Меню

Примеры решения задач по цитологии на кодирование генетической информации в клетке



Примеры решения задач по цитологии на кодирование генетической информации в клетке

Задача № 1.
На фрагменте одной нити ДНК нуклеотиды расположены в последовательности: А-А-Г-Т-Ц-Т-А-Ц-Г-Т-А-Т. Постройте комплементарную цепочку ДНК.
Решение:
1-я цепь молекулы ДНК комплементарна левой (А — Т, Г — Ц). Используя правило комплементарности, в соответствии с кодом правой цепи ДНК записываем нуклеотиды 2-й цепи, получим:

1-я цепь ДНК: А-А-Г-Т-Ц-Т-А-Ц-Г-Т-А-Т
2-я цепь ДНК: Т-Т-Ц-А-Г-А-Т-Г-Ц-А-Т-А

Задача № 2.
Из предложенных нуклеотидов выпишите те, которые могут входить в состав РНК: аденин, урацил, тимин, цитозин, гуанин.
Решение:
В состав иРНК входят нуклеотиды: урацил, тимин, цитозин, гуанин.

Задача № 3.
По фрагменту цепи иРНК: -УУУУГУЦЦУААГАГА- определите фрагмент цепи ДНК, антикодоны тРНК и аминокислоты фрагмента молекулы белка, кодируемого в ДНК.
Решение:
Согласно принципу комплементарности азотистые основания образуют между собой водородные связи в строгом соответствии: А — Т, Г — Ц в молекуле ДНК и А-У, Г-Ц – в РНК. Поэтому напротив урацила (У) иРНК становится адениин (А), напротив гуанина (Г) — цитозин (Ц), напротив цитозина (Ц) — гуанин (Г), напротиа аденина (А) — тимин (Т).
Тогда получим:

иРНК: УУУУГУЦЦУААГАГА
ДНК: ААААЦАГГАТТЦТЦТ.

Для определения антикодонов тРНК разобъём цепь ДНК на триплеты и только напротив тимина (Т) будем ставить урацил (У), получим:

ДНК: ААА АЦА ГГА ТТЦ ТЦТ
тРНК: ААА АЦА ГГА УУЦ УЦУ

Для определения фрагмента белка разбивам иРНК на триплеты (кодоны): УУУ УГУ ЦЦУ ААГ АГА. Используя таблицу «Генетический код», можно построить белковую молекулу с
соответствующими аминокислотами, получим: фенилаланин — цистеин — пролин- лизин — аргинин.

Задача № 4.
Фрагмент одной из цепей ДНК имеет последовательность нуклеотидов: -АТААГГАТГЦЦТТТТ-. Определите последовательности нуклеотидов в иРНК и аминокислот в полипептидной цепи. Что произойдет в полипептиде, если в результате мутации во фрагменте гена выпадет второй триплет нуклеотидов?
Решение:
Определим последовательность аминокислот до и после изменения ДНК и сравним их.
Определим цепь ДНК после мутации, получим:

Разобъём цепь ДНК на триплеты, полчим: АТА АГГ АТГ ЦЦТ ТТТ
По принципу комплементарности (Г = Ц, А = У) с генетического кода ДНК выстраиваются нуклеотиды иРНК (транскрибция), получим:

ДНК: АТА АГГ АТГ ЦЦТ ТТТ
иРНК: УАУ УЦЦ УАЦ ГГА ААА.

Тоже проделаем и для мутированного кода, получим:

ДНК: ААА ГГА ТГЦ ЦТТ ТТ
иРНК: УУУ ЦЦУ АЦГ ГАА АА.

Затем, пользуясь генетическим кодом, определяем последовательность аминокислот до изменения ДНК, получим: тирозин — серин — тирозин — глицин — лизин.
После изменения ДНК определим последовательность аминокислот, плучим: фенилаланин — пролин — треонин — глутаминовая кислота.
Сравнивая цепочки аминокислот в пептидах, можно сделать вывод, что после изменения последовательности нуклеотидов в кодирующем участке ДНК, изменяется последовательность аминокислот в полипептиде, а следовательно синтезируется новый полипептид, что приводит к нарушению обмена веществ (ферментопатии).

Задача № 5.
Фрагмент молекулы ДНК состоит из нуклеотидов, расположенных в следующей последовательности: -ТАААТГГЦААЦЦ-. Определите состав и последовательность аминокислот в полипептидной цепи, закодированной в этом участке гена.
Решение:
Разобъём цепь ДНК на триплеты, полчим: ТАА АТГ ГЦА АЦЦ
По принципу комплементарности (Г = Ц, А = У) с генетического кода ДНК выстраиваются нуклеотиды иРНК (транскрибция), получим:

ДНК: ТАА АТГ ГЦА АЦЦ
иРНК: АУУ УАЦ ЦГУ УГГ

=*Пользуясь генетическим кодом, определяем последовательность аминокислот в белке, получим:
изолейцин — тирозин — аргинин — триптофан.

Задача № 6.
По фрагменту цепи иРНК: -УУУ ГУЦ ЦУА АГА ГА- определите фрагмент цепи ДНК, антикодоны тРНК и аминокислоты фрагмента молекулы белка, кодируемого в ДНК.
Решение:
Согласно принципу комплементарности в РНК напротив урацила (У) становится адениин (А), напротив гуанина (Г) — цитозин (Ц), напротив цитозина (Ц) — гуанин (Г).
Тогда получим:

Читайте также:  ЗАО форма собственности особенности и преимущества

иРНК: УУУГУЦЦУААГАГА
ДНК: ААА ЦАГ ГАТ ТЦТ ЦТ.

Разобъём цепь ДНК на триплеты, получим:
Для определения антикодонов тРНК разобъём цепь ДНК на триплеты и только напротив тимина (Т) будем ставить урацил (У), получим:

ДНК: ААА ЦАГ ГАТ ТЦТ ЦТ
тРНК: ААА ЦАГ ГАУ УЦУ ЦУ

Зная последовательность нуклеотидов в иРНК (УУУ ГУЦ ЦУА АГА ГА) и пользуясь генетическим кодом, определяем последовательность аминокислот в белке, получим:
фенилаланин — валин — лейцин — аргинин.

Задача № 7
Фрагмент цепи ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов: -ТАЦЦЦТЦАЦТТГ-. Определите последовательность нуклеотидов на иРНК, антикодоны соответствующих тРНК и аминокислотную последовательность соответствующего фрагмента молекулы белка, используя таблицу генетического кода.
Решение:
Разобъём цепь ДНК на триплеты, полчим: ТАЦ ЦЦТ ЦАЦ ТТГ
По принципу комплементарности (Г = Ц, А = У) с генетического кода ДНК выстраиваются нуклеотиды иРНК (транскрибция), получим:

ДНК: ТАЦ ЦЦТ ЦАЦ ТТГ
иРНК: АУГ ГГА ГУГ ААЦ

Пользуясь генетическим кодом, определяем последовательность аминокислот в белке, получим:
метионин — глицин — валин — аспарагин.

Задача № 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 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.
Решение:
Разобъём цепь ДНК на триплеты, полчим: АЦГ ЦЦГ ЦТА АТТ ЦАТ.
Известно, что все виды РНК (иРНК, тРНК, рРНК) синтезируются на ДНК, для этого есть разные гены. По принципу комплементарности мы можем построить на цепи ДНК тРНК: АЦГ ЦЦГ ЦТА АТТ ЦАТ. Находим третий триплет – ЦТА – это есть антикодон, теперь, чтобы узнать аминокислоту, надо по данному антикодону построить
соответствующий кодон в иРНК — ГАУ, и затем по таблице «Генетический код» определить кодируемую аминокислоту. В данном случае это аспарагиновая ислота.

Ответ: тРНК будет переносить аспарагиновую ислоту.

