Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Определение структуры молекулы белка по мутантной моле-куле ДНК

Определите аминокислоты, входящие в молекулу белка, если она кодируется следующей последовательностью кодонов в фрагменте кодогенной цепи ДНК: ТАЦ АЦА АЦГ ЦАА АТА ТАЦ АЦА ГЦГ. Как изменится ответ, если, удалить четвертый, девятый, тринадцатый нуклеотиды?

Решение: 1. Вначале строим молекулу м-РНК (транскрипция). Цепочка ДНК: ТАЦ АЦА АЦГ ЦАА АТА ТАЦ АЦА ГЦГ

Цепочка м-РНК: АУГ УГУ УГЦ ГУУ УАУ АУГ УГУ ЦГЦ

2. Определяем по таблице генетического кода аминокислоты, соответствующие данным кодонам:

1) АУГ - метионин,

2) УГУ-цистеин,

3) УГЦ - цистеин,

4) ГУУ-валин,

5) УАУ-тирозин,

6) АУГ - метионин,

7) УГУ - цистеин,

8) ЦГЦ-аргинин.

Поскольку дано 8 кодонов фрагмента цепи ДНК, постольку в данный участок белка входит 8 аминокислот.

3. Строим смысловую цепь ДНК после утраты трех нуклеотидов. Измененный кодогенный фрагмент цепочки ДНК: ТАЦ ЦАА ЦЦА АТА ТАЦ АЦА ГЦГ

Измененный фрагмент цепочки м-РНК: АУГ ГУУ ГГУ УАУ АУГ УГУ ЦГЦ

Ответ: аминокислоты, соответствующие данным кодонам;

1) АУГ-метионин,

2) ГУУ-валин,

3) ГГУ-глицин,

4) УАУ-тирозин,

5) АУГ-метионин

6) УГУ-цистеин,

7) УГЦ-аргинин.

Утрата 3-х нуклеотидов привела к перегруппировке кодовых триплетов, изменению информации в фрагменте молекулы белка, который включает уже не восемь, а только семь аминокислот, не стало двух аминокислот цистеина во2-ом и 3-ем положениях, валин вместо четвертого положения встал на второе; в 3 третьем положении новая аминокислота - глицин, тирозин с пятого положения сместился на четвертое, последние три аминокислоты остались незатронутыми. Если бы было выпадение трех, рядом стоящих, нуклеотидов, то структура белка изменилась бы меньше.

Утрата первого нуклеотида привела бы к сдвигу считывания рамки информации, что повлекло к замене всех аминокислот в данном фрагменте белка.

Задача 7

На определение молекулярного веса белка и молекулярного веса и длины кодирующего его гена

Белок содержит 177 аминокислот. Какую длину и вес имеет определяющий его ген, а также какой вес имеет данный белок, учитывая, что средний молекулярный вес аминокислоты около 110, нуклеотида около 330, расстояние между двумя соседними нуклеотидами в молекуле ДНК 0,34 нм.

Решение: Исходный белок включает 177 аминокислот, вес одной аминокислоты около 110, следовательно молекулярный вес белка 177х110=19470.

Каждая аминокислота кодируется триплетом нуклеотидов, следовательно в гене содержится 177х3=531 нуклеотид. Молекулярный вес гена составляет 531х330=175.230; длина гена составляет 531х0,34 нм=180,54 нм.

Ответ: молекулярный вес белка 19470, молекулярный вес кодирующего его гена- 175230, длина гена 180,54 нм.

Задача 8

На определение состава нуклеиновых кислот

В молекуле ДНК на долю цитидиловых нуклеотидов приходится 30%. Определите процентное содержание других нуклеотидов, входящих в молекулу ДНК.

Решение: Используем правило Чаргаффа SА=SТ; SГ=SЦ. Отсюда следует, что гуаниловых нуклеотидов 30%, на долю А+Т приходится 100-(30+30)=40%. Адениловые и тимидиловые нуклеотиды в отдельности составляют 40:2=20%.

Ответ: В данную молекулу ДНК входит 30% гуаниловых, 20% адениловых и 20% тимидиловых нуклеотидов.

Задача 9

На определение состава нуклеиновых кислот

В молекуле ДНК обнаружено 600 тимидиловых нуклеотидов, составляющих 15% от общего количества нуклеотидов в этой молекуле ДНК. Сколько в ней содержится адениловых, гуаниловых, цитидиловых нуклеотидов.

Решение: по правилу Чаргаффа SА =SТ; SГ =SЦ 600, следовательно SА= 600 нуклеотидов, или 15%. S(А+Т)=600+600=1200 нуклеотидов или 30%. S(Г+Ц)=100-30=70%, составляем пропорцию:

30% - 1200 нуклеотидов

70%- х нуклеотидов

нуклеотидов,

значит S(Г+Ц)=2800 нуклеотидов, поскольку SГ=SЦ, следовательно

SГ=1400 нуклеотидов,

Ответ: в молекуле ДНК содержится 600 адениловых, 1400 гуаниловых и

1400 цитидиловых нуклеотидов.

Таблица генетического кода

Кодоны матричной РНК
Первое снование	Второе основание	Третье основание
У	Ц	А	Г
У	УУУ Фен	УЦУ Сер	УАУ Тир	УГУ Цис	У
УУЦ Фен	УЦЦ Сер	УАЦ Тир	УГЦ Цис	Ц
УУА Лей	УЦА Сер	УАА Стоп	УГА Стоп	А
УУГ Лей	УЦГ Сер	УАГ Стоп	УГГ Три	Г
Ц	ЦУУ Лей	ЦЦУ Про	ЦАУ Гис	ЦГУ Арг	У
ЦУЦ Лей	ЦЦЦ Про	ЦАЦ Гис	ЦГЦ Арг	Ц
ЦУА Лей	ЦЦА Про	ЦАА Глн	ЦГА Арг	А
ЦУГ Лей	ЦЦГ Про	ЦАГ Глн	ЦГГ Арг	Г
А	АУУ Иле	АЦУ Тре	ААУ Асн	АГУ Сер	У
АУЦ Иле	АЦЦ Тре	ААЦ Асн	АГЦ Сер	Ц
АУА Иле	АЦА Тре	ААА Лиз	АГА Арг	А
АУГ Мет	АЦГ Тре	ААГ Лиз	АГГ Арг	Г
Г	ГУУ Вал	ГЦУ Ала	ГАУАсп	ГГУ Гли	У
ГУЦ Вал	ГЦЦ Ала	ГАЦ Асп	ГГЦ Гли	Ц
ГУА Вал	ГЦА Ала	ГАА Глу	ГГА Гли	А
ГУГ Вап	ГЦГ Ала	ГАГ Глу	ГГГ Гли	Г

Задачи по молекулярной биологии

Репликация ДНК (редупликация ДНК, или самокопирование).

Задача 1

Фрагмент смысловой (кодогенной) цепочки молекулы ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов: ААЦ ГАЦ ТАТ ЦАЦ ТАТ АТА ЦЦА.

Определите последовательность нуклеотидов второй цепочки этой же молекулы ДНК.

Задача 2

Молекула ДНК при плавлении распалась на две цепочки. Одна из них имеет следующее строение: АЦЦ АГГ ГАЦ ЦАТ ГАА. Определите строение второй цепочки молекулы ДНК.

Задача 3

Установлен участок одной из цепочек ДНК, включающий 21 нуклеотид в следующем порядке: ТАГ ЦАА ГТГ АГГ ТАТ ЦАЦ АТА. Определите последовательность второй цепочки молекулы ДНК.

Репликация м-РНК на молекуле ДНК (транскрипция).

Определение первичной структуры белка.

Задача 4

Фрагмент смысловой цепи ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов: ААА ГАТ ЦАЦ АТА ТТТ ЦТГ ТТА. Определите строение молекулы м-РНК, синтезирующейся в процессе транскрипции на этом участке молекулы ДНК.

