 |
Правила пользования таблицей
|
|
|
|
Примеры решения задач
Задача 1. 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
Выписываем нуклеотиды ДНК и, разбивая их на триплеты, получаем кодоны цепи молекулы ДНК:
ТАА–АТГ–ГЦА–АЦЦ.
Составляем триплеты иРНК, комплементарные кодонам ДНК, и записываем их строчкой ниже:
ДНК: ТАА–АТГ–ГЦА–АЦЦ
иРНК: АУУ–УАЦ–ЦГУ–УТТ.
По таблице кодонов определяем, какая аминокислота закодирована каждым триплетом иРНК:
Иле–Тир–Арг–Трп.
Задача 2. Фрагмент молекулы содержит аминокислоты:
аспарагиновая кислота–аланин–метионин–валин.
Определите:
а) какова структура участка молекулы ДНК, кодирующего эту последовательность аминокислот;
б) количество (в %) различных видов нуклеотидов в этом участке гена (в двух цепях);
в) длину этого участка гена.
Решение
а) По таблице кодонов находим триплеты иРНК, кодирующие каждую из указанных аминокислот.
Белок: Асп–Ала–Мет–Вал
иРНК: ГАЦ–ГЦА–АУГ–ГУУ
Если аминокислоте соответствуют несколько кодонов, то можно выбрать любой.
Определяем строение той цепочки ДНК, которая кодировала строение иРНК. Для этого под каждым кодоном молекулы иРНК записываем комплементарный ему кодон молекулы ДНК.
1-я цепь ДНК: ЦТГ–ЦГТ–ТАЦ–ЦАА.
б) Чтобы определить количество (%) нуклеотидов в этом гене, необходимо, используя принцип комплементарности (А–Т, Г–Ц), достроить вторую цепь ДНК:
2-я цепь ДНК: ГАЦ–ГЦА–АТГ–ГТТ
Находим количество нуклеотидов (нтд): в двух цепях – 24 нтд, из них А = 6. Составляем пропорцию:
24 нтд – 100%
6 нтд – х%
х = (6x100): 24 = 25%
|
|
|
По правилу Чаргаффа количество аденина в молекуле ДНК равно количеству тимина, а количество гуанина равно количеству цитозина.
Поэтому:
Т = А = 25%
Т + А = 50%, следовательно
Ц + Г = 100% – 50% = 50%.
Ц = Г = 25%.
в) Молекула ДНК всегда двухцепочечная, ее длина равна длине одной цепи. Длина каждого нуклеотида составляет 0,34 нм, следовательно:
12 нтд x 0,34 = 4,08 нм.
Задача 3. Молекулярная масса белка Х равна 50 тыс. дальтонов (50 кДа). Определите длину соответствующего гена.
Примечание. Среднюю молекулярную массу одной аминокислоты можно принять равной 100 Да, а одного нуклеотида – 345 Да.
Решение
Белок Х состоит из 50 000: 100 = 500 аминокислот.
Одна из цепей гена, кодирующего белок X, должна состоять из 500 триплетов, или 500 x 3 = 1500 нтд.
Длина такой цепи ДНК равна 1500 x 0,34 нм = 510 нм. Такова же длина гена (двухцепочечного участка ДНК).
Задачи
1. В молекуле и-РНК обнаружено 440 гуаниновых нуклеотидов, 235 адениновых, 128 цитидиновых и 348 урациловых нуклеотидов. Определите: Сколько и каких нуклеотидов содержится в цепочке молекулы ДНК, «слепком» с которой является данная и-РНК?
Решение:
| И-РНК | Комплементарная цепочка ДНК |
| Г – 440 А – 235 Ц – 128 У – 348 | Ц – 440 Т – 235 Г – 128 А - 348 |
Ответ: цитидиновых – 440, тиминовых – 235, гуаниновых – 128, адениновых – 348.
2. В состав и-РНК входит 17% адениновых нуклеотидов, 21% урациловых и 25% цитидиловых. Определите соотношение нуклеотидов в цепочке ДНК, с которой была снята информация на данную РНК.
Решение:
| И-РНК | Комплементарная цепочка ДНК |
| А – 17% У – 21% Ц – 25% Г – 100% - (17%+21%+25%)=37% | Т – 17% А – 21% Г – 25% Ц – 37% |
Ответ: тиминовых – 17%, адениновых – 21%, гуаниновых – 25%, цитидиновых – 37%.
