Сколько кодонов содержит участок кодирующей цепи днк со следующей последовательностью нуклеотидов

Добавил пользователь Дмитрий К.
Обновлено: 19.09.2024

Задания 27 проверяют умения применять знания по цитологии при решении задач с использованием таблицы генетического кода, определять хромосомный набор клеток гаметофита и спорофита у растений, число хромосом и молекул ДНК в разных фазах деления клетки. От выпускника требуется решать задачи на заданную тему, обосновывать ход решения и объяснять полученные результаты.

Для решения задач по цитологии необходимо очень хорошо понимать биологический смысл всех процессов, протекающих в клетке (метаболизм, деление), последовательность их этапов и фаз. А также знать особенности строения нуклеиновых кислот, их свойства и функции; свойства генетического кода, уметь пользоваться таблицей генетического кода. Ещё очень важно правильно оформлять решение задачи, отвечать на все вопросы и комментировать полученные результаты.

Задание с тремя элементами ответа

Содержание верного ответа и указания по оцениванию (правильный ответ должен содержать следующие позиции)	Баллы
Элементы ответа: 1) 2) 3)
Ответ включает в себя все названные выше элементы и не содержит биологических ошибок	3
Ответ включает в себя два из названных выше элементов, которые не содержат биологических ошибок	2
Ответ включает в себя один из названных выше элементов, который не содержит биологических ошибок	1
Ответ неправильный	0
Максимальный балл	3

Задание с четырьмя элементами ответа

Для решения задач с использованием таблицы генетического кода необходимо помнить следующие правила и принципы:

Смысловая и транскрибируемая цепи ДНК антипараллельны.
Смысловая цепь начинается с 5´- конца, а транскрибируемая – с 3 ´- конца
Кодоны и антикодоны принято писать с 5 ´- конца на 3 ´- конец.
В таблице генетического кода кодоны записаны с 5 ´- конца на 3 ´- конец.
Транскрипция идёт в направлении 3 ´ → 5´, а трансляция в направлении 5 ´ → 3 ´.
В молекулярной биологии принято писать смысловую цепь ДНК сверху, а транскрибируемую цепь под ней.

Для решения задач по определению числа хромосом, молекул ДНК в разных фазах деления клетки необходимо помнить, что:

Для решения задач по определению хромосомного набора клеток гаметофита и спорофита у растений необходимо помнить, что:

У растений споры и гаметы гаплоидны.
Споры образуются в результате мейоза, а гаметы – в результате митоза.
У водорослей и мхов в жизненном цикле преобладает гаметофит (половое поколение), а у папоротников, хвоща, плаунов, голосеменных и покрытосеменных – спорофит (бесполое поколение). У бурых водорослей преобладает спорофит.
Зигота делится путём митоза и даёт начало всем тканям и органам растения.
У семенных растений мегаспоры (макроспоры) образуются из клеток семязачатка в результате мейоза; клетки зародышевого мешка образуются из макроспоры путём митоза.
У голосеменных эндосперм гаплоидный и образуется до оплодотворения, у покрытосеменных – 3n, образуется в результате слияния спермия (n) и центральной клетки (2n).
Пыльцевое зерно состоит из двух клеток – вегетативной и генеративной; за счёт вегетативной клетки образуется пыльцевая трубка, генеративная делится митозом, в результате образуются два спермия.
У покрытосеменных оба спермия участвуют в оплодотворении, у голосеменных в оплодотворении принимает участие один спермий, а другой погибает.

Рассмотрим примеры решения задач по цитологии.

Пример 1.

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

5´ − АЦАТГЦЦАГГЦТАТТЦЦАГЦ −3´

3´ − ТГТАЦГГТЦЦГАТААГГТЦГ −5´

Ген содержит информативную и неинформативную части для трансляции. Информативная часть гена начинается с триплета, кодирующего аминокислоту Мет. С какого нуклеотида начинается информативная часть гена? Определите последовательность аминокислот во фрагменте полипептидной цепи. Ответ поясните. Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода.

По таблице генетического кода определяем аминокислотный состав белка, начиная с кодона АУГ.

Белок: Мет – Про – Гли – Тир – Сер – Сер.

Пример 2.

Гаплоидный набор хромосом цесарки составляет 38. Сколько хромосом и молекул ДНК содержится в клетках кожи перед делением, в анафазе и телофазе митоза? Ответ поясните.

В задаче рассматривается непрямое деление клетки – митоз. Таким способом делятся соматические клетки, которые имеют диплоидный набор хромосом. Обязательно необходимо указать конкретное число хромосом и молекул ДНК!

Клетки кожи цесарки – это соматические клетки, =>, они имеют диплоидный набор хромосом (2n) – 38 × 2 = 76 (хромосом).
Перед митозом в синтетическом периоде (S) происходит самоудвоение молекул ДНК, =>, клетки имеют набор 2n4c: 76 хромосом и 152 молекулы ДНК.
В анафазе митоза к противоположным полюсам клетки расходятся сестринские хроматиды, которые становятся самостоятельными хромосомами, =>, клетки кожи содержат 2n2c (у каждого полюса клетки): 76 хромосом и 76 молекул ДНК (у каждого полюса клетки) ИЛИ в анафазе в клетке содержатся 152 хромосомы и 152 молекулы ДНК.
В телофазе митоза образуются две дочерние клетки с диплоидным набором хромосом 2n2c: 76 хромосом и 76 молекул ДНК.

Пример 3.

Какой хромосомный набор характерен для клеток пыльцевого зерна и спермиев сосны? Объясните, из каких исходных клеток и в результате какого деления образуются эти клетки.

3086. Установите правильную последовательность процессов биосинтеза белка. Запишите в ответ соответствующую последовательность цифр.

1) узнавание кодоном антикодона
2) объединение иРНК с рибосомой
3) присоединение аминокислоты к пептиду
4) синтез иРНК на матрице ДНК
5) выход иРНК в цитоплазму

Верный ответ: 45213

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 3086.

3094. Молекулы тРНК, несущие соответствующие антикодоны, входят в рибосому в следующем порядке: ГУУ, АГА, АГА, УГУ. Определите последовательность нуклеотидов смысловой и транскрибируемой цепей ДНК, иРНК и аминокислот в молекуле синтезируемого фрагмента белка. Ответ поясните. Для решения задания используйте таблицу генетического кода. При выполнении задания учитывайте, что антикодоны тРНК антипараллельны кодонам иРНК.

1) по принципу комплементарности определяем последовательность иРНК:
5’ -А-А-Ц-У-Ц-У-У-Ц-У-А-Ц-А- 3’
2) нуклеотидную последовательность транскрибируемой и смысловой цепей ДНК также определяем по принципу комплементарности:
5’ -А-А-Ц-Т-Ц-Т-Т-Ц-Т-А-Ц-А- 3’
3’ -Т-Т-Г-А-Г-А-А-Г-А-Т-Г-Т- 5’
3) по таблице генетического кода и кодонам иРНК находим последовательность аминокислот в пептиде:
Асн-Сер-Сер-Тре

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 3094.

3122. Участок одной из двух цепей молекулы ДНК содержит 300 нуклеотидов с аденином (А), 100 нуклеотидов с тимином (Т), 150 нуклеотидов с гуанином (Г) и 200 нуклеотидов с цитозином (Ц). Какое количество нуклеотидов с А, Т, Г и Ц содержится в двуцепочечной молекуле ДНК? Сколько аминокислот должен содержать белок, кодируемый этим участком молекулы ДНК? Ответ поясните.

1) Количество нуклеотидов с аденином в одной цепи ДНК составляет 300 нуклеотидов, в другой - 100 нуклеотидов; в сумме в двух цепях 400 нуклеотидов с аденином и столько же с тимином (по принципу комплементарности)
2) Количество нуклеотидов с гуанином в одной цепи ДНК составляет 150 нуклеотидов, в другой - 200 нуклеотидов; в сумме в двух цепях 350 нуклеотидов с гуанином и столько же с цитозином (по принципу комплементарности)
3) Всего в двух цепях молекулы ДНК 1500 нуклеотидов. Белок кодирует только транскрибируемая цепь ДНК (одна из двух цепей) : 1500/2 = 750 нуклеотидов.
3 нуклеотида кодируют 1 аминокислоту, поэтому в результате транскрипции с данного участка ДНК и последующей трансляции будет синтезирован белок из 250 аминокислот (750 / 3 = 250)

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 3122.

3154. В молекуле ДНК количество нуклеотидов с гуанином составляет 15% от общего числа. Сколько нуклеотидов с аденином в этой молекуле (в %)? В ответ запишите только соответствующее число.

Верный ответ: 35

P.S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке ;)
При обращении указывайте id этого вопроса - 3154.

3182. Сколько нуклеотидов кодируют последовательность, состоящую из 219 аминокислот? В ответ запишите только число.

Верный ответ: 657

Одну аминокислоту кодирует один триплет (набор из трех нуклеотидов). Значит, если полипептид состоит из 219 аминокислотных остатков, то 219 * 3 = 657 нуклеотидов.

Задания Д27 C6 № 11276

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.

2) Одну аминокислоту кодирует триплет нуклеотидов, значит, 30 аминокислот кодирует 30 триплетов.

3) Триплет состоит из 3 нуклеотидов, значит, количество нуклеотидов в гене, кодирующем белок из 30 аминокислот, равно 30х3=90.

ген - фрагмент двуцепочечной молекулы днк, значит в гене будем 30х3х2=180 нуклеотидов

Традиционно, под геном в молекулярной биологии понимают участок ДНК кодирующий либо белок, либо молекулу РНК .

Кодирующей будет одна цепь ДНК.

Задания Д27 C6 № 11376

В процессе трансляции участвовало 40 молекул тРНК. Определите число аминокислот, входящих в состав синтезируемого белка, а также число триплетов и нуклеотидов в гене, который кодирует этот белок.

1) одна тРНК транспортирует одну аминокислоту, следовательно, 40 тРНК соответствуют 40 аминокислотам, и белок состоит из 40 аминокислот;

2) одну аминокислоту кодирует триплет нуклеотидов, значит, 40 аминокислот, кодируют 40 триплетов;

3) количество нуклеотидов в гене, кодирующем белок из 40 аминокислот, 40 · 3 = 120.

Из 30 тРНК для синтеза целого полипептида должна быть одна тРНК со стоп-кодоном, которая не несет на себе аминокислоту. Поэтому, если для синтеза нужно 30 тРНК, то аминокислот в полипептиде - 30-стоп-кодон=29.

Стоп-кодон находится на иРНК. тРНК с такими свойствами нет.

Задание 3 № 35558

В некоторой молекуле ДНК на долю нуклеотидов с аденином приходится 18%. Определите процентное содержание нуклеотидов с цитозином, входящих в состав молекулы. В ответе запишите только соответствующее число.

Согласно Правилу Чаргаффа количество нуклеотидов в двухцепочечной ДНК вычисляется по формуле: (А + Т) + (Г + Ц) = 100%, при этом, по принципу комплиментарности А = Т; Г = Ц.

Если известно, что А = 18%, значит, Ц = (100% − (18% + 18%)) / 2 = 32%.

Задания Д27 C6 № 11279

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

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

2-ая цепь: АЦТ – ТАЦ –ТЦА –ЦЦГ — ТТА

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

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

А если я первый пункт не напишу, баллы снимут? Ведь, по сути, ДНК это тРНК, в которой вместо У - Т.

Антон, Вы правы. Но по критериям нужно написать, скорее всего поставят 2 балла

Задание 3 № 21740

Фрагмент молекулы ДНК содержит 60 нуклеотидов. Из них 12 нуклеотидов приходится на тимин. Сколько гуаниновых нуклеотидов содержится в этом фрагменте? В ответе запишите только число.

Количества разных видов нуклеотидов (аденина, тимина, гуанина и цитозина) в составе молекулы ДНК подчиняется правилу Чаргаффа: количество аденина равно количеству тимина, а гуанина — цитозину: А=Т, Г=Ц.

Количество всех нуклеотидов ДНК по условию задачи составляет 60 штук. Согласно правила Чаргаффа, количество аденина равно количеству тимина (12 нуклеотидов) (А=Т=12), а суммарное количество аденина и тимина равно 24 (А+Т=12+12=24). На гуанин и цитозин остается 36 нуклеотидов (Г+Ц=100-(А+Т)=60-24=36). А так как гуанин и цитозин содержатся в молекуле ДНК в равных количествах, то количество и гуанина, и цитозина составит по 18 нуклеотидов (Г=Ц=36:2=18).

Задача 119.
Участок молекулы ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов:
Г-Т-Г-Т-А-Т-Г-Г-А-А-Г-Т
Определите последовательность нуклеотидов на и-РНК, антикодоны соответствующих т-РНК и последовательность аминокислот в фрагменте молекулы белка, используя таблицу генетического кода.
Решение:
По принципу комплементарности (Г = Ц, А = У) с генетического кода ДНК выстраиваются нуклеотиды иРНК (транскрибция). К кодонам иРНК подбираются комплементарные антикодоны-триплеты нуклеотидов тРНК, и соединяются водородными связями (кодон = антикодон) тоже по принципу комплементарности. Каждый триплет тРНК приносит определенную аминокислоту, согласно генетическому коду. Цепь аминокислот и есть синтезируемый белок.
Следовательно, при решении данной задачи необходимо записать:

ДНК: Г-Т-Г-Т-А-Т-Г-Г-А-А-Г-Т
иРНК: Ц-А-Ц-А-У-А-Ц-Ц-У-У-Ц-А
тРНК: ГУГ, УАУ, ГГА, АГУ

гистидин - изолейцин - пролин - серин.

Задача 120.
Участок молекулы ДНК:
АЦЦ-АТА-ГТЦ-ЦАА-ГГА
Определите последовательность аминокислот в полипептиде.
Решение:
По принципу комплементарности (Г = Ц, А = У) с генетического кода ДНК выстраиваются нуклеотиды иРНК (транскрибция), получим:

ДНК: АЦЦ-АТА-ГТЦ-ЦАА-ГГА
иРНК: УГГ-УАУ-ЦАГ-ГУУ-ЦЦУ

триптофан - тирозин - глицин - валин - пролин.

Задача 121.
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.
Решение:
Пользуясь принципом комплементарности, по тРНК можно восстановить иРНК (антикодону УАЦ комплементарен кодон АУГ, антикодону УУУ комплементарен кодон ААА, антикодону
ГЦЦ кодон ЦГГ, антикодону ЦАА кодон ГУУ). Таким образом, получаем иРНК: АУГ-ААА-ЦГГ-ГУУ. Используя принцип комплементарности, по иРНК можно восстановить
последовательность нуклеотидов одной цепи ДНК: ТАЦ-ТТТ-ГЦЦ-ЦАА (надо помнить, что в ДНК отсутствует урацил, вместо него становится тимин).
Следовательно, необходимо записать:

тРНК: УАЦ, УУУ, ГЦЦ, ЦАА
иРНК: АУГ- ААА -ЦГГ- ГУУ
ДНК: ТАЦ -ТТТ -ГЦЦ -ЦАА

метионин - изолейцин - аргинин - валин.

Задача 122.
В молекуле ДНК обнаружено 880 гyаниловых нуклеотидов, которые составляют 22% от общего количества нуклеотидов этой ДНК. Определите: а) сколько содержится других нуклеотидов (по отдельности) в этой молекуле ДНК; б) какова длина ДНК.
Решение:
Длина нуклеотида = 0,34 нм.
Согласно принципу комплементарности гуанил всегда стоит в паре с цитозином, значит их количество одинаково, т.е. Г = Ц = 22%, а вместе они составляют 44%.
Тогда на долю остальных нуклеотидов приходится 100% - 44% = 56%. Поскольку аденин всегда находится в паре с тимином, то А = Т = 56%, а на каждого из них приходится 56 : 2 = 28%.
Зная процентное содержание гуаниловых нуклеотидов рассчитаем общее число нуклеотидов, получим:

Nобщ. = (80 * 100)/22 = 4000.

а) Рассчитаем количество нуклеотидов по отдельности
Г = Ц по 880 каждого;
А = Т = 28%
Отсюда
А = Т = (28 * 4000)/100 = 1120, по 1120 каждого.

б) Рассчёт длины молекулы ДНК
Поскольку молекула ДНК двухцепочечная, то чтобы узнать, сколько нуклеотидов в одной цепи, надо 4000 : 2 = 2000 пар нуклеотидов. Зная длину нуклеотида в
цепи, можно вычислить длину ДНК : 2000 х 0,34 нм = 680 нм.

Задача 123.
Вирус коровьей оспы содержит двухцепочную ДНК. После внедрения в клетку-хозяина при участии собственной транскриптазы происходит синтез как вирусной РНК, так и репликация вирусной ДНК. Составьте схему репликации ДНК, транскрипции и трансляции белков капсулы следующих участков вирусной ДНК:
ГГТ ТЦА АЦЦ ТАЦ ГТА ЦЦА ЦАЦ.
Решение:
1. Репликация ДНК
Правая цепь молекулы ДНК комплементарна левой (А - Т, Г - Ц). Используя правило комплементарности, в соответствии с кодом известной цепи вирусной ДНК
записываем нуклеотиды второй цепи, получим: ЦЦА АГТ ТГГ АТГ ЦАТ ГГТ ГТГ.
Следовательно, необходимо записать:

ДНК: 5' ГГТ ТЦА АЦЦ ТАЦ ГТА ЦЦА ЦАЦ 3'
ДНК: 3' ЦЦА АГТ ТГГ АТГ ЦАТ ГГТ ГТГ 5'

2. Транскрипция иРНК
При участии собственной транскриптазы происходит синтез вирусной иРНК по принципу комплементарности (Г = Ц, А = У) с генетического кода вирусно ДНК выстраиваются нуклеотиды иРНК (транскрипция):

ДНК: ГГТТЦААЦЦ ТАЦ ГТАЦЦА ЦАЦ
иРНК: ЦЦА АГУ УГГ АУГ ЦАУ ГГУ ГУГ

пролин - серин - триптофан - метионин - гистидин - глицин - валин.

Задача 124.
В биосинтезе фрагмента молекулы белка последовательно участвовали тРНК с антикодонами ЦЦА, УЦУ, ГЦА, ААУ. Определите состав фрагментов молекул ДНК, иРНК, синтезируемого белка. Ответ поясните. Для решения задания используйте таблицу генетического кода.
Решение:
Пользуясь принципом комплементарности, по тРНК можно восстановить иРНК (антикодону ЦЦА комплементарен кодон ГГУ, антикодону УЦУ комплементарен кодон АГА, антикодону
ГЦА комплементарен кодон ЦГУ, антикодону ААУ комплементарен кодон УУА. Используя принцип комплементарности, по иРНК можно восстановить последовательность нуклеотидов одной цепи ДНК: ЦТА-АГЦ-ЦГТ-АГТ (надо быть внимательными и помнить, что в ДНК отсутствует урацил, вместо него становится тимин).
Следовательно, необходимо записать:

тРНК: ЦЦА, УЦУ, ГЦА, ААУ
иРНК: ГГУ АГА ЦГУ УУА
ДНК: ЦЦА ТЦТ ГЦА ААТ

глицин - аргинин - аргинин - лейцин.

Задача 125.
Ген содержит 1200 нуклеотидов. В одной из цепей содержится 130 нуклеотидов А, 150 нуклеотидов Т, 210 нуклеотидов Г и 110 нуклеотидов Ц. Сколько нуклеотидов каждого вида будет в фрагменте ДНК, кодирующей белок? Сколько аминокислот будет закодировано данным фрагментом ДНК?
Решение:
Согласно принципу комплементарности во второй цепи ДНК содержится нуклеотидов: А - 150, Т - 130, Г - 110, Ц – 210. В двух цепях ДНК содержится нуклеотидов:
А = 130 + 150 = 280, значит Т = А = 280; Ц = 210 + 110 = 320, значит Г = Ц = 320. Общее число нуклеотидов будет 1200 (А + Т + Ц + Г = 280 + 280 + 320 + 320 = 1200).
Информацию о структуре белка несет одна из двух цепей, число нуклеотидов в одной цепи ДНК равно 600 (1200/2 = 600), поскольку одну аминокислоту кодирует 3 нуклеотида, поэтому в белке должно содержаться 600 : 3 = 200 аминокислот.

Ответ: 200 аминокислот.

Задача 126.
В одной молекуле ДНК нуклеотиды с аденином (А) составляют 31% от общего числа нуклеотидов. Определите количество (в %) нуклеотидов с тимином (Т), гуанином (Г), цитозином (Ц) в молекуле ДНК и объясните полученные результаты.
Решение:
Согласно принципу комплементарности аденин всегда стоит в паре с тимином, значит их количество одинаково, т.е. А = Т = 31%, а вместе они составляют 61%.
Тогда на долю остальных нуклеотидов приходится 100% - 62% = 38%. Поскольку гуанин всегда находится в паре с цитозином, то Г = Ц = 38%, а на каждого из них приходится 38 : 2 = 19%.

Ответ: Т = А = 31%; Г = Ц = 19%.

Задача 127.
Полипептидная цепь состоит из остатков аминокислот: валин-лейцин-гистидин-серин-изолейцин. Какова последовательность нуклеотидов на участке днк, кодирующем синтез этого полипептида? Какова длина данного участка днк?
Решение:
Длина нуклеотида = 0,34 нм.
Воспользуемся генетическим кодом для построения иРНК. Можно брать из него любой триплет, соответствующий аминокислоте. Например, иРНК может быть
такой: ГУУ-ЦУУ-ЦАЦ-АГЦ-АУУ. По принципу комплементарности ей будет соответствовать ДНК: ЦАА-ГАА-ГТГ-ТЦГ-ТАА.
Так как общее число нуклеотидов участка ДНК равно 15, то, зная длину одного нуклеотида определим длину участка ДНК, получим:
L(ДНК) = 15 * 0,34 = 5,1 нм.

Ответ: ДНК: ЦАА-ГАА-ГТГ-ТЦГ-ТАА; L(ДНК) = 5б1 нм.

Читайте также: