Как найти молекулярную массу гена днк

Обучайтесь и развивайтесь всесторонне вместе с нами, делитесь знаниями и накопленным опытом, расширяйте границы знаний и ваших умений.

поделиться знаниями или
запомнить страничку

  • Все категории
  • экономические
    43,651
  • гуманитарные
    33,653
  • юридические
    17,917
  • школьный раздел
    611,896
  • разное
    16,900

Популярное на сайте:

Как быстро выучить стихотворение наизусть? Запоминание стихов является стандартным заданием во многих школах. 

Как научится читать по диагонали? Скорость чтения зависит от скорости восприятия каждого отдельного слова в тексте. 

Как быстро и эффективно исправить почерк?  Люди часто предполагают, что каллиграфия и почерк являются синонимами, но это не так.

Как научится говорить грамотно и правильно? Общение на хорошем, уверенном и естественном русском языке является достижимой целью. 

Темы «Молекулярная биология» и «Генетика» – наиболее интересные и сложные темы в курсе «Общая биология». Эти темы изучаются и в 9-х, и в 11­х классах, но времени на отработку умения решать задачи в программе явно недостаточно. Однако умение решать задачи по генетике и молекулярной биологии предусмотрено Стандартом биологического образования, а также  такие задачи входят в состав КИМ ЕГЭ.

Для  решения задач по молекулярной биологии  необходимо владеть следующими биологическими понятиями: виды нуклеиновых  кислот,строение ДНК,  репликация ДНК , функции ДНК, строение  и функции РНК, генетический код, свойства генетического кода,мутация.

Типовые задачи знакомят с основными приемами рассуждений в генетике, а “сюжетные”– полнее раскрывают и иллюстрируют особенности этой науки, делая ее интересной и привлекательной для учащихся. Подобранные задачи характеризуют генетику как точную науку, использующую математические методы анализа. Решение задач в биологии требует умения анализировать фактический материал, логически думать и рассуждать , а также определенной изобретательности при решении особенно трудных  и запутанных задач.

Для закрепления теоретического материала по способам и приемам  решения задач предлагаются задачи для самостоятельного решения, а также вопросы для самоконтроля.

Примеры решения задач

Необходимые пояснения:

  • Один шаг это полный виток спирали ДНК–поворот на 360o
  • Один шаг составляют 10 пар нуклеотидов
  • Длина одного шага – 3,4 нм
  • Расстояние между двумя нуклеотидами – 0,34 нм
  • Молекулярная масса одного нуклеотида – 345 г/моль
  • Молекулярная масса одной аминокислоты – 120 г/мол
  • В молекуле ДНК: А+Г=Т+Ц (Правило Чаргаффа: ∑(А) = ∑(Т), ∑(Г) = ∑(Ц), ∑(А+Г) =∑(Т+Ц)
  • Комплементарность нуклеотидов: А=Т; Г=Ц
  • Цепи ДНК удерживаются водородными связями, которые образуются между комплементарными азотистыми основаниями: аденин с тимином соединяются 2 водородными связями, а гуанин с цитозином тремя.
  • В среднем один белок содержит 400 аминокислот;
  • вычисление молекулярной массы белка:


где Мmin – минимальная молекулярная масса белка,
а – атомная или молекулярная масса компонента,
в – процентное содержание компонента.

Задача № 1.Одна из цепочек  ДНК имеет последовательность нуклеотидов : АГТ  АЦЦ  ГАТ  АЦТ  ЦГА  ТТТ  АЦГ  … Какую последовательность нуклеотидов имеет вторая цепочка ДНК той же молекулы. Для наглядности  можно использовать  магнитную “азбуку” ДНК (прием автора статьи) .
Решение: по принципу комплементарности достраиваем вторую цепочку (А-Т,Г-Ц) .Она выглядит следующим образом: ТЦА  ТГГ  ЦТА   ТГА  ГЦТ  ААА  ТГЦ.

Задача № 2. Последовательность нуклеотидов в начале гена, хранящего информацию о белке инсулине, начинается так: ААА  ЦАЦ  ЦТГ  ЦТТ  ГТА  ГАЦ. Напишите последовательности аминокислот, которой начинается цепь инсулина.
Решение: Задание выполняется с помощью таблицы генетического кода, в которой нуклеотиды в иРНК (в скобках – в исходной ДНК) соответствуют аминокислотным остаткам.

Задача № 3. Большая из двух цепей белка инсулина имеет (так называемая цепь В) начинается со следующих аминокислот : фенилаланин-валин-аспарагин-глутаминовая кислота-гистидин-лейцин. Напишите последовательность нуклеотидов в начале участка молекулы ДНК,  хранящего информацию об этом белке.

Решение (для удобства используем табличную форму записи решения): т.к. одну аминокислоту могут кодировать несколько триплетов, точную структуру и-РНК  и участка  ДНКопределить невозможно, структура может варьировать. Используя принцип комплементарности  и таблицу генетического кода получаем один из вариантов:

Цепь белка

Фен

Вал

Асн

Глу

Гис

Лей

и-РНК

УУУ

ГУУ

ААУ

ГАА

ЦАЦ

УУА

ДНК

1-я цепь

ААА

ЦАА

ТТА

ЦТТ

ГТГ

ААТ

2-я цепь

ТТТ

ГТТ

ААТ

ГАА

ЦАЦ

ТТА

Задача № 4. Участок гена имеет следующее строение, состоящее из последовательности нуклеотидов: ЦГГ  ЦГЦ  ТЦА  ААА  ТЦГ  …  Укажите строение соответствующего участка белка, информация о котором содержится в данном гене. Как отразится на строении  белка удаление из гена четвертого нуклеотида?

Решение (для удобства используем табличную форму записи решения): Используя принцип комплементарности  и таблицу генетического кода получаем:

Цепь ДНК

ЦГГ

ЦГЦ

ТЦА

ААА

ТЦГ

и -РНК

ГЦЦ

ГЦГ

АГУ

УУУ

АГЦ

Аминокислоты цепи белка

Ала-Ала-Сер-Фен-Сер

При удалении из гена четвертого нуклеотида – Ц произойдут заметные изменения – уменьшится количество и состав аминокислот в  белке:

Цепь ДНК

ЦГГ

ГЦТ

ЦАА

ААТ

ЦГ

и -РНК

ГЦЦ

ЦГА

ГУУ

УУА

ГЦ

Аминокислоты цепи белка

Ала-Арг-Вал-Лей-

Задача № 5. Вирусом табачной мозаики (РНК-содержащий вирус) синтезируется участок белка с аминокислотной последовательностью: Ала – Тре – Сер – Глу – Мет-. Под действием азотистой кислоты (мутагенный фактор) цитозин в результате дезаминирова ния превращается в урацил. Какое строение будет иметь участок белка вируса табачной мозаики,  если все цитидиловые нуклеотиды  подвергнутся указанному химическому превращению?

Решение (для удобства используем табличную форму записи решения): Используя принцип комплементарности  и таблицу генетического кода получаем  :

Аминокислоты цепи белка (исходная)

Ала – Тре – Сер – Глу – Мет-

и -РНК (исходная)

ГЦУ

АЦГ

АГУ

ГАГ

АУГ

и -РНК (дезаминированная)

ГУУ

АУГ

АГУ

ГАГ

АУГ

Аминокислоты цепи белка (дезаминированная)

Вал – Мет – Сер – Глу – Мет-

Задача № 6. При  синдроме Фанкоми (нарушение образования костной ткани)  у больного с мочой выделяются аминокислоты , которым соответствуют кодоны в и -РНК : АУА   ГУЦ  АУГ  УЦА  УУГ  ГУУ  АУУ. Определите, выделение каких аминокислот с мочой характерно  для синдрома Фанкоми, если у здорового человека в моче содержатся аминокислоты аланин, серин, глутаминовая кислота, глицин.

Решение (для удобства используем табличную форму записи решения): Используя принцип комплементарности  и таблицу генетического кода получаем:

и -РНК

АУА

ГУЦ

АУГ

УЦА

УУГ

ГУУ

АУУ

Аминокислоты цепи белка (больного человека)

Изе-Вал-Мет-Сер-Лей-Вал-Иле

Аминокислоты цепи белка (здорового человека)

Ала-Сер-Глу-Гли

Таким образом, в моче больного человека только одна аминокислота (серин) такая же как, у здорового человека, остальные – новые, а три, характерные для здорового человека, отсутствуют.

Задача № 7. Цепь А инсулина быка в 8-м звене содержит аланин, а лошади – треонин, в 9-м звене соответственно серин и глицин. Что можно сказать о происхождении инсулинов?

Решение (для удобства  сравнения используем табличную форму записи решения): Посмотрим, какими триплетами в и-РНК кодируются упомянутые в условии задачи аминокислоты.

