Генетический код — это система записи генетической информации о порядке расположения аминокислот в белках в виде последовательности нуклеотидов в ДНК или РНК.
Каждая аминокислота белка закодирована в ДНК триплетом — тремя расположенными подряд нуклеотидами. Каждому триплету нуклеотидов соответствует одна аминокислота в молекуле белка.
Так как ДНК состоит из четырёх видов нуклеотидов, то число возможных сочетаний из (4) по (3) равно
43=64
. Но в состав белков входит всего (20) аминокислот. Установлено, что многие аминокислоты кодируются не одним, а несколькими триплетами (до (6)), т. е. генетический код является вырожденным. Благодаря такому свойству генетического кода хранение и передача наследственной информации оказываются более надёжными.
Пример:
аминокислоту пролин кодируют (4) триплета — ГГА, ГГГ, ГГТ и ГГЦ, которые отличаются только одним нуклеотидом. Если произойдёт ошибка в третьем нуклеотиде, то структура белка не изменится — всё равно это будет кодовый триплет аминокислоты пролин.
Учёные определили, какими триплетами ДНК закодирована каждая из (20) аминокислот, образующих молекулы белков, и составили карту генетического кода.
Рис. (1). Карта генетического кода
Чтобы определить название закодированной триплетом аминокислоты, находим нуклеотиды в таблице: первый нуклеотид — слева, второй — вверху и третий — справа. Проводим от всех нуклеотидов линии, и в месте их пересечения читаем название кислоты. В таблице показан пример определения аминокислоты: триплет ГТГ кодирует аминокислоту гистидин.
Каждая молекула ДНК содержит большое количество генов, поэтому в ней есть триплеты, которые отделяют один ген от другого — стоп-кодоны, или своеобразные «знаки препинания» (АТТ, АТЦ, АЦЦ).
Свойства генетического кода
1. Код триплетен. Каждую аминокислоту кодируют три нуклеотида, расположенные подряд.
2. Код универсален. Все живые организмы (от бактерии до человека) используют единый генетический код.
3. Код вырожден. Одна аминокислота может кодироваться не одним, а несколькими триплетами.
4. Код однозначен. Каждый триплет соответствует только одной аминокислоте.
5. Код не перекрывается. Каждый нуклеотид входит в состав только одного кодового триплета.
Порядок расположения нуклеотидов в цепях ДНК определяет её неповторимость, а также специфичность белков, которые ею кодируются. Для каждого вида и для каждой отдельной особи вида строение ДНК и белков индивидуально.
Источники:
Рис. 1. Карта генетического кода © ЯКласс.
Скачать материал
Скачать материал
аудиоформат
- Сейчас обучается 56 человек из 35 регионов
- Сейчас обучается 45 человек из 24 регионов
- Сейчас обучается 27 человек из 20 регионов
Описание презентации по отдельным слайдам:
-
1 слайд
Решение задач с использованием таблицы генетического кода
-
2 слайд
Повторение:
Какие процессы описаны в данной схеме? Как они взаимосвязаны? -
3 слайд
В одной цепи молекулы ДНК следующая последовательность нуклеотидов: ТТАААЦЦАТТТГ.
Используя принцип комплементарности, постройте вторую цепь и и-РНК, комплементарную ей.
-Т — Т – А — А- А – Ц — Ц- А- Т- Т – Т – Г —
I I I I I I I I I I I I
-А – А — Т — Т — Т- Г – Г – Т – А — А – А – Ц-
(ДНК)-У – У – А –А – А –Ц – Ц – А — У – У –У – Г-
(и- РНК) -
4 слайд
Таблица генетического кода (и-РНК)
-
5 слайд
Основные типы задач, решение которых предполагает использование таблицы генетического кода
Построение молекулы и-РНК, антикодонов т-РНК и последовательности аминокислот в белкеОпределение структуры т-РНК и переносимой ею аминокислоты
Определение аминокислотной последовательности в белке до и после изменений в ДНК
Краткая теория
Задача 1
Задача 2
Задача 3
Задача 4
Задача 5
Задача 6
Задача 8
Задача 7
Завершить работу
Краткая теория
Информационные источники
самостоятельно:
самостоятельно: -
6 слайд
нуклеотиды и-РНК комплементарны нуклеотидам ДНК;
вместо тимина ДНК во всех видах РНК записывается урацил;
нуклеотиды и-РНК пишутся подряд, без запятых, т. к. имеется в виду одна молекула;
кодон и-РНК комплементарен антикодону т-РНК
антикодоны т-РНК пишутся через запятую, т. к. каждый антикодон принадлежит отдельной молекуле т-РНК;
Основной теоретический материал
Построение молекулы и-РНК, антикодонов т-РНК и последовательности аминокислот в белке -
7 слайд
аминокислоты находим по таблице генетического кода;
аминокислоты в белке пишутся через дефис, т. к. имеется в виду, что они уже соединились и образовали первичную структуру белка;
3 нуклеотида =1 триплет (кодон) = 1 аминокислота = 1 т-РНКОсновной теоретический материал
Построение молекулы и-РНК, антикодонов т-РНК и последовательности аминокислот в белке -
8 слайд
аминокислоты находим по таблице генетического кода;
аминокислоты в белке пишутся через дефис, т. к. имеется в виду, что они уже соединились и образовали первичную структуру белка;
3 нуклеотида =1 триплет (кодон) = 1 аминокислота = 1 т-РНКОсновной теоретический материал
Построение молекулы и-РНК, антикодонов т-РНК и последовательности аминокислот в белке -
9 слайд
Задача 1.
Фрагмент цепи ДНК имеет последовательность
А-Ц-Г-Т-Т-Г-Ц-Ц-Ц-А-А-Т.
Определите последовательность нуклеотидов и-РНК, антикодоны т-РНК и последовательность аминокислот в синтезируемом белке. -
10 слайд
и-РНК строим комплементарно ДНК;
антикодоны т-РНК комплементарны кодонам и-РНК;
аминокислоты находим по кодонам и-РНК, используя таблицу генетического кода.
Основные этапы решения задачи. План рассуждений. -
11 слайд
фрагмент цепи ДНК:
А-Ц-Г-Т-Т-Г-Ц-Ц-Ц-А-А-Т
кодоны и-РНК:
У-Г-Ц-А-А-Ц-Г-Г-Г-У-У-А
антикодоны т-РНК
А-Ц-Г,У-У-Г,Ц-Ц-Ц,А-А-У
Основные этапы решения задачи. Оформление. -
12 слайд
фрагмент цепи ДНК:
АЦГ-ТТГ-ЦЦЦ-ААТ
кодоны и-РНК:
УГЦ-ААЦ-ГГГ-УУА
антикодоны т-РНК
АЦГ,УУГ,ЦЦЦ, ААУ
Основные этапы решения задачи. Краткое оформление. -
13 слайд
кодоны и-РНК: УГЦ-ААЦ-ГГГ-УУА
-
14 слайд
Таблица генетического кода (и-РНК)
-
15 слайд
последовательность аминокислот в белке:
цис-асн-гли-лей
(кодоны и-РНК:
УГЦ-ААЦ-ГГГ-УУА)Основные этапы решения задачи. Определение аминокислот по таблице генетического кода.
-
16 слайд
Задача 2.
Последовательность аминокислот во фрагменте молекулы белка фен-глу-мет.
Определите, пользуясь таблицей генетического кода, возможные триплеты ДНК, которые кодируют этот фрагмент белка -
17 слайд
Триплеты и-РНК: Фен-Глу-Мет
Фен – УУУ или УУЦ
Глу – ГАА или ГАГ
Мет — АУГ
Находим триплеты ДНК:
Фен – ААА или ААГ
Глу – ЦТТ или ЦТЦ
Мет — ТАЦ
Основные этапы решения задачи. Решение задачи. Оформление. -
18 слайд
Триплеты и-РНК: Фен-Глу-Мет
Фен – УУУ или УУЦ
Глу – ГАА или ГАГ
Мет — АУГ
Находим триплеты ДНК:
Фен – ААА или ААГ
Глу – ЦТТ или ЦТЦ
Мет — ТАЦ
Основные этапы решения задачи. Решение задачи. Оформление. -
19 слайд
Задача 3.
В биосинтезе белка участвовали т-РНК с антикодонами
УУА, ГГЦ, ЦГЦ, АУА, ЦГУ.
Определите структуру двухцепочечного участка молекулы ДНК, несущего информацию о синтезируемом полипептиде, и последовательность аминокислот в нем. -
20 слайд
Ответы на задачу № 3
-
21 слайд
Задача 4.
Матрицей для синтеза белка послужил фрагмент и-РНК, имеющий последовательность
АУГ-ГЦУ-ААА-ЦЦГ.
Определите антикодоны т-РНК, участвовавшие в трансляции, первичную структуру синтезированного белка и последовательность нуклеотидов в гене, кодирующем данный белок. -
22 слайд
Ответы на задачу № 4
-
23 слайд
т-РНК синтезируются прямо на матрице ДНК по принципу комплементарности и без участия и-РНК (обычно это указывается в условии задачи);
чтобы узнать, какую аминокислоту переносит т-РНК, необходимо построить кодон и-РНК;
по кодону и-РНК с помощью таблицы генетического кода определяем аминокислоту;
указанный в условии триплет т-РНК является антикодоном.Определение структуры т-РНК и переносимой ею аминокислоты
-
24 слайд
т-РНК синтезируются прямо на матрице ДНК по принципу комплементарности и без участия и-РНК (обычно это указывается в условии задачи);
чтобы узнать, какую аминокислоту переносит т-РНК, необходимо построить кодон и-РНК;
по кодону и-РНК с помощью таблицы генетического кода определяем аминокислоту;
указанный в условии триплет т-РНК является антикодоном.Определение структуры т-РНК и переносимой ею аминокислоты
-
25 слайд
Задача 5.
Известно, что все виды РНК синтезируются на ДНК — матрице. Фрагмент молекулы ДНК, на которой синтезировался участок центральной петли т-РНК, имеет следующую последовательность нуклеотидов:
ЦГЦ-ГАЦ-ГТГ-ГТЦ-ГАА.
Установите нуклеотидную последовательность участка т-РНК, который синтезируется на данном фрагменте, и аминокислоту, которую будет переносить эта т-РНК в процессе биосинтеза белка, если третий триплет соответствует антикодону т-РНК.
Ответ поясните. -
26 слайд
1) Находим последовательность нуклеотидов участка центральной петли т-РНК:
участок ДНК: ЦГЦ-ГАЦ-ГТГ-ГТЦ-ГАА
т-РНК: ГЦГ-ЦУГ-ЦАЦ-ЦАГ-ЦУУ
2) Подчеркнутый триплет по условию задачи соответствует антикодону. Антикодон
т-РНК: ЦАЦ. Ему соответствует кодон
и-РНК: ГУГ.
3) По таблице генетического кода находим аминокислоту: вал.
Основные этапы решения задачи. План рассуждений. Оформление. -
27 слайд
1) Находим последовательность нуклеотидов участка центральной петли т-РНК:
участок ДНК: ЦГЦ-ГАЦ-ГТГ-ГТЦ-ГАА
т-РНК: ГЦГ-ЦУГ-ЦАЦ-ЦАГ-ЦУУ
2) Подчеркнутый триплет по условию задачи соответствует антикодону. Антикодон
т-РНК: ЦАЦ. Ему соответствует кодон
и-РНК: ГУГ.
3) По таблице генетического кода находим аминокислоту: вал.
Основные этапы решения задачи. План рассуждений. Оформление. -
28 слайд
Задача 6.
Известно, что все виды РНК синтезируются на ДНК — матрице. Фрагмент молекулы ДНК, на которой синтезировался участок центральной петли т-РНК, имеет следующую последовательность нуклеотидов:
АТАГЦТГАА- ЦГГ-АЦТ.
Установите нуклеотидную последовательность участка т-РНК, который синтезируется на данном фрагменте, и аминокислоту, которую будет переносить эта т-РНК в процессе биосинтеза белка, если третий триплет соответствует антикодону т-РНК.
Ответ поясните. -
29 слайд
Ответ:
1) нуклеотидная последовательность участка тРНК:
УАУ-ЦГА-ЦУУ-ГЦЦ-УГА;
2) нуклеотидная последовательность антикодона ЦУУ (третий триплет) соответствует кодону на и-РНК: ГАА;
3) по таблице генетического кода этому кодону соответствует аминокислота глу, которую будет переносить данная т-РНК
Условие: Известно, что все виды РНК синтезируются на ДНК — матрице. Фрагмент молекулы ДНК, на которой синтезировался участок центральной петли т-РНК, имеет следующую последовательность нуклеотидов: АТАГЦТГАА- ЦГГ-АЦТ -
30 слайд
Ответ:
1) нуклеотидная последовательность участка тРНК:
УАУ-ЦГА-ЦУУ-ГЦЦ-УГА;
2) нуклеотидная последовательность антикодона ЦУУ (третий триплет) соответствует кодону на и-РНК: ГАА;
3) по таблице генетического кода этому кодону соответствует аминокислота глу, которую будет переносить данная т-РНК
Условие: Известно, что все виды РНК синтезируются на ДНК — матрице. Фрагмент молекулы ДНК, на которой синтезировался участок центральной петли т-РНК, имеет следующую последовательность нуклеотидов: АТАГЦТГАА- ЦГГ-АЦТ -
31 слайд
Оцените себя:
0 ошибок – 3 балла
1 ошибка – 2 балла
2 ошибки – 1 балл -
32 слайд
Задача 7.
С какой последовательности аминокислот начинается белок, если он закодирован такой последовательностью нуклеотидов: ГАЦ-ЦГА-ТГТ-АТГ-АГА.
Каким станет начало цепочки, если под влиянием облучения четвертый нуклеотид окажется выбитым из молекулы ДНК?
Как это отразится на свойствах синтезируемого белка? -
33 слайд
1) Исходная ДНК:
ГАЦ-ЦГА-ТГТ-АТГ-АГА
и-РНК:
ЦУГ-ГЦУ-АЦА-УАЦ-УЦУ
последовательность аминокислот:
лей-ала-тре-тир-сер
Основные этапы решения задачи. План рассуждений. Оформление. -
34 слайд
2) Оставшаяся последовательность будет на один нуклеотид короче, поэтому последний триплет будет неполным. Значит, и последовательность аминокислот будет короче на одну аминокислоту.
Измененная (мутантная) ДНК:
ГАЦ-ГАТ-ГТА-ТГА-ГА
и- РНК: ЦУГ-ЦУА-ЦАУ-АЦУ-ЦУ
последовательность аминокислот:
лей-лей-гис-тре-…
Основные этапы решения задачи. План рассуждений. Оформление. -
35 слайд
3)Первичная структура белка изменилась (изменилось число аминокислот и их последовательность), что отразится на пространственной структуре молекулы, а значит, и на ее свойствах и функциях.
Основные этапы решения задачи. План рассуждений. Оформление. -
36 слайд
Задача 8.
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 и-РНК, если в норме и-РНК имеет последовательность:
ГУЦ-АЦАГЦГ-АУЦ-ААУ.
Ответ поясните. Для решения задания используйте таблицу генетического кода. -
37 слайд
1) и-РНК: ГУЦ−АЦА-ГЦГ- АУЦ-ААУ;
нормальный белок: ……………………………………..;
2) После мутации фрагмент молекулы белка будет иметь состав: ………………………………..;
3) Глутамин кодируется двумя кодонами …… и ……., следовательно, мутированная и-РНК будет …………………..….. или …………………….……..
Скорее всего произошла …………………………………
………………………., т.е. ….поменялись с …. — триплет …….. превратился в ……. и тогда мутированная и-РНК будет:………………………
Основные этапы решения задачи. План рассуждений. -
38 слайд
1) и-РНК: ГУЦ−АЦА-ГЦГ- АУЦ-ААУ;
нормальный белок: вал-тре-ала-иле-асн;
2) После мутации фрагмент молекулы белка будет иметь состав: вал-глн-ала-иле-асн;
3) Глутамин кодируется двумя кодонами ЦАА и ЦАГ, следовательно, мутированная и-РНК будет ГУЦ−ЦАА−ГЦГ−АУЦ−ААУ или . ГУЦ−ЦАГ−ГЦГ−АУЦ−ААУ
Скорее всего произошла инверсия — поворот нуклеотидов на 180°, т.е. А поменялись с Ц — триплет АЦА превратился в ЦАА и тогда мутированная и-РНК будет: ГУЦ−ЦАА−ГЦГ−АУЦ−ААУ -
39 слайд
1) и-РНК: ГУЦ−АЦА-ГЦГ- АУЦ-ААУ;
нормальный белок: вал-тре-ала-иле-асн;
2) После мутации фрагмент молекулы белка будет иметь состав: вал-глн-ала-иле-асн;
3) Глутамин кодируется двумя кодонами ЦАА и ЦАГ, следовательно, мутированная и-РНК будет ГУЦ−ЦАА−ГЦГ−АУЦ−ААУ или . ГУЦ−ЦАГ−ГЦГ−АУЦ−ААУ
Скорее всего произошла инверсия — поворот нуклеотидов на 180°, т.е. А поменялись с Ц — триплет АЦА превратился в ЦАА и тогда мутированная и-РНК будет: ГУЦ−ЦАА−ГЦГ−АУЦ−ААУ -
40 слайд
Оцените себя:
0 ошибок – 3 балла
1 ошибка – 2 балла
2 ошибки – 1 балл -
41 слайд
Таблица генетического кода (и-РНК)
-
42 слайд
Список использованных источников
https://ru.wikipedia.org/wiki – Таблица генетического кода;
http://bio.reshuege.ru – Задачи по цитологии С5;
http://ege-study.ru/materialy-ege/podborka-zadanij-po-citologii — Д. А. Соловков, ЕГЭ по биологии, задача С5. Подборка заданий по цитологии;
http://keramikos.ru/table.php?ap=table1000304 – Задание С5. Решение задач по цитологии на применение знаний в новой;
http://www.myshared.ru/slide/357298 — Решение задач части С5.
Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:
6 267 091 материал в базе
- Выберите категорию:
- Выберите учебник и тему
- Выберите класс:
-
Тип материала:
-
Все материалы
-
Статьи
-
Научные работы
-
Видеоуроки
-
Презентации
-
Конспекты
-
Тесты
-
Рабочие программы
-
Другие методич. материалы
-
Найти материалы
Другие материалы
- 23.11.2016
- 1211
- 0
- 23.11.2016
- 11841
- 125
- 23.11.2016
- 9973
- 9
- 23.11.2016
- 713
- 0
- 23.11.2016
- 1559
- 1
- 23.11.2016
- 3156
- 33
- 23.11.2016
- 1024
- 6
Вам будут интересны эти курсы:
-
Курс повышения квалификации «Организация и руководство учебно-исследовательскими проектами учащихся по предмету «Биология» в рамках реализации ФГОС»
-
Курс повышения квалификации «ФГОС общего образования: формирование универсальных учебных действий на уроке биологии»
-
Курс повышения квалификации «Медико-биологические основы безопасности жизнедеятельности»
-
Курс повышения квалификации «Методические аспекты реализации элективного курса «Антропология и этнопсихология» в условиях реализации ФГОС»
-
Курс повышения квалификации «Государственная итоговая аттестация как средство проверки и оценки компетенций учащихся по биологии»
-
Курс повышения квалификации «Нанотехнологии и наноматериалы в биологии. Нанобиотехнологическая продукция»
-
Курс повышения квалификации «Основы биоэтических знаний и их место в структуре компетенций ФГОС»
-
Курс повышения квалификации «Гендерные особенности воспитания мальчиков и девочек в рамках образовательных организаций и семейного воспитания»
-
Курс профессиональной переподготовки «Биология и химия: теория и методика преподавания в образовательной организации»
-
Курс профессиональной переподготовки «Организация производственно-технологической деятельности в области декоративного садоводства»
-
Курс повышения квалификации «Инновационные технологии обучения биологии как основа реализации ФГОС»
Лысенко Ольга Александровна
учитель биологии и химии
муниципальногообщеобразовательного учреждения
«Александровская школа Марьинского района» г. Донецка
lisenkooo@gmail.com
Решение цитогенетических задач
ПАМЯТКА ДЛЯ УЧАЩИХСЯ 9-11 КЛАССОВ
I Определение последовательности аминокислот в фрагменте молекулы белка на основании последовательности нуклеотидов ДНК с использованием таблицы генетического кода
-
Рекомендации:
-
Внимательно прочитать условие задачи.
-
Определить, для ДНК или и-РНК приведена таблица генетического кода; если в таблице присутствует тимин (Т) это код для ДНК, если урацил (У) — для и-РНК.
-
Если в задаче указано, что данный фрагмент цепи ДНК кодирует белок, не нужно находить состав второй цепи.
-
Рекомендации:
-
Помните: чтобы определить, какие аминокислоты переносят данные в задаче т-РНК, необходимо по их антикодонам найти кодоны и-РНК, а затем по таблице найти аминокислоты.
-
Если в задаче сказано, что нуклеотидная цепь ДНК подверглась каким-то изменениям, нужно сначала получить измененную цепь ДНК, а затем выполнять действия, какие требуются.
-
Пример:
Фрагмент одной из цепей ДНК имеет последовательность нуклеотидов: ТЦАГГАТГЦАТГАЦЦ. Определите последовательность нуклеотидов и-РНК и порядок расположения аминокислот в соответствующем полипептиде. Как изменится аминокислотная последовательность в полипептиде, если второй и четвёртый триплеты ДНК поменять местами? Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода.
Ход решения: 1) По принципу комплементарности определим последовательность нуклеотидов в и-РНК: Цепь ДНК: ТЦАГГАТГЦАТГАЦЦ и-РНК: АГУЦЦУАЦГУАЦУГГ
Рекомендация: чтобы не ошибиться пишите одну цепь под другой.
2) По таблице генетического кода найдем аминокислоты: сер-про-тре-тир-три.
Рекомендация: названия аминокислот записывайте, как в таблице, сокращенно.
3) Если второй и четвёртый триплеты ДНК поменять местами, то получим измененную цепь ДНК: ТЦААТГТГЦГГААЦЦ; отсюда следует, что изменится и аминокислотная последовательность: на втором месте будет тир, а на четвертом про, т.е сер-тир-тре-про-три.
II Определение нуклеотидного состава ДНК, количества водородных связей между нуклеотидами
Рекомендации: для решения задач этого типа необходимо помнить принцип комплементарности:
— А – А – Ц – Т – Г – Г – Ц – Г – А –
││ ││ │││ ││ │││ │││ │││ │││ ││
— Т – Т – Г – А – Ц – Ц – Г – Ц – Т –
-
Содержание А=Т или АТ=1
-
Содержание Г=Ц или ГЦ=1
-
Пример:
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 число нуклеотидов с А, Т, Г и Ц содержится в двухцепочной молекуле ДНК? Сколько водородных связей образовано между цепями этой молекулы ДНК? Ответ поясните.
Ход решения: 1) согласно принципу комплементарности во второй цепи ДНК содержится нуклеотидов: А 100, Т 300, Г 200, Ц 150; в двух цепях ДНК содержится нуклеотидов: А 400, Т 400, Ц 350, Г 350;
2) между А и Т образуется две водородные связи, между Г и Ц три;
3) всего в данном фрагменте ДНК пар А-Т 400, пар Г-Ц 350; значит водородных связей 400х2+350х3 = 1850.
III Определение количества нуклеотидов (триплетов) в участке ДНК (и-РНК) по количеству аминокислот, входящих в состав молекулы белка
Рекомендации:
Помните:
-
один триплет (кодон) кодирует одну аминокислоту, следовательно, число кодонов равно количеству аминокислот в белке;
-
Одна трнк за один раз может перенести только одну аминокислоту, разные аминокислоты переносятся разными т-РНК, следовательно, число аминокислот равно количеству т-РНК, участвующих в синтезе белка;
-
Все свои действия следует объяснять, т.к. в условии задачи содержится требование пояснить свой ответ.
Пример:
Полипептид состоит из 120 аминокислот. Определите число триплетов на участке гена, который кодирует первичную структуру этого полипептида, число нуклеотидов на и-РНК, участвующую в биосинтезе этого пептида, и число молекул т-РНК, участвующих в биосинтезе этого полипептида. Ответ поясните.
Ход решения: 1) Один триплет кодирует одну аминокислоту, значит, триплетов на участке гена (участке ДНК) будет 120;
2) и-РНК содержит, как и ДНК, 120 триплетов, т.к. и-РНК образуется в результате транскрипции, а ДНК служит матрицей для синтеза и-РНК; 120 триплетов содержат 120х3=360 нуклеотидов;
3) Одна т-РНК переносит одну аминокислоту, следовательно, для синтеза данного полипептида понадобится 120 т-РНК.
Автор: Татьяна | 22 апреля, 2010
Решение биологических задач. Генетический код
Задачи. Генетический код днк
Решение биологических задач по расшифровке генетического кода
Очень часто в части С пятая задача предлагается на расшифровку генетического кода, зная последовательность нуклеотидов в гене, необходимо установить аминокислотный состав белковой молекулы. Для того, чтобы решить такую задачу необходимо уметь пользоваться таблицей генетического кода.
Выглядит она следующим образом:
Генетический код
В таблице представлены три вида оснований (первое, второе и третье), обратите внимание на то, что они даются в двухвариантах: без скобок- нуклеотиды РНК, а в скобках — нуклеотиды ДНК.
Пользоваться ей не сложно. Предположим, нам известно, что в ДНК есть участок со следующим составом нуклеотидов А-А-Г-Ц-Т-Т-Т-Г-Ц-Ц-А-Г, разделим его на триплеты. Первый триплет ДНК: А-А-Г, смотрим в таблице первое основание (А), это первый горизонтатьный столбец. Далее ищем второе основание (А). на пересечении этих двух столбцов видим прямоугольник в котором расположены четыре аминокислоты, для того что бы выбрать нужную нам, необходимо в крайнем правом столбце выбрать третье основание (Г), это вторая строчка -аминовислота ФЕН (фенилаланин).
Зная алгоритм действия, мы можем решать биологические задачи и расшифровывать генетический код ДНК, используя таблицу Генетического кода.
Дорешаем нашу задачу до конца, Ц-Т-Т кодирует аминокислоту ГЛУ(глутаминовая кислота), Т-Г-Ц- ТРЕ (треонин), Ц-А-Г — ВАЛ (валин). Обратитет внимание на триплеты, где стоят прочерки, их три (УАТ, УАЦ, УЦТ)- это стоп-кодоны, или их называют «знаки препинания». Они означаю конец синтеза данного белка.
Таблицы соответствия кодонов мРНК и аминокислот
Генетический код — свойственный всем живым организмам способ кодирования последовательности аминокислотных остатков в составе белков при помощи последовательности нуклеотидов в составе нуклеиновой кислоты.
В ДНК используется четыре азотистых основания — аденин (А), гуанин (G), цитозин (С), тимин (T), которые в русскоязычной литературе обозначаются буквами А, Г, Ц и Т. Эти буквы составляют алфавит генетического кода. В РНК используются те же нуклеотиды, за исключением нуклеотида, содержащего тимин, который заменён похожим нуклеотидом, содержащим урацил, который обозначается буквой U (У в русскоязычной литературе). В молекулах ДНК и РНК нуклеотиды выстраиваются в цепочки и, таким образом, получаются последовательности генетических букв.
Белки практически всех живых организмов построены из аминокислот всего 20 видов. Эти аминокислоты называют каноническими. Каждый белок представляет собой цепочку или несколько цепочек аминокислот, соединённых в строго определённой последовательности. Эта последовательность определяет строение белка, а следовательно все его биологические свойства.
Реализация генетической информации в живых клетках (то есть синтез белка, кодируемого геном) осуществляется при помощи двух матричных процессов: транскрипции (то есть синтеза мРНК на матрице ДНК) и трансляции генетического кода в аминокислотную последовательность (синтез полипептидной цепи на мРНК). Для кодирования 20 аминокислот, а также сигнала «стоп», означающего конец белковой последовательности, достаточно трёх последовательных нуклеотидов. Набор из трёх нуклеотидов называется триплетом. Принятые сокращения, соответствующие аминокислотам и кодонам, изображены на рисунке. К последовательности триплетов (кодонов) в нуклеиновой кислоте, а, следовательно, и к последовательности аминокислотных остатков в белковой молекуле понятие «генетический код» не имеет отношения. Генетический код — это способ записи, а не содержание записи.
Генетический код, общий для большинства про- и эукариот. В таблице приведены все 64 кодона и указаны соответствующие аминокислоты. Порядок оснований — от 5′ к 3′ концу мРНК.
| неполярный | полярный | основный | кислотный | (стоп-кодон) |
| 1-е основание |
2-е основание | 3-е основание |
|||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| U | C | A | G | ||||||
| U | UUU | (Phe/F) Фенилаланин | UCU | (Ser/S) Серин | UAU | (Tyr/Y) Тирозин | UGU | (Cys/C) Цистеин | U |
| UUC | UCC | UAC | UGC | C | |||||
| UUA | (Leu/L) Лейцин | UCA | UAA | Стоп (Охра) | UGA | Стоп (Опал) | A | ||
| UUG | UCG | UAG | Стоп (Янтарь) | UGG | (Trp/W) Триптофан | G | |||
| C | CUU | CCU | (Pro/P) Пролин | CAU | (His/H) Гистидин | CGU | (Arg/R) Аргинин | U | |
| CUC | CCC | CAC | CGC | C | |||||
| CUA | CCA | CAA | (Gln/Q) Глутамин | CGA | A | ||||
| CUG | CCG | CAG | CGG | G | |||||
| A | AUU | (Ile/I) Изолейцин | ACU | (Thr/T) Треонин | AAU | (Asn/N) Аспарагин | AGU | (Ser/S) Серин | U |
| AUC | ACC | AAC | AGC | C | |||||
| AUA | ACA | AAA | (Lys/K) Лизин | AGA | (Arg/R) Аргинин | A | |||
| AUG[A] | (Met/M) Метионин | ACG | AAG | AGG | G | ||||
| G | GUU | (Val/V) Валин | GCU | (Ala/A) Аланин | GAU | (Asp/D) Аспарагиновая кислота | GGU | (Gly/G) Глицин | U |
| GUC | GCC | GAC | GGC | C | |||||
| GUA | GCA | GAA | (Glu/E) Глутаминовая кислота | GGA | A | ||||
| GUG | GCG | GAG | GGG | G |
- A Кодон AUG кодирует метионин и одновременно является сайтом инициации трансляции: первый кодон AUG в кодирующей области мРНК служит началом синтеза белка.
-
Секторный вариант записи, внутренний круг — 1-е основание кодона (от 5′-конца) Обратная таблица (указаны кодоны для каждой аминокислоты, а также стоп-кодоны)
Ala/A GCU, GCC, GCA, GCG Leu/L UUA, UUG, CUU, CUC, CUA, CUG Arg/R CGU, CGC, CGA, CGG, AGA, AGG Lys/K AAA, AAG Asn/N AAU, AAC Met/M AUG Asp/D GAU, GAC Phe/F UUU, UUC Cys/C UGU, UGC Pro/P CCU, CCC, CCA, CCG Gln/Q CAA, CAG Ser/S UCU, UCC, UCA, UCG, AGU, AGC Glu/E GAA, GAG Thr/T ACU, ACC, ACA, ACG Gly/G GGU, GGC, GGA, GGG Trp/W UGG His/H CAU, CAC Tyr/Y UAU, UAC Ile/I AUU, AUC, AUA Val/V GUU, GUC, GUA, GUG START AUG STOP UAG, UGA, UAA Отклонения от стандартного генетического кода
Пример Кодон Обычное значение Читается как: Некоторые виды дрожжей рода Candida CUG Лейцин Серин Митохондрии, в частности у Saccharomyces cerevisiae CU(U, C, A, G) Лейцин Серин Митохондрии высших растений CGG Аргинин Триптофан Митохондрии (у всех без исключения исследованных организмов) UGA Стоп Триптофан Ядерный геном инфузории Euplotes UGA Стоп Цистеин или селеноцистеин Митохондрии млекопитающих, дрозофилы, S. cerevisiae и многих простейших AUA Изолейцин Метионин = Старт Прокариоты GUG Валин Старт Эукариоты (редко) CUG Лейцин Старт Эукариоты (редко) GUG Валин Старт Прокариоты (редко) UUG Лейцин Старт Эукариоты (редко) ACG Треонин Старт Митохондрии млекопитающих AGC, AGU Серин Стоп Митохондрии дрозофилы AGA Аргинин Стоп Митохондрии млекопитающих AG(A, G) Аргинин Стоп
