Генетический аппарат вируса представлен молекулой рнк фрагмент этой молекулы имеет нуклеотидную

Справочная информация:

Транскрипция — это процесс синтеза и-РНК по матрице ДНК.

Транскрипция осуществляется по правилу комплементарности.

В состав РНК вместо тимина входит урацил.

Пример1. Фрагмент одной из цепей ДНК имеет следующее строение: ААГГЦТАЦГТТГ. Постройте на ней и-РНК и определите последовательность аминокислот во фрагменте молекулы белка.

Элементы ответа:

1)по правилу комплементарности определяем фрагмент и-РНК и разбиваем его на триплеты: УУЦ-ЦГА-УГЦ-ААУ.

2)по таблице генетического кода определяем последовательность аминокислот: фен-арг-цис-асн.

Пример 2. Дан фраг­мент двух­це­по­чеч­ной мо­ле­ку­лы ДНК. Вос­поль­зо­вав­шись таб­ли­цей ге­не­ти­че­ско­го кода, опре­де­ли­те, какие фраг­мен­ты бел­ко­вых мо­ле­кул могут ко­ди­ро­вать­ся ко­ди­ру­е­мой этим участ­ком ДНК. Ука­жи­те не менее трёх эта­пов дан­но­го про­цес­са. Ответ до­ка­жи­те.

ААА – ТТТ – ГГГ – ЦЦЦ

ТТТ – ААА – ЦЦЦ – ГГГ

Ге­не­ти­че­ский код (иРНК)

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

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.

Элементы ответа:

1) Если и-РНК син­те­зи­ру­ет­ся на верх­ней цепи ДНК, то её фраг­мент будет УУ­УАА­АЦЦЦГГГ.

2) Фраг­мент белка: фен–лиз–про–гли.

3) Если белок ко­ди­ру­ет­ся ниж­ней цепью, то иРНК — АА­А­У­У­УГГ­ГЦЦЦ.

4) Фраг­мент белка: лиз–фен–гли−про.

Пример3. По­сле­до­ва­тель­ность ами­но­кис­лот во фраг­мен­те мо­ле­ку­лы белка сле­ду­ю­щая: ФЕН-ГЛУ-МЕТ. Опре­де­ли­те, поль­зу­ясь таб­ли­цей ге­не­ти­че­ско­го кода, воз­мож­ные три­пле­ты ДНК, ко­то­рые ко­ди­ру­ют этот фраг­мент белка.

Элементы ответа:

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

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

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

Пример 4. Одна из цепей ДНК имеет по­сле­до­ва­тель­ность нук­лео­ти­дов: ЦАТ-ГГЦ-ТГТ–ТЦЦ–ГТЦ. .. Объ­яс­ни­те, как из­ме­нит­ся струк­ту­ра мо­ле­ку­лы белка, если про­изой­дет удво­е­ние чет­вер­то­го три­пле­та нук­лео­ти­дов в цепи ДНК?

Элементы ответа:

1) Про­изо­шла ду­пли­ка­ция. Новая цепь ДНК будет: ЦАТ — ГГЦ — ТГТ – ТЦЦ — ТЦЦ – ГТЦ.

2) Струк­ту­ра и-РНК будет: ГУА – ЦЦГ – АЦА – АГГ – АГГ – ЦАГ.

3) Про­изой­дет удли­не­ние мо­ле­ку­лы белка на одну ами­но­кис­ло­ту. Мо­ле­ку­ла белка будет со­сто­ять из ами­но­кис­лот: вал – про – тре – арг – арг – глн.

Пример 5. Ге­не­ти­че­ский ап­па­рат ви­ру­са пред­став­лен мо­ле­ку­лой РНК, фраг­мент ко­то­рой имеет сле­ду­ю­щую нук­лео­тид­ную по­сле­до­ва­тель­ность: ГУ­ГАА­А­ГАУ­ЦА­У­ГЦ­ГУГГ. Опре­де­ли­те нук­лео­тид­ную по­сле­до­ва­тель­ность дву­це­поч­ной мо­ле­ку­лы ДНК, ко­то­рая син­те­зи­ру­ет­ся в ре­зуль­та­те об­рат­ной тран­скрип­ции на РНК ви­ру­са. Уста­но­ви­те по­сле­до­ва­тель­ность нук­лео­ти­дов в иРНК и ами­но­кис­лот во фраг­мен­те белка ви­ру­са, ко­то­рая за­ко­ди­ро­ва­на в най­ден­ном фраг­мен­те мо­ле­ку­лы ДНК. Мат­ри­цей для син­те­за иРНК, на ко­то­рой идёт син­тез ви­рус­но­го белка, яв­ля­ет­ся вто­рая цепь дву­це­поч­ной ДНК. Для ре­ше­ния за­да­чи ис­поль­зуй­те таб­ли­цу ге­не­ти­че­ско­го кода.