Задача 5

Участок молекулы ДНК состоитиз следующих нуклеотидов: ЦТЦ ТТЦ АГГ ТАТ ТЦЦ АЦЦ ТЦЦ. Определите структуру м-РНК и первичную структуру белка, которые кодируются этим смысловым отрезком молекулы ДНК?

Задача 6

Участок м-РНК, образовавшийся после транскрипции, имеет следующий состав кодонов: ГЦГ АЦА УУУ УЦГ ЦГУ АГУ АГА. Определите: а) состав и последовательность аминокислот в полипептидной цепи, б) какие кодоны отрезка ДНК будут кодировать эту м-РНК и в какой последовательности они будут располагаться.

Задача 7

Фрагмент белка цепи А-инсулина состоит из 5 аминокислот: глицин - изолейцин - валин - глутамин - глутамин. Определите: а) структуру участка м-РНК, кодирующего этот участок инсулина,б) антикодоны т-РНК к указанным аминокислотам?

Задача 8

Последовательность кодонов в м-РНК: 1) АУГ; 2) УУУ; 3) ААА; 4) АГУ; 5) ЦЦЦ. Определите последовательность антикодонов т-РНК комплементарным данным кодонам: 1. ГГГ; 2. ЦЦЦ; 3. ААА; 4. УАЦ; 5. УУУ; 6. УАА; 7. УГА; 8. УАГ; 9. УЦА.

Задача 9

Фрагмент молекулы белка состоит из следующих 7 аминокислот; валин - аспарагин - аланин - пролин - тирозин - серин - триптофан. Определите: а) структуру участка м-РНК, кодирующего данные аминокислоты; б) ген, несущий информацию об этом белке.

Задача 10

Белковая часть гемоглобина человека состоит из 2-х a- цепей и 2-х b-цепей. В a-цепь входит 141 аминокислота, в b-цепь 146 аминокислот. У больных людей серповидноклеточной анемией в 6-ом положении вместо глютаминовой кислоты становится валин, и соcтав в цепи гемоглобина (НвS) имеет следующий вид: валин¹ - гистидин² - лейцин³ - треонин⁴ - пролин⁵ - валин^б - глютаминовая кислота⁷ – лизин⁸.

Постройте участок ДНК (НвА) здорового человека, учитывая замену в 6 положении b-цепи и участок ДНК (НвS), больного серповидноклеточной анемией. Определите изменение в участке ДНК, приведшее к заболеванию.

Задача 11

Последовательность нуклеотидов в ДНК: ААТТАЦГТЦААТТАЦ. 1. Постройте м-РНК; 2. Определите последовательность аминокислот в белке. 3. Что произойдет, если между 9-м и 10-м нуклеотидами в м-РНК произойдет вставка урацила?

Задача 12

Инсулин содержит 51 аминокислоту. Средний молекулярный вес аминокислоты 110, а нуклеотида около 330. Определите молекулярный вес гормона инсулина и молекулярный вес кодирующего его гена.

Задача 13

Сколько аминокислот содержит белок, если кодирующая часта соответствующего гена состоит из 1500 нуклеотидов?

Задача 14

Сколько видов т-РНК может быть использовано для включения в полипепетидную цепь аминокислоты триптофана?

Задача 15

Сколькими т-РНК и какими соответственно антикодонами т-РНК будет возможна доставка следующих аминокислот к месту синтеза белка на полиро-босоме: метионина, фенилаланина, валина, триптофана?

Задача 16

Нуклеиновая кислота бактериофага имеет молекулярный вес 10⁷. Сколько белков закодировано в ней, если учесть, что белок состоит в среднем из 400 аминокислот, а молекулярный вес нуклеотида 330?

Задача 17

Белок состоит из 500 аминокислот. Какую длину имеет определяющий его ген, если расстояние между двумя соседними нуклеотидами в двухцепочной ДНК составляет 0,34 нм?

Задача 18

Определите процентное содержание всех нуклеотидов в молекуле ДНК, если адениловых нуклеотидов 20%.

Задача 19

Сколько аминокислот содержится в белке, если в гене, который его кодирует содержится адениловых и тимидиловых нуклеотидов по 150, а гуаниловых и цитидиловых по ЗОО?

Задача 20

В ДНК вируса закодировано 15 белков, состоящих в среднем из 5000 аминокислот каждый. Определите массу вирусной ДНК, если молекулярный вес одного нуклеотида - около 330.

Задача 21

Вирус табачной мозаики содержит белок с молекулярной массой 17-18 10³. Капсид вируса табачной мозаики состоит из 2000 идентичных молекул белка, уложенных по спирали. Определите: 1) количество аминокислот, входящих в данную молекулу белка, 2) число нуклеотидов в молекуле РНК, кодирующих данный белок, 3) молекулярный вес капсида вируса.

Задача 22

В фрагменте молекулы ДНК обнаружено 1400 гуаниловых нуклеотидов, что составляет 24% общего количества. Сколько содержится в этом, фрагменте ДНК цитидиловых, тимидиловых, адениловых нуклеотидов?

Задача 23

Яичный альбумин имеет молекулярную массу 36000, молекулярный вес одной аминокислоты равен 110. Определите количество нуклеотидов в гене и его длину, кодирующем яичный альбумин?

Задача 24

Определите антикодоны молекул т-РНК, которые доставляют следующие аминокислоты к месту синтеза белка на полиробосоме: метионин-лизин-фени-лаланин-серин-гистидин-треонин-изолейцин.

Задача 25

В нормальном гемоглобине НвА фрагмент b-цепи (4-тый пептид) состоит из 8 аминокислот: валин - гистидин - лейцин - треонин - пролин - глютамино-вая кислота - глютаминовая кислота - лизин. В гемоглобине g в этом пептиде в положении 6 вместо глютаминовой кислоты стоит глицин. Определите изменения на данном участке м-РНК и соответственно ДНК, кодирующим g -гемоглобин.

Задача 26

Сложные вирусы могут содержать до 200 генов. Типичные белки состоят в среднем из 500 аминокислот, молекулярный вес одной аминокислоты - 110, а молекулярная масса одного нуклеотида составляет 330. Определите молекулярную массу одного типичного белка и молекулярную массу вирусной ДНК?

Задача 27

Одна цепочка молекулы ДНК имеет последовательность оснований:

…-аденин-гуанин-гуанин-тимин-цитозин-аденин-…

Какое основание стоит в третьем положении комплементарной цепочки?

а) тимин;

б) аденин;

в) цитозин;

г) гуанин

Задача 28

Цепочка молекулы и РНК имеет последовательность оснований:

…-аденин-гуанин-урацил-гуанин-цитозин-аденин-…

Какое основание стоит в четвертом положении цепочки ДНК, с которой производилась транскрипция?

а) тимин;

б) аденин;

в) цитозин;

г) гуанин.

Задача 29

Цепочка молекулы и РНК имеет последовательность оснований:

…-аденин-гуанин-урацил-гуацил-цитозин-аденин-…

Какое основание стоит в четвертом положении цепочки ДНК, с которой производилась транскрипция?

а) тимин;

б) аденин;

в) цитозин;

г) гуанин.

Задача 30

Одна цепочка молекулы ДНК имеет последовательность оснований:

…-аденин-гуанин-гуанин-тимин-цитозин-аденин-…

Какое основание стоит в четвертом положении комплементарной цепочки?

а) тимин;

б) аденин;

в) цитозин;

г) гуанин.

Задача 31

Цепочка молекулы и РНК имеет последовательность оснований:

…-аденин-гуанин-урацил-гуанин-цитозин-аденин-…

Какое основание стоит в пятом положении цепочки ДНК, с которой производилась транскрипция?

а) тимин;

б) аденин;

в) цитозин;

г) гуанин.

Задача 32

Одна цепочка молекулы ДНК имеет последовательность оснований:

…-аденин-гуанин-гуанин-тимин-цитозин-аденин-…

Такое основание стоит в пятом положении комплементарной цепочки?

а) тимин;

б) аденин;

в) цитозин;

г) гуанин.

Задача 33

Цепочка молекулы и РНК имеет последовательность оснований:

…-аденин-гуанин-урацил-гуанин-цитозин-аденин-…

Такое основание стоит в шестом положении цепочки ДНК, с которой производилась транскрипция?

а) тимин;

б) аденин;

в) цитозин;

г) гуанин.

Задача 34

Одна цепочка молекулы ДНК имеет последовательность оснований:

…-аденин-гуанин-гуанин-тимин-цитозин-аденин-…

Такое основание стоит в четвертом положении цепочки и РНК, синтезированной по этой матрице?

а) тимин;

б) аденин;

в) цитозин;

г) гуанин.

Задача 35

Цепочка молекулы ДНК имеет последовательность оснований:

…-аденин-гуанин-гуанин-тимин-цитозин-аденин-…

Такое основание стоит в первом положении цепочки и РНК, синтезированной по этой матрице?

а) тимин;

б) аденин;

в) цитозин;

г) гуанин;

д) урацил.

Задача 36

Одна цепочка молекулы ДНК имеет последовательность оснований:

…-аденин-гуанин-гуанин-тимин-цитозин-аденин-…

Какое основание стоит в четвертом положении цепочки и РНК, синтезированной по этой матрице?

а) тимин;

б) аденин;

в) цитозин;

г) гуанин;

д) урацил.

Задача 37

Сколько аминокислот кодирует участок и-РНК, состоящий из 36 кодонов?

а) 12;

б) 36;

в) 18.

Задача 38

Сколько аминокислот кодирует участок и-РНК, состоящий из 36 нуклеотидов?

а) 12;

б) 36;

в) 18.

Задача 39

Сколько аминокислот кодирует участок и-РНК, состоящий из 210 триплетов?

а) 21;

б) 210;

в) 70.

Задача 40

Сколько аминокислот кодирует участок и-РНК, состоящий из 99 нуклеотидов?

а) 9;

б) 33;

в) 99.

Задача 41

Участок нормальной молекулы белка состоит из следующих аминокислот: …-Тир-Цис-Гли-Гли-Фен-Асп-Асн-Лей-Про-Лей-Про-Про-…

Участок мутантной молекулы белка имеет следующую последователь-ность аминокислот:

…-Тир-Цис-Гли-Гли-Фен-Асп-Асн-Лей-Про-Лей-Про-Про-…

Какая из мутаций имела место?

а) потеря основания;

б) замена основания;

в) потеря двух оснований.

Задача 42

Участок нормальной молекулы белка состоит из следующих аминокислот: …-Лей-Лей-Гли-Гли-Фен-Асп-Асн-Лей-Про-Лей-Про-Про-…

Участок мутантной молекулы белка имеет следующую последовательность аминокислот: …-Лей-Лей-Гли-Гли-Фен-Гли – конец синтеза

Какая из мутаций имела место?

а) вставка основания;

б) замена основания;

в) транзиция.

Задача 43

Участок мутантной молекулы белка имеет следующую последователь-ность аминокислот: …-Тир-Цис-Гли-Гли-Фен-Илей-Илей-Тир-Лей-Тир-Лей-…

Какая из мутаций имела, место?

а) выпадение основания;

б) замена основания;

в) вставка.

Задача 44

Участок мутантной молекулы белка имеет следующую последовательность аминокислот: …-Тир-Цис-Гли-Гли-Фен-Гли-конец синтеза.

Какая из мутаций имела место?

а) вставка основания;

б) замена основания;

в) выпадение основания.

