Как по смысловой днк найти транскрибируемую

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.

Задания 27 предполагают чёткую структуру ответа и оцениваются максимально в 3 балла при наличии трёх или четырёх элементов. Такие задания содержат закрытый ряд требований («Правильный ответ должен содержать следующие позиции»). Все приведённые в эталоне ответа элементы значимы и не имеют альтернативных вариантов. В листе ответа выпускник должен представить ход решения задачи с комментариями и объяснениями, без которых невозможно получить полный ответ.

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:

1. Смысловая и транскрибируемая цепи ДНК антипараллельны.
2. Смысловая цепь начинается с 5´- конца, а транскрибируемая – с 3 ´- конца
3. Кодоны и антикодоны принято писать с 5 ´- конца на 3 ´- конец.
4. В таблице генетического кода кодоны записаны с 5 ´- конца на 3 ´- конец.
5. Транскрипция идёт в направлении 3 ´ → 5´, а трансляция в направлении 5 ´ → 3 ´.
6. 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:

1. Перед митозом и мейозом в интерфазе происходит удвоение числа молекул ДНК (синтетический период интерфазы), а число хромосом остаётся прежним – 2n.
2. В профазе и метафазе митоза и мейоза число хромосом и молекул ДНК не изменяется.
3. Если в задаче указано конкретное число хромосом, то при решении задачи указывают число хромосом и молекул ДНК, не формулы.

Фаза	Митоз	Мейоз
1-е деление	2-е деление
И	2n2c; 2n4c	2n2c; 2n4c	n2c
П	2n4c	2n4c	n2c
М	2n4c	2n4c	n2c
А	2n2c (у каждого полюса клетки)	n2c (у каждого полюса клетки)	nc (у каждого полюса клетки)
Т	2n2c	n2c	nc
	2 клетки	2 клетки	4 клетки

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

1. У растений споры и гаметы гаплоидны.
2. Споры образуются в результате мейоза, а гаметы – в результате митоза.
3. 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.
4. Зигота делится путём митоза и даёт начало всем тканям и органам растения.
5. У семенных растений мегаспоры (макроспоры) образуются из клеток семязачатка в результате мейоза; клетки зародышевого мешка образуются из макроспоры путём митоза.
6. У голосеменных эндосперм гаплоидный и образуется до оплодотворения, у покрытосеменных – 3n, образуется в результате слияния спермия (n) и центральной клетки (2n).
7. Пыльцевое зерно состоит из двух клеток – вегетативной и генеративной; за счёт вегетативной клетки образуется пыльцевая трубка, генеративная делится митозом, в результате образуются два спермия.
8. 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.

Решение:

1. По принципу комплементарности строим цепь и-РНК и обозначаем 5´- и 3´-концы.

ДНК:

3´–

Т

Г

Т

А

Ц

Г

Г

Т

Ц

Ц

Г

А

Т

А

А

Г

Г

Т

Ц

Г

и-РНК

5´–

А

Ц

А

У

Г

Ц

Ц

А

Г

Г

Ц

У

А

У

У

Ц

Ц

А

Г

Ц

2. В условии сказано, что информативная часть гена начинается с аминокислоты Мет. По таблице генетического кода определяем, что эту аминокислоту кодирует только один кодон и-РНК – АУГ. По принципу комплементарности определяем триплет в транскрибируемой цепи ДНК, соответствующий кодону 5´– АУГ –3´; это триплет 3´– ТАЦ –5´. Внимание! В таблице генетического кода кодоны и-РНК записаны в направлении 5´→ 3´.Следовательно, информативная часть гена начинается с третьего нуклеотида Т в транскрибируемой цепи ДНК.

3. 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.

Решение:

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!

1. Клетки кожи цесарки – это соматические клетки, =>, они имеют диплоидный набор хромосом (2n) – 38 × 2 = 76 (хромосом).
2. Перед митозом в синтетическом периоде (S) происходит самоудвоение молекул ДНК, =>, клетки имеют набор 2n4c: 76 хромосом и 152 молекулы ДНК.
3. 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.
4. 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.

Решение:

1. клетки пыльцевого зерна сосны и спермии имеют набор хромосом – n (гаплоидный);
2. клетки пыльцевого зерна сосны развиваются из гаплоидных спор митозом;
3. спермии сосны развиваются из клеток пыльцевого зерна (генеративной клетки) митозом.

Рабочий лист №1

ФИО________________________________________________________________

Ход работы:

1. Индивидуально:

1.Ознакомьтесь с небольшим отрывком
биологического текста и определите смысловую (информационную) и не смысловую
(не информационную)  часть текста.

Текст№1:

Биосинтез белков
является важнейшим процессом анаболизма. Все признаки, свойства и функции
клеток и организмов определяются в конечном итоге белками. Белки недолговечны,
время их существования ограничено. В каждой клетке постоянно синтезируются
тысячи различных белковых молекул. Способность клетки синтезировать
определенные белки закреплена наследственно, информация о последовательности
аминокислот в белковой молекуле закодирована в виде последовательности
нуклеотидов ДНК. Участок ДНК, несущий информацию о первичной структуре
конкретного белка, называется геном. Ген, локус,фен, белок, нуклеиновые кислоты, смысловая часть,
траскрибируемая часть, биосинтез белка, транскрипция, трансляция, решение задач

Социализация: фронтально

-Возникло ли у вас затруднение в определении
смысловой и не смысловой части текста?_________

2. Индивидуально:

Я вам предлагаю ознакомиться с текстом
гена, кодирующим какой либо белок, внимательно посмотрите и ответьте на вопрос:

-Можете ли вы без затруднений определить
смысловую (информационную) и не смысловую (неинформационную) часть этого текста
гена? ________________

Текст№2 участка
гена:    ААТГГЦТАЦААГГГЦЦЦА

Социализация: фронтально

3. Работа в паре:

1.      Попробуйте
сформулировать тему занятия используя не информационную часть текста №1 из
рабочего листа №1(см. выше)

таблица №1

Неизвестные понятия и термины	Известные понятия и термины
смысловая часть гена,траскрибируемая часть,	биосинтез белка, транскрипция,ген,решение задач

2.      На
основании сформулированной темы, поставьте цель своего занятия (какой конечный
результат вы бы хотели получить?)_____________________________________________________________________
______________________________________________________________________________

3.      Что для
этого вам необходимо сделать?_______________________________________________________________________

Рабочий лист № 2    №1 (номер
для работы в  паре)

ФИО________________________________________________________________

Алгоритм работы:

Работа в паре:

Используя
рабочий лист № 2 и свой порядковый номер, действуй по алгоритму:

1.Прочитай
напарнику задание из своей карточки.