Подготовка к ЕГЭ. Линия заданий 27, часть 1.

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

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

1) Синтезируемая тРНК – ГУГ-УАУ-ГАА-УГЦ-АУА (по принципу комплементарности на основе указанной цепи ДНК ЦАЦАТАЦТТАЦГТАТ. )

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

3) Пользуясь таблицей генетического кода определяем, что кодон на иРНК — ЦУУ — кодирует аминокислоту ЛЕЙ

2. Генетический аппарат вируса представлен молекулой РНК. Фрагмент этой молекулы имеет нуклеотидную последовательность: АЦАГЦЦГГУУУГГГА. Определите нуклеотидную последовательность фрагмента двухцепочечной молекулы ДНК, которая синтезируется в результате обратной транскрипции на РНК вируса. Установите последовательность нуклеотидов в иРНК и аминокислот во фрагменте белка вируса. Матрицей для синтеза иРНК, на которой идёт синтез вирусного белка, является вторая цепь ДНК, которая комплементарна первой цепи ДНК, найденной по вирусной РНК. Для решения задания используйте таблицу генетического кода.

1. РНК вируса: АЦА-ГЦЦ-ГГУ-УУГ-ГГА

ДНК 1 цепь: ТГТ-ЦГГ-ЦЦА-ААЦ-ЦЦТ

ДНК 2 цепь: АЦА-ГЦЦ-ГГТ-ТТГ-ГГА

2. иРНК УГУ-ЦГГ-ЦЦА-ААЦ-ЦЦУ (построена по принципу комплементарности по второй цепи молекулы ДНК)

3. Последовательность аминокислот: цис – арг – про – асн – про (определена по таблице генетического кода (иРНК).

3. Последовательность аминокислот во фрагменте молекулы белка следующая: Фен, Глу, Мет. Определите, пользуясь таблицей генетического кода, возможные триплеты ДНК, которые кодируют этот фрагмент белка. Ответ объясните.

Схема решения задачи включает:

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

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

3) Аминокислота МЕТ кодируется триплетом и-РНК АУГ. Следовательно, на ДНК её кодирует триплет ТАЦ.

4) иРНК транскрибируется на ДНК в соответствии с правилом комплементарности . В молекуле ДНК вместо урацила присутствует тимин

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

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

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

3) Аминокислота МЕТ кодируется триплетом и-РНК АУГ. Следовательно, на ДНК её кодирует триплет ТАЦ

5. Даны следующие тРНК: ГАА, ГЦА, ААА, АЦГ, которые поступают на иРНК в указанной последовательности. Определите последовательность кодонов иРНК, аминокислот в молекуле синтезируемого белка и фрагмент гена, кодирующий синтезируемый фрагмент белка. Используйте таблицу генетического кода.

1) Кодоны иРНК – ЦУУЦГУУУУУГЦ.

2) Триплеты ДНК ГААГЦАААААЦГ.

3) Последовательность аминокислот: лей-арг-фен-цис

6. РНК вируса имеет последовательность АЦА-ГЦЦ-ГГУ-УУГ-ГГА. Какова будет последовательность нуклеотидов двухцепочечной ДНК, кодируемая этим участком?

Какова последовательность нуклеотидов иРНК при условии, что матрицей является цепь ДНК, комплементарная РНК вируса. Определите белок, который закодирован в РНК вируса.

1) По принципу комплементарности на основе РНК вируса найдем первую цепь ДНК.