Задача 45

Участок нормальной молекулы белка состоит из следующих аминокислот: …-Лей-Цис-Гли-Гли-Фен-Асп-Асн-Лей-Про-Лей-Про-Про-…

Участок мутантной молекулы белка имеет следующую последователь-ность аминокислот:

…-Лей-Цис-Гли-Гли-Фен-Асн-Асн-Лей-Про-Лей-Про-Про-…

Какая из мутаций имела место?

а) потеря основания;

б) замена основания;

в) потеря двух оснований.

Задача 46

Участок мутантной молекулы белка имеет следующую последовательность аминокислот:

…-Лей-Цис-Гли-Гли-Фен-Илей-Илей-Тир-Лей-Тир-Лей-…

Какая из мутаций имела место?

а) потеря основания;

б) замена основания;

в) выпадение основания.

Задача 47

Участок нормальной молекулы белка состоит из следующих аминокислот: …-Сер-Цис-Гли-Гли-Фен-Асп-Асн-Лей-Про-Лей-Про-Про-…

Участок мутантной молекулы белка имеет следующую последовательность аминокислот:

…-Сер-Цис-Гли-Гли-Фен-Гли-конец синтеза

Какая из мутаций имела место?

а) вставка основания;

б) замена основания;

в) выпадение основания.

Задача 48

Участок мутантной молекулы белка имеет следующую последовательность аминокислот:

…-Сер-Цис-Гли-Гли-Фен-Асн-Асн-Лей-Про-Лей-Про-Про-…

Какая из мутаций имела место?

а) потеря основания;

б) замена основания;

в) потеря двух оснований.

Задача 49

Участок нормальной молекулы белка состоит из следующих аминокислот: …-Сер-Цис-Гли-Гли-Фен-Асн-Асн-Лей-Про-Лей-Про-Про-…

Участок мутантной молекулы белка имеет следующую последовательность аминокислот:

…-Сер-Цис-Гли-Гли-Фен-Илей-Илей-Тир-Лей-Тир-Лей-…

Какая из мутаций имела место?

а) потеря основания;

б) замена основания;

в) вставка основания.

Задача 50

Участок мутантной молекулы белка имеет следующую последовательность аминокислот:

…- Лей-Цис-Гли-Гли-Фен-Гли-конец синтеза

Какая из мутаций имела место?

а) вставка основания;

б) замена основания;

в) выпадение основания.

Библиографический список

1.Генетика с основами селекции/ М.Е.Лобашев, К.В.Ватти, М.М.Тихомирова.- М.1979.-304с.

2. Генетика / В.Я. Петухов, О.С. Короткевич, С.Ж. Стамбеков. – Новосибирск. 2007. – 616 с.

3.. Генетика / А.В. Бакай, И.И. Кочиш, Г.Г. Скрипниченко. М.: - КолосС, 2006. – 448 с.

4. Генетика / Е.К. Меркурьева, З.В. Абрамова, А.В. Бакай, И.И. Кочиш. М.: Агропромиздат, 1991. – 446 с.

5. Генетика с основами биометрии / Е.К. Меркурьева, Г.Н. Шангин-Березовский. - М.: Колос, 1983 – 400 с.

6. Грин Н., Стаут У., Тейлор Д. Биология в 3-х томах. – М.: изд. «Мир». -1990. С. 189-243 г.

7. Дмитриева Л.А. Сборник задач по генетике и цитогенетике (для поступ.в высш. уч. зав.). Уфа, 1994г. 39 с.

8. Практикум по генетике / С.Х. Ларцева, М.К. Муксинов. М.: Агропромиздат, 1985 – 287 с.

9. Биометрия в селекции и генетике с.-х. животных Е.К. Меркурьева. М.: Колос, 1970. – 410 с.

10. Словарь генетических терминов: Учебное пособие/ Г.А.Мефодьев, Н.И.Васильев. Чебоксары: 2002.- 180 с.

11. Чебышев Н.В. и др. Биология – М.: -2000г. С. 198-253.

г.Уфа, кафедра разведения с.х. животных

⇐ Предыдущая 1 23

Воспользуйтесь поиском по сайту: