Участок цепи белка вируса
Решение.
Решение.
Элементарной единицей наследственности является ген. Один ген кодирует один тип белка, поэтому сколько генов столько типов белков.
АЛГОРИТМЫ К РЕШЕНИЮ ЗАДАЧ ПО МОЛЕКУЛЯРНОЙ ГЕНЕТИКИ
1. Правило Э. Чаргаффа - *в молекуле ДНК: а) четыре вида нуклеотидов (А+Т+Ц+Г= 100%); б) пуриновых оснований столько же сколько пиримидиновых (А+Г=Т+Ц); в) адениновых нуклеотидов столько же сколько тиминовых (А=Т), а цитозиновых столько же сколько гуаниновых (Ц=Г); *коэффициент специфичности (отношение суммы адениновых и тиминовых нуклеотидов к суммы гуаниновых и цитозиновых нукл. – величина постоянная для вида (А+Т): (Г+Ц) = const. вида.
2. Молекула ДНК двухцепочечная, поэтому (длина ДНК) L= n (количество) нуклеотидов x L одного нуклеотида (3,4 А о ) : 2. Один метр содержит 10 10 А о .
3. Исходя из триплетности генетического кода, можно найти количество аминокислот и количество нуклеотидов: n нуклеотидов =n аминокислот x 3
5. Мутации кодона, которые приводят к следующим нуклеотидным последовательностям в иРНК: УАА, УАГ, УГА прерывают синтез молекулы белка на полисоме.
ЗАДАЧА № 1. Вес молекулы ДНК 12x10 18 . Найти длину ДНК, сколько белков закодировано в ней, если один полипептид состоит из 200 мономеров. Найти нуклеотидный состав молекулы ДНК, если адениновых нуклеотидов 12%. Вес нуклеотида – 300, длина – 3,4 А о .
1. Найдем количество нуклеотидов =12x10 18 / 300 (вес одного нуклеотида) =4 x10 16
2. Длина ДНК= 4 x10 16 : 2 x 3,4 А о = 6,8 x10 16 А о
3. Вес гена = 200 x 3 x 300 =180000 (200 аминокислот - мономеров белков).
4. Найдем количество белков. Так как один ген кодирует один тип белка, то
n (количество) генов = n белков = вес ДНК/ вес гена = 12x10 18 : 180000 = 0,7x10 14
Запомнить, что структурной единицей ДНК и гена является нуклеотид, а структурной единицей белка – аминокислота; функциональной единицей ДНК – ген.
5. Найдем нуклеотидный состав по правилу Чаргаффа: А=Т, Г=Ц.
А=Т=18%; А+Т+Ц+Г= 100% Г=Ц= (100% - 18%x2) : 2 = 32%
n А = n Т= 18% x 12x10 18 : 100% = 216x10 16 ;
n Ц = n Г= 32% x 12x10 18 : 100% = 382x10 16 .
ЗАДАЧА № 2. Длина всей ДНК клетки эпителия человека равна 218 см. Найти количество пар нуклеотидов в ДНК, если длина одного нуклеотида 3,4 А о .
1. В одном метре содержится 10 10 А о , поэтому 218см = 2,18м = 2,18x10 10 А о .
2. Найдем кол-во пар нуклеотидов: n пар = 2,18x10 10 А о : 3,4 А о = 0,6x10 10 А о
ЗАДАЧА № 3. Длина гена составляет 0,9x10 8 А о . Найти, что тяжелее вес гена или вес белка, который кодируется данным геном и во сколько раз? Вес одной аминокислоты 110.
1. L гена = n нукл. x 3,4 А о , поэтому n нукл. = 0,9x10 8 А о : 3,4 А о = 0,27x10 8 .
2. Вес гена = 0,27x10 8 x 300 = 81x10 8 (ген – одна цепь ДНК)
3. n аминокислот = n нукл. : 3 = 0,27x10 8 : 3 = 0,09x10 8 . Вес белка = n аминок-т x110 (вес одной аминокислоты) = 9,9x10 8 Вес гена : вес белка = 8 раз
РЕШИТЬ ЗАДАЧИ
1.Сколько и каких видов нуклеотидов потребуется для редупликации фрагмента ДНК: ЦТГ, ТГА, ТТТ, ТГГ, ТТТ, ТАЦ, ААТ. Каким принципом Вы при этом руководствовались ?
