Сколько триплетов кодируют 85 аминокислот

Предлагаем вашему вниманию статью на тему: "Сколько триплетов кодируют 85 аминокислот" 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.

Ранее мы подчёркивали, что нуклеотиды имеют важную для формирования жизни на Земле особенность – при наличии в растворе одной полинуклеотидной цепочки спонтанно происходит процесс образования второй (параллельной) цепочки на основании комплементарного соединения родственных нуклеотидов. Одинаковое число нуклеотидов, в обоих цепочках и их химическое родство, является непременным условием для осуществления такого рода реакций. Однако при синтезе белка, когда информация с иРНК реализуется в структуру белка никакой речи о соблюдении принципа комплементарности идти не может. Это связано с тем, что в иРНК, и в синтезированном белке различно не только число мономеров, но и, что особенно важно, отсутствует структурное сходство между ними (с одной стороны нуклеотиды, с другой аминокислоты). Понятно, что в этом случае возникает необходимость создания нового принципа точного перевода информации с полинуклеотида в структуру полипептида. В эволюции такой принцип был создан и в его основу был заложен генетический код.

Генетический код – это система записи наследственной информации в молекулах нуклеиновых кислот, основанная на определённом чередовании последовательностей нуклеотидов в ДНК или РНК, образующих кодоны, соответствующие аминокислотам в белке.

Генетический код имеет несколько свойств.

  1. Триплетность.

  2. Вырожденность или избыточность.

  3. Однозначность.

  4. Полярность.

  5. Неперекрываемость.

  6. Компактность.

  7. Универсальность.

Следует отметить, что некоторые авторы предлагают ещё и другие свойства кода, связанные с химическими особенностями входящих в код нуклеотидов или с частотой встречаемости отдельных аминокислот в белках организма и т.д. Однако эти свойство вытекают из вышеперечисленных, поэтому там мы их и рассмотрим.

а. Триплетность. Генетический код, как и многое сложно организованные система имеет наименьшую структурную и наименьшую функциональную единицу. Триплет – наименьшая структурная единица генетического кода. Состоит она из трёх нуклеотидов. Кодон – наименьшая функциональная единица генетического кода. Как правило, кодонами называют триплеты иРНК. В генетическом коде кодон выполняет несколько функций. Во-первых, главная его функция заключается в том, что он кодирует одну аминокислоту. Во-вторых, кодон может не кодировать аминокислоту, но, в этом случае, он выполняет другую функцию (см. далее). Как видно из определения, триплет – это понятие, которое характеризует элементарную структурную единицу генетического кода (три нуклеотидов). Кодон – характеризует элементарную смысловую единицу генома – три нуклеотида определяют присоединение к полипептидной цепочки одной аминокислоты.

Элементарную структурную единицу вначале расшифровали теоретически, а затем её существование подтвердили экспериментально. И действительно, 20 аминокислот невозможно закодировать одним или двумя нуклеотидом т.к. последних всего 4. Три нуклеотида из четырёх дают 43 = 64 варианта, что с избытком перекрывает число имеющихся у живых организмах аминокислот (см.табл. 1).

Представленные в таблице 64 сочетания нуклеотидов имеют две особенности. Во-первых, из 64 вариантов триплетов только 61 являются кодонами и кодируют какую либо аминокислоту, их называют смысловые кодоны. Три триплета не кодируют

Таблица 1.

Кодоны информационной РНК и соответствующие им аминокислоты

О с н о в а н и я к о д о н о в

Первое

Второе

Третье

У

Ц

А

Г

У

У

Фен

Фен

Лей

Лей

Ц

Сер

Сер

Сер

Сер

А

Тир

Тир

Нонсенс

Нонсенс

Г

Цис

Цис

Нонсенс

Три

Ц

У

Лей

Лей

Лей

Лей

Ц

Про

Про

Про

Про

А

Гис

Гис

ГлуNH2

ГлуNH2

Г

Арг

Арг

Арг

Арг

А

У

Илей

Илей

Илей

Мет

Ц

Тре

Тре

Тре

Тре

А

АспNH2

АспNH2

Лиз

Лиз

Г

Сер

Сер

Арг

Арг

Г

У

Вал

Вал

Вал

Вал

Ц

Ала

Ала

Ала

Ала

А

Асп

Асп

Глу

Глу

Г

Гли

Гли

Гли

Гли

аминокислот а являются стоп-сигналами, обозначающие конец трансляции. Таких триплетов три – УАА, УАГ, УГА, их ещё называют «бессмысленные» (нонсенс кодоны). В результате мутации, которая связана с заменой в триплете одного нуклеотида на другой, из смыслового кодона может возникнуть бессмысленный кодон. Такой тип мутации называютнонсенс-мутация. Если такой стоп-сигнал сформировался внутри гена (в его информационной части), то при синтезе белка в этом месте процесс будет постоянно прерываться – синтезироваться будет только первая (до стоп-сигнала) часть белка. У человека с такой патологией будет ощущаться нехватка белка и возникнут симптомы, связанные с этой нехваткой. Например, такого рода мутация выявлена в гене, кодирующем бета-цепь гемоглобина. Синтезируется укороченная неактивная цепь гемоглобина, которая быстро разрушается. В результате формируется молекула гемоглобина лишённая бета-цепи. Понятно, что такая молекула вряд ли будет полноценно выполнять свои обязанности. Возникает тяжёлое заболевания, развивающееся по типу гемолитической анемии (бета-ноль талассемия, от греческого слова «Таласа» — Средиземное море, где эта болезнь впервые обнаружена).

Механизм действия стоп-кодонов отличается от механизма действия смысловых кодонов. Это следует из того, что для всех кодоны, кодирующие аминокислоты, найдены соответствующие тРНК. Для нонсенс-кодонов тРНК не найдены. Следовательно, в процессе остановки синтеза белка тРНК не принимает участие.

Кодон АУГ (у бактерий иногда ГУГ) не только кодируют аминокислоту метионин и валин, но и является инициатором трансляции.

б. Вырожденность или избыточность.

61 из 64 триплетов кодируют 20 аминокислот. Такое трёхразовое превышение числа триплетов над количеством аминокислот позволяет предположить, что в переносе информации могут быть использованы два варианта кодирования. Во-первых, не все 64 кодона могут быть задействованы в кодировании 20 аминокислот, а только 20 и, во-вторых, аминокислоты могут кодироваться несколькими кодонами. Исследования показали, что природа использовала последний вариант.

Его предпочтение очевидно. Если бы из 64 варианта триплетов в кодировании аминокислот участвовало только 20, то 44 триплета (из 64) оставались бы не кодирующими, т.е. бессмысленными (нонсенс-кодонами). Ранее мы указывали, насколько опасно для жизнедеятельности клетки превращение кодирующего триплета в результате мутации в нонсенс-кодон — это существенно нарушает нормальную работу РНК-полимеразы, приводя в конечном итоге к развитию заболеваний. В настоящее время в нашем геноме три кодона являются бессмысленными, а теперь представьте, что было бы если число нонсенс-кодонов увеличится в примерно в 15 раз. Понятно, что в такой ситуации переход нормальных кодонов в нонсенс-кодоны будет неизмеримо выше.

Код, при котором одна аминокислота кодируется несколькими триплетами, называется вырожденным или избыточным. Почти каждой аминокислоте соответствует несколько кодонов. Так, аминокислота лейцин может кодироваться шестью триплетами — УУА, УУГ, ЦУУ, ЦУЦ, ЦУА, ЦУГ. Валин кодируется четырьмя триплетами, фенилаланин — двумя и только триптофан и метионинкодируются одним кодоном. Свойство, которое связано с записью одной и той же информации разными символами носит названиевырожденность.

Число кодонов, предназначенных для одной аминокислоты, хорошо коррелируется с частотой встречаемости аминокислоты в белках.

И это, скорее всего, не случайно. Чем больше частота встречаемости аминокислоты в белке, тем чаще представлен кодон этой аминокислоты в геноме, тем выше вероятность его повреждения мутагенными факторами. Поэтому понятно, что мутированный кодон имеет больше шансов кодировать туже аминокислоту при высокой его вырожденности. С этих позиций вырожденность генетического кода является механизмом защищающим геном человека от повреждений.

Необходимо отметить, что термин вырожденность используется в молекулярной генетики и в другом смысле. Так основная часть информации в кодоне приходится на первые два нуклеотида, основание в третьем положении кодона оказывается малосущественным. Этот феномен называют “вырожденностью третьего основания”. Последняя особенность сводит до минимума эффект мутаций. Например, известно, что основной функцией эритроцитов крови является перенос кислорода от легких к тканям и углекислого газа от тканей к легким. Осуществляет эту функцию дыхательный пигмент — гемоглобин, который заполняет всю цитоплазму эритроцита. Состоит он из белковой части – глобина, который кодируется соответствующим геном. Кроме белка в молекулу гемоглобина входит гем, содержащий железо. Мутации в глобиновых генах приводят к появлению различных вариантов гемоглобинов. Чаще всего мутации связаны с заменой одного нуклеотида на другой и появлением в гене нового кодона, который может кодировать новую аминокислоту в полипептидной цепи гемоглобина. В триплете, в результате мутации может быть заменён любой нуклеотид – первый, второй или третий. Известно несколько сотен мутаций, затрагивающих целостность генов глобина. Околоиз них связаны с заменой единичных нуклеотидов в гене и соответствующей аминокислотной заменой в полипептиде. Из них толькозамен приводят к нестабильности гемоглобина и различного рода заболеваниям от легких до очень тяжелых. 300 (примерно 64%) мутаций-замен не влияют на функцию гемоглобина и не приводят к патологии. Одной из причин этого является упомянутая выше “вырожденность третьего основания”, когда замена третьего нуклеотида в триплете кодирующем серин, лейцин, пролин, аргинин и некоторые другие аминокислоты приводит к появлению кодона-синонима, кодирующего ту же аминокислоту. Фенотипически такая мутация не проявится. В отличие от этого любая замена первого или второго нуклеотида в триплете в 100 % случаях приводит к появлению нового варианта гемоглобина. Но и в этом случае тяжёлых фенотипических нарушений может и не быть. Причиной этому является замена аминокислоты в гемоглобине на другую сходную с первой по физико-химическим свойствам. Например, если аминокислота, обладающая гидрофильными свойствами, заменена на другую аминокислоту, но с такими же свойствами.