Задача № 9
Последовательность нуклеотидов в начале гена, хранящего информацию о белке инсулине, начинается так: -АААЦАЦЦТГЦТТГТГТАГАЦ-.
Напишите последовательность аминокислот, которой начинается цепь инсулина (воспользуйтесь таблицей генетического кода.
Решение:
Разобъём цепь ДНК на триплеты, полчим: ААА ЦАЦ ЦТГ ЦТТ ГТГ ТАГ АЦ.
По принципу комплементарности (Г = Ц, А = У) с генетического кода ДНК выстраиваются нуклеотиды иРНК (транскрибция), получим:

ДНК: ААА ЦАЦ ЦТГ ЦТТ ГТГ ТАГ АЦ
иРНК: УУУ ГУГ ГАЦ ГАА ЦАЦ АУЦ УГ

Пользуясь генетическим кодом, определяем последовательность аминокислот в белке, получим:
фенилаланин — валин — аспарагиновая кислота — глутаминовая кислота — гистидин — изолейцин.

Источник

Решение задач четвертого типа. Определение антикодона – т РНК, последовательности аминокислотного состава белка с использованием генетического года.

date image2017-11-01
views image10669

facebook icon vkontakte icon twitter icon odnoklasniki icon

Справочная информация:

Антикодон — это последовательность из трех нуклеотидов в т-РНК, комплементарных нуклеотидам кодона и-РНК. В состав т-РНК и и-РНК входят одни те же нуклеотиды.

Молекула и-РНК синтезируется на ДНК по правилу комплементарности.

В состав ДНК вместо урацила входит тимин.

Пример 1. Фраг­мент цепи ДНК имеет сле­ду­ю­щую по­сле­до­ва­тель­ность нук­лео­ти­дов: ТТА­ЦАГГ­ТТ­ТАТ. Опре­де­ли­те по­сле­до­ва­тель­ность нук­лео­ти­дов на иРНК, ан­ти­ко­до­ны со­от­вет­ству­ю­щих тРНК и ами­но­кис­лот­ную по­сле­до­ва­тель­ность со­от­вет­ству­ю­ще­го фраг­мен­та мо­ле­ку­лы белка, ис­поль­зуя таб­ли­цу ге­не­ти­че­ско­го кода.

Элементы ответа:

1) ДНК ТТА-ЦАГ-ГТТ-ТАТ

2) Ан­ти­ко­до­ны тРНК УУА, ЦАГ, ГУУ, УАУ.

3) По­сле­до­ва­тель­ность ами­но­кис­лот: асн-вал-глн-иле.

Пример 2. Фраг­мент цепи ДНК имеет сле­ду­ю­щую по­сле­до­ва­тель­ность нук­лео­ти­дов: ТАЦЦЦТ­ЦАЦТТГ. Опре­де­ли­те по­сле­до­ва­тель­ность нук­лео­ти­дов на иРНК, ан­ти­ко­до­ны со­от­вет­ству­ю­щих тРНК и ами­но­кис­лот­ную по­сле­до­ва­тель­ность со­от­вет­ству­ю­ще­го фраг­мен­та мо­ле­ку­лы белка, ис­поль­зуя таб­ли­цу ге­не­ти­че­ско­го кода.

Читайте также:  Адрес для создания таблицы

Элементы ответа:

ДНК ТАЦ ЦЦТ ЦАЦ ТТГ

1) По прин­ци­пу ком­пле­мен­тар­но­сти на ос­но­ве ДНК на­хо­дим иРНК; иРНК АУГ ГГА ГУГ ААЦ.

2) По прин­ци­пу ком­пле­мен­тар­но­сти на ос­но­ве иРНК на­хо­дим тРНК; Ан­ти­ко­до­ны тРНК УАЦ, ЦЦУ, ЦАЦ, УУГ.

3) С по­мо­щью таб­ли­цы ге­не­ти­че­ско­го кода на ос­но­ве иРНК на­хо­дим по­сле­до­ва­тель­ность ами­но­кис­лот: мет-гли-вал-асн.

Пример 3. Опре­де­ли­те:по­сле­до­ва­тель­ность нук­лео­ти­дов на и-РНК, ан­ти­ко­до­ны со­от­вет­ству­ю­щих т-РНК и ами­но­кис­лот­ную по­сле­до­ва­тель­ность со­от­вет­ству­ю­ще­го фраг­мен­та мо­ле­ку­лы белка (ис­поль­зуя таб­ли­цу ге­не­ти­че­ско­го кода),

если фраг­мент цепи ДНК имеет сле­ду­ю­щую по­сле­до­ва­тель­ность нук­лео­ти­дов: ГТГ­ТАТГ­ГА­АГТ.