Организм

Бык

Лошадь

8-е звено

Ала

Тре

и- РНК

ГЦУ

АЦУ

9-е звено

Сер

Гли

и- РНК

АГУ

ГГУ

Т.к. аминокислоты кодируются  разными триплетами, взяты триплеты, минимално отличающиеся друг от друга. В данном случае  у лошади и быка в 8-м и 9-м звеньях  изменены аминокислоты в результате замены первых нуклеотидов в триплетах и -РНК : гуанин заменен на аденин ( или наоборот). В двухцепочечной ДНК  это будет равноценно замене пары Ц-Г  на  Т-А (или наоборот).
Следовательно, отличия цепей А инсулина быка и  лошади обусловлены транзициями в участке молекулы ДНК, кодирующей 8-е и 9-е звенья цепи А инсулинов быка и лошади.

Задача № 7 . Исследования показали, что в и- РНК содержится 34% гуанина,18% урацила, 28% цитозина и 20% аденина.Определите процентный состав  азотистых оснваний в участке ДНК, являющейся матрицей для данной и-РНК.
Решение (для удобства   используем табличную форму записи решения): Процентное соотношение азотистых оснований высчитываем исходя из принципа комплементарности:

и-РНК

Г

У

Ц

А

34%

18%

28%

20%

ДНК (смысловая цепь, считываемая)

Г

А

Ц

Т

28%

18%

34%

20%

ДНК (антисмысловая цепь)

Г

А

Ц

Т

34%

20%

28%

18%

Суммарно  А+Т  и Г+Ц в смысловой цепи будут составлять: А+Т=18%+20%=38%  ; Г+Ц=28%+34%=62%. В антисмысловой (некодируемой) цепи суммарные показатели будут такими же , только процент отдельных оснований будет обратный: А+Т=20%+18%=38%  ; Г+Ц=34%+28%=62%. В обеих же цепях в парах комплиментарных оснований будет поровну, т.е аденина и тимина – по 19%, гуанина и цитозина по 31%.

Задача № 8.  На фрагменте одной нити ДНК нуклеотиды расположены в последователь ности:  А–А–Г–Т–Ц–Т–А–Ц–Г–Т–А–Т. Определите процентное содержание всех нукле отидов в этом фрагменте ДНК и длину гена.

Решение:

1) достраиваем вторую нить (по принципу комплементарности)

2) ∑(А +Т+Ц+Г) = 24,из них ∑(А) = 8 = ∑(Т)

24 – 100%

=> х = 33,4%

8 – х%

24 – 100%

=>  х = 16,6%

4 –  х%

∑(Г) = 4 = ∑(Ц) 

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

12 × 0,34 = 4,08 нм

Задача № 9. В молекуле ДНК на долю цитидиловых нуклеотидов приходится 18%. Определите процентное содержание других нуклеотидов в этой ДНК.

Решение:

1) т.к. Ц = 18%, то и Г = 18%;
2) на долю А+Т приходится 100% – (18% +18%) = 64%, т.е. по 32%

Задача № 10. В молекуле ДНК обнаружено 880 гуанидиловых нуклеотидов, которые составляют 22% от общего числа нуклеотидов в этой ДНК. Определите: а) сколько других нуклеотидов в этой ДНК? б) какова длина этого фрагмента?

Решение:

1) ∑(Г) = ∑(Ц)= 880 (это 22%); На долю других нуклеотидов приходится 100% – (22%+22%)= 56%, т.е. по 28%; Для вычисления количества этих нуклеотидов составляем пропорцию:

22% – 880
28% – х, отсюда х = 1120

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

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

Задача № 11. Дана молекула ДНК с относительной  молекулярной массой 69 000, из них 8625 приходится на долю адениловых нуклеотидов. Найдите количество всех нуклеотидов в этой ДНК. Определите длину этого фрагмента.

Решение:

1) 69 000 : 345 = 200 (нуклеотидов в ДНК), 8625 : 345 = 25 (адениловых нуклеотидов в этой ДНК),∑(Г+Ц) = 200 – (25+25)= 150, т.е. их по 75;
2) 200 нуклеотидов в двух цепях, значит в одной – 100. 100 × 0,34 = 34 (нм)

Задача № 12. Что тяжелее: белок или его ген?

Решение: Пусть х – количество аминокислот в белке, тогда масса этого белка – 120х, количество нуклеотидов в гене, кодирующем этот белок, – 3х, масса этого гена – 345 × 3х.  120х < 345 × 3х, значит ген тяжелее белка.

Задача № 13. Гемоглобин крови человека содержит 0, 34% железа. Вычислите минимальную молекулярную массу гемоглобина.

Решение: Мmin = 56 : 0,34% · 100% = 16471

Задача №14. Альбумин сыворотки крови человека имеет молекулярную массу 68400. Определите количество аминокислотных остатков в молекуле этого белка.

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

Задача №15. Белок содержит 0,5% глицина. Чему равна минимальная молекулярная масса этого белка, если М глицина = 75,1? Сколько аминокислотных остатков в этом белке?