2. В ДНК нуклеотиды расположены в такой последовательности ААТ, ГТА, ГТА, ААА, ГГЦ, АГТ, ЦЦА, ААА . . Какую первичную структуру имеет полипептид (белок), синтезируемый при участии этой цепи ?
3. Полипептид состоит из следующих аминокислот: аланин-цистеин-гистидин-метионин-тирозин. Определите структуру ДНК, кодирующего эту полипептидную цепь.
4. Как изменится структура белка, если из кодирующего его участка ДНК: ГАТАЦГТАТААААГАЦЦАГАГЦЦГ - удалить пятый и тринадцатый нуклеотиды слева?
5. При синдроме Фанкони (нарушение образования костной ткани) у больного с мочой выделяются аминокислоты, которым соответствуют следующие триплеты и-РНК: АУА-ГУЦ-АУГ-УЦА-УУГ-УАУ-ГУУ-ГУУ-АУУ. Определите, выделение каких аминокислот с мочой характерно для синдрома Фанкони ?
6. У человека, больного цистинурией (содержание в моче больного больше чем в норме числа аминокислот) с мочой выделяются аминокислоты, которым соответсвуют следующие триплеты и-РНК: ЦУУ-ГУУ-ЦУГ-ГУГ-УЦГ-ГУЦ-АУА. У здорового человека в моче обнаруживается - аланин-серин-глутаминовая кислота-глицин.
1.Выделение каких аминокислот с мочой характерно для больных цистинурией ?
2. Напишите триплеты, соответствующие аминокислотам, имеющимся в моче здорового человека.
7. Участок цепи белка вируса табачной мозаики состоит из следующих аминокислот: серин-глицин-серин-изолейцин-треонин-пролин-серин. В результате воздействия на и-РНК азотистой кислотой цитозин и-РНК превращается в гуанин. Определите изменения в строении белка, вируса табачной мозаики после воздействия на РНК азотистой кислотой.
8. Как изменится структура белка, если из кодирующего его участка ДНК - ГАТАЦТТАТАТАЦАЦГАЦЦЦГААА удалить пятый, шестой и седьмой ?
9. Ионизирующая радиация способна иногда "выбивать" отдельные нуклеотиды из молекулы ДНК или РНК, не нарушая ее целостности. Допустим, что в одном случае из молекулы удалены только один нуклеотид, в другом три подряд, в третьем случае тоже три нуклеотида, но расположены они на некотором расстоянии друг от друга. Как это отразится на белке синтезируемом на основе наследственной информации, закодированной в такой поврежденной молекуле ? В каких трех указанных случаях фактически образующийся белок будет отличаться от нормального всего слабее и какой будет отличаться всего сильнее ?
10. Белок состоит из 185 аминокислот. Какую длину имеет ген, определяющий его, если размер одного нуклеотида 3,4 А ?
11. Химический анализ показал, что 20% от общего числа нуклеотидов данной и-РНК приходится на аденин, 6% на урацил, 40% на гуанин Каков должен быть нуклеотидный состав соответствующего участка ДНК (двухцепочечного), информация с которого переписана данная, и-РНК ? А каков будет состав ДНК, если и-РНК содержит 18% гуанина, 30% аденина, 20% урацила ?
12. Бактерия кишечная палочка содержит всего одну молекулу ДНК с молекулярной массой 2000000000, а бактериофаг, паразитирующий в бактерии кишечной палочке, содержит тоже одну молекулу ДНК, но с массой 30000000.
A. Сколько видов белков может быть закодировано в ДНК бактерии, если принять, что типичный белок состоит из 200 аминокислот? Сколько видов белка можно закодировать в ДНК бактериофага?
B. Что имеет большую массу и во сколько раз, одна молекула белка или ген, в котором закодирован такой белок ?
С. Почему ДНК бактерии длиннее ДНК бактериофага и во сколько раз?
D. Сравните длину молекулы ДНК бактерии и всей бактериальной клетки
(1 мкм). Во сколько раз ДНК длиннее самой клетки? Как такая ДНК может поместиться в клетке? Если молекулярная масса нуклеотида - 330. Молекулярная масса аминокислот - 110.
13 . Сколько молекул рибозы и фосфорной кислоты содержится в молекуле и-РНК, если количество цитозина составляет - 1000, урацила -500, гуанина - 600, аденина - 400.