Гемоглобин состоит из железопорфириновой группы гема (к ней и присоединяются молекулы кислорода и углекислоты) и белка — глобина. Гемоглобин взрослого человека (НвА) содержит две идентичные -цепи и две -цепи. Молекула -цепи содержит 141 аминокислотных остатков, -цепочка — 146, — и -цепи различаются по многим аминокислотным остаткам. Аминокислотная последовательность каждой глобиновой цепи кодируется своим собственным геном. Ген, кодирующий -цепь располагается в коротком плече 16 хромосомы, -ген — в коротком плече 11 хромосомы. Замена в гене, кодирующем -цепь гемоглобина первого или второго нуклеотида практически всегда приводит к появлению в белка новых аминокислот , нарушению функций гемоглобина и тяжёлым последствия для больного. Например, замена “Ц” в одном из триплетов ЦАУ (гистидин) на “У” — приведет к появлению нового триплета УАУ, кодирующего другую аминокислоту — тирозин Фенотипически это проявится в тяжёлом заболевании.. Аналогичная замена в 63 положении -цепи полипептида гистидина на тирозин приведет к дестабилизации гемоглобина. Развивается заболевание метгемоглобинемия. Замена, в результате мутации, глутаминовой кислоты на валин в 6-м положении -цепи является причиной тяжелейшего заболевания — серповидно-клеточной анемии. Не будем продолжать печальный список. Отметим только, что при замене первых двух нуклеотидов может появится аминокислота по физико-химическим свойствам похожая на прежнюю. Так, замена 2-го нуклеотида в одном из триплетов, кодирующего глутаминовую кислоту (ГАА) в -цепи на “У” приводит к появлению нового триплета (ГУА), кодирующего валин, а замена первого нуклеотида на “А” формирует триплет ААА, кодирующий аминокислоту лизин. Глутаминовая кислота и лизин сходны по физико-химическим свойствам — они обе гидрофильны. Валин — гидрофобная аминокислота. Поэтому, замена гидрофильной глютаминовой кислоты на гидрофобный валин, значительно меняет свойства гемоглобина, что, в конечном итоге, приводит к развитию серповидноклеточной анемии, замена же гидрофильной глютаминовой кислоты на гидрофильный лизин в меньшей степени меняет функцию гемоглобина — у больных возникает легкая форма малокровия. В результате замены третьего основания новый триплет может кодировать туже аминокислоты, что и прежней. Например, если в триплете ЦАУ урацил был заменён на цитозин и возник триплет ЦАЦ, то практически никаких фенотипических изменений у человека выявлено не будет. Это понятно, т.к. оба триплета кодируют одну и туже аминокислоту – гистидин.

Читайте так же:  Продукты жиросжигатели самые эффективные для женщин

В заключении уместно подчеркнуть, что вырожденность генетического кода и вырожденность третьего основания с общебиологических позиция являются защитными механизмами, которые заложены в эволюции в уникальной структуре ДНК и РНК.

в. Однозначность.

Каждый триплет (кроме бессмысленных) кодирует только одну аминокислоту. Таким образом, в направлении кодон – аминокислота генетический код однозначен, в направлении аминокислота – кодон – неоднозначен (вырожденный).

Однозначен

Кодон аминокислота

Вырожденный

И в этом случае необходимость однозначности в генетическом коде очевидна. При другом варианте при трансляции одного и того же кодона в белковую цепочку встраивались бы разные аминокислоты и в итоге формировались белков с различной первичной структурой и разной функцией. Метаболизм клетки перешёл бы в режим работы «один ген – несколько поипептидов». Понятно, что в такой ситуации регулирующая функция генов была бы полностью утрачена.

г. Полярность

Считывание информации с ДНК и с иРНК происходит только в одном направлении. Полярность имеет важное значение для определения структур высшего порядка (вторичной, третичной и т.д.). Ранее мы говорили о том, что структуры низшего порядка определяют структуры более высшего порядка. Третичная структура и структуры более высокого порядка у белков, формируются сразу же как только синтезированная цепочка РНК отходит от молекулы ДНК или цепочка полипептида отходит от рибосомы. В то время когда свободный конец РНК или полипептида приобретает третичную структуру, другой конец цепочки ещё продолжает синтезироваться на ДНК (если транскрибируется РНК) или рибосоме (если транскрибируется полипептид).

Поэтому однонаправленный процесс считывания информации (при синтезе РНК и белка) имеет существенное значение не только для определения последовательности нуклеотидов или аминокислот в синтезируемом веществе, но для жёсткой детерминации вторичной, третичной и т.д. структур.

д. Неперекрываемость.

Код может быть перекрывающимся и не перекрывающимся. У большинства организмов код не перекрывающийся. Перекрывающийся код найден у некоторых фагов.

Сущность не перекрывающего кода заключается в том, что нуклеотид одного кодона не может быть одновременно нуклеотидом другого кодона. Если бы код был перекрывающим, то последовательность из семи нуклеотидов (ГЦУГЦУГ) могла кодировать не две аминокислоты (аланин-аланин) (рис.33,А) как в случае с не перекрывающимся кодом, а три (если общим является один нуклеотид) (рис. 33, Б) или пять (если общими являются два нуклеотида) (см. рис. 33, В). В последних двух случаях мутация любого нуклеотида привела бы к нарушению в последовательности двух, трёх и т.д. аминокислот.

Однако установлено, что мутация одного нуклеотида всегда нарушает включение в полипептид одной аминокислоты. Это существенный довод в пользу того, что код является не перекрывающимся.

Поясним это на рисунке 34. Жирными линиями показаны триплеты кодирующие аминокислоты в случае не перекрывающегося и перекрывающегося кода. Эксперименты однозначно показали, что генетический код является не перекрывающимся. Не вдаваясь в детали эксперимента отметим, что если заменить в последовательности нуклеотидов (см. рис.34 ) третий нуклеотид У (отмечен звёздочкой) на какой-либо другой то:

1. При неперекрывающемся коде контролируемый этой последовательностью белок имел бы замену одной (первой ) аминокислоте (отмечена звёздочками).
2. При перекрывающемся коде в варианте А произошла бы замена в двух (первой и второй) аминокислотах (отмечены звёздочками). При варианте Б замена коснулась бы трёх аминокислот (отмечены звёздочками).

Однако многочисленные опыты показали, что при нарушении одного нуклеотида в ДНК, нарушения в белке всегда касаются только одной аминокислоты, что характерно для неперекрывающегося кода.

* * *

ГЦУГЦУГ ГЦУГЦУГ ГЦУГЦУГ

ГЦУ ГЦУ ГЦУ УГЦ ЦУГ ГЦУ ЦУГ УГЦ ГЦУ ЦУГ

*** *** *** *** *** ***

Аланин – Аланин Ала – Цис – Лей Ала – Лей – Лей – Ала – Лей

А Б В

Не перекрывающийся код Перекрывающийся код

Рис. 34. Схема, объясняющая наличие в геноме не перекрывающегося кода (объяснение в тексте).

Неперекрываемость генетического кода связана с ещё одним свойством – считывание информации начинается с определённой точки – сигнала инициации. Таким сигналом инициации в иРНК является кодон, кодирующий метионин АУГ.

Следует отметить, что у человека всё-таки имеется небольшое число генов, которые отступают от общего правила и перекрываются.

е. Компактность.

Между кодонами нет знаков препинания. Иными словами триплеты не отделены друг от друга, например, одним ничего не значащим нуклеотидом. Отсутствие в генетической коде «знаков препинания» было доказано в экспериментах.[3]

ж. Универсальность.

Код един для всех организмов живущих на Земле. Прямое доказательство универсальности генетического кода было получено при сравнении последовательностей ДНК с соответствующими белковыми последовательностями. Оказалось, что во всех бактериальных и эукариотических геномах используется одни и те же наборы кодовых значений. Есть и исключения, но их не много.

Первые исключения из универсальности генетического кода были обнаружены в митохондриях некоторых видов животных. Это касалось кодона терминатора УГА, который читался так же как кодон УГГ, кодирующий аминокислоту триптофан. Были найдены и другие более редкие отклонения от универсальности.

МЗ. Генетический код – это система записи наследственной информации в молекулах нуклеиновых кислот, основанная на определённом чередовании последовательностей нуклеотидов в ДНК или РНК, образующих кодоны,

соответствующие аминокислотам в белке.Генетический код имеет несколько свойств.

1.

 Какой ан­ти­ко­дон транс­порт­ной РНК со­от­вет­ству­ет три­пле­ту ТГА в мо­ле­ку­ле ДНК

1) АЦУ
2) ЦУГ
3) УГА
4) АГА

По­яс­не­ние. В ДНК – ТГА, он пе­ре­пи­сы­ва­ет­ся в иРНК с уче­том того, что в РНК нет ти­ми­на, вме­сто него ура­цил, зна­чит три­плет иРНК – АЦУ, ему ком­пле­мен­та­рен три­плет тРНК – УГА.

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром: 3

2.

В мо­ле­ку­ле ДНК ко­ли­че­ство нук­лео­ти­дов с гу­а­ни­ном со­став­ля­ет 20 % от об­ще­го числа. Сколь­ко нук­лео­ти­дов с ти­ми­ном в этой мо­ле­ку­ле

1) 20%
2) 30%
3) 40%
4) 60%

По­яс­не­ние.

По пра­ви­лу ком­пле­мен­тар­но­сти ко­ли­че­ство гу­а­ни­на равно ко­ли­че­ству ци­то­зи­на, зна­чит = 20%, на тимин и аде­нин оста­ет­ся 60%, их так же рав­ное ко­ли­че­ство,зна­чит по 30%

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром: 2

3. 

 Ан­ти­ко­до­ну ААУ на транс­порт­ной РНК со­от­вет­ству­ет три­плет на ДНК

1) ТТА
2) ААТ
3) ААА
4) ТТТ

По­яс­не­ние.

Ан­ти­ко­дон ком­пле­мен­та­рен три­пле­ту иРНК – УУА,а иРНК пе­ре­пи­сы­ва­ет­ся с ДНК, зна­чит три­пле­ты ком­пле­мен­тар­ны, с уче­том за­ме­ны ура­ци­ла в РНК на тимин в ДНК и этим три­пле­том будет ААТ.

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром: 2

4. 

 Какой про­цент нук­лео­ти­дов с ци­то­зи­ном со­дер­жит ДНК, если доля её аде­ни­но­вых нук­лео­ти­дов со­став­ля­ет 10% от об­ще­го числа

1) 40%
2) 80%
3) 45%
4) 90%

По­яс­не­ние. 10% аде­ни­на = 10% ти­ми­на по пра­ви­лу ком­пле­мен­тар­но­сти,

80% на ци­то­зин и гу­а­нин, а так как их рав­ное ко­ли­че­ство, то

40% ци­то­зи­на = 40% гу­а­ни­на.

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром: 1

5. 

 Сколь­ко нук­лео­ти­дов в гене ко­ди­ру­ют по­сле­до­ва­тель­ность 60 ами­но­кис­лот в мо­ле­ку­ле белка

1) 60
2) 120
3) 180
4) 240

По­яс­не­ние.

Каж­дую ами­но­кис­ло­ту ко­ди­ру­ет три нук­лео­ти­да(три­плет), зна­чит 60 ами­но­кис­лот ко­ди­ру­ет 180 нук­лео­ти­дов.

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром: 3

6. 

 Белок со­сто­ит из 100 ами­но­кис­лот. Опре­де­ли­те число нук­лео­ти­дов в мо­ле­ку­ле ДНК, ко­ди­ру­ю­щей дан­ный белок[1]

1) 200
2) 300
3) 400
4) 600

По­яс­не­ние.