Элементы ответа:

1) По прин­ци­пу ком­пле­мен­тар­но­сти на ос­но­ве ДНК на­хо­дим иРНК: ЦАЦ-АУА-ЦЦУ-УЦА — и-РНК.

2) По прин­ци­пу ком­пле­мен­тар­но­сти на ос­но­ве иРНК на­хо­дим три­пле­ты тРНК: ГУГ; УАУ; ГГА; АГУ — ан­ти­ко­до­ны т-РНК.

3) С по­мо­щью таб­ли­цы ге­не­ти­че­ско­го кода на ос­но­ве иРНК (ЦАЦ-АУА-ЦЦУ-УЦА) на­хо­дим по­сле­до­ва­тель­ность ами­но­кис­лот. Ами­но­кис­ло­ты: Гис-иле-про-сер

Пример 4. В био­син­те­зе белка участ­во­ва­ли т-РНК с ан­ти­ко­до­на­ми: УУА, ГГЦ, ЦГЦ, АУУ, ЦГУ. Опре­де­ли­те нук­лео­тид­ную по­сле­до­ва­тель­ность участ­ка каж­дой цепи мо­ле­ку­лы ДНК, ко­то­рый несет ин­фор­ма­цию о син­те­зи­ру­е­мом по­ли­пеп­ти­де, и число нук­лео­ти­дов, со­дер­жа­щих аде­нин, гу­а­нин, тимин, ци­то­зин в двух­це­по­чеч­ной мо­ле­ку­ле ДНК.

Элементы ответа:

1) Ан­ти­ко­до­ны т-РНК ком­пле­мен­тар­ны ко­до­нам и-РНК, а по­сле­до­ва­тель­ность нук­лео­ти­дов и-РНК ком­пле­мен­тар­на одной из цепей ДНК.

2) т-РНК: УУА, ГГЦ, ЦГЦ, АУУ, ЦГУ

1 цепь ДНК: ТТА-ГГЦ-ЦГЦ-АТТ-ЦГТ

2 цепь ДНК: ААТ-ЦЦГ-ГЦГ-ТАА-ГЦА.

3) В мо­ле­ку­ле ДНК А=Т=7, число Г=Ц=8.

Пример 5. В био­син­те­зе по­ли­пеп­ти­да участ­ву­ют мо­ле­ку­лы т-РНК с ан­ти­ко­до­на­ми УГА, АУГ, АГУ, ГГЦ, ААУ. Опре­де­ли­те нук­лео­тид­ную по­сле­до­ва­тель­ность участ­ка каж­дой цепи мо­ле­ку­лы ДНК, ко­то­рый несет ин­фор­ма­цию о син­те­зи­ру­е­мом по­ли­пеп­ти­де, и число нук­лео­ти­дов, со­дер­жа­щих аде­нин (А), гу­а­нин (Г), тимин (Т), ци­то­зин (Ц) в двух­це­по­чеч­ной мо­ле­ку­ле ДНК. Ответ по­яс­ни­те.
Элементы ответа:

1) и-РНК: АЦУ – УАЦ – УЦА – ЦЦГ – УУА (по прин­ци­пу ком­пле­мен­тар­но­сти).

2) ДНК: 1-ая цепь: ТГА – АТГ – АГТ – ГГЦ – ААТ

2-ая цепь: АЦТ – ТАЦ –ТЦА –ЦЦГ — ТТА

3) ко­ли­че­ство нук­лео­ти­дов: А — 9 (30%), Т — 9 (30%),

так как А=Т; Г — 6 (20%), Ц — 6 (20%), так как Г=Ц.