14. Что опаснее с точки зрения возможного влияния на
А. Замена в кодовой тройке первого нуклеотида.
В. Замена в кодовой тройке последнего нуклеотида
15. Какое изменение молекулы ДНК сильнее повлияет на строение
белка: выпадение одного нуклеотида из триплета или целого триплета ? Нормальная цепь ДНК имеет следующее строение: АГТ ТГГ ЦТЦ ЦТГ Г.
РАБОТА 2: ПОСТРОЕНИЕ СХЕМЫ ТРАНСКРИПЦИИ И ТРАНСЛЯЦИИ У ЭУКАРИОТ.
1. Записать схему транскрипции, отметив участки ДНК и и-РНК: ДНК:
2. Отметьте в каком случаи происходит сплайсинг ( А или В)
А. 
В. 
3. Строение зрелой и РНК (отметьте цифрами):
4. Нарисуйте схему трансляции.
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
Генные мутации
Образец решения задач
Задача: Как изменится структура белка, если из кодирующего его участка ДНК
5’TTAТГТАААТТТЦАГ 3’ удалить пятый и 13-й слева нуклеотиды?
Решение:
Построим молекулу иРНК по принципу комплементарности, а затем определим последовательность аминокислот в полипептидной цепи до изменений
ДНК: 5’ TTAТГТАААТТТЦАГ 3’– кодогенная цепь
3’ ААТАЦАТТТАААГТЦ 5’ – матричная цепь
иРНК: 5’ УУАУГУАААУУУЦАГ 3’
а/к: лей – цис – лиз – фен – глу
Произведем указанные изменения в структуре ДНК и вновь определим последовательность аминокислот
иРНК: 5’ УУАУУАААУУУА 3’
а/к лей – лей – асп – лей
Ответ: Если удалить пятый и тринадцатый слева нуклеотиды из цепи молекулы ДНК, то во втором положении цистеин замениться на лейцин, в третьем положении лизин замениться на аспарагин, в четвертом положении фенилаланин замениться на лейцин, а пятый глутамин отсутствует.
ЗАДАЧИ:
1. Участок цепи белка вируса табачной мозаики состоит из следующих аминокислот: сер-гли-сер-иле-тре-про-сер. В результате воздействия на иРНК азотистой кислоты цитозин РНК превращается в гуанин. Определите изменения в строении белка вируса после воздействия на иРНК азотистой кислотой.
2. Фрагмент кодогенной цепи ДНК в норме имеет следующий порядок нуклеотидов: ААААЦЦААААТАЦТТАТАЦАА. Во время репликации четвертый аденин и пятый цитозинслева выпали из цепи. Как называется такой тип мутации. Определите структуру полипептидной цепи, кодируемой данным участком ДНК, в норме и после выпадения нуклеотидов.
3. Участок ДНК, кодирующий полипептид, имеет в норме следующий порядок нуклеотидов: 5′ААААЦЦААААТАЦТТАТАЦАА 3′. Во время репликации триплет AЦЦ выпал из цепи. Определите, как изменится структура полипептидной цепи, кодируемая данным участком ДНК. Как называется такой тип мутаций?
4. Какие изменения произойдут в строении белка, если в кодирующем его участке ДНК: 5′ АААЦАААГААЦАААА 3′, между 10-м и 11-м нуклеотидами включить цитозин, между 13-м и 14-м - тимин, а на конце добавить еще один аденин?
5. Четвертый пептид в нормальном гемоглобине (гемоглобин А) состоит из следующих аминокислот: вал-гис-лей-тре-про-глу-глу-лизин. У больного с симптомом спленомегалии при умеренной анемии обнаружен следующий состав четвертого пептида: вал-гис-лей-тре-про-лиз-глу-лизин. Какие изменения произошли в структуре молекулы ДНК, кодирующей четвертый пептид гемоглобина, после мутации.
6. У человека, больного цистинурией (содержание в моче большего, чем в норме, числа аминокислот), с мочой выделяются аминокислоты, которым соответствуют следующие триплеты иРНК: УЦУ, УГУ, ГЦУ, ГГУ, ЦАГ, ЦГУ, ААА. У здорового человека в моче обнаруживаются аланин, серин, глутаминовая кислота и глицин. Напишите триплеты иРНК, соответствующие аминокислотам, имеющимся в моче здорового человека.
