Сколько аминокислот кодирует 150 нуклеотидов

Предлагаем вашему вниманию статью на тему: "Сколько аминокислот кодирует 150 нуклеотидов" от профессиональных спортсменов, их тренеров и врачей. Статья будет полезна как новичкам, так и опытным спортсменам. Все вопросы можно задать в комментариях или на странице контактов.

1.ГЕНЫ: СТРУКТУРА, ЭКСПРЕССИЯ. ГЕНЕТИЧЕСКИЙ КОД.

НЕ КОДИРУЮЩАЯ ДНК. ЦЕНТРАЛЬНАЯ ДОГМА МОЛЕКУЛЯРНОЙ БИОЛОГИИ. ТРАНСКРИПЦИЯ, ТРАНСЛЯЦИЯ, СИНТЕЗ БЕЛКА

Цель занятия:

Получить представление о генетическом коде, строении и экспрессии гена. Овладеть основным понятийным аппаратом молекулярной генетики. Разобрать особенности строения генов. Научиться описывать и объяснять процессы транскрипции и трансляции у прокариот и эукариот. Ознакомиться с примерами применения полученных знаний для научных и практических целей.

Задачи занятия:

1.Разобрать теоретический материал.

2.Зарисовать по таблицам и атласу схемы строения генов про- и эукариот, процессы транскрипции и трансляции.

3.Решить ситуационные задачи.

Формируемые компетенции:

ОК-1, ПК-9, ПК-31, ПК-32

Студент должен знать:

1. Основные понятия молекулярной генетики.

1

2.Развитие представлений о генах, классификация.

3.Сущность генетического кода и его свойства

4.Строение гена прокариот. Оперон.

5.Строение гена эукариот. Экзоны, интроны. Процессинг.

6.Центральная догма молекулярной биологии. Экспрессия гена.

7.Особенности процессов транскрипции и трансляции у про- и эукариот.

8.Регуляция транскрипции, трансляции и синтеза белка.

Студент должен уметь:

1.Пользоваться учебной, научной, научно-популярной литературой, сетью Интернет для получения знаний по данной теме.

2.Работать с обучающей компьютерной программой при изучении темы.

3.Идентифицировать процессы транскрипции и трансляции, опероны, гены эукариот и прочие молекулярные генетические понятия по микрофотографиям, рисункам и схемам.

4.Решать ситуационные задачи.

Студент должен владеть:

1.Основными понятиями молекулярной генетики.

2.Навыками устного и письменного описания изучаемого материала.

Оснащение занятия:

1.Таблицы

1.Генетический код.

2.Схема лактозного оперона.

3.Схема строения гена эукариот.

4.Транскрипция.

5.Трансляция.

6.Регуляция экспрессии гена.

2.Технические средства

1.Ноутбук.

2.Проектор.

3.Микроскоп световой.

2

3.Микропрепараты:

1.Иммуногистохимическое выявление холинацетилтрансферазы в двигательный нейронах спинного мозга.

2.Иммуногистохимическое выявление быстрого миозина в мышечных волокнах быстрой и медленной скелетной мышцы.

Хронологическая карта занятия:

1.Организационная часть.

2.Письменный тестовый контроль.

3.Разбор теоретического материала.

4.Самостоятельная работа студентов и текущий контроль за выполнением заданий.

5.Проверка выполненных работ в тетрадях.

6.Установка задания для подготовки к следующей теме.

Теоретический обзор

Изучите материал, используя следующую литературу:

Основная:

1. «Биология», учебник в 2 т/ под ре д. В.Н. Ярыгина. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2011.

2.«Биология», учебник в 2 т/ под ред. В.Н. Ярыгина, М.: Медицина, 2006 г

3.Биология/ А.А. Слюсарев, С.В. Жукова, — К: Высшая школа,

1987.

4.Электронная версия учебно-методического пособия (каф. мед. биологии и генетики)

Дополнительная:

5.Гены./ Льюин Б. – М.: Мир. 1987.

6.Молекулярная биология клетки, В 3-х томах/ Албертс Б., Брей Д., Льюис Дж., Рэфф М., Робертс К., Уотсон Дж.. – М.: Мир.

1994.

3

Практическая часть

Микропрепараты. Экспрессия тканеспецифичных генов

1. Иммуногистохимическое выявление холинацетилтрансферазы в двигательный нейронах спинного мозга

Мотонейроны спинного мозга принадлежат к популяции холинэргических нервных клеток. Синтез АХ происходит в нервной терминали из холина и ацетил-КоА при помощи фермента холинацетилтрансферазы (ХАТ). Снижение экспрессии ХАТ в мотонейронах спинного мозга показано при нейродегенеративных заболеваниях (например, боковой амиотрофический склероз, хорея Хантингтона), одним из патогномоничных признаков которых является прогрессирующая мышечная слабость. Мутация гена CHAT, кодирующего ХАТ, обуславливает развитие миастенического синдрома, который также характеризуется внезапными эпизодическими кризами мышечной слабости.

Иммуногистохимическое окрашивание. На поперечных срезах поясничного отдела спинного мозга крысы выявляли ХАТ иммунопероксидазным методом. Антитела (АТ) к ХАТ (Chemicon International, Inc., Temecula, CA) применяли в разведении 1:500.

Для иммунной реакции с первичными АТ был применён стрептавидин-биотиновый комплекс (Elite ABC Kit; Vector Laboratories). Иммунопреципитат визуализировали при помощи диаминбензидина (DAB Substrate Kit for Peroxidase; Vector Laboratories). Иммуногистохимическое исследование сегментов спинного мозга на уровне L4–L5 выявило холинэргические нейроны в передних рогах спинного мозга крыс. Осадок иммуногистохимической реакции локализуется в перикарионе и отростках двигательных нейронов.

2. Иммуногистохимическое выявление быстрого миозина в мышечных волокнах быстрой и медленной скелетной мышцы

Скорость сокращения мышечного волокна определяется типом миозина. Изоформа миозина, обеспечивающая высокую скорость сокращения, — быстрый миозин, изоформа миозина с меньшей скоростью сокращения — медленный миозин. Общепринято, что

4

волокна, типируемые по быстрому миозину, имеют высокую активность АТФазы миозина и относятся к волокнам типа II. Мышечные волокна, экспрессирующие медленный миозин, классифицируются как волокна типа I с низкой активностью АТФазы миозина. Таким образом, иммуногистохимическое типирование волокон по качественному составу миозина и выявление активности АТФазы миозина отражают скоростные характеристики мышечных волокон.

Иммуногистохимическое типирование быстрой и медленной мышц морской свинки. Криостатные срезы готовили из свежезамороженной в жидком азоте ткани. Для окрашивания срезов применены антитела к тяжёлым цепям быстрого миозина (Sigma) в разведении 1:400. Для иммунной реакции с первичными АТ был применён стрептавидин-биотиновый комплекс (Elite ABC Kit; Vector Laboratories). Иммунопреципитат визуализировали при помощи диаминбензидина (DAB Substrate Kit for Peroxidase; Vector Laboratories).Срезы камбаловидной (медленной) мышцы морской свинки монтировали на одном предметном стекле вместе со срезами подошвенной (быстрой) мышцы. При окрашивании таких срезов с помощью АТ против быстрого миозина положительная иммуногистохимическая реакция выявлена в быстрых волокнах подошвенной мышце и отсутствует в гомогенно медленной камбаловидной мышце. Анализ иммуногистохимической реакции указывает, что в медленной мышце отсутствует экспрессия гена тяжёлых цепей быстрого миозина. В быстрой мышце ген быстрого миозина экспрессируется в быстрых мышечных волокнах и отсутствует в медленных. Таким образом, каждая мышца уникальна по спектру входящих в её состав типов мышечных волокон. Этот спектр генетически детерминирован (отсюда практика типирования мышечных волокон при отборе спортсменов-бегунов — спринтеров и стайеров). У бегуновстайеров преобладают медленные волокна, у бегунов-спринтеров, штангистов — быстрые.

Читайте так же:  Креатин повышен что это значит

5

Ситуационные задачи с ответами и пояснениями

Задачи 1-9

1. Молекулярный вес аминокислотных остатков, входящих в состав белка, равен в среднем 110 Да, а нуклеотидных остатков ДНК – около 330 Да. Чему равна молекулярная масса фрагмента двухцепочечной вирусной ДНК, кодирующего белок с общей молекулярной массой 330 кДа?

Решение: Общая молекулярная масса белков равна 330 кДа, что соответствует 330000 Да. Если одна аминокислота, в составе белка в среднем весит 110 Да, то 330000/ 110 = 3000 – это количество всех аминокислотных остатков.

Так как генетический код триплетен, то количество нуклеотидов в мРНК, шифрующей данный белок будет: 3000 х 3 = 9000 Так как в ДНК, с которой транскрибировалась мРНК две цепи, то количество нуклеотидов ДНК будет 9000 х 2 = 18000

Если молекулярная масса одного нуклеотида в ДНК около 330 Да, то общая молекулярная масса будет: 18000 х 330 = 5940000 Да

Ответ: молекулярная масса фрагмента двухцепочечной вирусной ДНК равна

5940000 Да

2. Фермент триптофансинтетаза синтезирует аминокислоту триптофан. Этот фермент состоит из двух пар субъединиц: 2α2β.

Молекулярная масса субъединицы α равна 29500, а β — 95000. Какова молекулярная масса всей триптофансинтетазы? Сколько приблизительно аминокислотных остатков входит в состав этого фермента, если известно, что молекулярная масса одного аминокислотного остатка составляет в среднем 110?

Ответ: (2 х 29500 + 2 х 95000) / 110 = 2490 аминокислот входит в состав фермента триптофансинтетазы.

3. Белок состоит из 100 аминокислот. Установите, во сколько раз молекулярная масса участка гена, кодирующего данный белок, превышает молекулярную массу белка, если средняя молекулярная масса аминокислотного остатка – 110 Да, а нуклеотида — 330 Да. Ответ поясните.

Ответ: 100 х 110 = 11000 – молекулярная масса белка;

6

100 х 3 = 300 х 2 = 600 х 330 = 198000 – молекулярная масса гена,

кодирующего данный белок;

198000/11000 в 18 раз ген тяжелее кодируемого им белка

4. Какова молекулярная масса белка, содержащего 99 пептидных связей при условии, что молекулярная масса одного аминокислотного остатка составляет в среднем 110 Да?

Ответ: 99 пептидных связей в белке образуется между 100 аминокислотами. Тогда молекулярная масса белка будет равна — 100 х 110 = 11000 Да

5. Небольшой пептид состоит из 40 аминокислотных остатков. Сколько пар нуклеотидных остатков входит в состав фрагмента двухцепочечной молекулы ДНК, несущего информацию о первичной структуре этого белка?

Ответ: 40 х 3 = 120 х 2 = 240 нуклеотидных остатков двухцепочечной молекулы ДНК

6. Сколько разных пептидов, состоящих из 5 аминокислотных остатков, может быть синтезировано из аминокислот 20-и видов, при условии, что каждая из них встречается в синтезируемом белке только один раз?

Ответ: Так встречается аминокислота в пептиде из 5 аминокислотных остатков всего один раз, а общее число видов их в клетке 20, то — 20 х 19 х 18 х 17 х 16 = 1860480 пептидов.

7. В трансляции участвовало 30 молекул тРНК. Определите число аминокислотных остатков, входящих в состав синтезируемого белка, а также число триплетов и нуклеотидов в участке гена, который кодирует этот белок.

Ответ: Одна тРНК переносит одну аминокислоту, поэтому количество аминокислотных остатков, входящих в состав синтезируемого белка равно 30. Число триплетов мРНК, с которыми взаимодействуют антикодоны тРНК, также равно количеству тРНК – 30. Нуклеотидов в мРНК будет 30 х 3 = 90, т.к. генетический код триплетен. Двухцепочечная ДНК содержит 90 х 2 = 180 нуклеотидов в участке гена, который кодирует этот белок.

7

8. Сколько нуклеотидов содержит ген (обе цепи ДНК), в котором запрограммирован белок из 500 аминокислот? Какую он имеет длину (расстояние между нуклеотидами в ДНК составляет 0,34 нм)? Какое время понадобится для синтеза этого белка, если скорость передвижения рибосомы по мРНК составляет 6 триплетов в секунду?

Ответ: 500 х 3 = 1500 х 2 = 3000 нуклеотидов содержит ген (обе цепи ДНК), в котором запрограммирован данный белок. Его длина 1500 х 0,34 = 540 нм. На мРНК содержится 500 триплетов, значит время, которое понадобиться для трансляции данной мРНК примерно равно 500/ 6 = 83 сек или 1 мин и 23 сек

9. Участок одной из двух цепей молекулы ДНК содержит 300 нуклеотидов с А, 100 с Т, 150 с Г и 200 с Ц. Какое число нуклеотидов с А, Т, Г, Ц содержится в двух цепях молекулы ДНК. Сколько аминокислот должен содержать белок, кодируемый этим участком молекулы ДНК. Ответ поясните.

Ответ: По правилу комплементарности А – Т, значит во второй цепи будет содержаться 100 нуклеотидов с А. Общее количество А в двух цепях будет –

300 + 100 = 400.

Общее количество Т — 100 + 300 = 400. Общее количество Ц – 200 + 150 = 350. Общее количество Г – 150 + 200 = 350.

Читайте так же:  Сколько аминокислот в составе белков

Белок будет содержать – 300 + 100 + 150 + 200 = 750/ 3 (т.к. ген. код триплетен) = 250

8

Сколько аминокислот кодирует 150 нуклеотидов 162

Задачи 10-19.

Для решения следующих задач воспользуйтесь таблицей 1 и таблицей 2

Таблица 1. Генетический код

В таблице представлены первое, второе и третье основание кодона. Названия оснований даются в двух вариантах. Без скобок указаны нуклеотиды РНК, в скобках указаны нуклеотиды ДНК.

9

Таблица 2. Аминокислоты, соответствующие им сокращенные названия и кодоны

Сокращенное

Аминокислоты

Сокращенное

Кодоны

латинское

русское

название

название

A

Ala

Аланин

Ала

GCA GCC GCG GCU

C

Cys

Цистеин

Цис

UGC UGU

D

Asp

Аспарагиновая кислота

Асп

GAC GAU

E

Glu

Глутаминовая кислота

Глу

GAA GAG

F

Phe

Фенилаланин

Фен

UUC UUU

G

Gly

Глицин

Гли

GGA GGC GGG GGU

H

His

Гистидин

Гис

CAC CAU

I

Ile

Изолейцин

Иле

AUA AUC AUU

K

Lys

Лизин

Лиз

Видео удалено.
Видео (кликните для воспроизведения).

AAA AAG

L

Leu

Лейцин

Лей

UUA UUG CUA CUC CUG CUU

M

Met

Метионин

Мет

AUG

N

Asn

Аспарагин

Асн

AAC AAU

P

Pro

Пролин

Про

CCA CCC CCG CCU

Q

Gln

Глутамин

Глн

CAA CAG

R

Arg

Аргинин

Арг

AGA AGG CGA CGC CGG CGU

S

Ser

Серин

Сер

AGC AGU UCA UCC UCG UCU

T

Thr

Треонин

Тре

ACA ACC ACG ACU

V

Val

Валин

Вал

GUA GUC GUG GUU

W

Trp

Триптофан

Три

UGG

Y

Tyr

Тирозин

Тир

UAC UAU

10

Задачи по теме: «Биосинтез белка»

1.  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.

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

3. Сколько нуклеотидов содержат гены (обе цепи ДНК), в которых запрограммированы белки из: 1. 500 аминокислот; 2. 250 аминокислот; 3. 48 аминокислот? Какое время понадобиться для синтеза этих белков клетки, если скорость передвижения рибосомы по иРНК составляет 6 триплетов в секунду?

4. Одна макромолекула белка гемоглобина , состоит из 574 аминокислот, в молекулу белка за 1 секунду «сшивается» 20 аминокислот. Объясните за сколько секунд она синтезируется.

5. Участок одной из цепей молекулы ДНК содержит 300  нуклеотидов с Аденином, 100 нуклеотидов с тимином, 150 нуклеотидов с гуанином, и 200 с цитозином. Какое число нуклеотидов с А, Т, Г, Ц содержатся в двухцепочечной молекуле ДНК? Сколько аминокислот должен содержать белок , кодируемый этим участком молекулы ДНК,Ответ поясните.

6. Участок молекулы ДНК, кодирующий последовательность аминокислот в белке, имеет следующий состав: Г А Т Г А А Т А Г Т Г Ц Т Т Ц . Объясните, к каким  последствиям может привести случайное добавление нуклеотида гуанина между 7 и 8 нуклеотидами?

7. В молекуле ДНК находится 1400 нуклеотидов с Тимином, что составляет 5 % от их общего числа. Определите количество нуклеотидов с гуанином? Цитозином? Аденином? Объясните полученные результаты.



ПРАКТИКУМ «РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ НА ГЕНЕТИЧЕСКИЙ КОД И БИОСИНТЕЗ БЕЛКА»

Теория:

Ген – участок молекулы ДНК несущий информацию о структуре одного белка.

Кодон – три рядом стоящих нуклеотида и-РНК, шифрующие определённую аминокислоту.

Генетический код, или код ДНК – сочетание трех нуклеотидов ДНК, кодирующие определённую аминокислоту.

Антикодон – три нуклеотида т-РНК, которые комплементарны одному из кодонов и-РНК, шифрующие именно ту аминокислоту, которую данная т-РНК транспортирует к рибосоме, где осуществляется сборка белка.

Транскрипция — процесс синтеза иРНК на ДНК.

Трансляция — процесс синтеза полипептидной цепи (белка) на рибосоме

Молекулярная масса одной аминокислоты в среднем 100.

Расстояние между нуклеотидами 0,34нм.

Молекулярная масса одного нуклеотида 345.

Правило Чаргаффа: количество аденина = количеству тимина, количество гуанина = количеству цитозина.

Свойства генетического кода:

1. Код триплетен.

2. Код избыточен.

3. Код однозначен.

4. Между генами имеются «знаки препинания» — старт- и стоп-кодоны.

5. Внутри гена нет «знаков препинания».

6. Код универсален.

Сколько аминокислот кодирует 150 нуклеотидов 46

Задача № 1. Пользуясь таблицей генетического кода ДНК, определите, какие аминокислоты кодируются триплетами: ЦАТ, ТТТ, ГAT.
Задача №2. Используя таблицу генетического кода, нарисуйте участок ДНК, в котором закодирована информация о следующей последовательности аминокислот в белке: — аланин — аргинин — валин -глицин — лизин.
Задача № 4 Используя таблицу генетического кода, нарисуйте участок молекулы ДНК, в котором закодирована информация о следующей последовательности аминокислот в белке: — фенилаланин — лейцин — валин — изолейцин — серии — фенилаланин — валин — ; определите массу и длину полученного участка ДНК.
Задача №5. В одной молекуле ДНК Т составляет 16% от общего количества нуклеотидов. Определите количество (в %) Каждого из остальных видов нуклеотидов.
Задача № 6. Участок молекулы ДНК, кодирующий часть полипептида, имеет следующее строение: -А-Ц-Ц-А-Т-А-Г-Т-Ц-Ц-А-А-Г-Г-А-. Определите последовательность аминокислот в полипептиде.
Задача № 7. Сколько нуклеотидов содержит ген (обе цепи ДНК), в котором запрограммирован белок инсулин из 51 аминокислоты?
Задача № 8. Известны молекулярные массы четырех белков: а) 3000; б) 4600; в) 78 000; г) 3500. Определите длины соответствующих генов.
Задача № 9. Какова молекулярная масса гена (двух цепей ДНК), если в одной его цепи запрограммирован белок с молекулярной массой 1500?
Задача № 10. Полипептид состоит из следующих аминокислот: валин -аланин — глицин — лизин — триптофан — валин — серии. Определите структуру участка ДНК, кодирующего эту полипептидную цепь, его массу и длину.
Задача № 11. Фрагмент молекулы ДНК содержит 2348 нуклеотидов. На долю адениновых приходится 420. Сколько содержится других нуклеотидов? Найдите массу и длину фрагмента ДНК.
Задача № 12. Полипептид состоит из следующих аминокислот: аланин -глицин — лейцин — пролин — серии — цистеин. Какие т-РНК (с какими антикодонами) участвуют в синтезе белка? Найдите массу и длину РНК.
Дополнительные задачи

1.Ген содержит 1500 нуклеотидов. В одной из цепей содержится 150 нуклеотидов А, 200 нуклеоти­дов Т, 250 нуклеотидов Г и 150 нуклеотидов Ц. Сколько нуклеотидов каждого вида будет в цепи ДНК, кодирую­щей белок? Сколько аминокислот будет закодировано данным фрагментом ДНК?

            2. В процессе трансляции участвовало 30 молекул т-РНК. Определите число аминокислот, входящих в состав синтезируемого белка, а также число триплетов и нуклеотидов в гене, который кодирует этот белок.

3.      3. В результате мутации во фрагменте молекулы белка аминокислота треонин (тре) заменилась на глутамин (глн). Определите аминокислотный состав фрагмента молекулы нормального и мутированного белка и фрагмент мутированной иРНК, если в норме иРНК имеет последовательность: ГУЦАЦАГЦГАУЦААУ. Ответ поясните. Для решения задания используйте таблицу генетического кода.

4.       4.В пробирку поместили рибосомы из разных клеток, весь набор аминокислот и одинаковые молекулы и-РНК и т-РНК, создали все условия для синтеза белка. Почему в пробирке будет синтезироваться один вид белка на разных рибосомах?

5.    5.   В биосинтезе полипептида участвуют молекулы тРНК с антикодонами УАЦ, УУУ, ГЦЦ, ЦАА в данной последовательности. Определите соответствующую последовательность нуклеотидов на иРНК, ДНК и последова­тельность аминокислот во фрагменте молекулы белка, используя таблицу генетического кода.

6.       6.В молекуле ДНК обнаружено 880 гуанидиловых нуклеотидов, которые составляют 22% от общего числа нуклеотидов в этой ДНК. Определите: а) сколько других нуклеотидов в этой ДНК? б) какова длина этого фрагмента?

7.       7.Фрагмент гена ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов ГТЦ  ЦТА  АЦЦ  ГГА  ТТТ. Определите последовательность нуклеотидов и-РНК и аминокислот в полипептидной цепи белка.

8.       8.Фрагмент гена ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов ТЦГ  ГТЦ  ААЦ  ТТА  ГЦТ. Определите последовательность нуклеотидов и-РНК и аминокислот в полипептидной цепи белка.

9.      9. Фрагмент гена ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов ТГГ  АЦА  ГГТ  ТТЦ  ГТА. Определите последовательность нуклеотидов и-РНК и аминокислот в полипептидной цепи белка.

10.   Определите порядок следования аминокислот в участке молекулы белка, если известно, что он кодируется такой последовательностью нуклеотидов ДНК: ТГА  ТГЦ   ГТТ  ТАТ  ГЦГ  ЦЦЦ. Как изменится  белок , если химическим путем будут удалены 9-й и 13-й нуклеотиды?

Тесты на пластический обмен,  биосинтез белка 1. Сколько аминокислот кодирует 900 нуклеотидов
А) 100 Б) 200 В) 300 Г) 400

2. Единый аппарат биосинтеза белка
А) эндоплазматическая сеть и рибосомы Б) митохондрии и клеточный центр
В) хлоропласты и комплекс Гольджи Г) лизосомы и плазматическая мембрана3. Какой антикодон транспортной РНК соответствует триплету ТГА в молекуле ДНК
А) АЦУ   Б) ЦУГ  В) УГА   Г) АГА4 Сборка белковых молекул в клетке происходит наА) мембранах эндоплазматической сети  Б) мембранах аппарат Гольджи
В) митохондриях    Г) рибосомах5 В рибосомах, расположенных на гранулярных мембранах эндоплазматической сети, происходит А) фотосинтез    Б) хемосинтез   В) синтез АТФ  Г) биосинтез белка6 С помощью молекул иРНК осуществляется передача наследственной информации
А) из ядра к митохондрии  Б) из одной клетки в другую
В) из ядра к рибосоме     Г) от родителей потомству7. Антикодону ААУ на транспортной РНК соответствует триплет на ДНК
А) ТТА     Б) ААТ    В) ААА    Г) ТТТ8 . иРНК является копией А) одного гена или группы генов
Б) цепи молекулы белка  В) одной молекулы белка  Г) части плазматической мембраны9. Сколько нуклеотидов в гене кодируют последовательность 60 аминокислот в молекуле белка А) 60  Б) 120   В) 180    Г) 24010 . Рибонуклеиновые кислоты в клетках участвуют в
А) хранении наследственной информации  Б) регуляции обмена жиров
В) образовании углеводов  Г) биосинтезе белков11 Белок состоит из 100 аминокислот. Определите число нуклеотидов в молекуле ДНК, кодирующей данный белок
А) 200   Б) 300   В) 400   Г) 60012. Какое число нуклеотидов в гене кодирует первичную структуру белка, состоящего из 300 аминокислот
А) 150   Б) 300   В) 600    Г) 90013. Матрицей для трансляции служит молекула
А) тРНК    Б) ДНК    В) рРНК    Г) иРНК 14. Генетический код определяет принцип записи информации о
А) последовательности аминокислот в молекуле белка  Б) транспорте иРНК в клетке
В) расположении глюкозы в молекуле крахмала  Г) числе рибосом на эндоплазматической сети15 Рибонуклеиновая кислота в клетках участвует в
А) хранении наследственной информации   Б) биосинтезе белков
В) биосинтезе углеводов   Г) регуляции обмена жиров16. Каждая аминокислота в клетке кодируется
А) одной молекулой ДНК   Б) несколькими триплетами
В) несколькими генами    Г) одним нуклеотидом17. Определенной последовательностью трех нуклеотидов зашифрована в клетке каждая молекула
А) аминокислоты    Б) глюкозы   В) крахмала   Г) глицерина18 Функциональная единица генетического кода А) нуклеотид
Б) триплет   В) аминокислота   Г) тРНК19 . Синтез белка происходит в А) аппарате Гольджи
Б) рибосомах   В) гладкой эндоплазматической сети  Г) лизосомах20 . Какой триплет в тРНК комплементарен кодону ГЦУ на иРНК
А) ЦГТ  Б) АГЦ    В) ГЦТ    Г) ЦГА21. Генетический код является универсальным, так как
А) каждая аминокислота кодируется тройкой нуклеотидов
Б) место аминокислоты в молекуле белка определяют разные триплеты
В) он един для всех живущих на Земле существ
Г) несколько триплетов кодируют одну аминокислоту22. Число нуклеотидов, кодирующих в клетке каждую аминокислоту,
А) один    Б) два   В) три    Г) четыре23. Какой триплет в молекуле информационной РНК соответствует кодовому триплету ААТ в молекуле ДНК
А) УУА    Б) ТТА   В) ГГЦ   Г) ЦЦА24. Принцип записи информации о расположении аминокислот в молекуле белка в виде последовательности триплетов ДНК
А) ген    Б) кодон   В) антикодон   Г) генетический код25. Триплетность, специфичность, универсальность, неперекрываемость — это свойства  А) генотипа   Б) генома  В) генетического кода   Г) генофонда популяции26. В рибосомах животной клетки протекает процесс А) биосинтеза белка
Б) синтеза углеводов  В) фотосинтеза  Г) синтеза АТФ27. Белок состоит из 240 аминокислотных остатков. Сколько нуклеотидов в гене, в котором закодирована первичная структура этого белка?
А) 120  Б) 360   В) 480  Г) 72028. Информация о последовательности расположения аминокислот в молекуле белка переписывается в ядре с молекулы ДНК на молекулу
А) АТФ   Б) рРНК   В) тРНК   Г) иРНК29. Участок ДНК, содержащий информацию об одной полипептидной цепи, называют
А) хромосомой  Б) триплетом   В) геном  Г) кодом30. Белок состоит из 180 аминокислотных остатков. Сколько нуклеотидов в гене, в котором закодирована последовательность аминокислот в этом белке
А) 90   Б) 180   В) 360  Г) 54031. Первичная структура молекулы белка, заданная последовательностью нуклеотидов иРНК, формируется в процессе
А) трансляции  Б) транскрипции  В) редупликации  Г) денатурации32. В основе каких реакций обмена лежит матричный принцип
А) синтеза молекул АТФ  Б) сборки молекул белка из аминокислот В) синтеза глюкозы из углекислого газа и воды Г) синтеза липидов33. Молекулы иРНК, в отличие от тРНК А) служат матрицей для синтеза белка
Б) служат матрицей для синтеза тРНК  В) доставляют аминокислоты к рибосоме
Г) переносят ферменты к рибосоме33. В рибосомах, в отличие от комплекса Гольджи, происходит
А) окисление углеводов  Б) синтез молекул белка В) синтез липидов и углеводов
Г) окисление нуклеиновых кислот34. Реакции биосинтеза белка, в которых последовательность триплетов в иРНК обеспечивает последовательность аминокислот в молекуле белка, называют
А) гидролитическими  Б) матричными  В) ферментативными Г) окислительными35. Какая последовательность правильно отражает путь реализации генетической информации
А) ген —> иРНК —> белок —> признак  Б) признак —> белок —> иРНК —> ген —> ДНК
В) иРНК —> ген —> белок —> признак    Г) ген —> ДНК —> признак —> белок36. Роль матрицы в синтезе молекул иРНК выполняет
А) полипептидная нить    Б) плазматическая мембрана
В) мембрана эндоплазматической сети   Г) одна из цепей молекулы ДНК37. Реакции синтеза органических веществ в клетках человека и других организмов, расщепления пищи в пищеварительном канале ускоряются благодаря действию
А) ферментов   Б) гормонов   В) хлорофилла   Г) гемоглобина38. Три рядом расположенных нуклеотида в молекуле ДНК называют
А) триплетом   Б) генетическим кодом   В) геном   Г) генотипом39 Выберите правильную последовательность передачи информации в процессе синтеза белка в клетке
А) ДНК —> информационная РНК —> белок    Б) ДНК —> транспортная РНК —> белок
В) рибосомальная РНК —> транспортная РНК —> белок
Г) рибосомальная РНК —> ДНК —> транспортная РНК —> белок40. Однозначность генетического кода проявляется в кодировании триплетом одной молекулы
А) аминокислоты   Б) полипептида   В) АТФ     Г) нуклеотида41. Единство генетического кода всех живых существ на Земле проявляется в его
А) триплетности    Б) однозначности   В) специфичности   Г) универсальности 42. Какой триплет на ДНК соответствует кодону УГЦ на и-РНК?
А) ТГЦ   Б) АГЦ   В) ТЦГ Г) АЦГ 43. Последовательность нуклеотидов в фрагменте молекулы ДНК следующая: АТТ-ГЦА-ТГЦ. Какова последовательность нуклеотидов иРНК, синтезируемой на данном фрагменте ДНК?
А) ТАА-ЦУТ-АЦГ   Б) УАА-ЦГУ-АЦГ   В) УЦЦ-ЦАТ-ЦЦГ     Г) ТУУ-ЦГУ-АЦТ

Ребята, посмотрите ещё раз как решаются задачи по молекулярной биологии. Постараюсь поставить в блог несколько материалов по различным типам задач. Большинство из них мы решали на уроках.

Тема: «Белки»

Необходимые пояснения:

  • средняя молекулярная масса одного аминокислотного остатка принимается за 120;

Задача № 1. Гемоглобин крови человека содержит 0,34% железа. Вычислите минимальную молекулярную массу гемоглобина.

Решение:

Мmin = 56 : 0,34% × 100% = 16 471

Задача № 2. Альбумин сыворотки крови человека имеет молекулярную массу 68400. Определите количество аминокислотных остатков в молекуле этого белка.

Решение:

68400 : 120 = 570 (аминокислот в молекуле альбумина).

Задача № 3. Белок содержит 0,5% глицина. Чему равна минимальная молекулярная масса этого белка, если Мглицина = 75,1? Сколько аминокислотных остатков в этом белке?

Решение:

1) Мmin = 75,1 : 0,5% × 100% = 15 020

2) 15 020 : 120 = 125 (аминокислот в этом белке)

Тема: «Нуклеиновые кислоты»

Необходимые пояснения:

  • относительная молекулярная масса одного нуклеотида принимается за 345;
  • расстояние между нуклеотидами в цепи молекулы ДНК (длина одного нуклеотида) – 0, 34 нм;
  • Правила Чаргаффа:

1. ∑(А) = ∑(Т)
2. ∑(Г) = ∑(Ц)
3. ∑(А+Г) =∑(Т+Ц)

Задача № 4. На фрагменте одной нити ДНК нуклеотиды расположены в последовательности:

А–А–Г–Т–Ц–Т–А–Ц–Г–Т–А–Т

Определите процентное содержание всех нуклеотидов в этом фрагменте ДНК и длину гена.

Решение:

1) достраиваем вторую нить (по принципу комплементарности)

2) ∑(А +Т+Ц+Г) = 24,

из них ∑(А) = 8 = ∑(Т)

24 – 100%
8 – х%
х = 33,4%

∑(Г) = 4 = ∑(Ц)

24 – 100%
4 –  х%
х = 16,6%

3) молекула ДНК двуцепочечная, поэтому длина гена равна длине одной цепи:

12 × 0,34 = 4,08 нм

Задача № 5. В молекуле ДНК на долю цитидиловых нуклеотидов приходится 18%. Определите процентное содержание других нуклеотидов в этой ДНК.

Решение:

1) т.к. Ц = 18%, то и Г = 18%;

2) на долю А+Т приходится 100% – (18% +18%) = 64%, т.е. по 32%

Ответ: Г и Ц – по 18%, А и Т – по 32%.

Задача № 6. В молекуле ДНК обнаружено 880 гуанидиловых нуклеотидов, которые составляют 22% от общего числа нуклеотидов в этой ДНК.

Определите:

а) сколько других нуклеотидов в этой ДНК?
б) какова длина этого фрагмента?

Решение:

1) ∑(Г) = ∑(Ц)= 880 (это 22%);

На долю других нуклеотидов приходится 100% – (22%+22%)= 56%, т.е. по 28%;

Для вычисления количества этих нуклеотидов составляем пропорцию:

22% – 880
28% – х, отсюда х = 1120

2) для определения длины ДНК нужно узнать, сколько всего нуклеотидов содержится в 1 цепи:

(880 + 880 + 1120 + 1120) : 2 = 2000
2000 × 0,34 = 680 (нм)

Задача № 7. Дана молекула ДНК с относительной  молекулярной массой 69 000, из них 8625 приходится на долю адениловых нуклеотидов.

Найдите количество всех нуклеотидов в этой ДНК. Определите длину этого фрагмента.

Решение:

1) 69 000 : 345 = 200 (нуклеотидов в ДНК),

8625 : 345 = 25 (адениловых нуклеотидов в этой ДНК),

∑(Г+Ц) = 200 – (25+25)= 150, т.е. их по 75;

2) 200 нуклеотидов в двух цепях, значит в одной – 100.

100 × 0,34 = 34 (нм)

Тема: «Код ДНК»

Задача № 8. Что тяжелее: белок или его ген?

Решение:

Пусть х – количество аминокислот в белке, тогда масса этого белка – 120х, количество нуклеотидов в гене, кодирующем этот белок, – 3х, масса этого гена – 345 × 3х.

120х < 345 × 3х

Ответ: ген тяжелее белка.

Задача № 9. Последовательность нуклеотидов в начале гена, хранящего информацию о белке инсулине, начинается так:

А–А–А–Ц–А–Ц–Ц–Т–Г–Ц–Т–Т–Г–Т–А–Г–А–Ц

Напишите последовательности аминокислот, которой начинается цепь инсулина.

Решение:

Задание выполняется с помощью таблицы, в которой нуклеотиды в иРНК (в скобках – в исходной ДНК) соответствуют аминокислотным остаткам.

Ответ: фенилаланин – валин – аспарагиновая кислота – глутаминовая кислота – гистидин – лейцин. Задача № 10.

Вирусом табачной мозаики (РНК-содержащий вирус) синтезируется участок белка с аминокислотной последовательностью:

Ала – Тре – Сер – Глу – Мет-

Под действием азотистой кислоты (мутагенный фактор) цитозин в результате дезаминирования превращается в урацил. Какое строение будет иметь участок белка вируса табачной мозаики,  если все цитидиловые нуклеотиды  подвергнутся указанному химическому превращению?

Решение :

Ала – Тре – Сер – Глу – Мет-

ГЦУ – АЦГ – АГУ – ГАГ – АУГ

ГУУ – АУГ – АГУ – ГАГ – АУГ

Вал – Мет – Сер – Глу – Мет-

Видео удалено.
Видео (кликните для воспроизведения).

Источники:

  1. Филлипс, Чарльз Быстрое и нестандартное мышление. 50+50 задач для тренировки навыков успешного человека / Чарльз Филлипс. — М.: Эксмо, 2010. — 192 c.
Сколько аминокислот кодирует 150 нуклеотидов
Оценка 5 проголосовавших: 1

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here