Пример 6. Опре­де­ли­те по­сле­до­ва­тель­ность нук­лео­ти­дов на и-РНК, ан­ти­ко­до­ны т-РНК и ами­но­кис­лот­ную по­сле­до­ва­тель­ность со­от­вет­ству­ю­ще­го фраг­мен­та мо­ле­ку­лы белка (ис­поль­зуя таб­ли­цу ге­не­ти­че­ско­го кода), если фраг­мент цепи ДНК имеет сле­ду­ю­щую по­сле­до­ва­тель­ность нук­лео­ти­дов: ГТ­ГЦЦГТ­ЦАААА.

Элементы ответа:

По прин­ци­пу ком­пле­мен­тар­но­сти опре­де­ля­ем по­сле­до­ва­тель­ность иРНК (с ДНК) и тРНК (с иРНК)

1) По­сле­до­ва­тель­ность на и-РНК: ЦАЦГ­Г­ЦА­ГУ­У­УУ;

2) ан­ти­ко­до­ны на т-РНК: ГУГ,ЦЦГ,УЦА,ААА;

3) ами­но­кис­лот­ная по­сле­до­ва­тель­ность: Гис-гли-сер-фен.

Источник

Какую аминокислоту переносит тРНК?

Вопрос: 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.

Ответ: Нуклеотидная последовательность участка тРНК — ЦГААГГ УГА ЦААУГУ. Кодоном для антикодона УГА является АЦУ, который соответствует аминокислоте Тре.

РНК синтезируется на ДНК согласно принципу комплементарности: аденину (А) комплементарен урацил (У), цитозину (Ц) — гуанин (Г). Это значит, что заданную последовательность ГЦТТЦЦАЦТГТТАЦА надо переписать так, что Г заменить на Ц, Ц на Г, А на У, Т на А. (В ДНК вместо урацила используется тимин.) В результате получаем последовательность нуклеотидов ЦГААГГУГАЦААУГУ.

Каждые три подряд идущих нуклеотида — это триплет, или кодон в случае иРНК. Каждый триплет кодирует одну аминокислоту. Согласно условию задачи нам нужен третий триплет. Им является УГА.

Белок синтезируется на рибосомах. При этом считываются триплеты с информационной РНК (иРНК). Каждая транспортная РНК (тРНК) переносит свою аминокислоту. Транспортная РНК присоединяется к кодону иРНК своим антикодоном согласно всё тому же принципу комплементарности. Тогда, если антикодон — это УГА, то его кодоном будет АЦУ.

Читайте также:  Живи для учения учись для жизни Сенека

По таблице находим пересечение нуклеотидов А, Ц и У. Это ячейка с аминокислотой Тре (треонин). Т. е. тРНК с антикодоном УГА переносит эту аминокислоту.

Источник

Даны антикодоны трнк используя таблицу гаа гца

Как решать задачи на биосинтез с учетом антипараллельности?

В ЕГЭ по биологии 2020 произошли значительные изменения в подходе к решению задач по молекулярной биологии (задания 27). Теперь обязательно учитывается антипараллельность.

Мы предлагаем вам видео, которое поможет разобраться с этим вопросом.

В видео подробно описаны принципы решения задач с антипараллельностью, разобраны основные типы задач. Материал представлен в доступной и наглядной форме. Смотри, учись и разбирайся со штрих-концами)

Стоимость просмотра видео урока «Биосинтез белка» — 200 руб. (по всем техническим вопросам обращайтесь — Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. )

В видео подробно и наглядно разобраны следующие задачи линии 27 с учетом антипараллельности:

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.

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

В результате замены одного нуклеотида в ДНК четвертая аминокислота во фрагменте полипептида заменилась на аминокислоту Вал. Определите аминокислоту, которая кодировалась до мутации. Какие изменения произошли в ДНК, иРНК в результате замены одного нуклеотида? Благодаря какому свойству генетического кода одна и та же аминокислота у разных организмов кодируется одним и тем же триплетом? Ответ поясните. Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода.

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.

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:

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.

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

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.

Видео-урок поможет тебе легко решать задачи с антипараллельностью!

Предлагаем схему, которая поможет тебе в решении задач линии 27 по молекулярной биологии с антипараллельностью.

А если хочешь узнать подробней про сам процесс биосинтеза с учетом антипараллельности, заходи сюда

Источник