Каж­дую ами­но­кис­ло­ту ко­ди­ру­ет три нук­лео­ти­да(три­плет), зна­чит 100 ами­но­кис­лот ко­ди­ру­ет 300 нук­лео­ти­дов.

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром: 2

7. 

 Какое число нук­лео­ти­дов в гене ко­ди­ру­ет пер­вич­ную струк­ту­ру белка, со­сто­я­ще­го из 300 ами­но­кис­лот

1) 150
2) 300
3) 600
4) 900

По­яс­не­ние.

Каж­дую ами­но­кис­ло­ту ко­ди­ру­ет три нук­лео­ти­да(три­плет), зна­чит 300 ами­но­кис­лот ко­ди­ру­ет 900 нук­лео­ти­дов.

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром: 4

8.

В мо­ле­ку­ле ДНК ко­ли­че­ство нук­лео­ти­дов с гу­а­ни­ном со­став­ля­ет 10% от об­ще­го числа. Сколь­ко нук­лео­ти­дов с аде­ни­ном в этой мо­ле­ку­ле?

1) 10%
2) 20%
3) 40%
4) 90%

По­яс­не­ние.

По пра­ви­лу ком­пле­мен­тар­но­сти ко­ли­че­ство гу­а­ни­на равно ко­ли­че­ству ци­то­зи­на, зна­чит = 10%, на тимин и аде­нин оста­ет­ся 80%, их так же рав­ное ко­ли­че­ство,зна­чит по 40%

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром: 3

9. 

 В мо­ле­ку­ле ДНК ко­ли­че­ство нук­лео­ти­дов с ци­то­зи­ном со­став­ля­ет 30% от об­ще­го числа. Какой про­цент нук­лео­ти­дов с аде­ни­ном в этой мо­ле­ку­ле?

1) 20%
2) 40%
3) 60%
4) 70%

По­яс­не­ние.

По пра­ви­лу ком­пле­мен­тар­но­сти ко­ли­че­ство гу­а­ни­на равно ко­ли­че­ству ци­то­зи­на, зна­чит = 30%, на тимин и аде­нин оста­ет­ся 40%, их так же рав­ное ко­ли­че­ство,зна­чит по 20%

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром: 1

10. 

 В мо­ле­ку­ле ДНК ко­ли­че­ство нук­лео­ти­дов с ци­то­зи­ном со­став­ля­ет 15% от об­ще­го числа. Какой про­цент нук­лео­ти­дов с аде­ни­ном в этой мо­ле­ку­ле?

1) 15%
2) 30%
3) 35%
4) 85%

По­яс­не­ние.

По пра­ви­лу ком­пле­мен­тар­но­сти ко­ли­че­ство гу­а­ни­на равно ко­ли­че­ству ци­то­зи­на, зна­чит = 15%, на тимин и аде­нин оста­ет­ся 70%, их так же рав­ное ко­ли­че­ство,зна­чит по 35%

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром: 3

11. 

 Белок со­сто­ит из 180 ами­но­кис­лот­ных остат­ков. Сколь­ко нук­лео­ти­дов в гене, в ко­то­ром за­ко­ди­ро­ва­на по­сле­до­ва­тель­ность ами­но­кис­лот в этом белке

1) 90
2) 180
3) 360
4) 540

По­яс­не­ние.

Каж­дую ами­но­кис­ло­ту ко­ди­ру­ет три нук­лео­ти­да(три­плет), зна­чит 180 ами­но­кис­лот ко­ди­ру­ет 540 нук­лео­ти­дов.

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром: 4

12. 

 Белок со­сто­ит из 240 ами­но­кис­лот­ных остат­ков. Сколь­ко нук­лео­ти­дов в гене, в ко­то­ром за­ко­ди­ро­ва­на пер­вич­ная струк­ту­ра этого белка?

1) 120
2) 360
3) 480
4) 720

По­яс­не­ние.

Каж­дую ами­но­кис­ло­ту ко­ди­ру­ет три нук­лео­ти­да(три­плет), зна­чит 240 ами­но­кис­лот ко­ди­ру­ет 720 нук­лео­ти­дов.

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром: 4

Читайте так же:  Как правильно принимать л карнитин в капсулах?

13. 

 Какой три­плет в мо­ле­ку­ле ин­фор­ма­ци­он­ной РНК со­от­вет­ству­ет ко­до­во­му три­пле­ту ААТ в мо­ле­ку­ле ДНК

1) УУА
2) ТТА
3) ГГЦ
4) ЦЦА

По­яс­не­ние. иРНК стро­ит­ся по прин­ци­пу ком­пле­мен­тар­но­сти,с уче­том того, что в РНК вме­сто ти­ми­на на­хо­дит­ся ура­цил.Зна­чит три­пле­ту ДНК ААТ со­от­вет­ству­ет три­плет иРНК УУА

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром: 1

14. 

 Какой три­плет в тРНК ком­пле­мен­та­рен ко­до­ну ГЦУ на иРНК

1) ЦГТ
2) АГЦ
3) ГЦТ
4) ЦГА

По­яс­не­ние.

Ан­ти­ко­дон тРНК ком­пле­мен­та­рен ко­до­ну иРНК, зна­чит ГЦУ на иРНК со­от­вет­ству­ет ЦГА на тРНК.

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром: 4

15. 

 В мо­ле­ку­ле ДНК 100 нук­лео­ти­дов с ти­ми­ном, что со став­ля­ет 10% от об­ще­го ко­ли­че­ства. Сколь­ко нук­лео­ти­дов с гу­а­ни­ном?

1) 200
2) 400
3) 1000
4) 1800

По­яс­не­ние. 100нук­лео­ти­дов – 10%

Х нук­лео­ти­дов – 100%

Х = (100 х 100):10 = 1000 нук­лео­ти­дов всего.

Тимин = аде­ни­ну = 100 нук­лео­ти­дов

На гу­а­нин с ци­то­зи­ном при­хо­дит­ся 800, зна­чит каж­до­го по 400.

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром: 2

16.

 Какое число ами­но­кис­лот в белке, если его ко­ди­ру­ю­щий ген со­сто­ит из 600 нук­лео­ти­дов?

1) 1800
2) 200
3) 300
4) 1200

По­яс­не­ние.

Каж­дую ами­но­кис­ло­ту ко­ди­ру­ет три нук­лео­ти­да(три­плет), зна­чит 600 нук­лео­ти­дов ко­ди­ру­ет 200 ами­но­кис­лот.

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром: 2

17..

 Какой три­плет на ДНК со­от­вет­ству­ет ко­до­ну УГЦ на и-РНК?

1) ТГЦ
2) АГЦ
3) ТЦГ
4) АЦГ

По­яс­не­ние.

Три­пле­ты иРНК ком­пле­мен­тар­ны три­пле­там ДНК, с уче­том того, что в иРНК вме­сто ти­ми­на, ура­цил. УГЦ иРНК со­от­вет­ству­ет АЦГ ДНК.

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром: 4

18. 

 В двух цепях мо­ле­ку­лы ДНК на­счи­ты­ва­ет­ся 3000 нук­лео­ти­дов. В ДНК за­шиф­ро­ва­но ами­но­кис­лот

1) 300
2) 500
3) 750
4) 1500

По­яс­не­ние.

В одной цепи будет 1500 нук­лео­ти­дов. Каж­дую ами­но­кис­ло­ту ко­ди­ру­ет три нук­лео­ти­да(три­плет), зна­чит 1500 нук­лео­ти­дов ко­ди­ру­ет 500 ами­но­кис­лот.

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром: 2

19. 

По­сле­до­ва­тель­ность нук­лео­ти­дов в фраг­мен­те мо­ле­ку­лы ДНК сле­ду­ю­щая: АТТ-ГЦА-ТГЦ. Ка­ко­ва по­сле­до­ва­тель­ность нук­лео­ти­дов иРНК, син­те­зи­ру­е­мой на дан­ном фраг­мен­те ДНК?[2]

1) ТАА-ЦУТ-АЦГ
2) УАА-ЦГУ-АЦГ
3) УЦЦ-ЦАТ-ЦЦГ
4) ТУУ-ЦГУ-АЦТ

По­яс­не­ние. По прин­ци­пу ком­пле­мен­тар­но­сти А ком­пле­мен­та­рен У, а Ц ком­пле­мен­та­рен Г

ДНК: А Т Т – Г Ц А – Т Г Ц

иРНК У А А – Ц Г У – А Ц Г

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром: 2

20. 

 Ча­сто­та на­ру­ше­ния сцеп­ле­ния между ге­на­ми за­ви­сит от

1) струк­ту­ры хро­мо­со­мы
2) рас­сто­я­ния между ними
3) числа групп сцеп­ле­ния
4) до­ми­нант­но­сти или ре­цес­сив­но­сти генов

По­яс­не­ние.

Сцеп­лен­ное на­сле­до­ва­ние — на­сле­до­ва­ние при­зна­ков, гены ко­то­рых ло­ка­ли­зо­ва­ны в одной хро­мо­со­ме. Сила сцеп­ле­ния между ге­на­ми за­ви­сит от рас­сто­я­ния между ними: чем даль­ше гены рас­по­ла­га­ют­ся друг от друга, тем выше ча­сто­та крос­син­го­ве­ра и на­о­бо­рот.

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром: 2

21. 

ы­со­кая ге­те­ро­зи­гот­ность по­пу­ля­ции ведет к

1) уве­ли­че­нию ее чис­лен­но­сти
2) боль­шей ско­ро­сти раз­мно­же­ния
3) со­хра­не­нию оди­на­ко­вых ге­но­ти­пов
4) раз­но­об­ра­зию ге­но­ти­пов осо­бей

По­яс­не­ние. Важ­ной ге­не­ти­че­ской ха­рак­те­ри­сти­кой по­пу­ля­ции яв­ля­ет­ся ге­те­ро­зи­гот­ность — ча­сто­та ге­те­ро­зи­гот­ных осо­бей в по­пу­ля­ции. Она от­ра­жа­ет также ге­не­ти­че­ское раз­но­об­ра­зие.

Ге­те­ро­зи­гот­ность — это при­су­щее вся­ко­му ги­брид­но­му ор­га­низ­му со­сто­я­ние, при ко­то­ром его го­мо­ло­гич­ные хро­мо­со­мы несут раз­ные формы (ал­ле­ли) того или иного гена или раз­ли­ча­ют­ся по вза­и­мо­рас­по­ло­же­нию генов. Ге­те­ро­зи­гот­ность, как пра­ви­ло, — след­ствие по­ло­во­го про­цес­са, но может воз­ник­нуть в ре­зуль­та­те му­та­ции.

При ге­те­ро­зи­гот­но­сти эф­фект вред­ных и ле­таль­ных ре­цес­сив­ных ал­ле­лей по­дав­ля­ет­ся при­сут­стви­ем со­от­вет­ству­ю­ще­го до­ми­нант­но­го ал­ле­ля и про­яв­ля­ет­ся толь­ко при пе­ре­хо­де этого гена в го­мо­зи­гот­ное со­сто­я­ние. По­это­му ге­те­ро­зи­гот­ность ши­ро­ко рас­про­стра­не­на в при­род­ных по­пу­ля­ци­ях.

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром: 4

22.

 Му­та­ции со сход­ным фе­но­ти­пи­че­ским про­яв­ле­ни­ем могут по­явить­ся, ско­рее всего, у овса и

1) под­сол­ну­ха
2) ржи
3) кар­то­фе­ля
4) го­ро­ха

По­яс­не­ние. Закон го­мо­ло­ги­че­ских рядов, от­кры­тый Н. И. Ва­ви­ло­вым (1920) — закон, со­глас­но ко­то­ро­му из­мен­чи­вость близ­ких по про­ис­хож­де­нию родов и видов рас­те­ний осу­ществ­ля­ет­ся общим (па­рал­лель­ным) путем. Ге­не­ти­че­ски близ­кие роды и виды ха­рак­те­ри­зу­ют­ся сход­ны­ми ря­да­ми на­след­ствен­ной из­мен­чи­во­сти с такой пра­виль­но­стью, что зная ряд форм в пре­де­лах од­но­го вида, можно пред­ви­деть на­хож­де­ние па­рал­лель­ных форм у дру­гих род­ствен­ных видов и родов.

Овес от­но­сит­ся к се­мей­ству Зла­ко­вых, под­сол­нух — к слож­но­цвет­ным, рожь — к зла­ко­вым, кар­то­фель — к пас­ле­но­вым, Горох — к бо­бо­вым.

Овес и рожь — зла­ко­вые, зна­чит, ско­рее всего, у них могут по­явить­ся му­та­ции со сход­ным фе­но­ти­пи­че­ским про­яв­ле­ни­ем.

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром: 2

23. 

Сколь­ко типов гамет об­ра­зу­ет зи­го­та СсВв, если гены С (с) и В (в) сцеп­ле­ны и на­сле­ду­ют­ся вме­сте?

1) один
2) два
3) три
4) че­ты­ре

По­яс­не­ние.

Гены ло­ка­ли­зо­ва­ны в одной хро­мо­со­ме и на­сле­ду­ют­ся сов­мест­но. Крос­син­го­вер не идет, по­это­му дан­ная зи­го­та дает толь­ко два типа гамет: CB и св.

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром: 2

24.

 Ис­кус­ствен­ный му­та­ге­нез при­ме­ня­ет­ся в

1) се­лек­ции рас­те­ний
2) вы­ве­де­нии новых пород до­маш­них жи­вот­ных (коров, ло­ша­дей)
3) ле­че­нии че­ло­ве­ка
4) про­фи­лак­ти­ке за­бо­ле­ва­ний че­ло­ве­ка

По­яс­не­ние.

Ис­кус­ствен­ный му­та­ге­нез ис­поль­зу­ют в се­лек­ции рас­те­ний (а так же мик­ро­ор­га­низ­мов) для ин­ду­ци­ро­ва­ния му­тан­тов со спе­ци­фи­че­ски­ми из­ме­не­ни­я­ми от­дель­ных при­зна­ков с целью ис­прав­ле­ния у су­ще­ству­ю­щих сор­тов не­ко­то­рых де­фек­тов.

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром: 1

25. 

 Какую груп­пу крови по си­сте­ме АВО имеет че­ло­век с ге­но­ти­пом I

B

I

?

1) первую
2) вто­рую
3) тре­тью
4) чет­вер­тую

По­яс­не­ние.

Ге­но­тип I

B

I

 со­от­вет­ству­ет III груп­пе крови

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром: 3

26.

 Сколь­ко фе­но­ти­пи­че­ских групп об­ра­зу­ет­ся при скре­щи­ва­нии двух ди­ге­те­ро­зи­гот?

1) че­ты­ре
2) во­семь
3) две­на­дцать
4) шест­на­дцать

По­яс­не­ние.

Ди­ге­то­ро­зи­го­ты при скре­щи­ва­нии об­ра­зу­ют 4 фе­но­ти­пи­че­ские груп­пы

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром: 1

27..

 По­лип­ло­ид­ные формы у рас­те­ний можно по­лу­чить путём

1) кло­ни­ро­ва­ния ди­пло­ид­ных форм
2) ис­кус­ствен­но­го му­та­ге­не­за
3) ин­бри­дин­га
4) внут­ри­ви­до­вой ги­бри­ди­за­ции

По­яс­не­ние.

По­лип­ло­и­ди­за­ция – это уве­ли­че­ние числа хро­мо­сом в ядре. Яв­ля­ет­ся или след­стви­ем не­рас­хож­де­ния хро­мо­сом в ана­фа­зе, или ре­зуль­та­том эн­до­ми­то­за (за­кры­то­го ми­то­за), про­те­ка­ю­ще­го внут­ри ядра. Вме­сто двух ядер об­ра­зу­ет­ся одно, в ко­то­ром число хро­мо­сом ста­но­вит­ся в два раза боль­шим, чем в ис­ход­ном ядре. В экс­пе­ри­мен­таль­ных усло­ви­ях не­рас­хож­де­ние хро­мо­сом можно вы­звать путем воз­дей­ствия на клет­ки ми­тоз­ны­ми ядами. К ми­тоз­ным ядам от­но­сят­ся: кол­хи­цин, вин­бла­стин, аце­наф­тен и др. Ми­тоз­ные яды раз­ру­ша­ют мик­ро­тру­боч­ки ве­ре­те­на де­ле­ния, что де­ла­ет не­воз­мож­ным нор­маль­ное рас­хож­де­ние хро­мо­сом в ми­то­зе или мей­о­зе. По­лип­ло­ид­ные клет­ки можно по­лу­чать, ис­поль­зуя рент­ге­нов­ское об­лу­че­ние, по­вы­шен­ные или по­ни­жен­ные тем­пе­ра­ту­ры, не­ко­то­рые хи­ми­че­ские ве­ще­ства (эфир, хло­ро­форм). В то же время, встре­ча­ет­ся и спон­тан­ная по­лип­ло­и­ди­за­ция, ко­то­рая про­ис­хо­дит без ви­ди­мых при­чин.

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром: 2

28.

Ис­кус­ствен­ный му­та­ге­нез ис­поль­зу­ют для

1) по­лу­че­ния ор­га­низ­мов с но­вы­ми свой­ства­ми
2) со­хра­не­ния по­лез­ных свойств ор­га­низ­ма
3) по­лу­че­ния новых пород мле­ко­пи­та­ю­щих жи­вот­ных
4) вы­ве­де­ния чи­стых линий

По­яс­не­ние.

Му­та­ге­нез — вне­се­ние из­ме­не­ний в нук­лео­тид­ную по­сле­до­ва­тель­ность ДНК (му­та­ций).Ис­кус­ствен­ный му­та­ге­нез ши­ро­ко ис­поль­зу­ют для изу­че­ния бел­ков и улуч­ше­ния их свойств.

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром: 1

Ранее мы подчёркивали, что нуклеотиды имеют важную для формирования жизни на Земле особенность – при наличии в растворе одной полинуклеотидной цепочки спонтанно происходит процесс образования второй (параллельной) цепочки на основании комплементарного соединения родственных нуклеотидов. Одинаковое число нуклеотидов, в обоих цепочках и их химическое родство, является непременным условием для осуществления такого рода реакций. Однако при синтезе белка, когда информация с иРНК реализуется в структуру белка никакой речи о соблюдении принципа комплементарности идти не может. Это связано с тем, что в иРНК, и в синтезированном белке различно не только число мономеров, но и, что особенно важно, отсутствует структурное сходство между ними (с одной стороны нуклеотиды, с другой аминокислоты). Понятно, что в этом случае возникает необходимость создания нового принципа точного перевода информации с полинуклеотида в структуру полипептида. В эволюции такой принцип был создан и в его основу был заложен генетический код.

Генетический код – это система записи наследственной информации в молекулах нуклеиновых кислот, основанная на определённом чередовании последовательностей нуклеотидов в ДНК или РНК, образующих кодоны, соответствующие аминокислотам в белке.

Генетический код имеет несколько свойств.

  1. Триплетность.

  2. Вырожденность или избыточность.

  3. Однозначность.

  4. Полярность.

  5. Неперекрываемость.

  6. Компактность.

  7. Универсальность.

Следует отметить, что некоторые авторы предлагают ещё и другие свойства кода, связанные с химическими особенностями входящих в код нуклеотидов или с частотой встречаемости отдельных аминокислот в белках организма и т.д. Однако эти свойство вытекают из вышеперечисленных, поэтому там мы их и рассмотрим.

Видео удалено.
Видео (кликните для воспроизведения).

а. Триплетность. Генетический код, как и многое сложно организованные система имеет наименьшую структурную и наименьшую функциональную единицу. Триплет – наименьшая структурная единица генетического кода. Состоит она из трёх нуклеотидов. Кодон – наименьшая функциональная единица генетического кода. Как правило, кодонами называют триплеты иРНК. В генетическом коде кодон выполняет несколько функций. Во-первых, главная его функция заключается в том, что он кодирует одну аминокислоту. Во-вторых, кодон может не кодировать аминокислоту, но, в этом случае, он выполняет другую функцию (см. далее). Как видно из определения, триплет – это понятие, которое характеризует элементарную структурную единицу генетического кода (три нуклеотидов). Кодон – характеризует элементарную смысловую единицу генома – три нуклеотида определяют присоединение к полипептидной цепочки одной аминокислоты.

Элементарную структурную единицу вначале расшифровали теоретически, а затем её существование подтвердили экспериментально. И действительно, 20 аминокислот невозможно закодировать одним или двумя нуклеотидом т.к. последних всего 4. Три нуклеотида из четырёх дают 43 = 64 варианта, что с избытком перекрывает число имеющихся у живых организмах аминокислот (см.табл. 1).

Представленные в таблице 64 сочетания нуклеотидов имеют две особенности. Во-первых, из 64 вариантов триплетов только 61 являются кодонами и кодируют какую либо аминокислоту, их называют смысловые кодоны. Три триплета не кодируют

Таблица 1.

Кодоны информационной РНК и соответствующие им аминокислоты

О с н о в а н и я к о д о н о в

Первое

Второе

Третье

У

Ц

А

Г

У

У

Фен

Фен

Лей

Лей

Ц

Сер

Сер

Сер

Сер

А

Тир

Тир

Нонсенс

Нонсенс

Г

Цис

Цис

Нонсенс

Три

Ц

У

Лей

Лей

Лей

Лей

Ц

Про

Про

Про

Про

А

Гис

Гис

ГлуNH2

ГлуNH2

Г

Арг

Арг

Арг

Арг

А

У

Илей

Илей

Илей

Мет

Ц

Тре

Тре

Тре

Тре

А

АспNH2

АспNH2

Лиз

Лиз

Г

Сер

Сер

Арг

Арг

Г

У

Вал

Вал

Вал

Вал

Ц

Ала

Ала

Ала

Ала

А

Асп

Асп

Глу

Глу

Г

Гли

Гли

Гли

Гли

Читайте так же:  В организме человека незаменимые аминокислоты

аминокислот а являются стоп-сигналами, обозначающие конец трансляции. Таких триплетов три – УАА, УАГ, УГА, их ещё называют «бессмысленные» (нонсенс кодоны). В результате мутации, которая связана с заменой в триплете одного нуклеотида на другой, из смыслового кодона может возникнуть бессмысленный кодон. Такой тип мутации называютнонсенс-мутация. Если такой стоп-сигнал сформировался внутри гена (в его информационной части), то при синтезе белка в этом месте процесс будет постоянно прерываться – синтезироваться будет только первая (до стоп-сигнала) часть белка. У человека с такой патологией будет ощущаться нехватка белка и возникнут симптомы, связанные с этой нехваткой. Например, такого рода мутация выявлена в гене, кодирующем бета-цепь гемоглобина. Синтезируется укороченная неактивная цепь гемоглобина, которая быстро разрушается. В результате формируется молекула гемоглобина лишённая бета-цепи. Понятно, что такая молекула вряд ли будет полноценно выполнять свои обязанности. Возникает тяжёлое заболевания, развивающееся по типу гемолитической анемии (бета-ноль талассемия, от греческого слова «Таласа» — Средиземное море, где эта болезнь впервые обнаружена).

Механизм действия стоп-кодонов отличается от механизма действия смысловых кодонов. Это следует из того, что для всех кодоны, кодирующие аминокислоты, найдены соответствующие тРНК. Для нонсенс-кодонов тРНК не найдены. Следовательно, в процессе остановки синтеза белка тРНК не принимает участие.

Кодон АУГ (у бактерий иногда ГУГ) не только кодируют аминокислоту метионин и валин, но и является инициатором трансляции.

б. Вырожденность или избыточность.

61 из 64 триплетов кодируют 20 аминокислот. Такое трёхразовое превышение числа триплетов над количеством аминокислот позволяет предположить, что в переносе информации могут быть использованы два варианта кодирования. Во-первых, не все 64 кодона могут быть задействованы в кодировании 20 аминокислот, а только 20 и, во-вторых, аминокислоты могут кодироваться несколькими кодонами. Исследования показали, что природа использовала последний вариант.

Его предпочтение очевидно. Если бы из 64 варианта триплетов в кодировании аминокислот участвовало только 20, то 44 триплета (из 64) оставались бы не кодирующими, т.е. бессмысленными (нонсенс-кодонами). Ранее мы указывали, насколько опасно для жизнедеятельности клетки превращение кодирующего триплета в результате мутации в нонсенс-кодон — это существенно нарушает нормальную работу РНК-полимеразы, приводя в конечном итоге к развитию заболеваний. В настоящее время в нашем геноме три кодона являются бессмысленными, а теперь представьте, что было бы если число нонсенс-кодонов увеличится в примерно в 15 раз. Понятно, что в такой ситуации переход нормальных кодонов в нонсенс-кодоны будет неизмеримо выше.

Код, при котором одна аминокислота кодируется несколькими триплетами, называется вырожденным или избыточным. Почти каждой аминокислоте соответствует несколько кодонов. Так, аминокислота лейцин может кодироваться шестью триплетами — УУА, УУГ, ЦУУ, ЦУЦ, ЦУА, ЦУГ. Валин кодируется четырьмя триплетами, фенилаланин — двумя и только триптофан и метионинкодируются одним кодоном. Свойство, которое связано с записью одной и той же информации разными символами носит названиевырожденность.

Число кодонов, предназначенных для одной аминокислоты, хорошо коррелируется с частотой встречаемости аминокислоты в белках.

И это, скорее всего, не случайно. Чем больше частота встречаемости аминокислоты в белке, тем чаще представлен кодон этой аминокислоты в геноме, тем выше вероятность его повреждения мутагенными факторами. Поэтому понятно, что мутированный кодон имеет больше шансов кодировать туже аминокислоту при высокой его вырожденности. С этих позиций вырожденность генетического кода является механизмом защищающим геном человека от повреждений.

Необходимо отметить, что термин вырожденность используется в молекулярной генетики и в другом смысле. Так основная часть информации в кодоне приходится на первые два нуклеотида, основание в третьем положении кодона оказывается малосущественным. Этот феномен называют “вырожденностью третьего основания”. Последняя особенность сводит до минимума эффект мутаций. Например, известно, что основной функцией эритроцитов крови является перенос кислорода от легких к тканям и углекислого газа от тканей к легким. Осуществляет эту функцию дыхательный пигмент — гемоглобин, который заполняет всю цитоплазму эритроцита. Состоит он из белковой части – глобина, который кодируется соответствующим геном. Кроме белка в молекулу гемоглобина входит гем, содержащий железо. Мутации в глобиновых генах приводят к появлению различных вариантов гемоглобинов. Чаще всего мутации связаны с заменой одного нуклеотида на другой и появлением в гене нового кодона, который может кодировать новую аминокислоту в полипептидной цепи гемоглобина. В триплете, в результате мутации может быть заменён любой нуклеотид – первый, второй или третий. Известно несколько сотен мутаций, затрагивающих целостность генов глобина. Околоиз них связаны с заменой единичных нуклеотидов в гене и соответствующей аминокислотной заменой в полипептиде. Из них толькозамен приводят к нестабильности гемоглобина и различного рода заболеваниям от легких до очень тяжелых. 300 (примерно 64%) мутаций-замен не влияют на функцию гемоглобина и не приводят к патологии. Одной из причин этого является упомянутая выше “вырожденность третьего основания”, когда замена третьего нуклеотида в триплете кодирующем серин, лейцин, пролин, аргинин и некоторые другие аминокислоты приводит к появлению кодона-синонима, кодирующего ту же аминокислоту. Фенотипически такая мутация не проявится. В отличие от этого любая замена первого или второго нуклеотида в триплете в 100 % случаях приводит к появлению нового варианта гемоглобина. Но и в этом случае тяжёлых фенотипических нарушений может и не быть. Причиной этому является замена аминокислоты в гемоглобине на другую сходную с первой по физико-химическим свойствам. Например, если аминокислота, обладающая гидрофильными свойствами, заменена на другую аминокислоту, но с такими же свойствами.

Гемоглобин состоит из железопорфириновой группы гема (к ней и присоединяются молекулы кислорода и углекислоты) и белка — глобина. Гемоглобин взрослого человека (НвА) содержит две идентичные -цепи и две -цепи. Молекула -цепи содержит 141 аминокислотных остатков, -цепочка — 146, — и -цепи различаются по многим аминокислотным остаткам. Аминокислотная последовательность каждой глобиновой цепи кодируется своим собственным геном. Ген, кодирующий -цепь располагается в коротком плече 16 хромосомы, -ген — в коротком плече 11 хромосомы. Замена в гене, кодирующем -цепь гемоглобина первого или второго нуклеотида практически всегда приводит к появлению в белка новых аминокислот , нарушению функций гемоглобина и тяжёлым последствия для больного. Например, замена “Ц” в одном из триплетов ЦАУ (гистидин) на “У” — приведет к появлению нового триплета УАУ, кодирующего другую аминокислоту — тирозин Фенотипически это проявится в тяжёлом заболевании.. Аналогичная замена в 63 положении -цепи полипептида гистидина на тирозин приведет к дестабилизации гемоглобина. Развивается заболевание метгемоглобинемия. Замена, в результате мутации, глутаминовой кислоты на валин в 6-м положении -цепи является причиной тяжелейшего заболевания — серповидно-клеточной анемии. Не будем продолжать печальный список. Отметим только, что при замене первых двух нуклеотидов может появится аминокислота по физико-химическим свойствам похожая на прежнюю. Так, замена 2-го нуклеотида в одном из триплетов, кодирующего глутаминовую кислоту (ГАА) в -цепи на “У” приводит к появлению нового триплета (ГУА), кодирующего валин, а замена первого нуклеотида на “А” формирует триплет ААА, кодирующий аминокислоту лизин. Глутаминовая кислота и лизин сходны по физико-химическим свойствам — они обе гидрофильны. Валин — гидрофобная аминокислота. Поэтому, замена гидрофильной глютаминовой кислоты на гидрофобный валин, значительно меняет свойства гемоглобина, что, в конечном итоге, приводит к развитию серповидноклеточной анемии, замена же гидрофильной глютаминовой кислоты на гидрофильный лизин в меньшей степени меняет функцию гемоглобина — у больных возникает легкая форма малокровия. В результате замены третьего основания новый триплет может кодировать туже аминокислоты, что и прежней. Например, если в триплете ЦАУ урацил был заменён на цитозин и возник триплет ЦАЦ, то практически никаких фенотипических изменений у человека выявлено не будет. Это понятно, т.к. оба триплета кодируют одну и туже аминокислоту – гистидин.

В заключении уместно подчеркнуть, что вырожденность генетического кода и вырожденность третьего основания с общебиологических позиция являются защитными механизмами, которые заложены в эволюции в уникальной структуре ДНК и РНК.

в. Однозначность.

Каждый триплет (кроме бессмысленных) кодирует только одну аминокислоту. Таким образом, в направлении кодон – аминокислота генетический код однозначен, в направлении аминокислота – кодон – неоднозначен (вырожденный).

Однозначен

Кодон аминокислота

Вырожденный

И в этом случае необходимость однозначности в генетическом коде очевидна. При другом варианте при трансляции одного и того же кодона в белковую цепочку встраивались бы разные аминокислоты и в итоге формировались белков с различной первичной структурой и разной функцией. Метаболизм клетки перешёл бы в режим работы «один ген – несколько поипептидов». Понятно, что в такой ситуации регулирующая функция генов была бы полностью утрачена.

г. Полярность

Считывание информации с ДНК и с иРНК происходит только в одном направлении. Полярность имеет важное значение для определения структур высшего порядка (вторичной, третичной и т.д.). Ранее мы говорили о том, что структуры низшего порядка определяют структуры более высшего порядка. Третичная структура и структуры более высокого порядка у белков, формируются сразу же как только синтезированная цепочка РНК отходит от молекулы ДНК или цепочка полипептида отходит от рибосомы. В то время когда свободный конец РНК или полипептида приобретает третичную структуру, другой конец цепочки ещё продолжает синтезироваться на ДНК (если транскрибируется РНК) или рибосоме (если транскрибируется полипептид).

Поэтому однонаправленный процесс считывания информации (при синтезе РНК и белка) имеет существенное значение не только для определения последовательности нуклеотидов или аминокислот в синтезируемом веществе, но для жёсткой детерминации вторичной, третичной и т.д. структур.

д. Неперекрываемость.

Код может быть перекрывающимся и не перекрывающимся. У большинства организмов код не перекрывающийся. Перекрывающийся код найден у некоторых фагов.

Сущность не перекрывающего кода заключается в том, что нуклеотид одного кодона не может быть одновременно нуклеотидом другого кодона. Если бы код был перекрывающим, то последовательность из семи нуклеотидов (ГЦУГЦУГ) могла кодировать не две аминокислоты (аланин-аланин) (рис.33,А) как в случае с не перекрывающимся кодом, а три (если общим является один нуклеотид) (рис. 33, Б) или пять (если общими являются два нуклеотида) (см. рис. 33, В). В последних двух случаях мутация любого нуклеотида привела бы к нарушению в последовательности двух, трёх и т.д. аминокислот.

Читайте так же:  Инструкция по применению жиросжигателя липо 6

Однако установлено, что мутация одного нуклеотида всегда нарушает включение в полипептид одной аминокислоты. Это существенный довод в пользу того, что код является не перекрывающимся.

Поясним это на рисунке 34. Жирными линиями показаны триплеты кодирующие аминокислоты в случае не перекрывающегося и перекрывающегося кода. Эксперименты однозначно показали, что генетический код является не перекрывающимся. Не вдаваясь в детали эксперимента отметим, что если заменить в последовательности нуклеотидов (см. рис.34 ) третий нуклеотид У (отмечен звёздочкой) на какой-либо другой то:

1. При неперекрывающемся коде контролируемый этой последовательностью белок имел бы замену одной (первой ) аминокислоте (отмечена звёздочками).
2. При перекрывающемся коде в варианте А произошла бы замена в двух (первой и второй) аминокислотах (отмечены звёздочками). При варианте Б замена коснулась бы трёх аминокислот (отмечены звёздочками).

Однако многочисленные опыты показали, что при нарушении одного нуклеотида в ДНК, нарушения в белке всегда касаются только одной аминокислоты, что характерно для неперекрывающегося кода.

* * *

ГЦУГЦУГ ГЦУГЦУГ ГЦУГЦУГ

ГЦУ ГЦУ ГЦУ УГЦ ЦУГ ГЦУ ЦУГ УГЦ ГЦУ ЦУГ

*** *** *** *** *** ***

Аланин – Аланин Ала – Цис – Лей Ала – Лей – Лей – Ала – Лей

А Б В

Не перекрывающийся код Перекрывающийся код

Рис. 34. Схема, объясняющая наличие в геноме не перекрывающегося кода (объяснение в тексте).

Неперекрываемость генетического кода связана с ещё одним свойством – считывание информации начинается с определённой точки – сигнала инициации. Таким сигналом инициации в иРНК является кодон, кодирующий метионин АУГ.

Следует отметить, что у человека всё-таки имеется небольшое число генов, которые отступают от общего правила и перекрываются.

е. Компактность.

Между кодонами нет знаков препинания. Иными словами триплеты не отделены друг от друга, например, одним ничего не значащим нуклеотидом. Отсутствие в генетической коде «знаков препинания» было доказано в экспериментах.[3]

ж. Универсальность.

Код един для всех организмов живущих на Земле. Прямое доказательство универсальности генетического кода было получено при сравнении последовательностей ДНК с соответствующими белковыми последовательностями. Оказалось, что во всех бактериальных и эукариотических геномах используется одни и те же наборы кодовых значений. Есть и исключения, но их не много.

Первые исключения из универсальности генетического кода были обнаружены в митохондриях некоторых видов животных. Это касалось кодона терминатора УГА, который читался так же как кодон УГГ, кодирующий аминокислоту триптофан. Были найдены и другие более редкие отклонения от универсальности.

МЗ. Генетический код – это система записи наследственной информации в молекулах нуклеиновых кислот, основанная на определённом чередовании последовательностей нуклеотидов в ДНК или РНК, образующих кодоны,

соответствующие аминокислотам в белке.Генетический код имеет несколько свойств.

Гипермаркет знаний>>Естествознание>>Естествознание 11 класс>> Принцип кодирования аминокислотных последовательностей

                                         5.5.3. Принцип кодирования аминокислотных последовательностей

Для  развития  организма  и  стабильности  его  клеток  в  первую  очередь необходим  непрерывный  синтез  белков,  то  есть  определенной  последовательности  аминокислот.  Какой  способ  нашла  природа  для  кодирования,  то есть для информационно  значимой  записи порядка следования аминокислот в  белках?  Путем  тонких  биохимических  экспериментов  на  молекулярном уровне за последние есятилетия удалось выяснить, что последовательность синтеза белков зафиксирована в цепях ДНК (в

некоторых  случаях  и  РНК)  в  виде  кодонов. Кодоном  является  тройка  последовательно расположенных азотистых оснований.

Каждый  отдельный  белок  кодируется своим  геном —  вполне  определенной  последовательностью кодонов. Сколько аминокислот в данном белке — столько и кодонов. Между собой  гены  разделены  интронами —  участками цепи  ДНК,  в  которой  нуклеотиды  располагаются на первый взгляд беспорядочно, так, что кодонов не выделяется.

Сколько триплетов кодируют 85 аминокислот 97

По современным представлениям интроны выполняют  служебную  роль меток  и  участвуют  в  процессах «выбора»  тех  конкретных участков-генов, которые должны в тот или иной момент транскрибироваться. Дело  в  том, что, хотя почти  все клетки организма  содержат  в  своих хромосомах одну и ту же генетическую информацию, в разных клетках синтезируется только ограниченный, определенный специализацией клетки, набор белков.  

Как ни  удивительно, но  к подобному же принципу  расположения информационных  файлов  или  музыкальных  программ  пришли  в  технологии компакт-дисков. Выбором определенной команды на управление Вы можете активировать (считывать,  прослушивать)  интересующий  Вас  в  данный  момент фрагмент записи.

Таким  образом,  генетическая  информация,  содержащаяся  в  ДНК  и РНК, заключена в последовательности расположения нуклеотидов в этих молекулах. Каким же образом ДНК кодирует (шифрует) первичную структуру белков? Суть кода заключается в том, что последовательность расположения нуклеотидов  в  ДНК  определяет  последовательность  расположения  аминокислот в белках. Этот код называется генетическим, его расшифровка — одно из величайших достижений современного естествознания .  

В  состав ДНК  входят  по 4  нуклеотида. Если  в  алфавите жизни  всего  4 буквы, то как из них строятся слова? Этот вопрос одним из первых поставил  Г.А.  Гамов. Двухбуквенный  код  позволил  бы  зашифровать  всего  лишь  16 аминокислот, так как из 4-х нуклеотидов можно составить только 16 различных  комбинаций,  в  каждую  из  которых  входит  по 2  нуклеотида.  Этого мало  для 20  аминокислот, используемых  в природе  для  синтеза  белков. Гамов  сделал  предположение,  что  в  каждом  слове  должно  быть  три  буквы. С помощью триплетного кода можно создать из 4-х нуклеотидов 64 различные комбинации: 4 в степени 3 равно 64. Это уже заметно больше числа аминокислот.

 
Как быть? Считать, что слова не обязательно состоят из трех букв? Или среди 64  слов  есть  синонимы?  Гамов  остановился  на  второй  возможности: некоторые  слова (кодоны)  могут  обозначать  одну  и  ту  же  аминокислоту. Экспериментальные исследования подтвердили  гипотезу Гамова — почти каждая  аминокислота шифруется  более  чем  одним  кодоном. Например,  аргинин, серин и лейцин могут кодироваться шестью вариантами кодонов. Тем не менее,  генетический  код  однозначен.  Каждый  триплет —  кодон —  шифрует только  одну  из  аминокислот.  В  генетическом  коде  существуют  три  специальные триплета УГА, УАГ и УАА, каждый из которых обозначает прекращение синтеза цепи белка. Внутри гена не должно быть знаков препинания. Это очень важно. Например, мы можем легко прочитать и понять фразу, составленную триплетами обычных букв алфавита: «жил был кот тих был сер мил мне тот кот». Если убрать фиксированное начало, одну букву (или один нуклеотид в гене), то новые тройки букв (мы должны читать по тройным сочетаниям —  кодонам)  станут  такими:  «илб ылк  отт  ихо ылс  ерм  илм  нет отк». У всех здоровых людей в гене, несущем информацию об одной из цепей гемоглобина, триплет ГАА или ГАГ, стоящий на шестом месте, кодирует глутаминовую кислоту. Если второй нуклеотид в этих триплетах будет заменен на У, то в этом случае вместо глутаминовой кислоты будет встраиваться валин. Последствия будут тяжелыми — все эритроциты у такого человека будут иметь «испорченный» гемоглобин, что вызовет болезнь — серповидноклеточную анемию.

Одна их форм шизофрении — кататония — связана с заменой всего одной аминокислоты на другую в белке WKL1. Его код содержится в одном из генов  хромосомы 22  человека. Единственная «опечатка»  в  генетическом  коде приводит к развитию тяжелого психического заболевания.  

Концепции современного естествознания. Стародубцев В.А., 2-е изд., доп. — Томск.: Том. политех. ун-т, 2002. — 184 с.

Содержание урока  конспект урока  опорный каркас    презентация урока  акселеративные методы   интерактивные технологии   Практика  задачи и упражнения   самопроверка  практикумы, тренинги, кейсы, квесты  домашние задания  дискуссионные вопросы  риторические вопросы от учеников  Иллюстрации  аудио-, видеоклипы и мультимедиа   фотографии, картинки   графики, таблицы, схемы  юмор, анекдоты, приколы, комиксы  притчи, поговорки, кроссворды, цитаты  Дополнения  рефераты  статьи   фишки для любознательных   шпаргалки   учебники основные и дополнительные  словарь терминов                            прочие   Совершенствование учебников и уроков  исправление ошибок в учебнике  обновление фрагмента в учебнике   элементы новаторства на уроке   замена устаревших знаний новыми   Только для учителей  идеальные уроки   календарный план на год    методические рекомендации    программы  обсуждения   Интегрированные уроки  

Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.

Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь — Образовательный форум.

Авторські права | Privacy Policy |FAQ | Партнери | Контакти | Кейс-уроки

©  Автор системы образования 7W и Гипермаркета Знаний — Владимир Спиваковский

При использовании материалов ресурса
ссылка на edufuture.biz обязательна (для интернет ресурсов — гиперссылка).
edufuture.biz 2008-2019© Все права защищены.
Сайт edufuture.biz является порталом, в котором не предусмотрены темы политики, наркомании, алкоголизма, курения и других «взрослых» тем.

Разработка —

Гипермаркет знаний 2008-2019

Ждем Ваши замечания и предложения на email:
По вопросам рекламы и спонсорства пишите на email:

1.

 Какой ан­ти­ко­дон транс­порт­ной РНК со­от­вет­ству­ет три­пле­ту ТГА в мо­ле­ку­ле ДНК

1) АЦУ
2) ЦУГ
3) УГА
4) АГА

По­яс­не­ние. В ДНК – ТГА, он пе­ре­пи­сы­ва­ет­ся в иРНК с уче­том того, что в РНК нет ти­ми­на, вме­сто него ура­цил, зна­чит три­плет иРНК – АЦУ, ему ком­пле­мен­та­рен три­плет тРНК – УГА.

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром: 3

2.

В мо­ле­ку­ле ДНК ко­ли­че­ство нук­лео­ти­дов с гу­а­ни­ном со­став­ля­ет 20 % от об­ще­го числа. Сколь­ко нук­лео­ти­дов с ти­ми­ном в этой мо­ле­ку­ле

1) 20%
2) 30%
3) 40%
4) 60%

По­яс­не­ние.

По пра­ви­лу ком­пле­мен­тар­но­сти ко­ли­че­ство гу­а­ни­на равно ко­ли­че­ству ци­то­зи­на, зна­чит = 20%, на тимин и аде­нин оста­ет­ся 60%, их так же рав­ное ко­ли­че­ство,зна­чит по 30%

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром: 2

3. 

 Ан­ти­ко­до­ну ААУ на транс­порт­ной РНК со­от­вет­ству­ет три­плет на ДНК

1) ТТА
2) ААТ
3) ААА
4) ТТТ

По­яс­не­ние.

Ан­ти­ко­дон ком­пле­мен­та­рен три­пле­ту иРНК – УУА,а иРНК пе­ре­пи­сы­ва­ет­ся с ДНК, зна­чит три­пле­ты ком­пле­мен­тар­ны, с уче­том за­ме­ны ура­ци­ла в РНК на тимин в ДНК и этим три­пле­том будет ААТ.

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром: 2

4. 

 Какой про­цент нук­лео­ти­дов с ци­то­зи­ном со­дер­жит ДНК, если доля её аде­ни­но­вых нук­лео­ти­дов со­став­ля­ет 10% от об­ще­го числа

1) 40%
2) 80%
3) 45%
4) 90%

По­яс­не­ние. 10% аде­ни­на = 10% ти­ми­на по пра­ви­лу ком­пле­мен­тар­но­сти,

80% на ци­то­зин и гу­а­нин, а так как их рав­ное ко­ли­че­ство, то

40% ци­то­зи­на = 40% гу­а­ни­на.

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром: 1

5. 

 Сколь­ко нук­лео­ти­дов в гене ко­ди­ру­ют по­сле­до­ва­тель­ность 60 ами­но­кис­лот в мо­ле­ку­ле белка

1) 60
2) 120
3) 180
4) 240

По­яс­не­ние.

Каж­дую ами­но­кис­ло­ту ко­ди­ру­ет три нук­лео­ти­да(три­плет), зна­чит 60 ами­но­кис­лот ко­ди­ру­ет 180 нук­лео­ти­дов.

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром: 3

Читайте так же:  Пептовит с l карнитином и магнием

6. 

 Белок со­сто­ит из 100 ами­но­кис­лот. Опре­де­ли­те число нук­лео­ти­дов в мо­ле­ку­ле ДНК, ко­ди­ру­ю­щей дан­ный белок[1]

1) 200
2) 300
3) 400
4) 600

По­яс­не­ние.

Каж­дую ами­но­кис­ло­ту ко­ди­ру­ет три нук­лео­ти­да(три­плет), зна­чит 100 ами­но­кис­лот ко­ди­ру­ет 300 нук­лео­ти­дов.

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром: 2

7. 

 Какое число нук­лео­ти­дов в гене ко­ди­ру­ет пер­вич­ную струк­ту­ру белка, со­сто­я­ще­го из 300 ами­но­кис­лот

1) 150
2) 300
3) 600
4) 900

По­яс­не­ние.

Каж­дую ами­но­кис­ло­ту ко­ди­ру­ет три нук­лео­ти­да(три­плет), зна­чит 300 ами­но­кис­лот ко­ди­ру­ет 900 нук­лео­ти­дов.

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром: 4

8.

В мо­ле­ку­ле ДНК ко­ли­че­ство нук­лео­ти­дов с гу­а­ни­ном со­став­ля­ет 10% от об­ще­го числа. Сколь­ко нук­лео­ти­дов с аде­ни­ном в этой мо­ле­ку­ле?

1) 10%
2) 20%
3) 40%
4) 90%

По­яс­не­ние.

По пра­ви­лу ком­пле­мен­тар­но­сти ко­ли­че­ство гу­а­ни­на равно ко­ли­че­ству ци­то­зи­на, зна­чит = 10%, на тимин и аде­нин оста­ет­ся 80%, их так же рав­ное ко­ли­че­ство,зна­чит по 40%

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром: 3

9. 

 В мо­ле­ку­ле ДНК ко­ли­че­ство нук­лео­ти­дов с ци­то­зи­ном со­став­ля­ет 30% от об­ще­го числа. Какой про­цент нук­лео­ти­дов с аде­ни­ном в этой мо­ле­ку­ле?

1) 20%
2) 40%
3) 60%
4) 70%

По­яс­не­ние.

По пра­ви­лу ком­пле­мен­тар­но­сти ко­ли­че­ство гу­а­ни­на равно ко­ли­че­ству ци­то­зи­на, зна­чит = 30%, на тимин и аде­нин оста­ет­ся 40%, их так же рав­ное ко­ли­че­ство,зна­чит по 20%

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром: 1

10. 

 В мо­ле­ку­ле ДНК ко­ли­че­ство нук­лео­ти­дов с ци­то­зи­ном со­став­ля­ет 15% от об­ще­го числа. Какой про­цент нук­лео­ти­дов с аде­ни­ном в этой мо­ле­ку­ле?

1) 15%
2) 30%
3) 35%
4) 85%

По­яс­не­ние.

По пра­ви­лу ком­пле­мен­тар­но­сти ко­ли­че­ство гу­а­ни­на равно ко­ли­че­ству ци­то­зи­на, зна­чит = 15%, на тимин и аде­нин оста­ет­ся 70%, их так же рав­ное ко­ли­че­ство,зна­чит по 35%

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром: 3

11. 

 Белок со­сто­ит из 180 ами­но­кис­лот­ных остат­ков. Сколь­ко нук­лео­ти­дов в гене, в ко­то­ром за­ко­ди­ро­ва­на по­сле­до­ва­тель­ность ами­но­кис­лот в этом белке

1) 90
2) 180
3) 360
4) 540

По­яс­не­ние.

Каж­дую ами­но­кис­ло­ту ко­ди­ру­ет три нук­лео­ти­да(три­плет), зна­чит 180 ами­но­кис­лот ко­ди­ру­ет 540 нук­лео­ти­дов.

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром: 4

12. 

 Белок со­сто­ит из 240 ами­но­кис­лот­ных остат­ков. Сколь­ко нук­лео­ти­дов в гене, в ко­то­ром за­ко­ди­ро­ва­на пер­вич­ная струк­ту­ра этого белка?

1) 120
2) 360
3) 480
4) 720

По­яс­не­ние.

Каж­дую ами­но­кис­ло­ту ко­ди­ру­ет три нук­лео­ти­да(три­плет), зна­чит 240 ами­но­кис­лот ко­ди­ру­ет 720 нук­лео­ти­дов.

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром: 4

13. 

 Какой три­плет в мо­ле­ку­ле ин­фор­ма­ци­он­ной РНК со­от­вет­ству­ет ко­до­во­му три­пле­ту ААТ в мо­ле­ку­ле ДНК

1) УУА
2) ТТА
3) ГГЦ
4) ЦЦА

По­яс­не­ние. иРНК стро­ит­ся по прин­ци­пу ком­пле­мен­тар­но­сти,с уче­том того, что в РНК вме­сто ти­ми­на на­хо­дит­ся ура­цил.Зна­чит три­пле­ту ДНК ААТ со­от­вет­ству­ет три­плет иРНК УУА

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром: 1

14. 

 Какой три­плет в тРНК ком­пле­мен­та­рен ко­до­ну ГЦУ на иРНК

1) ЦГТ
2) АГЦ
3) ГЦТ
4) ЦГА

По­яс­не­ние.

Ан­ти­ко­дон тРНК ком­пле­мен­та­рен ко­до­ну иРНК, зна­чит ГЦУ на иРНК со­от­вет­ству­ет ЦГА на тРНК.

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром: 4

15. 

 В мо­ле­ку­ле ДНК 100 нук­лео­ти­дов с ти­ми­ном, что со став­ля­ет 10% от об­ще­го ко­ли­че­ства. Сколь­ко нук­лео­ти­дов с гу­а­ни­ном?

1) 200
2) 400
3) 1000
4) 1800

По­яс­не­ние. 100нук­лео­ти­дов – 10%

Х нук­лео­ти­дов – 100%

Х = (100 х 100):10 = 1000 нук­лео­ти­дов всего.

Тимин = аде­ни­ну = 100 нук­лео­ти­дов

На гу­а­нин с ци­то­зи­ном при­хо­дит­ся 800, зна­чит каж­до­го по 400.

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром: 2

16.

 Какое число ами­но­кис­лот в белке, если его ко­ди­ру­ю­щий ген со­сто­ит из 600 нук­лео­ти­дов?

1) 1800
2) 200
3) 300
4) 1200

По­яс­не­ние.

Каж­дую ами­но­кис­ло­ту ко­ди­ру­ет три нук­лео­ти­да(три­плет), зна­чит 600 нук­лео­ти­дов ко­ди­ру­ет 200 ами­но­кис­лот.

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром: 2

17..

 Какой три­плет на ДНК со­от­вет­ству­ет ко­до­ну УГЦ на и-РНК?

1) ТГЦ
2) АГЦ
3) ТЦГ
4) АЦГ

По­яс­не­ние.

Три­пле­ты иРНК ком­пле­мен­тар­ны три­пле­там ДНК, с уче­том того, что в иРНК вме­сто ти­ми­на, ура­цил. УГЦ иРНК со­от­вет­ству­ет АЦГ ДНК.

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром: 4

18. 

 В двух цепях мо­ле­ку­лы ДНК на­счи­ты­ва­ет­ся 3000 нук­лео­ти­дов. В ДНК за­шиф­ро­ва­но ами­но­кис­лот

1) 300
2) 500
3) 750
4) 1500

По­яс­не­ние.

В одной цепи будет 1500 нук­лео­ти­дов. Каж­дую ами­но­кис­ло­ту ко­ди­ру­ет три нук­лео­ти­да(три­плет), зна­чит 1500 нук­лео­ти­дов ко­ди­ру­ет 500 ами­но­кис­лот.

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром: 2

19. 

По­сле­до­ва­тель­ность нук­лео­ти­дов в фраг­мен­те мо­ле­ку­лы ДНК сле­ду­ю­щая: АТТ-ГЦА-ТГЦ. Ка­ко­ва по­сле­до­ва­тель­ность нук­лео­ти­дов иРНК, син­те­зи­ру­е­мой на дан­ном фраг­мен­те ДНК?[2]

1) ТАА-ЦУТ-АЦГ
2) УАА-ЦГУ-АЦГ
3) УЦЦ-ЦАТ-ЦЦГ
4) ТУУ-ЦГУ-АЦТ

По­яс­не­ние. По прин­ци­пу ком­пле­мен­тар­но­сти А ком­пле­мен­та­рен У, а Ц ком­пле­мен­та­рен Г

ДНК: А Т Т – Г Ц А – Т Г Ц

иРНК У А А – Ц Г У – А Ц Г

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром: 2

20. 

 Ча­сто­та на­ру­ше­ния сцеп­ле­ния между ге­на­ми за­ви­сит от

1) струк­ту­ры хро­мо­со­мы
2) рас­сто­я­ния между ними
3) числа групп сцеп­ле­ния
4) до­ми­нант­но­сти или ре­цес­сив­но­сти генов

По­яс­не­ние.

Сцеп­лен­ное на­сле­до­ва­ние — на­сле­до­ва­ние при­зна­ков, гены ко­то­рых ло­ка­ли­зо­ва­ны в одной хро­мо­со­ме. Сила сцеп­ле­ния между ге­на­ми за­ви­сит от рас­сто­я­ния между ними: чем даль­ше гены рас­по­ла­га­ют­ся друг от друга, тем выше ча­сто­та крос­син­го­ве­ра и на­о­бо­рот.

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром: 2

21. 

ы­со­кая ге­те­ро­зи­гот­ность по­пу­ля­ции ведет к

1) уве­ли­че­нию ее чис­лен­но­сти
2) боль­шей ско­ро­сти раз­мно­же­ния
3) со­хра­не­нию оди­на­ко­вых ге­но­ти­пов
4) раз­но­об­ра­зию ге­но­ти­пов осо­бей

По­яс­не­ние. Важ­ной ге­не­ти­че­ской ха­рак­те­ри­сти­кой по­пу­ля­ции яв­ля­ет­ся ге­те­ро­зи­гот­ность — ча­сто­та ге­те­ро­зи­гот­ных осо­бей в по­пу­ля­ции. Она от­ра­жа­ет также ге­не­ти­че­ское раз­но­об­ра­зие.

Ге­те­ро­зи­гот­ность — это при­су­щее вся­ко­му ги­брид­но­му ор­га­низ­му со­сто­я­ние, при ко­то­ром его го­мо­ло­гич­ные хро­мо­со­мы несут раз­ные формы (ал­ле­ли) того или иного гена или раз­ли­ча­ют­ся по вза­и­мо­рас­по­ло­же­нию генов. Ге­те­ро­зи­гот­ность, как пра­ви­ло, — след­ствие по­ло­во­го про­цес­са, но может воз­ник­нуть в ре­зуль­та­те му­та­ции.

При ге­те­ро­зи­гот­но­сти эф­фект вред­ных и ле­таль­ных ре­цес­сив­ных ал­ле­лей по­дав­ля­ет­ся при­сут­стви­ем со­от­вет­ству­ю­ще­го до­ми­нант­но­го ал­ле­ля и про­яв­ля­ет­ся толь­ко при пе­ре­хо­де этого гена в го­мо­зи­гот­ное со­сто­я­ние. По­это­му ге­те­ро­зи­гот­ность ши­ро­ко рас­про­стра­не­на в при­род­ных по­пу­ля­ци­ях.

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром: 4

22.

 Му­та­ции со сход­ным фе­но­ти­пи­че­ским про­яв­ле­ни­ем могут по­явить­ся, ско­рее всего, у овса и

1) под­сол­ну­ха
2) ржи
3) кар­то­фе­ля
4) го­ро­ха

По­яс­не­ние. Закон го­мо­ло­ги­че­ских рядов, от­кры­тый Н. И. Ва­ви­ло­вым (1920) — закон, со­глас­но ко­то­ро­му из­мен­чи­вость близ­ких по про­ис­хож­де­нию родов и видов рас­те­ний осу­ществ­ля­ет­ся общим (па­рал­лель­ным) путем. Ге­не­ти­че­ски близ­кие роды и виды ха­рак­те­ри­зу­ют­ся сход­ны­ми ря­да­ми на­след­ствен­ной из­мен­чи­во­сти с такой пра­виль­но­стью, что зная ряд форм в пре­де­лах од­но­го вида, можно пред­ви­деть на­хож­де­ние па­рал­лель­ных форм у дру­гих род­ствен­ных видов и родов.

Овес от­но­сит­ся к се­мей­ству Зла­ко­вых, под­сол­нух — к слож­но­цвет­ным, рожь — к зла­ко­вым, кар­то­фель — к пас­ле­но­вым, Горох — к бо­бо­вым.

Овес и рожь — зла­ко­вые, зна­чит, ско­рее всего, у них могут по­явить­ся му­та­ции со сход­ным фе­но­ти­пи­че­ским про­яв­ле­ни­ем.

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром: 2

23. 

Сколь­ко типов гамет об­ра­зу­ет зи­го­та СсВв, если гены С (с) и В (в) сцеп­ле­ны и на­сле­ду­ют­ся вме­сте?

1) один
2) два
3) три
4) че­ты­ре

По­яс­не­ние.

Гены ло­ка­ли­зо­ва­ны в одной хро­мо­со­ме и на­сле­ду­ют­ся сов­мест­но. Крос­син­го­вер не идет, по­это­му дан­ная зи­го­та дает толь­ко два типа гамет: CB и св.

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром: 2

24.

 Ис­кус­ствен­ный му­та­ге­нез при­ме­ня­ет­ся в

1) се­лек­ции рас­те­ний
2) вы­ве­де­нии новых пород до­маш­них жи­вот­ных (коров, ло­ша­дей)
3) ле­че­нии че­ло­ве­ка
4) про­фи­лак­ти­ке за­бо­ле­ва­ний че­ло­ве­ка

По­яс­не­ние.

Ис­кус­ствен­ный му­та­ге­нез ис­поль­зу­ют в се­лек­ции рас­те­ний (а так же мик­ро­ор­га­низ­мов) для ин­ду­ци­ро­ва­ния му­тан­тов со спе­ци­фи­че­ски­ми из­ме­не­ни­я­ми от­дель­ных при­зна­ков с целью ис­прав­ле­ния у су­ще­ству­ю­щих сор­тов не­ко­то­рых де­фек­тов.

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром: 1

25. 

 Какую груп­пу крови по си­сте­ме АВО имеет че­ло­век с ге­но­ти­пом I

B

I

?

1) первую
2) вто­рую
3) тре­тью
4) чет­вер­тую

По­яс­не­ние.

Ге­но­тип I

B

I

 со­от­вет­ству­ет III груп­пе крови

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром: 3

26.

 Сколь­ко фе­но­ти­пи­че­ских групп об­ра­зу­ет­ся при скре­щи­ва­нии двух ди­ге­те­ро­зи­гот?

1) че­ты­ре
2) во­семь
3) две­на­дцать
4) шест­на­дцать

По­яс­не­ние.

Ди­ге­то­ро­зи­го­ты при скре­щи­ва­нии об­ра­зу­ют 4 фе­но­ти­пи­че­ские груп­пы

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром: 1

27..

 По­лип­ло­ид­ные формы у рас­те­ний можно по­лу­чить путём

1) кло­ни­ро­ва­ния ди­пло­ид­ных форм
2) ис­кус­ствен­но­го му­та­ге­не­за
3) ин­бри­дин­га
4) внут­ри­ви­до­вой ги­бри­ди­за­ции

По­яс­не­ние.

По­лип­ло­и­ди­за­ция – это уве­ли­че­ние числа хро­мо­сом в ядре. Яв­ля­ет­ся или след­стви­ем не­рас­хож­де­ния хро­мо­сом в ана­фа­зе, или ре­зуль­та­том эн­до­ми­то­за (за­кры­то­го ми­то­за), про­те­ка­ю­ще­го внут­ри ядра. Вме­сто двух ядер об­ра­зу­ет­ся одно, в ко­то­ром число хро­мо­сом ста­но­вит­ся в два раза боль­шим, чем в ис­ход­ном ядре. В экс­пе­ри­мен­таль­ных усло­ви­ях не­рас­хож­де­ние хро­мо­сом можно вы­звать путем воз­дей­ствия на клет­ки ми­тоз­ны­ми ядами. К ми­тоз­ным ядам от­но­сят­ся: кол­хи­цин, вин­бла­стин, аце­наф­тен и др. Ми­тоз­ные яды раз­ру­ша­ют мик­ро­тру­боч­ки ве­ре­те­на де­ле­ния, что де­ла­ет не­воз­мож­ным нор­маль­ное рас­хож­де­ние хро­мо­сом в ми­то­зе или мей­о­зе. По­лип­ло­ид­ные клет­ки можно по­лу­чать, ис­поль­зуя рент­ге­нов­ское об­лу­че­ние, по­вы­шен­ные или по­ни­жен­ные тем­пе­ра­ту­ры, не­ко­то­рые хи­ми­че­ские ве­ще­ства (эфир, хло­ро­форм). В то же время, встре­ча­ет­ся и спон­тан­ная по­лип­ло­и­ди­за­ция, ко­то­рая про­ис­хо­дит без ви­ди­мых при­чин.

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром: 2

28.

Ис­кус­ствен­ный му­та­ге­нез ис­поль­зу­ют для

1) по­лу­че­ния ор­га­низ­мов с но­вы­ми свой­ства­ми
2) со­хра­не­ния по­лез­ных свойств ор­га­низ­ма
3) по­лу­че­ния новых пород мле­ко­пи­та­ю­щих жи­вот­ных
4) вы­ве­де­ния чи­стых линий

По­яс­не­ние.

Му­та­ге­нез — вне­се­ние из­ме­не­ний в нук­лео­тид­ную по­сле­до­ва­тель­ность ДНК (му­та­ций).Ис­кус­ствен­ный му­та­ге­нез ши­ро­ко ис­поль­зу­ют для изу­че­ния бел­ков и улуч­ше­ния их свойств.

Пра­виль­ный ответ ука­зан под но­ме­ром: 1

Видео удалено.
Видео (кликните для воспроизведения).

Источники:

  1. Инструкции о подоходном налоге с физических лиц и дорожные фонды в 1993 году. — М.: СПб: Метроном, 2001. — 55 c.
  2. Кучин, Владимир Волновая диетология / Владимир Кучин. — М.: Издательские решения, 2015. — 173 c.
  3. Тетсутака Айкидо и китайские боевые искусства. Том 2.Айкидо и тренировки с оружием / Тетсутака и др. — М.: Ростов н/Д: Феникс, 2000. — 416 c.
  4. Говорим правильно. Речевая гимнастика. Буквы и звуки. — М.: Современная школа, ЮниверсПресс, 2011. — 168 c.
Сколько триплетов кодируют 85 аминокислот
Оценка 5 проголосовавших: 1

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here