3. Фрагмент молекулы ДНК содержит 574 тимидиовых нуклеотидов, что составляет 32,5% от общего их количества. Определите, сколько в данном фрагменте содержится цитидиловых, адениловых и гуаниновых нуклеотидов?
Решение:
|
|
|
тиминовых –32,5% (574) ® = адениновых – 32,5% (574)
Г+Ц=100%-(Т+А)=100%-(32,5%+32,5%)= 35%
Г=Ц® 35%: 2 = 17,5%
Решаем пропорцию
32,5 - 574
17,5 - Х
Х= (574*17,5)/32,5= 309
Ответ: адениновых – 32,5% (574), тиминовых –32,5% (574), цитидиновых – 17,5% (309), гуаниновых –17,5% (309).
4. Белок состоит из 215 аминокислот. Сколько нуклеотидов входит в состав иРНК? Какую длину имеет определяющий его ген? Какова молекулярная масса белка и иРНК?
Ответ: нуклеотидов – 645, длина гена – 219,3 нм, молекулярная масса белка – 21500 Да, иРНК – 222525 Да
5. Одна из цепей ДНК имеет молекулярную массу 68310 Да. Определите длину данной цепи ДНК. Определите количество мономеров белка, запрограммированного в этой цепи ДНК.
Ответ: нуклеотидов – 198, длину данной цепи ДНК - 67,32 нм, количество мономеров белка – 66.
Таблица. Генетический код
| Аминокислота | Кодирующие триплеты – кодоны | |||||
| Аланин | ГЦУ | ГЦЦ | ГЦА | ГЦГ | ||
| Аргинин | ЦГУ | ЦГЦ | ЦГА | ЦГГ | АГА | АГГ |
| Аспарагин | ААУ | ААЦ | ||||
| Аспарагиновая кислота | ГАУ | ГАЦ | ||||
| Валин | ГУУ | ГУЦ | ГУА | ГУГ | ||
| Гистидин | ЦАУ | ЦАЦ | ||||
| Глицин | ГГУ | ГГЦ | ГГА | ГГГ | ||
| Глутамин | ЦАА | ЦАГ | ||||
| Глутаминовая кислота | ГАА | ГАГ | ||||
| Изолейцин | АУУ | АУЦ | АУА | |||
| Лейцин | ЦУУ | ЦУЦ | ЦУА | ЦУГ | УУА | УУГ |
| Лизин | ААА | ААГ | ||||
| Метионин | АУГ | |||||
| Пролин | ЦЦУ | ЦЦЦ | ЦЦА | ЦЦГ | ||
| Серин | УЦУ | УЦЦ | УЦА | УЦГ | АГУ | АГЦ |
| Тирозин | УАУ | УАЦ | ||||
| Треонин | АЦУ | АЦЦ | АЦА | АЦГ | ||
| Триптофан | УГГ | |||||
| Фенилаланин | УУУ | УУЦ | ||||
| Цистеин | УГУ | УГЦ | ||||
| Знаки препинания | УГА | УАГ | УАА |
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 берется 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.
Тестирование по теме «Цитологические основы наследственности»
1. Какое количество хромосом содержится в кариотипе человека?
a)() 46 b)() 44 c)() 23 d)() 22
2. Генотип - это
a)() совокупность всех генов организма b)() совокупность всех генов популяции
c)() гаплоидный набор хромосом d)() совокупность всех генов и признаков организма
3. Дискретная ядерная структура, отчетливо видная на стадии метафазы деления
a)() нуклеосома b)() хромосома c)() хроматин d)() ядрышко
4. Удвоенные хромосомы, соединенные между собой одной центромерой
a)() теломеры b)() хроматиды c)() аллели d)() группа сцепления
5. Комплекс молекул ДНК с гистонами и некоторыми другими белками, основной компонент ядра клетки в интерфазе
a)() нуклеосома b)() хромосома c)() хроматин d)() ядрышко
6. Кариотип – это
a)() совокупность всех внешних признаков организма
b)() совокупность всех внутренних признаков организма
c)() совокупность внешних и внутренних признаков
d)() характеристика вида, в которой учтены число, величина и морфологические особенности хромосом
7. Совокупность всех наследственных задатков организма, заключенных в хромосомном наборе
a)() генотип b)() фенотип c)() кариотип d)() геном
8. Характеристика вида, в которой учтены число, величина и морфологические особенности хромосом
a)() генотип b)() фенотип c)() кариотип d)() геном
9. Графическое изображение отдельных хромосом со всеми их структурными характеристиками
a)() генотип b)() фенотип c)() кариотип d)() идиограмма
10. Какой тип деления не сопровождается уменьшением набора хромосом?
a)() амитоз b)() мейоз c)() митоз
11. Форма деления клеток, во время которой происходит образование и созревание половых клеток
a)() амитоз b)() митоз c)() мейоз
12. Органеллы, основная функция которых связана с окислением органических соединений и использованием освобождающейся при распаде этих соединений энергии для синтеза молекул АТФ
|
|
|
a)() рибосомы b)() митохондрии c)() лизосомы d)() центриоли
13. Хромосомы, у которых одно плечо отсутствует, называются
a)() метацентрические b)() субметацентрические c)() акроцентрические
14. Плечи одинаковой длины имеют:
a)() Метацентрические хромосомы b)() Изохромосомы
c)() Акроцентрические хромосомы d)() Субметацентрические хромосомы
15. К митотическому аппарату клетки относятся:
a)() Хромосомы, центриоли, нити веретена деления b)() Митохондрии, рибосомы, микротрубочки
c)() Хромосомы, комплекс Гольджи, лизосомы
16. Во время метафазы:
a)() Образуется ядерная оболочка и ядрышко b)() Исчезает ядерная оболочка и ядрышко
c)() Хромосомы расходятся к полюсам клетки d)() Хромосомы выстраиваются в плоскости экватора
17. Во время профазы:
a)() Образуется ядерная оболочка и ядрышко b)() Исчезает ядерная оболочка и ядрышко
c)() Хромосомы расходятся к полюсам клетки d)() Происходит деспирализация хроматина
18. Движение хромосом к полюсам клетки осуществляется за счет:
a)() Циклоза b)() Сокращения хромосом c)() Сокращения нитей веретена деления
19. Клеточный цикл – это …
a)() Последовательность процессов от профазы митоза до завершения деления
b)() Последовательность процессов от G-2 периода к собственно митозу
c)() Период существования клетки от момента её образования путем деления материнской клетки до собственного деления
d)() Период от интерфазы до анафазы митотического деления
20. Удвоение хромосом происходит
a)() в анафазу митоза b)() в метафазу митоза
c)() в синтетический период интерфазы d)() в пресинтетический период интерфазы
21. Удвоение молекул ДНК происходит
a)() в анафазу митоза b)() в метафазу митоза
c)() в синтетический период интерфазы d)() в постсинтетическом периоде интерфазы
22. Определите последовательность хода фаз митотического цикла?
a)() Профаза, анафаза, метафаза, телофаза b)() Профаза, метафаза, анафаза, телофаза
c)() Профаза, телофаза, метафаза, анафаза d)() Анафаза, профаза, метафаза, телофаза
23. При митотическом делении, которое состоит из четырех фаз, соматические клетки испытывают последовательные изменения. В эксперименте на клетку подействовали соединениями, которые блокировали митоз на стадии анафазы. Какие процессы приостановятся в результате этого?
a)() Концентрация хромосом около полюсов клетки b)() Концентрация хромосом в виде клубка
c)() Размещение хромосом в экваториальной плоскости d)() Расхождения хромосом к полюсам клетки
|
|
|
24. С целью получения кариотипа человека на клетки в культуре ткани подействовали колхицином – веществом, которое блокирует сокращение нитей веретена разделения. На какой стадии прекращается митоз?
a)() Телофазы b)() Анафазы c)() Метафазы d)() Интерфазы e)() Профазы
25. Определите набор хромосом и количество ДНК, какие характерные для G1-периода (пресинтетическом) в этих клетках.
a)() 2n4c b)() 2n1c c)() 1n1c d)() 2n2c e)() 1n2c
26. Определите набор хромосом и количество ДНК, какие характерные для метафазы митоза в этих клетках.
a)() 2n4c b)() 2n1c c)() 4n4c d)() 2n2c e)() 1n2c
27. Определите набор хромосом и количество ДНК, какие характерные для G2-периода (постсинтетического) в этих клетках.
a)() 2n4c b)() 2n1c c)() 4n4c d)() 2n2c e)() 1n2c
28. Определите набор хромосом и количество ДНК, какие характерные для анафазы митоза в этих клетках.
a)() 2n4c b)() 2n1c c)() 4n4c d)() 2n2c e)() 1n2c
|
|
|
