Г – 754 Ц – 754
4. Подсчитаем массу и длину ДНК. m ДНК – 2348 · 345 = 810060 ℓ ДНК – 1174 · 0,34 нм = 399,16 нм
О т в е т: А – 420, Т – 420, Г – 754, Ц – 754; m ДНК – 810060; ℓ ДНК – 399,19 нм.
Полипептид состоит из следующих аминокислот: аланин – глицин – лейцин – пролин – серин – цистеин. Какие т-РНК (c какими антикодонами) участвуют в синтезе белка? н айдите массу и длину РНК.
ала – гли – лей – про – сер – цис
1) Используя генетический код, находим структуру и-РНК:
аланин – глицин – лейцин – пролин – серин – цистеин
2) Зная цепочку и-РНК, находим антикодоны т-РНК:
3) Найдем массу РНК: 345 · 6 · 3 = 6210
4) Найдем длину РНК: 0,34 нм · 18 = 6,12 нм
О т в е т: –Ц–Г–А–Ц–Ц–А–Г–А–А–Г–Г–А–А–Г–А–А–Ц–А–; m РНК = 6210 ℓ РНК = 6,12 нм.
Курс повышения квалификации
Дистанционное обучение как современный формат преподавания
Курс профессиональной переподготовки
Биология: теория и методика преподавания в образовательной организации
Курс повышения квалификации
Современные педтехнологии в деятельности учителя
Онлайн-конференция для учителей, репетиторов и родителей
Формирование математических способностей у детей с разными образовательными потребностями с помощью ментальной арифметики и других современных методик
Международная дистанционная олимпиада Осень 2021
Номер материала: ДБ-533419
Не нашли то что искали?
Вам будут интересны эти курсы:
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.
Минпросвещения откроет центр образования на русском языке в Таджикистане
Время чтения: 1 минута
Минпросвещения опубликовало проект расписания сдачи ОГЭ и ЕГЭ в 2022 году
Время чтения: 1 минута
Минпросвещения разработало меморандум по воспитательной работе в школах
Время чтения: 2 минуты
В пяти регионах России протестируют новую систему оплаты труда педагогов
Время чтения: 2 минуты
Екатерина Костылева из Тюменской области стала учителем года России – 2021
Время чтения: 1 минута
В Воронеже всех школьников переведут на удаленку из-за COVID-19
Время чтения: 1 минута
Подарочные сертификаты
Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.
Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.
Задачи по цитологии на ЕГЭ по биологии
Типы задач по цитологии
Задачи по цитологии, которые встречаются в ЕГЭ, можно разбить на семь основных типов. Первый тип связан с определением процентного содержания нуклеотидов в ДНК и чаще всего встречается в части А экзамена. Ко второму относятся расчетные задачи, посвященные определению количества аминокислот в белке, а также количеству нуклеотидов и триплетов в ДНК или РНК. Этот тип задач может встретиться как в части А, так в части С.
Задачи по цитологии типов 3, 4 и 5 посвящены работе с таблицей генетического кода, а также требуют от абитуриента знаний по процессам транскрипции и трансляции. Такие задачи составляют большинство вопросов С5 в ЕГЭ.
Задачи типов 6 и 7 появились в ЕГЭ относительно недавно, и они также могут встретиться абитуриенту в части С. Шестой тип основан на знаниях об изменениях генетического набора клетки во время митоза и мейоза, а седьмой тип проверяет у учащегося усвоения материала по диссимиляции в клетке эукариот.
Ниже предложены решения задач всех типов и приведены примеры для самостоятельной работы. В приложении дана таблица генетического кода, используемая при решении.
Решение задач первого типа
Задача: в молекуле ДНК содержится аденина. Определите, сколько (в ) в этой молекуле содержится других нуклеотидов.
Решение задач второго типа
Задача: в трансляции участвовало молекул т-РНК. Определите количество аминокислот, входящих в состав образующегося белка, а также число триплетов и нуклеотидов в гене, который кодирует этот белок.
Решение: если в синтезе участвовало т-РНК, то они перенесли аминокислот. Поскольку одна аминокислота кодируется одним триплетом, то в гене будет триплетов или нуклеотидов.
Решение задач третьего типа
Задача: фрагмент одной из цепей ДНК имеет следующее строение: ААГГЦТАЦГТТГ. Постройте на ней и-РНК и определите последовательность аминокислот во фрагменте молекулы белка.
Решение: по правилу комплементарности определяем фрагмент и-РНК и разбиваем его на триплеты: УУЦ-ЦГА-УГЦ-ААУ. По таблице генетического кода определяем последовательность аминокислот: фен-арг-цис-асн.
Решение задач четвертого типа
Задача: фрагмент и-РНК имеет следующее строение: ГАУГАГУАЦУУЦААА. Определите антикодоны т-РНК и последовательность аминокислот, закодированную в этом фрагменте. Также напишите фрагмент молекулы ДНК, на котором была синтезирована эта и-РНК.
Решение: разбиваем и-РНК на триплеты ГАУ-ГАГ-УАЦ-УУЦ-ААА и определяем последовательность аминокислот, используя таблицу генетического кода: асп-глу-тир-фен-лиз. В данном фрагменте содержится триплетов, поэтому в синтезе будет участвовать т-РНК. Их антикодоны определяем по правилу комплементарности: ЦУА, ЦУЦ, АУГ, ААГ, УУУ. Также по правилу комплементарности определяем фрагмент ДНК (по и-РНК. ): ЦТАЦТЦАТГААГТТТ.
Ты нашел то, что искал? Поделись с друзьями!
Решение задач пятого типа
Задача: фрагмент ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов ТТАГЦЦГАТЦЦГ. Установите нуклеотидную последовательность т-РНК, которая синтезируется на данном фрагменте, и аминокислоту, которую будет переносить эта т-РНК, если третий триплет соответствует антикодону т-РНК. Для решения задания используйте таблицу генетического кода.
Решение: определяем состав молекулы т-РНК: ААУЦГГЦУАГГЦ и находим третий триплет — это ЦУА. Это антикодону комплементарен триплет и-РНК — ГАУ. Он кодирует аминокислоту асп, которую и переносит данная т-РНК.
Решение задач шестого типа
Решение задач седьмого типа
Задача: в диссимиляцию вступило молекул глюкозы. Определите количество АТФ после гликолиза, после энергетического этапа и суммарный эффект диссимиляции.
Примеры задач для самостоятельного решения
Итак, в этой статье приведены основные типы задач по цитологии, которые могут встретиться абитуриенту в ЕГЭ по биологии. Надеемся, что варианты задач и их решение будет полезно всем при подготовке к экзамену. Удачи!
Решение задач на генетический код
Решение задач на генетический код
Задача №1
Участок молекулы ДНК, кодирующий часть полипептида, имеет следующее строение:
-А –Ц –Ц –А –Т –А – Г –Т – Ц – Ц – А – А – Г – Г – А –
Определите последовательность аминокислот в полипептиде.
Дано: Решение:
Участок молекулы ДНК, 1. Зная кодирующую цепь ДНК,
кодирующий часть полипептида: по принципу комплемента
-А–Ц–Ц–А –Т–А–Г–Т–Ц–Ц– А– А– Г–Г–А –
Найти: последовательность аминокислот
и –РНК:-У – Г – Г – У – А – У – Ц – А – Г – Г –У – У – Ц – Ц – У –
2. Используя таблицу генетического кода, определяем последовательность аминокислот в полипептиде.
Ответ: триптофан – тирозин – глутамин – валин – пролин
Задача №2
Сколько нуклеотидов содержит ген (обе цепи ДНК), в котором запрограммирован белок инсулин из 51 аминокислоты?
Дано: Решение:
Белок инсулин – 51 аминокислота Одним из свойств генетического кода
Найти: количество нуклеотидов, является то, что каждая аминокислота
содержащихся в гене, в котором кодируется триплетом ДНК.
запрограммирован белок инсулин?
1.Подсчитаем количество нуклеотидов в одной цепи ДНК.
51* 3=153 нуклеотида
2.Подсчитаем, сколько нуклеотидов содержит ген (обе цепи ДНК)
153* 2 =306 нуклеотидов
Ответ: 306 нуклеотидов.
Задача №3
Одна из цепей ДНК имеет молекулярную массу 34155. Определите количество мономеров
Белка, запрограммированного в этой ДНК.
Дано: Решение
Масса ДНК – 34155 Молекулярная масса одного нуклео-
Найти: количество мономеров белка? тида 345
1. Подсчитаем количество нуклеотидов в ДНК.
34155 : 345 = 99 нуклеотидов
2.Подсчитаем количество мономеров белка.
99 : 3 =33 триплета в ДНК кодируют 33 аминокислоты белка
Ответ: 33 мономера
Задача №4
Какова молекулярная масса гена (двух цепей ДНК), если в одной его цепи
Запрограммирован белок с молекулярной массой 1500?
Дано: Решение
Масса белка – 1500 1.Подсчитаем количество
Найти: массу гена двух цепей ДНК? аминокислот в белке.
1500: 100 = 15 аминокислот
2. Подсчитаем количество нуклеотидов в одной цепи гена.
15* 3 =45 нуклеотидов
3.Найдем молекулярную массу одной цепи гена.
4.Найдем молекулярную массу двух цепей.
Ответ: 31050
Задача №5
Фрагмент молекулы ДНК содержит 2348 нуклеотидов. На долю адениновых приходится 420. Сколько содержится других нуклеотидов? Найдите массу и длину фрагмента ДНК.
Дано: Решение.
ДНК – 2348 нуклеотидов 1. Исходя из принципа комплементар-
2. Определяем количество Г и Ц.
4. Подсчитаем массу и длину ДНК.
LДНК – 1174 * 0,34 нм = 399,16 нм
Ответ: А – 420, Т = 420, Г = 754, Ц = 754;
Задания для самостоятельной работы
Задача №1
Сколько нуклеотидов содержит ген (обе цепи ДНК), в котором запрограммирован белок инсулин из 51 аминокислоты?
Задача №2
Какова молекулярная масса гена (двух цепей ДНК), если в одной его цепи
Запрограммирован белок с молекулярной массой 1800?
Задача №3
Участок молекулы ДНК, кодирующий часть полипептида, имеет следующее строение:
-А –Ц –Ц –А –Т –А – Г –Т – Ц – Ц – А – А – А – Ц – Ц –
Определите последовательность аминокислот в полипептиде.
Задача №4 Одна из цепей ДНК имеет молекулярную массу 41400. Определите количество мономеров белка, запрограммированного в этой ДНК.
Задача №5
Фрагмент молекулы ДНК содержит 3048 нуклеотидов. На долю цитозиновых приходится 460. Сколько содержится других нуклеотидов? Найдите массу и длину фрагмента ДНК.
Литература.
М. Д. Комарова, МБОУ «Михайловская районная вечерняя (сменная) общеобразовательная школа», Кемеровская область
Хотите получать уведомления о возможности бесплатной публикации в журналах из списка ВАК и РИНЦ?