2.
Выполни в рабочем листе №2 напарника задание № 1 из своей карточки,
объясняя его решение.

3.
Проследи, как твой напарник выполняет задание № 2 из твоей карточки.

4.
Поменяйся ролями с напарником: пусть теперь он объяснит тебе задание своей
карточки, работая по пунктам 1–3.

5.
Поменяйся карточками с напарником. Поблагодари напарника за работу. Смени
партнера.

Логистика
движения в 1 модуле:

Пара                       
Пара

1-2	движение	1-3
3-4	движение	2-4
5-6	движение	5-7
7-8	движение	6-8

Пара 1-2

Задание № 1

Примени принцип комплементарности и синтезируй
транскребируемую нить ДНК

5′ГЦЦТАТАТГГГТАГАТТГ3′, а
затем осуществи транскрипцию(синтез иРНК по матрице ДНК). Определи, с какого
нуклеотида начнется биосинтез белка? Выпиши смысловую часть гена

Задание № 2

Примени принцип комплементарности и синтезируй
транскребируемую нить ДНК

5′ГГЦТТТАТГЦГТАААТТГ3′, а затем
осуществи транскрипцию(синтез иРНК по матрице ДНК). Определи, с какого
нуклеотида начнется биосинтез белка? Выпиши смысловую часть гена

Пара 1-2

1.

2.

Рабочий лист № 2    №2 (номер
для работы в  паре)

ФИО________________________________________________________________

Алгоритм работы:

Работа в паре:

Используя
рабочий лист № 2 и свой порядковый номер, действуй по алгоритму:

1.Прочитай
напарнику задание из своей карточки.

2.
Выполни в рабочем листе №2 напарника задание № 1 из своей карточки,
объясняя его решение.

3.
Проследи, как твой напарник выполняет задание № 2 из твоей карточки.

4.
Поменяйся ролями с напарником: пусть теперь он объяснит тебе задание своей карточки,
работая по пунктам 1–3.

5.
Поменяйся карточками с напарником. Поблагодари напарника за работу. Смени
партнера.

Логистика
движения в 1 модуле:

Пара                       
Пара

1-2	движение	1-3
3-4	движение	2-4
5-6	движение	5-7
7-8	движение	6-8

Пара 2-1

Задание № 1

Примени принцип комплементарности и синтезируй
транскребируемую нить ДНК

5′ЦЦЦГАТАТГГТТАГАТТГ3′, а
затем осуществи транскрипцию(синтез иРНК по матрице ДНК). Определи, с какого
нуклеотида начнется биосинтез белка? Выпиши смысловую часть гена

Задание № 2

Примени принцип комплементарности и синтезируй
транскребируемую нить ДНК

5′ГАЦТТТАТГЦГТГААТТГ3′, а
затем осуществи транскрипцию(синтез иРНК по матрице ДНК). Определи, с какого
нуклеотида начнется биосинтез белка? Выпиши смысловую часть гена

Пара 2-1

1.

2.

Рабочий лист № 2    №3 (номер
для работы в  паре)

ФИО________________________________________________________________

Алгоритм работы:

Работа в паре:

Используя
рабочий лист № 2 и свой порядковый номер, действуй по алгоритму:

1.Прочитай
напарнику задание из своей карточки.

2.
Выполни в рабочем листе №2 напарника задание № 1 из своей карточки,
объясняя его решение.

3.
Проследи, как твой напарник выполняет задание № 2 из твоей карточки.

4.
Поменяйся ролями с напарником: пусть теперь он объяснит тебе задание своей
карточки, работая по пунктам 1–3.

5.
Поменяйся карточками с напарником. Поблагодари напарника за работу. Смени
партнера.

Логистика
движения в 1 модуле:

Пара                       
Пара

1-2	движение	1-3
3-4	движение	2-4
5-6	движение	5-7
7-8	движение	6-8

Пара 3-4

Задание № 1

Примени принцип комплементарности и синтезируй
транскребируемую нить ДНК

5′ЦТЦТАТАТГГАТАГАТЦГ3′, а
затем осуществи транскрипцию(синтез иРНК по матрице ДНК). Определи, с какого
нуклеотида начнется биосинтез белка? Выпиши смысловую часть гена

Задание № 2

Примени принцип комплементарности и синтезируй
транскребируемую нить ДНК

5′ААЦТГТАТГЦГТЦААТТГ3′, а
затем осуществи транскрипцию(синтез иРНК по матрице ДНК). Определи, с какого
нуклеотида начнется биосинтез белка? Выпиши смысловую часть гена

Пара 3-4

1.

2.

Рабочий лист № 2    № 4 (номер
для работы в  паре)

ФИО________________________________________________________________

Алгоритм работы:

Работа в паре:

Используя
рабочий лист № 2 и свой порядковый номер, действуй по алгоритму:

1.Прочитай
напарнику задание из своей карточки.

2.
Выполни в рабочем листе №2 напарника задание № 1 из своей карточки,
объясняя его решение.

3.
Проследи, как твой напарник выполняет задание № 2 из твоей карточки.

4.
Поменяйся ролями с напарником: пусть теперь он объяснит тебе задание своей
карточки, работая по пунктам 1–3.

5.
Поменяйся карточками с напарником. Поблагодари напарника за работу. Смени
партнера.

Логистика
движения в 1 модуле:

Пара                       
Пара

1-2	движение	1-3
3-4	движение	2-4
5-6	движение	5-7
7-8	движение	6-8

Пара 4-3

Задание № 1

Примени принцип комплементарности и синтезируй
транскребируемую нить ДНК

5′ТТЦГАТАТГГТТАГАТЦГ3′, а
затем осуществи транскрипцию(синтез иРНК по матрице ДНК). Определи, с какого
нуклеотида начнется биосинтез белка? Выпиши смысловую часть гена

Задание № 2

Примени принцип комплементарности и синтезируй
транскребируемую нить ДНК

5′АЦЦТЦТАТГАГТЦААТТГ3′, а
затем осуществи транскрипцию(синтез иРНК по матрице ДНК). Определи, с какого
нуклеотида начнется биосинтез белка? Выпиши смысловую часть гена

Пара 4-3

1.

2.

Рабочий лист № 2    № 5 (номер
для работы в  паре)

ФИО________________________________________________________________

Алгоритм работы:

Работа в паре:

Используя
рабочий лист № 2 и свой порядковый номер, действуй по алгоритму:

1.Прочитай
напарнику задание из своей карточки.

2.
Выполни в рабочем листе №2 напарника задание № 1 из своей карточки,
объясняя его решение.

3.
Проследи, как твой напарник выполняет задание № 2 из твоей карточки.

4.
Поменяйся ролями с напарником: пусть теперь он объяснит тебе задание своей
карточки, работая по пунктам 1–3.

5.
Поменяйся карточками с напарником. Поблагодари напарника за работу. Смени
партнера.

Логистика
движения в 1 модуле:

Пара                       
Пара

1-2	движение	1-3
3-4	движение	2-4
5-6	движение	5-7
7-8	движение	6-8

Пара 5-6

Задание № 1

Примени принцип комплементарности и синтезируй
транскребируемую нить ДНК

5′ТТТГАТАТГГАТАГААЦГ3′, а
затем осуществи транскрипцию(синтез иРНК по матрице ДНК). Определи, с какого
нуклеотида начнется биосинтез белка? Выпиши смысловую часть гена

Задание № 2

Примени принцип комплементарности и синтезируй
транскребируемую нить ДНК

5′ЦЦЦГЦТАТГГГТЦААТТГ3′, а
затем осуществи транскрипцию(синтез иРНК по матрице ДНК). Определи, с какого
нуклеотида начнется биосинтез белка? Выпиши смысловую часть гена

Пара 5-6

1.

2.

Рабочий лист № 2    № 6 (номер
для работы в  паре)

ФИО________________________________________________________________

Алгоритм работы:

Работа в паре:

Используя
рабочий лист № 2 и свой порядковый номер, действуй по алгоритму:

1.Прочитай
напарнику задание из своей карточки.

2.
Выполни в рабочем листе №2 напарника задание № 1 из своей карточки,
объясняя его решение.

3.
Проследи, как твой напарник выполняет задание № 2 из твоей карточки.

4.
Поменяйся ролями с напарником: пусть теперь он объяснит тебе задание своей
карточки, работая по пунктам 1–3.

5.
Поменяйся карточками с напарником. Поблагодари напарника за работу. Смени
партнера.

Логистика
движения в 1 модуле:

Пара                       
Пара

1-2	движение	1-3
3-4	движение	2-4
5-6	движение	5-7
7-8	движение	6-8

Пара 6-5

Задание № 1

Примени принцип комплементарности и синтезируй
транскребируемую нить ДНК

5′ТТЦГАЦАТГГАЦАГАГЦГ3′, а
затем осуществи транскрипцию(синтез иРНК по матрице ДНК). Определи, с какого
нуклеотида начнется биосинтез белка? Выпиши смысловую часть гена

Задание № 2

Примени принцип комплементарности и синтезируй
транскребируемую нить ДНК

5′ЦЦЦГГГАТГГАТЦААТТГ3′, а
затем осуществи транскрипцию(синтез иРНК по матрице ДНК). Определи, с какого
нуклеотида начнется биосинтез белка? Выпиши смысловую часть гена

Пара 6-5

1.

2.

Рабочий лист № 2    № 7 (номер
для работы в  паре)

ФИО________________________________________________________________

Алгоритм работы:

Работа в паре:

Используя
рабочий лист № 2 и свой порядковый номер, действуй по алгоритму:

1.Прочитай
напарнику задание из своей карточки.

2.
Выполни в рабочем листе №2 напарника задание № 1 из своей карточки,
объясняя его решение.

3.
Проследи, как твой напарник выполняет задание № 2 из твоей карточки.

4.
Поменяйся ролями с напарником: пусть теперь он объяснит тебе задание своей
карточки, работая по пунктам 1–3.

5.
Поменяйся карточками с напарником. Поблагодари напарника за работу. Смени
партнера.

Логистика
движения в 1 модуле:

Пара                       
Пара

1-2	движение	1-3
3-4	движение	2-4
5-6	движение	5-7
7-8	движение	6-8

Пара 7-8

Задание № 1

Примени принцип комплементарности и синтезируй
транскребируемую нить ДНК

5′ТТАГАГАТГГАТАГАГЦГ3′, а
затем осуществи транскрипцию(синтез иРНК по матрице ДНК). Определи, с какого
нуклеотида начнется биосинтез белка? Выпиши смысловую часть гена

Задание № 2

Примени принцип комплементарности и синтезируй
транскребируемую нить ДНК

5′ЦАЦГАГАТГГАТЦАТТТГ3′, а
затем осуществи транскрипцию(синтез иРНК по матрице ДНК). Определи, с какого
нуклеотида начнется биосинтез белка? Выпиши смысловую часть гена

Пара 7-8

1.

2.

Рабочий лист № 2    № 8 (номер
для работы в  паре)

ФИО________________________________________________________________

Алгоритм работы:

Работа в паре:

Используя
рабочий лист № 2 и свой порядковый номер, действуй по алгоритму:

1.Прочитай
напарнику задание из своей карточки.

2.
Выполни в рабочем листе №2 напарника задание № 1 из своей карточки,
объясняя его решение.

3.
Проследи, как твой напарник выполняет задание № 2 из твоей карточки.

4.
Поменяйся ролями с напарником: пусть теперь он объяснит тебе задание своей
карточки, работая по пунктам 1–3.

5.
Поменяйся карточками с напарником. Поблагодари напарника за работу. Смени
партнера.

Логистика
движения в 1 модуле:

Пара                       
Пара

1-2	движение	1-3
3-4	движение	2-4
5-6	движение	5-7
7-8	движение	6-8

Пара 8-7

Задание № 1

Примени принцип комплементарности и синтезируй
транскребируемую нить ДНК

5′ТААГАЦАТГГАЦАГАЦЦГ3′, а
затем осуществи транскрипцию(синтез иРНК по матрице ДНК). Определи, с какого
нуклеотида начнется биосинтез белка? Выпиши смысловую часть гена

Задание № 2

Примени принцип комплементарности и синтезируй
транскребируемую нить ДНК

5′ГАЦГАТАТГГАТТАТТТГ3′, а
затем осуществи транскрипцию (синтез иРНК по матрице ДНК). Определи, с какого
нуклеотида начнется биосинтез белка? Выпиши смысловую часть гена

Пара 7-8

1.

2.

Домашнее задание

1 уровень

Задание № 1

Примени принцип комплементарности и синтезируй
транскребируемую нить ДНК

5′ТЦЦТАТАТГГТТАГАТТГ3′, а затем
осуществи транскрипцию(синтез иРНК по матрице ДНК). Определи, с какого
нуклеотида начнется биосинтез белка? Выпиши смысловую часть гена

2 уровень

Примени принцип комплементарности и синтезируй
транскребируемую нить ДНК

5′ТЦЦТАТАТГГТТАГАТТГ3′, а затем
осуществи транскрипцию(синтез иРНК по матрице ДНК). Определи, с какого
нуклеотида начнется биосинтез белка? Выпиши смысловую часть гена. Определи
порядок мономеров белка используя таблицу генетического кода

3 уровень

Некоторые вирусы в качестве генетического материала
несут РНК. Такие вирусы, заразив клетку, встраивают ДНК-копию своего генома в
геном хозяйской клетки. В клетку проникла вирусная РНК следующей
последовательности:

5’–ГАУЦГАУГЦАУГЦУУ–3′.

Определите, какова будет последовательность вирусного
белка, если матрицей для синтеза иРНК служит цепь, комплементарная вирусной
РНК.

Напишите последовательность двуцепочечного фрагмента
ДНК, укажите 5′ и 3′ концы цепей. Ответ поясните.

Для
решения задания используйте таблицу генетического кода.

Лист самооценки

ФИ
ученика_________________

1. На уроке я работал	активно	пассивно
2. своей работой на уроке я …	доволен	не доволен
3. урок для меня показался	коротким	длинным
4. за урок я	устал	не устал
5. мое настроение	стало лучше	стало хуже
6. материал урока мне был	понятен полезен интересен	не понятен бесполезен скучен
7. домашнее задание мне кажется	легким интересным	трудным не интересным

ФИ
ученика_________________

1. На уроке я работал	активно	пассивно
2. своей работой на уроке я …	доволен	не доволен
3. урок для меня показался	коротким	длинным
4. за урок я	устал	не устал
5. мое настроение	стало лучше	стало хуже
6. материал урока мне был	понятен полезен интересен	не понятен бесполезен скучен
7. домашнее задание мне кажется	легким интересным	трудным не интересным

ФИ
ученика_________________

1. На уроке я работал	активно	пассивно
2. своей работой на уроке я …	доволен	не доволен
3. урок для меня показался	коротким	длинным
4. за урок я	устал	не устал
5. мое настроение	стало лучше	стало хуже
6. материал урока мне был	понятен полезен интересен	не понятен бесполезен скучен
7. домашнее задание мне кажется	легким интересным	трудным не интересным

ФИ
ученика_________________

1. На уроке я работал	активно	пассивно
2. своей работой на уроке я …	доволен	не доволен
3. урок для меня показался	коротким	длинным
4. за урок я	устал	не устал
5. мое настроение	стало лучше	стало хуже
6. материал урока мне был	понятен полезен интересен	не понятен бесполезен скучен
7. домашнее задание мне кажется	легким интересным	трудным не интересным

ФИ
ученика_________________

1. На уроке я работал	активно	пассивно
2. своей работой на уроке я …	доволен	не доволен
3. урок для меня показался	коротким	длинным
4. за урок я	устал	не устал
5. мое настроение	стало лучше	стало хуже
6. материал урока мне был	понятен полезен интересен	не понятен бесполезен скучен
7. домашнее задание мне кажется	легким интересным	трудным не интересным

ФИ
ученика_________________

1. На уроке я работал	активно	пассивно
2. своей работой на уроке я …	доволен	не доволен
3. урок для меня показался	коротким	длинным
4. за урок я	устал	не устал
5. мое настроение	стало лучше	стало хуже
6. материал урока мне был	понятен полезен интересен	не понятен бесполезен скучен
7. домашнее задание мне кажется	легким интересным	трудным не интересным

ФИ
ученика_________________

1. На уроке я работал	активно	пассивно
2. своей работой на уроке я …	доволен	не доволен
3. урок для меня показался	коротким	длинным
4. за урок я	устал	не устал
5. мое настроение	стало лучше	стало хуже
6. материал урока мне был	понятен полезен интересен	не понятен бесполезен скучен
7. домашнее задание мне кажется	легким интересным	трудным не интересным

ФИ
ученика_________________

1. На уроке я работал	активно	пассивно
2. своей работой на уроке я …	доволен	не доволен
3. урок для меня показался	коротким	длинным
4. за урок я	устал	не устал
5. мое настроение	стало лучше	стало хуже
6. материал урока мне был	понятен полезен интересен	не понятен бесполезен скучен
7. домашнее задание мне кажется	легким интересным	трудным не интересным

ФИ ученика_________________

1. На уроке я работал	активно	пассивно
2. своей работой на уроке я …	доволен	не доволен
3. урок для меня показался	коротким	длинным
4. за урок я	устал	не устал
5. мое настроение	стало лучше	стало хуже
6. материал урока мне был	понятен полезен интересен	не понятен бесполезен скучен
7. домашнее задание мне кажется	легким интересным	трудным не интересным

И транскрипция, и трансляция относятся к матричным биосинтезам. Матричным биосинтезом называется синтез
биополимеров (нуклеиновых кислот, белков) на матрице — нуклеиновой кислоте ДНК или РНК. Процессы матричного биосинтеза относятся к пластическому обмену: клетка расходует энергию АТФ.

Матричный синтез можно представить как создание копии исходной информации на несколько другом или новом
«генетическом языке». Скоро вы все поймете — мы научимся достраивать по одной цепи ДНК другую, переводить РНК в ДНК
и наоборот, синтезировать белок с иРНК на рибосоме. В данной статье вас ждут подробные примеры решения задач, генетический словарик пригодится — перерисуйте его себе

Возьмем 3 абстрактных нуклеотида ДНК (триплет) — АТЦ. На иРНК этим нуклеотидам будут соответствовать — УАГ (кодон иРНК).
тРНК, комплементарная иРНК, будет иметь запись — АУЦ (антикодон тРНК). Три нуклеотида в зависимости от своего расположения
будут называться по-разному: триплет, кодон и антикодон. Обратите на это особое внимание.

Репликация ДНК — удвоение, дупликация (лат. replicatio — возобновление, лат. duplicatio — удвоение)

Процесс синтеза дочерней молекулы ДНК по матрице родительской ДНК. Нуклеотиды достраивает фермент ДНК-полимераза по
принципу комплементарности. Переводя действия данного фермента на наш язык, он следует следующему правилу: А (аденин) переводит в Т (тимин), Г (гуанин) — в Ц (цитозин).

Удвоение ДНК происходит в синтетическом периоде интерфазы. При этом общее число хромосом не меняется, однако каждая из них
содержит к началу деления две молекулы ДНК: это необходимо для равномерного распределения генетического материала между
дочерними клетками.

Транскрипция (лат. transcriptio — переписывание)

Транскрипция представляет собой синтез информационной РНК (иРНК) по матрице ДНК. Несомненно, транскрипция происходит
в соответствии с принципом комплементарности азотистых оснований: А — У, Т — А, Г — Ц, Ц — Г (загляните в «генетический словарик»
выше).

До начала непосредственно транскрипции происходит подготовительный этап: фермент РНК-полимераза узнает особый участок молекулы ДНК — промотор и связывается с ним. После связывания с промотором происходит раскручивание молекулы ДНК, состоящей из двух
цепей: транскрибируемой и смысловой. В процессе транскрипции принимает участие только транскрибируемая цепь ДНК.

Транскрипция осуществляется в несколько этапов:

• Инициация (лат. injicere — вызывать)

Образуется несколько начальных кодонов иРНК.

• Элонгация (лат. elongare — удлинять)

Нити ДНК последовательно расплетаются, освобождая место для передвигающейся РНК-полимеразы. Молекула иРНК
быстро растет.

• Терминация (лат. terminalis — заключительный)

Достигая особого участка цепи ДНК — терминатора, РНК-полимераза получает сигнал к прекращению синтеза иРНК. Транскрипция завершается. Синтезированная иРНК направляется из ядра в цитоплазму.

Трансляция (от лат. translatio — перенос, перемещение)

Куда же отправляется новосинтезированная иРНК в процессе транскрипции? На следующую ступень — в процесс трансляции.
Он заключается в синтезе белка на рибосоме по матрице иРНК. Последовательность кодонов иРНК переводится в последовательность
аминокислот.

Перед процессом трансляции происходит подготовительный этап, на котором аминокислоты присоединяются к соответствующим молекулам тРНК. Трансляцию можно разделить на несколько стадий:

• Инициация

Информационная РНК (иРНК, синоним — мРНК (матричная РНК)) присоединяется к рибосоме, состоящей из двух субъединиц.
Замечу, что вне процесса трансляции субъединицы рибосом находятся в разобранном состоянии.

Первый кодон иРНК, старт-кодон, АУГ оказывается в центре рибосомы, после чего тРНК приносит аминокислоту,
соответствующую кодону АУГ — метионин.

• Элонгация

Рибосома делает шаг, и иРНК продвигается на один кодон: такое в фазу элонгации происходит десятки тысяч раз.
Молекулы тРНК приносят новые аминокислоты, соответствующие кодонам иРНК. Аминокислоты соединяются друг с другом: между ними образуются пептидные связи, молекула белка растет.

Доставка нужных аминокислот осуществляется благодаря точному соответствию 3 нуклеотидов (кодона) иРНК 3 нуклеотидам (антикодону) тРНК. Язык перевода между иРНК и тРНК выглядит как: А (аденин) — У (урацил), Г (гуанин) — Ц (цитозин).
В основе этого также лежит принцип комплементарности.



Движение рибосомы вдоль молекулы иРНК называется транслокация. Нередко в клетке множество рибосом садятся на одну молекулу
иРНК одновременно — образующаяся при этом структура называется полирибосома (полисома). В результате происходит одновременный синтез множества одинаковых белков.



• Терминация

Синтез белка — полипептидной цепи из аминокислот — в определенный момент завершатся. Сигналом к этому служит попадание
в центр рибосомы одного из так называемых стоп-кодонов: УАГ, УГА, УАА. Они относятся к нонсенс-кодонам (бессмысленным), которые не кодируют ни одну аминокислоту. Их функция — завершить синтез белка.

Существует специальная таблица для перевода кодонов иРНК в аминокислоты. Пользоваться ей очень просто, если вы запомните, что
кодон состоит из 3 нуклеотидов. Первый нуклеотид берется из левого вертикального столбика, второй — из верхнего горизонтального,
третий — из правого вертикального столбика. На пересечении всех линий, идущих от них, и находится нужная вам аминокислота

Давайте потренируемся: кодону ЦАЦ соответствует аминокислота Гис, кодону ЦАА — Глн. Попробуйте самостоятельно найти
аминокислоты, которые кодируют кодоны ГЦУ, ААА, УАА.

Кодону ГЦУ соответствует аминокислота — Ала, ААА — Лиз. Напротив кодона УАА в таблице вы должны были обнаружить прочерк:
это один из трех нонсенс-кодонов, завершающих синтез белка.

Примеры решения задачи №1

Без практики теория мертва, так что скорее решим задачи! В первых двух задачах будем пользоваться таблицей генетического кода (по иРНК),
приведенной вверху.

«Фрагмент цепи ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов: ЦГА-ТГГ-ТЦЦ-ГАЦ. Определите последовательность нуклеотидов
во второй цепочке ДНК, последовательность нуклеотидов на иРНК, антикодоны
соответствующих тРНК и аминокислотную последовательность соответствующего фрагмента молекулы белка, используя таблицу генетического кода»

Объяснение:

По принципу комплементарности мы нашли вторую цепочку ДНК: ГЦТ-АЦЦ-АГГ-ЦТГ. Мы использовали следующие правила при нахождении второй нити
ДНК: А-Т, Т-А, Г-Ц, Ц-Г.

Вернемся к первой цепочке, и именно от нее пойдем к иРНК: ГЦУ-АЦЦ-АГГ-ЦУГ. Мы использовали следующие правила при переводе ДНК в иРНК:
А-У, Т-А, Г-Ц, Ц-Г.

Зная последовательность нуклеотидов иРНК, легко найдем тРНК: ЦГА, УГГ, УЦЦ, ГАЦ. Мы использовали следующие правила перевода иРНК в тРНК:
А-У, У-А, Г-Ц, Ц-Г. Обратите внимание, что антикодоны тРНК мы разделяем запятыми, в отличие кодонов иРНК. Это связано с тем, что
тРНК представляют собой отдельные молекулы (в виде клеверного листа), а не линейную структуру (как ДНК, иРНК).

Пример решения задачи №2

«Известно, что все виды РНК синтезируются на ДНК-матрице. Фрагмент цепи ДНК, на которой синтезируется участок центральной петли тРНК, имеет
следующую последовательность нуклеотидов: ТАГ-ЦАА-АЦГ-ГЦТ-АЦЦ. Установите нуклеотидную последовательность участка тРНК, который синтезируется
на данном фрагменте, и аминокислоту, которую будет переносить эта тРНК в процессе биосинтеза белка, если третий триплет соответствует антикодону
тРНК»

Обратите свое пристальное внимание на слова «Известно, что все виды РНК синтезируются на ДНК-матрице. Фрагмент цепи ДНК, на которой
синтезируется участок центральной петли тРНК «. Эта фраза кардинально меняет ход решения задачи: мы получаем право напрямую и сразу
синтезировать с ДНК фрагмент тРНК — другой подход здесь будет считаться ошибкой.

Итак, синтезируем напрямую с ДНК фрагмент молекулы тРНК: АУЦ-ГУУ-УГЦ-ЦГА-УГГ. Это не отдельные молекулы тРНК (как было
в предыдущей задаче), поэтому не следует разделять их запятой — мы записываем их линейно через тире.

Третий триплет ДНК — АЦГ соответствует антикодону тРНК — УГЦ. Однако мы пользуемся таблицей генетического кода по иРНК,
так что переведем антикодон тРНК — УГЦ в кодон иРНК — АЦГ. Теперь очевидно, что аминокислота кодируемая АЦГ — Тре.

Пример решения задачи №3

Длина фрагмента молекулы ДНК составляет 150 нуклеотидов. Найдите число триплетов ДНК, кодонов иРНК, антикодонов тРНК и
аминокислот, соответствующих данному фрагменту. Известно, что аденин составляет 20% в данном фрагменте (двухцепочечной
молекуле ДНК), найдите содержание в процентах остальных нуклеотидов.

Один триплет ДНК состоит из 3 нуклеотидов, следовательно, 150 нуклеотидов составляют 50 триплетов ДНК (150 / 3). Каждый триплет ДНК
соответствует одному кодону иРНК, который в свою очередь соответствует одному антикодону тРНК — так что их тоже по 50.

По правилу Чаргаффа: количество аденина = количеству тимина, цитозина = гуанина. Аденина 20%, значит и тимина также 20%.
100% — (20%+20%) = 60% — столько приходится на оставшиеся цитозин и гуанин. Поскольку их процент содержания равен, то
на каждый приходится по 30%.

Теперь мы украсили теорию практикой. Что может быть лучше при изучении новой темы?

Генетический код

Решение задач на антипараллельность

ЕГЭ Линия 27

Поляшова Анна Николаевна

МАОУ СШ 1

г.о.г. Бор, 2020 г.

Правила пользования таблицей

Первый нуклеотид в триплете берётся из левого вертикального ряда; второй — из верхнего горизонтального ряда и третий — из правого вертикального. Там, где пересекутся линии, идущие от всех трёх нуклеотидов, и находится искомая аминокислота .

Пояснение к строению ДНК в условии :

• Двойная спираль ДНК. Две антипараллельные ( 5’- конец одной цепи располагается напротив 3’- конца другой) комплементарные цепи полинуклеотидов, соединенной водородными связями в парах А-Т и Г-Ц, образуют двухцепочечную молекулу ДНК. Молекула ДНК спирально закручена вокруг своей оси. На один виток ДНК приходится приблизительно 10 пар оснований.
• Смысловая цепь ДНК — Последовательность нуклеотидов в цепи кодирует наследственную информацию.

• Транскрибируемая (антисмысловая) цепь по сути является копией смысловой цепи ДНК. Служит матрицей для синтеза иРНК (информацию о первичной структуре белка), тРНК, рРНК, регуляторной РНК.

1 тип задач

Разворот наоборот

Известно, что все виды РНК синтезируются на ДНК-матрице. Фрагмент молекулы ДНК, на которой синтезируется участок центральной петли тРНК, имеет следующую последовательность нуклеотидов (верхняя цепь смысловая, нижняя транскрибируемая ).

5’-ЦГААГГТГАЦААТГТ-3’

3’-ГЦТТЦЦАЦТГТТАЦА-5’

Установите нуклеотидную последовательность участка тРНК, который синтезируется на данном фрагменте, обозначьте 5’ и 3’ концы этого фрагмента и определите аминокислоту, которую будет переносить эта тРНК в процессе биосинтеза белка, если третий триплет с 5’ конца соответствует антикодону тРНК. Ответ поясните. Для решения задания используйте таблицу генетического кода.

Со второй цепи копируем!

По фрагменту молекулы ДНК, определяем нуклеотидную последовательность участка тРНК, который синтезируется на данном фрагменте.

ДНК: 3’-ГЦТ-ТЦЦ-АЦТ-ГТТ-АЦА-5’

тРНК: 5’-ЦГА-АГГ-УГА-ЦАА-УГУ-3’

На ДНК с 3′ конца строится тРНК с 5′ — конца.

Определяем кодон иРНК, который будет комплементарен триплету тРНК в процессе биосинтеза белка

Разворот наоборот

Если третий триплет соответствует антикодону тРНК 5’- УГА-3’ , для нахождения иРНК сначала произведем запись в обратном порядке от 3’ → к 5’ получим 3’-АГУ- 5’ , определяем

иРНК: 5’–УЦА–3′.

По таблице генетического кода

кодону 5′- УЦА -3′ соответствует аминокислота -Сер , которую будет переносить данная тРНК.

Схема решения задачи включает:

  Нуклеотидная последовательность участка тРНК ( верхняя цепь по условию смысловая ):

ДНК: 3’-ГЦТ-ТЦЦ-АЦТ-ГТТ-АЦА-5’

тРНК: 5’-ЦГА-АГГ-УГА-ЦАА-УГУ-3’

2. Нуклеотидная последовательность антикодона УГА ( по условию третий триплет ) соответствует кодону на иРНК УЦА;

3. По таблице генетического кода этому кодону соответствует аминокислота -Сер, которую будет переносить данная тРНК.

2 тип задач

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

5’ − ТААТГАЦЦГЦАТАТАТЦЦАТ −3’

3’ − АТТАЦТГГЦГТАТАТАГГТА −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 принципу комплементарности на основе транскрибируемой цепи ДНК находим цепь иРНК:

ДНК 3’ − АТТАЦТГГЦГТАТАТАГГТА −5’ 

иРНК 5’ − УААУГАЦЦГЦАУАУАУЦЦАУ − 3’

По условию сказано, что синтез начинается с кодона, которым закодирована аминокислота  МЕТ , по таблице генетического находим триплет иРНК, который кодирует МЕТ: АУГ (5’ −АУГ− 3’)

5’ − ТААТГАЦЦГЦАТАТАТЦЦАТ −3’ 3’ − АТТАЦТГГЦГТАТАТАГГТА −5’

5’ −АУГ− 3’

иРНК

• По принципу комплементарности определяем, что информативная часть гена в транскрибируемой цепи ДНК будет начинаться с нуклеотида Т (триплет 3’−ТАЦ−5’)

ДНК 3’ − АТТАЦТГГЦГТАТАТАГГТА −5’  иРНК 5’ − УААУГАЦЦГЦАУАУАУЦЦАУ − 3’

• Информативная часть начинается с третьего нуклеотида Т на ДНК , так как кодон АУГ кодирует аминокислоту Мет .

Последовательность аминокислот находим по кодонам иРНК в таблице генетического кода (начиная с триплета АУГ, т.е. «откидываем» два нуклеотида) :

иРНК 5’ − АУГ-АЦЦ-ГЦА-УАУ-АУЦ-ЦАУ − 3’ 

белок: Мет-Тре-Ала-Тир-Иле-Гис

Ответ:

1.По принципу комплементарности находим цепь иРНК:

  5’ − УААУГАЦЦГЦАУАУАУЦЦАУ − 3’. 

2. Информативная часть начинается с третьего нуклеотида Т на ДНК, так как кодон АУГ кодирует аминокислоту Мет.

3. Последовательность аминокислот находим по кодонам иРНК в таблице генетического кода:

Мет-Тре-Ала-Тир-Иле-Гис.

3 тип задач

Исходный фрагмент молекулы ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов (верхняя цепь — смысловая, нижняя — транскрибируемая):

5’ − ГЦГГГЦТАТГАТЦТГ − 3’

3’ − ЦГЦЦЦГАТАЦТАГАЦ − 5’

В результате замены одного нуклеотида в ДНК  четвёртая  аминокислота во фрагменте полипептида заменилась на аминокислоту  Вал . Определите аминокислоту, которая кодировалась до мутации. Какие изменения произошли в ДНК, иРНК в результате замены одного нуклеотида? Благодаря какому свойству генетического кода одна и та же аминокислота у разных организмов кодируется одним и тем же триплетом ? Ответ поясните. Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода.

Четвёртый триплет исходного фрагмента смысловой цепи ДНК: 5′-ГАТ-3 ‘ (транскрибируемой цепи ДНК: 5′-АТЦ-3′ ), определяем триплет иРНК: 5′-ГАУ-3’ , по таблице генетического кода определяем, что он кодирует аминокислоту Асп.

Разворот наоборот

5’ − ГЦГГГЦТАТ ГАТ ЦТГ − 3’

3’ − ЦГЦЦЦГАТА ЦТА ГАЦ − 5’

смысловая

транскрибируемая

!!! Триплет иРНК: 5′-ГАУ-3′ нашли по принципу комплементарности на основе триплета транскрибируемой цепи ДНК 3′-ЦТА-5′. Для нахождения иРНК сначала произведем запись триплета ДНК в обратном порядке от 3’ → к 5’ получим 3’-ЦТА- 5’

По условию сказано, что «четвёртая аминокислота во фрагменте полипептида заменилась на аминокислоту  Вал » . По таблице генетического кода находим, что аминокислота  Вал  кодируется четырьмя нуклеотидами: ГУУ, ГУЦ, ГУА, ГУГ ;

• НО в условии указано, что произошла замена  одного  нуклеотида! т.е. в иРНК в четвёртом кодоне (5′-Г А У-3′) нуклеотид А заменился на У (5′-Г У У-3′).

Ответ:

• 1. Четвёртый триплет исходного фрагмента смысловой цепи ДНК — ГАТ (транскрибируемой цепи ДНК — АТЦ), определяем триплет иРНК: ГАУ, по таблице генетического кода определяем, что он кодирует аминокислоту Асп.
•  
• 2. Во фрагменте ДНК в четвёртом триплете смысловой цепи ГАТ нуклеотид А заменился на Т (в транскрибируемой цепи в триплете АТЦ нуклеотид Т заменился на А), а в иРНК в четвёртом кодоне (ГАУ) нуклеотид А заменился на У (ГУУ).
•  
• 3. Свойство генетического кода — универсальность.

• Наличие в ответе множества триплетов считается ошибкой, так как в задании указано, что произошла замена одного нуклеотида.

4 тип задач

Молекулы тРНК, несущие соответствующие антикодоны, входят в рибосому в следующем порядке: ГУА, УАЦ, УГЦ, ГЦА. 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 на основе антикодонов тРНК, но сначала ориентируем антикодоны тРНК (3’→ 5’) так , чтобы они присоединялись к иРНК антипараллельно ( по условию антикодоны тРНК даны в ориентации 5’→ 3’ )

Разворот наоборот

тРНК: 3’АУГ 5’, 3’ЦАУ 5’, 3’ЦГУ 5’, 3’АЦГ 5’

иРНК: 5’— УАЦ-ГУА-ГЦА-УГЦ — 3’

Нуклеотидную последовательность транскрибируемой и смысловой цепей ДНК также определяем по принципу комплементарности (на основе найденной иРНК по принципу комплементарности строим транскрибируемую ДНК, затем на её основе находим смысловую. В молекулярной генетике принято смысловую ДНК писать сверху, транскрибируему — снизу ):

ДНК : 5’ − ТАЦ-ГТА-ГЦА-ТГЦ − 3’

3’ − АТГ-ЦАТ-ЦГТ-АЦГ − 5’.

иРНК: 5’— УАЦ-ГУА-ГЦА-УГЦ — 3’

3. По таблице генетического кода и кодонам иРНК находим последовательность аминокислот в пептиде:   иРНК: 5’— УАЦ-ГУА-ГЦА-УГЦ — 3’ белок: Тир-Вал-Ала-Цис

Ответ:

1. По принципу комплементарности определяем последовательность иРНК: 5’— УАЦГУАГЦАУГЦ — 3’;

2. Нуклеотидную последовательность транскрибируемой и смысловой цепей ДНК также определяем по принципу комплементарности:

5’ − ТАЦГ ТАГЦАТГЦ − 3’

3’ − АТ ГЦАТЦГТАЦГ − 5’.

3. По таблице генетического кода и кодонам иРНК находим последовательность аминокислот в пептиде: Тир-Вал-Ала-Цис.

5 тип задач

Некоторые вирусы в качестве генетического материала несут РНК. Такие вирусы, заразив клетку, встраивают ДНК-копию своего генома в геном хозяйской клетки. В клетку проникла вирусная РНК следующей последовательности:

5’ − АУГГЦУУУУГЦА − 3’.

Определите, какова будет последовательность вирусного белка , если матрицей для синтеза иРНК служит цепь, комплементарная вирусной РНК . Напишите последовательность двуцепочечного фрагмента ДНК, укажите 5’ и 3’ концы цепей. Ответ поясните. Для решения задания используйте таблицу генетического кода.

1. По принципу комплементарности на основе вирусной РНК находим нуклеотидную последовательность транскрибируемого участка ДНК:   вирусная РНК: 5’ − АУГ-ГЦУ-УУУ-ГЦА − 3’ транскрибируемая ДНК 3’− ТАЦ-ЦГА-ААА-ЦГТ − 5’.

Нуклеотидную последовательность транскрибируемой и смысловой цепей ДНК также определяем по принципу комплементарности (на основе данной РНК по принципу комплементарности строим транскрибируемую ДНК, затем на её основе находим смысловую. В молекулярной генетике принято смысловую ДНК писать сверху, транскрибируемую — снизу):

ДНК 5’ − АТГ-ГЦТ-ТТТ-ГЦА − 3’

2 цепи 3’ — ТАЦ-ЦГА-ААА-ЦГТ − 5’.

По принципу комплементарности на основе транскрибируемой ДНК находим нуклеотидную последовательность иРНК: ДНК: 3’ — ТАЦ-ЦГА-ААА-ЦГТ − 5 иРНК: 5’ − АУГ-ГЦУ-УУУ-ГЦА − 3’.

2.

3. По таблице Генетического кода на основе иРНК определяем последовательность вирусного белка:   иРНК: 5’ − АУГ-ГЦУ-УУУ-ГЦА − 3’ белок: МЕТ-АЛА-ФЕН-АЛА

Ответ

1. По принципу комплементарности находим нуклеотидную последовательность участка ДНК:

5’ − АТГГЦТТТТГЦА − 3’

3’ — ТАЦЦГААААЦГТ − 5’.

2. По принципу комплементарности находим нуклеотидную последовательность иРНК:

5’ − АУГГЦУУУУГЦА − 3’.

3. По таблице Генетического кода определяем последовательность вирусного белка:

МЕТ-АЛА-ФЕН-АЛА.

Задача 1

Известно, что все виды РНК синтезируются на ДНК-матрице. Фрагмент молекулы ДНК, на которой синтезируется участок центральной петли тРНК, имеет следующую последовательность нуклеотидов (верхняя цепь — смысловая, нижняя — транскрибируемая):

5’ − ТГЦЦАТТТТЦГАТАГ − 3’

З’ − АЦГГТААААГЦТАТЦ − 5’

Установите нуклеотидную последовательность участка тРНК, который синтезируется на данном фрагменте, обозначьте 5’ и 3’ концы этого фрагмента и определите аминокислоту, которую будет переносить эта тРНК в процессе биосинтеза белка, если третий триплет с 5’ конца соответствует антикодону тРНК. Ответ поясните. Для решения задания используйте таблицу генетического кода.

Задача 2

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

5’ − АЦАТГГГАТЦЦТАТАТЦГЦГ − 3’

3’ − ТГТАЦЦЦТАГГАТАТАГЦГЦ − 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.

Задача 3

Фрагмент молекулы ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов (верхняя цепь — смысловая, нижняя — транскрибируемая):

5’ − ГТЦАЦАГЦГАТЦААТ − 3’

3’ − ЦАГТГТЦГЦТАГТТА − 5’

Определите последовательность аминокислот во фрагменте полипептидной цепи и обоснуйте свой ответ. Какие изменения могли произойти в результате генной мутации во фрагменте молекулы ДНК, если  вторая  аминокислота в полипептиде заменилась на аминокислоту  Про ? Какое свойство генетического кода определяет возможность существования разных фрагментов мутированной молекулы ДНК? Ответ обоснуйте. Для решения задания используйте таблицу генетического кода.

Задача 4

Молекулы тРНК, несущие соответствующие антикодоны, входят в рибосому в следующем порядке: ЦГЦ, ЦЦУ, АЦГ, АГА, АГЦ. 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.

Задача 5

Некоторые вирусы в качестве генетического материала несут РНК. Такие вирусы, заразив клетку, встраивают ДНК-копию своего генома в геном хозяйской клетки. В клетку проникла вирусная РНК следующей последовательности:

5’ − ГЦГГААААГЦГЦ − 3’.

Определите, какова будет последовательность вирусного белка, если матрицей для синтеза иРНК служит цепь, комплементарная вирусной РНК. Напишите последовательность двуцепочечного фрагмента ДНК, укажите 5’ и 3’ концы цепей. Ответ поясните. Для решения задания используйте таблицу генетического кода.