вирусная РНК: АЦА-ГЦЦ-ГГУ-УУГ-ГГА

ДНК I: ТГТ-ЦГГ-ЦЦА-ААЦ-ЦЦТ

2) По принципу комплементарности на основе ДНК I найдем вторую цепь ДНК:

ДНК I: ТГТ-ЦГГ-ЦЦА-ААЦ-ЦЦТ

3) По принципу комплементарности на основе ДНК I найдем цепь иРНК (т.к. ДНК I комплементарна вирусной РНК):

ДНК I: ТГТ-ЦГГ-ЦЦА-ААЦ-ЦЦТ

4) По таблице генетического кода на основе иРНК найдем белок вируса:

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

1. РНК вируса: ГУГ ААА ГАУ ЦАУ ГЦГ УГГ

ДНК 1 цепь: ЦАЦ ТТТ ЦТА ГТА ЦГЦ АЦЦ

ДНК 2 цепь: ГТГ ААА ГАТ ЦАТ ГЦГ ТГГ

2. иРНК ЦАЦ УУУ ЦУА ГУА ЦГЦ АЦЦ (построена по принципу комплементарности

по второй цепи молекулы ДНК)

3. Последовательность аминокислот: гис – фен – лей – вал – арг – тре (определена

по таблице генетического кода (иРНК).

8. Фрагмент цепи ДНК имеет последовательность нуклеотидов ТТТАГЦТГТЦГГААГ. В результате произошедшей мутации в третьем триплете третий нуклеотид заменён на нуклеотид А. Определите последовательность нуклеотидов на и-РНК по исходному фрагменту цепи ДНК и изменённому. Что произойдёт с фрагментом полипептида и его свойствами после возникшей мутации ДНК? Дайте объяснение, используя свои знания о свойствах генетического кода.

1) последовательность на и-РНК по исходному фрагменту цепи ДНК: АААУЦГАЦАГЦЦУУЦ по принципу комплементарности;

2) последовательность на и-РНК по измененному фрагменту цепи ДНК АААУЦГАЦУГЦЦУУЦ;

3) фрагмент полипептида и его свойства не изменяются, так как триплеты АЦА и АЦУ кодируют одну аминокислоту ТРЕ — генетический код вырожден (избыточен)

9. Фрагмент молекулы белка в норме имеет следующую аминокислотную последовательность: -ЛИЗ-СЕР-МЕТ-ТРЕ-АСН-. В результате мутации аминокислота ТРЕ заменилась на аминокислоту АЛА. Какие изменения могли произойти в геноме в результате подобной мутации? Сколько нуклеотидов могло измениться? Приведите соответствующие доказательства, для ответа воспользуйтесь таблицей генетического кода. Ответ обоснуйте.

1) изменилась последовательность нуклеотидов в триплете молекулы ДНК, кодирующем аминокислоту ТРЕ;

2) у аминокислоты ТРЕ 4 возможных кодона: АЦУ, АЦЦ, АЦА, АЦГ, соответственно триплеты на ДНК: ТГА, ТГГ, ТГТ, ТГЦ;

3) у аминокислоты АЛА 4 возможных кодона: ГЦУ, ГЦЦ, ГЦА, ГЦГ, соответственно триплеты на ДНК: ЦГА, ЦГГ, ЦГТ, ЦГЦ

4) в результате генной мутации могла произойти замена одного нуклеотида Т на Ц в любом из вариантов в триплетах ТГА на ЦГА, ТГГ на ЦГГ, ТГТ на ЦГТ, ТГЦ на ЦГЦ; соответственно

10. Фрагмент молекулы белка в норме имеет следующую аминокислотную последовательность: -ТРЕ-СЕР-ЛИЗ-ГЛУ-АРГ-. В результате мутации аминокислота ЛИЗ заменилась на аминокислоту АРГ. Какие изменения могли произойти в геноме в результате подобной мутации? Сколько нуклеотидов могло измениться? Приведите соответствующие доказательства, для ответа воспользуйтесь таблицей генетического кода. Ответ обоснуйте.

1) изменилась последовательность нуклеотидов в триплете молекулы ДНК, кодирующем аминокислоту ЛИЗ;

2) у аминокислоты ЛИЗ 2 возможных кодона: ААА и ААГ, соответственно триплеты на ДНК: ТТТ и ТТЦ;

3) у аминокислоты АРГ 6 возможных кодонов: АГА, АГГ, ЦГУ, ЦГЦ, ЦГА, ЦГГ, соответственно триплеты на ДНК: ТЦТ, ТЦЦ, ГЦА, ГЦГ, ГЦТ, ГЦЦ;

4) в результате мутации могла произойти замена одного нуклеотида в триплетах ТТТ и ТТЦ на ТЦТ или ТЦЦ соответственно или двух нуклеотидов в триплетах ТТТ и ТТЦ на ГЦТ или ГЦЦ соответственно

11. Дан фрагмент двухцепочечной молекулы ДНК. Воспользовавшись таблицей генетического кода, определите, какие фрагменты белковых молекул могут кодироваться кодируемой этим участком ДНК. Укажите не менее трёх этапов данного процесса. Ответ докажите.

ААА – ТТТ – ГГГ – ЦЦЦ

ТТТ – ААА – ЦЦЦ – ГГГ

1) Если и-РНК синтезируется на верхней цепи ДНК, то её фрагмент будет УУУАААЦЦЦГГГ.

2) Фрагмент белка: фен–лиз–про–гли.

3) Если белок кодируется нижней цепью, то иРНК — АААУУУГГГЦЦЦ.

4) Фрагмент белка: лиз–фен–гли−про.

Последним пунктом необходимо добавить.

Биосинтез белка состоит из этапов: 1. Транскрипция (переписывание информации с ДНК на иРНК). 2. Процессинг (только у эукариот) – созревание иРНК: удаление из нее участков, не кодирующих белок. 3. Экспорт иРНК из ядра в цитоплазму (только у эукариот). 4. Соединение иРНК с рибосомой, тРНК с аминокислотами. 5. Трансляция (синтез белка). Внутри рибосомы к кодонам иРНК по принципу комплементарности присоединяются антикодоны тРНК. Рибосома соединяет между собой аминокислоты, принесенные тРНК, получается белок.

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

1) Синтезируемая тРНК – АЦГГГУААГЦААУГЦ (по принципу комплементарности на основе указан-ной цепи ДНК)

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

3) Пользуясь таблицей генетического кода определяем, что кодон на иРНК — УУЦ — кодирует аминокислоту ФЕН

13. Фрагмент цепи иРНК имеет последовательность нуклеотидов: ЦГАГУАУГЦУГГ. Определите последовательность нуклеотидов на одной цепи молекулы ДНК, антикодоны тРНК и последовательность аминокислот, которая соответствует данному фрагменту гена, используя таблицу генетического кода.

1) последовательность на ДНК: ГЦТЦАТАЦГАЦЦ;

2) антикодоны молекул тРНК: ГЦУ, ЦАУ, АЦГ, АЦЦ;

3) последовательность аминокислот: арг-вал-цис-три.

14. Фрагмент цепи ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов: ТТА ГАА ТАТ ЦАГ ГАЦ. Определите последовательность нуклеотидов на иРНК, антикодоны соответствующих тРНК и последовательность аминокислот во фрагменте молекулы белка, кодируемом указанным фрагментом ДНК, используя таблицу генетического кода

1) Находим иРНК на основе ДНК по принципу комплементарности

ДНК – ТТА ГАА ТАТ ЦАГ ГАЦ

иРНК – ААУ ЦУУ АУА ГУЦ ЦУГ

2) Находим тРНК на основе иРНК по принципу комплементарности

тРНК – УУА ГАА УАУ ЦАГ ГАЦ

3) По таблице генетического кода находим фрагмент белка АСН–ЛЕЙ–ИЛЕ–ВАЛ–ЛЕЙ

15. Фрагмент цепи ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов:ТТА ГАА ТАТ ЦАГ ГАЦ. Определите последовательность нуклеотидов на иРНК, антикодоны соответствующих тРНК и последовательность аминокислот во фрагменте молекулы белка, кодируемом указанным фрагментом ДНК, используя таблицу генетического кода.

1) ДНК – ТТА ГАА ТАТ ЦАГ ГАЦ

иРНК – ААУ ЦУУ АУА ГУЦ ЦУГ

2) тРНК – УУА ГАА УАУ ЦАГ ГАЦ

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

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

Схема решения задачи включает:

1) Нуклеотидная последовательность тРНК ГЦА-ЦЦЦ-ЦГА-УЦЦ-ГАЦ.

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

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

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

Схема решения задачи включает:

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

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

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

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

1) РНК вируса ГУГ ААА ГАУ ЦАУ ГЦГ УГГ

ДНК 1 цепь ЦАЦ ТТТ ЦТА ГТА ЦГЦ АЦЦ

ДНК 2 цепь ГТГ ААА ГАТ ЦАТ ГЦГ ТГГ

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

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

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

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

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

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

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

Схема решения задачи включает:

1) нуклеотидная последовательность участка тРНК: ЦГААГГУГАЦААУГУ;

2) нуклеотидная последовательность антикодона УГА (третий триплет) соответствует кодону на иРНК АЦУ;

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

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

Схема решения задачи включает:

1) нуклеотидная последовательность участка тРНК ГЦААЦЦЦГАУЦЦГАА;

2) нуклеотидная последовательность антикодона ЦГА (третий триплет) соответствует кодону на иРНК ГЦУ;

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

22. Антикодоны тРНК входят в рибосому в следующем порядке: ГАГ ЦЦУ ЦЦЦ УАУ. Используя таблицу генетического кода, определите последовательность нуклеотидов матричной цепи ДНК, иРНК и аминокислот в молекуле синтезируемого фрагмента белка. Ответ объясните. Для решения задания используйте таблицу генетического кода.

Схема решения задачи включает:

1) ДНК: ГАГ – ЦЦТ – ЦЦЦ – ТАТ;

2) иРНК: ЦУЦ – ГГА – ГГГ – АУА;

3) фрагмент белка: лей – гли – гли – иле.

4) В соответствии с правилом комплементарности находим кодоны иРНК и по ним определяем последовательность нуклеотидов в ДНК.

По таблице генетического кода и кодонам иРНК находим последовательность аминокислот в пептиде

23. Известно, что все виды РНК синтезируются на ДНК-матрице. Фрагмент молекулы ДНК, на котором синтезируется участок центральной петли тРНК, имеет следующую последовательность нуклеотидов: ГААГЦТГТТЦГГАЦТ. 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. Обоснуйте последовательность Ваших действий. Для решения задания используйте таблицу генетического кода.

1) По принципу комплементарности на основе ДНК находим нуклеотидную последовтельность тРНК

нуклеотидная последовательность участкатРНК ЦУУ-ЦГА-ЦАА-ГЦЦ-УГА;

2) нуклеотидная последовательность антикодона ЦАА (третий триплет) соответствует кодону на иРНК ГУУ;

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

В презентации приведены примеры заданий линии 27 ЕГЭ на биосинтез белка с решениями.

Скачать:

Вложение	Размер
biologiya_liniya_27.pptx	74.29 КБ

Подписи к слайдам:

Решение задания ЕГЭ № 27 (биосинтез белка)

Пример 1 Участок молекулы ДНК , кодирующий часть полипептида, имеет следующее строение: АЦЦАТАГТЦЦААГГА. Определите последовательность аминокислот в полипептиде. Объясните последовательность действий

Решение: 1. Последовательность нуклеотидов иРНК комплементарна нуклеотидной последовательности матрицы ДНК. Фрагмент иРНК : УГГ УАУ Ц АГ ГУУ Ц Ц У 2 Используя таблицу генетического кода, определяем последовательность аминокислот в полипептиде. Фрагмент полипептида: три– тир– глу – вал – про

Пример 2 В биосинтезе фрагмента молекулы белка участвовали последовательно молекулы тРНК с антикодонами АГЦ, ГЦЦ, УЦА, ЦГА, АГА. Определите аминокислотную последовательность синтезируемого фрагмента молекулы белка и нуклеотидную последовательность участка двухцепочечной молекулы ДНК , в которой закодирована информация о первичной структуре молекулы белка. Объясните последовательность действий . Для решения используйте таблицу генетического кода

Решение: 1. Антикодоны тРНК комлементарны кодонам иРНК . Находим нуклеотидную последовательность участка иРНК . Фрагмент иРНК : УЦГ ЦГГ АГУ ГЦУ УЦУ 2. По кодонам иРНК , пользуясь таблицей генетического кода, найдем последовательность аминокислот в фрагменте белка: Фрагмент белка: сер-арг-сер-ала-сер 3. По фрагменту иРНК найдем участок матричной (первой) цепи ДНК по принципу комплементарности . А по первой цепи найдем комплементарную ей вторую цепь ДНК. Фрагмент ДНК (1 цепь): АГЦ ГЦЦ ТЦА ЦГА АГА Фрагмент ДНК (2 цепь): ТЦГ ЦГГ АГТ ГЦТ ТЦТ

Пример 3: Последовательность аминокислот во фрагменте молекулы белка следующая: ФЕН-ГЛУ-АСП. Определите, пользуясь таблицей генетического кода, возможные триплеты ДНК , которые кодируют этот фрагмент белка. Ответ поясните , используя свои знания о свойствах генетического кода.

1. По таблице генетического кода находим кодоны иРНК соответствующих аминокислот. 2. По принципу комплементарности находим триплеты матричной цепи ДНК, соответствующие триплетам-кодонам иРНК Аминокислота - кодоны иРНК – триплеты ДНК Фен УУУ или УУЦ ААА или ААГ Глу ГАА или ГАГ ЦТТ или ЦТЦ Асп ГАУ или ГАЦ ЦТА или ЦТГ

Задачи на замену нуклеотидоа : (БЕЗ изменения структуры белка) Пример 4: Фрагмент цепи ДНК имеет последовательность нуклеотидов ТТТАГЦТГТЦГГААГ. В результате произошедшей мутации в третьем триплете третий нуклеотид был заменен на нуклеотид А. Определите последовательность нуклеотидов на иРНК по исходному фрагменту цепи ДНК и измененному. Что произойдет с фрагментом полипептида и его свойствами после возникшей мутации ДНК? Дайте объяснение , используя свои знания о свойствах генетического кода.

Решение: Найдем последовательности нуклеотидов иРНК по исходному, а также по измененному фрагменту ДНК по принципу комплементарности 1. Исходный фрагмент ДНК: ТТТ АГЦ ТГ Т ЦГГ ААГ иРНК (по исходной ДНК): ААА УЦГ АЦА ГЦЦ УУЦ 2. Фрагмент ДНК после мутации: ТТТ АГЦ ТГ А ЦГГ ААГ иРНК (по измененной ДНК) : ААА УЦГ АЦ У ГЦЦ УУЦ 3. Фрагмент полипептида и его свойства не изменятся , т.к. триплеты АЦА и АЦУ кодируют одну аминокислоту ТРЕ – генетический код вырожден (избыточен).

На замену нуклеотида с изменением структуры белка (задание прошлых лет) Пример 5: Фрагмент цепи ДНК - ГАТ ГААТАГТГЦТТЦ. Перечислите не менее трех последствий , к которым может привести случайная замена седьмого нуклеотида тимина на цитозин . (моё прим. - таблица генетического кода НЕ прилагается)

Решение: Исходная ДНК: ГАТ ГАА Т АГ ТГЦ ТТЦ ДНК после мутации: ГАТ ГАА Ц АГ ТГЦ ТТЦ 1. произойдет генная мутации: изменится кодон третьей аминокислоты (вместо АУЦ станет ГУЦ ) 2. В белке произойдет замена одной аминокислоты на другую, в результате изменится первичная структура белка. 3. Могут измениться все остальные структуры белка, что повлечет появление у организма нового признака. Если изменяется первый или второй нуклеотид в триплете – аминокислота ИЗМЕНИТСЯ. А если изменяется третий нуклеотид, то НЕ ВСЕГДА изменяется аминокислота, т.к. генетический код вырожден (избыточен).

На сдвиг рамки считывания Пример 6: Участок молекулы ДНК имеет следующий состав АТАЦТТАТЦАЦГАА. Перечислите не менее трех последствий, к которым может привести случайный повтор пятого нуклеотида.(таблица НЕ прилагается)

Решение: Исходный фрагмент ДНК: АТА Ц Т Т АТЦ АЦГ АА Фрагмент ДНК после мутации: АТА Ц ТТ ТАТ ЦАЦ ГАА 1) произойдет сдвиг рамки считывания. 2) в белке может произойти замена одной аминокислоты на другую, что приведет к изменению первичной структуры белка. 3) изменение первичной структуры повлечет за собой изменение других структур, а значит и свойств и функций белка, следовательно у организма может появиться новый признак.

Изменение последовательности триплетов Пример 7: Фрагмент одной из цепей ДНК имеет последовательность ТЦАГГАТГЦАТГАЦЦ. Определите последовательность нуклеотидов иРНК и порядок расположения аминокислот в соответствующем полипептиде . Как изменится последовательность аминокислот, если второй и четвертый триплеты поменять местами?