7. Участок гена, кодирующий полипептид, имеет в норме следующий порядок оснований: 5′ ААГЦААЦЦАТТАГТААТГ 3′. Какие изменения произойдут в белке, если во время репликации в шестом кодоне появилась вставка Т между вторым и третьим нуклеотидами?
8. У больных серповидно-клеточной анемией в 6-м положении b-цепи молекулы гемоглобина глутаминовая кислота замещена на валин. Чем отличается ДНК человека, больного серповидно-клеточной анемией, от здорового человека?
9. В нуклеотидной последовательности гена 5΄АААГТТАААЦТГАААГГЦ 3΄ происходит выпадение 5-го и 9-го нуклеотидов. Определите тип мутационного повреждения и структуру белка в норме и в результате возникших мутаций.
Геномные мутации
Образцы решения задач
При решении подобных задач нужно указать, при слиянии каких гамет формируется зигота с данным кариотипом, затем показать механизм возникновения этих гамет в процессе мейоза.
Задача 1: В клетках фибробластов эмбриона человека установлен кариотип
3А + ХХ. Объясните механизм возникновения такого кариотипа.
Решение:
45 хр. 45 хр. 1 хр. 1 хр.
Задача 2: Объясните механизм возникновения синдрома Дауна у мальчика (47,ХУ, 21+)
22 хр. 22 хр. 24 хр. 24 хр.
(21,21+Y)+(21+X) = (21,21,21+XY) =(47, XY, 21+)
ЗАДАЧИ:
1. Объяснить механизм возникновения кариотипа 2А+ХХХ у женщины. Указать общее количество хромосом в кариотипе и количество хромосом в гаметах. Указать название мутации? Охарактеризовать фенотип и назвать синдром?
2. Объяснить механизм возникновения кариотипа 2А+ХХУ у мужчины. Укажите общее количество хромосом в кариотипе и количество хромосом в гаметах. Охарактеризовать фенотип и назвать синдром?
3. В клетках эмбриона человека установлен кариотип 4А+ХУ. Объясните механизм образования этого кариотипа. Определите общее количество хромосом в каждой клетке мужчины и в гаметах его родителей.
4. В клетках эмбриона человека определен следующий кариотип: 3А+ХУ. Объясните механизм возникновения такого кариотипа. Укажите число хромосом в этом кариотипе и гаметах.
5. Объясните механизм возникновения кариотипа 2А+ХХУУ у мужчины. Определите число хромосом в этом кариотипе и гаметах.
6. Объясните механизм образования кариотипа 2А+ХХХХХ у женщины. Укажите число хромосом в этом кариотипе и гаметах.
7. Объяснить механизм возникновения кариотипа 2А+ХХХХ у женщины. Указать общее количество хромосом и количество хромосом в гаметах. Назовите вид мутации?
8. Какое максимальное количество Х-половых хромосом возможно в кариотипе у женщины при нерасхождении половых хромосом в процессе гаметогенеза у обоих полов? Ответ поясните схемой.
9. В клетках фибробластах эмбриона человека следующий кариотип –4А+ХХХУ. Каковы последствия такой мутации? Определите форму мутационной изменчивости?
10. Объяснить механизм нарушения кариотипа у мужчины с набором хромосом 2А+ХХХХХХУУ. Определить общее число хромосом.
11. Объясните механизм возникновения кариотипа 47,ХУ,15+ у мужчины. Определите число хромосом в гаметах. Назовите синдром и объясните механизм его возникновения.
12. В консультацию обратилась супружеская пара, у которой родился ребенок с синдромом Дауна. Родители оба здоровы. У материи в кариотипе выявлена транслокация части хромосомы 21 на хромосому 15 (trs 15 +21 ). Объясните механизм появления кариотипа больного ребенка. Могут ли в данной семье родиться здоровые дети?
 | Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4 5 6 7 |
4. Какие изменения произойдут в строении белка, если в кодирующем его участке ДНК:
Т – А – А – Ц – А – Г – А – Г – Г – А – Ц – Ц – А – А – Г… между 10 и 11 нуклеотидами включен цитозин, между 13 и 14 – тимин, а на конце рядом с гуанином прибавится еще один гуанин?
5. Определите иРНК и первичную структуру белка, закодированного в участке ДНК:
-Г – Т – Т – Ц – Т – А – А – А – А – Г – Г – Ц – Ц – А - Т -, если 5-й нуклеотид будет удален, а между 8 и 9 нуклеотидом встанет тимидиловый нуклеотид?
6. Полипептид состоит из следующих друг за другом расположенных аминокислот: валин – аланин – глицин – лизин – триптофан – валин – серин – глутаминовая кислота. Определите структуру участка ДНК, кодирующего выше указанный полипептид.
7. Аспарагин – глицин – фенилаланин – пролин – треонин – метионин – аминокислоты, последовательно составляют полипептид. Определите структуру участка ДНК, кодирующего данный полипептид.
8. В цепи ДНК имеется 28,6 % тимидиловых азотистых оснований. Определить процент гуаниловых, адениловых, цитидиловых оснований в этой цепи.
9. Определите антикодоны т-РНК, участвующих в синтезе белка, кодируемого следующим фрагментом ДНК:
- Г – Г – Т – А – Ц – Г – А – Т – Г – Т – Ц - А - А - Г – А -
10. Участок цепи белка вируса табачной мозаики состоит из следующих аминокислот: серин – глицин – серин – изолейцин – треонин – пролин – серин. В результате воздействия на информационную РНК азотистой кислотой цитозин РНК замещается гуанином. Определите изменения в строении белка вируса после воздействия на РНК азотистой кислотой.
11. По данному фрагменту одной из цепей ДНК:
-Ц – А – А – А – Т – Г – Ц – А – А – А – А – Г – Т – Г – Т - определите первичную структуру белка, закодированного в этой цепи, количество (в %) различных видов нуклеотидов в этом гене (в двух цепях), длину гена.
Раздел 2. Генетика
Глава 1. Решение и оформление генетических задач
Общие методические приемы, которые могут быть использованы при решении задач.
Большинство ошибок, допускаемых обучающимися, связаны с правилами, которые они должны усвоить из курса генетики. К этим правилам относятся следующие:
1. Каждая гамета получает гаплоидный набор хромосом (генов). Все хромосомы (гены) имеются в гаметах.
2. В каждую гамету попадает только одна гомологичная хромосома из каждой пары (только один ген из каждой аллели).
3. Одну гомологичную хромосому (один аллельный ген) из каждой пары ребенок получает от отца, а другую (другой аллельный ген) - от матери.
4. Гетерозиготные организмы при полном доминировании всегда проявляют доминантный признак. Организмы с рецессивным признаком всегда гомозиготны.
5. Решение задач на дигибридное скрещивание при независимом наследовании, обычно, сводится к последовательному решению двух задач на моногибридное скрещивание (это следует из закона независимого наследования).
Для успешного решения задач по генетике следует придерживаться следующего алгоритма:
- необходимо внимательно изучить условие задачи, где каждое предложение несет смысловую информацию;
- необходимо определить тип задачи. Для этого надо выяснить, сколько пар признаков рассматривается в задаче, сколько пар генов кодируют эти признаки, а также число классов фенотипов, присутствующих в потомстве от скрещивания гетерозигот или при анализирующем скрещивании, и количественное соотношение этих классов. Необходимо учитывать связано ли наследование признака с половыми хромосомами, а также сцеплено или независимо наследуется пара признаков;
- выяснение генотипов особей, неизвестных по условию, при этом решение всегда надо начинать с особей, несущих рецессивный признак, поскольку они гомозиготны и их генотип по этому признаку однозначен – аа. Выяснение генотипа организма, несущего доминантный признак, является сложной проблемой, потому что он может быть либо гомозиготным – (АА), или гетерозиготным (Аа).
- определение вариантов гамет. Для определения возможных типов гамет более целесообразным представляется запись генотипов в хромосомной форме. Это упрощает определение всех возможных вариантов сочетания генов в гаметах. Задачи на сцепленное наследование невозможно решить без использования такой формы записи.
- определение генотипов и фенотипов потомства. При дигибридном скрещивании их удобно определять при помощи решетки Пеннета. Следует учитывать, что гены одной аллельной пары надо писать рядом (например, ААВВ, а не АВАВ).
- запись схемы скрещивания (брака) в соответствии с требованиями к оформлению, описанными ниже, а также подробное изложение хода рассуждений по решению задачи.
Конкретные приемы решения задач каждого типа будут рассмотрены ниже.
Оформление задач по генетике
При оформлении задач необходимо уметь пользоваться символами, принятыми в традиционной генетике:
Р - родительские организмы;
Ғ1, Ғ2 – дочерние организмы первого и второго поколения;
А, В, С – гены, кодирующие доминантные признаки;
а, в, с – гены, кодирующие рецессивные признаки;
АА, ВВ, СС – генотипы особей, гомозиготных по доминантному признаку;
Аа, Вв, Сс - генотипы гетерозиготных особей;
АаВв - генотип дигетерозиготной особи;
Пример записи скрещивания
А – желтая окраска семян, а – зеленая окраска семян.
Запись в буквенной форме:
Пример решения и оформления задачи
У человека альбинизм – аутосомный рецессивный признак. Мужчина альбинос женился на девушке с нормальной пигментацией. У них родилось двое детей – нормальный и альбинос. Определите генотипы всех указанных членов семьи.
А – нормальная пигментация,
1. Запись брака по фенотипам (на черновике).
Р ♀ нормальная пигментация × ♂ альбинос
Ғ1 альбинос нормальная пигментация
2. Выяснение и запись генотипов, известных по условию задачи.
(Генотип особи с рецессивным признаком известен – аа. Особь с доминантным признаком имеет генотип А?)
3. Определение генотипов организмов по генотипам родителей и потомков.
1 Генотип мужчины и ребенка альбиноса аа, так как оба они несут рецессивный признак.
2 Женщина и здоровый ребенок имеют в своем генотипе доминантный ген А, потому что у них проявляется доминантный признак.
3 Генотип ребенка с нормальной пигментацией - Аа, поскольку его отец гомозиготен по рецессиву (аа) и мог передать ему только ген а.
4 Один из детей имеет генотип аа. Один аллельный ген ребенок получает от матери, а другой от отца. Поэтому мать должна нести рецессивный ген а. Ее генотип – Аа.
4. Запись хода рассуждений по выяснению генотипов и схемы брака в чистовик:
1. Ответ. Генотип мужа – аа, жены - Аа, ребенка с нормальной пигментацией - Аа, ребенка-альбиноса - аа.
Глава 2. Моногибридное скрещивание
Моногибридным называется скрещивание, при котором рассматриваеся наследование одной пары альтернативных признаков, контролируемых одной парой генов.
При моногибридном скрещивании соблюдается первый закон Менделя (закон единообразия), согласно которому при скрещивании гомозиготных организмов у их потомков Ғ1 проявляется только один альтернативный признак (доминантный), а второй находится в скрытном (рецессивном) состоянии. Согласно второму закону Менделя (закон расщепления) при скрещивании гетерозигот в их потомстве Ғ2 наблюдается расщепление по генотипу в соотношении 1 : 2 : 1 и по фенотипу в пропорции 3 : 1.
Иллюстрация первого и второго законов Менделя
Ген черной масти у крупнорогатого скота доминирует над геном красной' масти. Какое потомство Ғ1 получится от скрещивания чистопородного черного быка с красными коровами? Какое потомство Ғ2 получится от скрещивания между собой гибридов?
А — ген черной масти,
а— ген красной масти.
1.Красные коровы несут рецессивный признак, следовательно, они гомозиготны по рецессивному гену и их генотип — аа.
2.Бык несет доминантный признак черной масти и является чистопородным, т. е. гомозиготным. Следовательно, его генотип АА.
3.Гомозиготные особи образуют один тип гамет, поэтому черный бык может продуцировать только гаметы, несущие доминантный ген А, а красные коровы несут только рецессивный ген а.
4.Они могут сочетаться только одним способом, в результате чего образуется единообразное поколение Ғ1 с генотипом Аа.
5.Гетерозиготы с равной вероятностью формируют гаметы, содержащие гены А и а. Их слияние носит случайный характер, поэтому в Ғ2 будут встречаться животные с генотипами АА (25%), Аа (50%) и аа (25%), то есть особи с доминантным признаком будут составлять примерно 75%.
75% черные 25% красные
Ответ. При скрещивании чистопородного черного быка с красными коровами все потомство будет черного цвета. При скрещивании между собой гибридов Ғ1 в их потомстве (Ғ2) будет наблюдаться расщепление: ¾ особей будет черного цвета, а ¼ — красного.
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.
Читайте также:
|