Решение: 1) Фрагмент цепи ДНК: ТЦА ГГА ТГЦ АТГ АЦЦ Последовательность нуклеотидов иРНК : АГУ ЦЦУ АЦГ УАЦ УГГ 2) Последовательность аминокислот в полипептиде: сер- про -тре- тир -три 3)изменение поледовательности триплетов приведет к изменению последовательности аминокислот в белке, она станет такой: сер- тир -тре- про -три (на втором место будет стоять –тир-, а на четвертом –про-)

На центральную петлю тРНК Пример 8: Известно, что все виды РНК синтезируются на ДНК-матрице. Фрагмент молекулы ДНК , на которой синтезируется участок центральной петли тРНК , имеет следующую последовательность нуклеотидов: АЦГЦЦГЦТААТТЦАТ. Установите нуклеотидную последовательность участка тРНК , который иснтезируется на данном фрагменте, третий триплет которого соответствует антикодону тРНК . Какие аминокислоты будет переносить эта тРНК в процессе биосинтеза белка? Дайте объяснение, используя свои знания о свойствах генетического кода. Для решения задания используйте таблицу генетического кода.

Решение: 1) по принципу комплементарности находим нуклеотидную последовательность участка тРНК . Фрагмент ДНК: АЦГ ЦЦГ ЦТА АТТ ЦАТ Участок тРНК : УГЦ ГГЦ ГАУ УАА ГУА 2 антикодон ГАУ (третий триплет) по принципу комплементарности соответствует кодону ЦУА на иРНК . 3) по таблице генетического кода этому кодону соответствует аминокислота Лей; 4) код однозначен – каждый кодон соответствует только одной аминокислоте, следовательно, данная тРНК с антикодоном ГАУ будет переносить только одну аминокислоту Лей.

На РНК вируса Пример 9: Некоторые вирусы в качестве генетического материала несут РНК. Такие вирусы, заразив клетку, встраивают ДНК копию своего генома в геном хозяйской клетки. В клетку проникла вирусная РНК следующей последовательности: ЦГААГЦГУУГЦГ. Определите, какова будет последовательность вирусного белка , если матрицей для синтеза иРНК служит цепь, комплементарная вирусной РНК . Ответ поясните. Для решения задачи используйте таблицу генетического кода.

Решение: 1) по принципу комплементарности находим нуклеотидную последовательность участка ДНК, служащего матрицей для синтеза иРНК : ГЦТ ТЦГ ЦАА ЦГЦ 2) по принципу комплементарности находим нуклеотидную последовательность иРНК : ЦГА АГЦ ГУУ ГЦГ 3) по таблице генетического кода определяем последовательность вирусного белка: арг-сер-вал-ала

Обратная транскрипция Транскрипция ДНК → РНК → белок Обратная транскрипция иРНК Белок

Пример 10 Генетический аппарат вируса представлен молекулой РНК , фрагмент которой имеет следующую нуклеотидную последовательность: ГУГ ААА ГАУ ЦАУ ГЦГ УГГ. Определите нуклеотидную последовательность двухцепочной молекулы ДНК , которая синтезируется в результате обратной транскрипции на РНК вируса. Установите последовательность нуклеотидов в иРНК , и аминокислот во фрагменте белка вируса, которая закодирована в найденном фрагменте молекулы. . Матрицей для синтеза иРНК , на которой идет синтез вирусного белка, является вторая цепь двухцепочной ДНК. Для решения задачи используйте таблицу генетического кода.

Решение: РНК вируса: ГУГ ААА ГАУ ЦАУ ГЦГ УГГ Обратная транскрипция: ДНК (1 цепь): ЦАЦ ТТТ ЦТА ГТА ЦГЦ АЦЦ ДНК (2 цепь): ГТГ ААА ГАТ ЦАТ ГЦГ ТГГ иРНК : ЦАЦ УУУ ЦУА ГУА ЦГЦ АЦЦ Фрагмент белка: гис-фен-лей-вал-арг-тре 1. С молекулы вирусной РНК в процессе обратной транскрипции синтезируется первая цепь ДНК по принципу комлементарности . 2. С первой цепи ДНК по принципу комплементарности находми вторую цепь ДНК. 3. Со второй молекулы ДНК по принципу комлементарности строим иРНК . 4. Пользуясь таблицей генетического кода, по кодонам иРНК находим последовательность аминокислот. . ВАЖНО: обратить внимание, с какой молекулы идет синтез иРНК : с первой, или со второй.