Решение: Мmin = 75,1 : 0,5% · 100% = 15020 ; 15020 : 120 = 125 (аминокислот в этом белке)

Задачи для самостоятельной работы

  1. Молекула ДНК распалась на две цепочки. одна из них имеет строение : ТАГ  АЦТ  ГГТ  АЦА  ЦГТ  ГГТ  ГАТ  ТЦА … Какое строение будет иметь  вторая молекула ДНК ,когда указанная цепочка достроится до полной двухцепочечной молекулы ?
  2. Полипептидная цепь одного белка животных имеет следующее начало : лизин-глутамин-треонин-аланин-аланин-аланин-лизин-… С какой последовательности нуклеотидов начинается ген, соответствующий этому белку?
  3. Участок молекулы белка имеет следующую последовательность аминокислот: глутамин-фенилаланин-лейцин-тирозин-аргинин. Определите одну из возможных последовательностей нуклеотидов в молекуле ДНК.
  4. Участок молекулы белка имеет следующую последовательность аминокислот: глицин-тирозин-аргинин-аланин-цистеин. Определите одну из возможных последовательностей нуклеотидов в молекуле ДНК.
  5. Одна из цепей рибонуклеазы (фермента поджелудочной железы) состоит из 16 аминокислот: Глу-Гли-асп-Про-Тир-Вал-Про-Вал-Про-Вал-Гис-фен-Фен-Асн-Ала-Сер-Вал. Определите  структуру участка ДНК , кодирующего эту часть рибонуклеазы.
  6. Фрагмент гена ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов ГТЦ  ЦТА  АЦЦ  ГГА  ТТТ. Определите последовательность нуклеотидов и-РНК и аминокислот в полипептидной цепи белка.
  7. Фрагмент гена ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов ТЦГ  ГТЦ  ААЦ  ТТА  ГЦТ. Определите последовательность нуклеотидов и-РНК и аминокислот в полипептидной цепи белка.
  8. Фрагмент гена ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов ТГГ  АЦА  ГГТ  ТТЦ  ГТА. Определите последовательность нуклеотидов и-РНК и аминокислот в полипептидной цепи белка.
  9. Определите порядок следования аминокислот в участке молекулы белка, если известно, что он кодируется такой последовательностью нуклеотидов ДНК: ТГА  ТГЦ   ГТТ  ТАТ  ГЦГ  ЦЦЦ. Как изменится  белок , если химическим путем будут удалены 9-й и 13-й нуклеотиды?
  10. Кодирующая цепь ДНК имеет последовательность нуклеотидов: ТАГ  ЦГТ  ТТЦ  ТЦГ  ГТА. Как изменится структура молекулы белка, если произойдет удвоение шестого нуклеотида в цепи ДНК. Объясните результаты.
  11. Кодирующая цепь ДНК имеет последовательность нуклеотидов: ТАГ  ТТЦ  ТЦГ  АГА. Как изменится структура молекулы белка, если произойдет удвоение восьмого нуклеотида в цепи ДНК. Объясните результаты.
  12. Под воздействием мутагенных факторов во фрагменте гена: ЦАТ  ТАГ  ГТА  ЦГТ  ТЦГ произошла замена второго триплета на триплет АТА. Объясните, как изменится структура молекулы белка.
  13. Под воздействием мутагенных факторов во фрагменте гена: АГА  ТАГ  ГТА  ЦГТ  ТЦГ произошла замена четвёртого триплета на триплет АЦЦ. Объясните, как изменится структура молекулы белка.
  14. Фрагмент молекулы и-РНК имеет следующую последовательность нуклеотидов: ГЦА  УГУ  АГЦ  ААГ  ЦГЦ. Определите последовательность аминокислот в молекуле белка и её молекулярную массу.
  15. Фрагмент молекулы и-РНК имеет следующую последовательность нуклеотидов: ГАГ  ЦЦА  ААУ  АЦУ  УУА. Определите последовательность аминокислот в молекуле белка и её молекулярную массу.
  16. Ген ДНК включает 450пар нуклеотидов. Какова длина, молекулярная масса гена и сколько аминокислот закодировано в нём?
  17. Сколько нуклеотидов содержит ген ДНК, если в нем закодировано 135 аминокислот. Какова молекулярная масса данного гена и его длина?
  18. Фрагмент одной цепи ДНК имеет следующую структуру: ГГТ АЦГ АТГ ТЦА АГА. Определите первичную структуру белка, закодированного в этой цепи, количество (%) различных видов нуклеотидов в двух цепях фрагмента и его длину.
  19. Какова молекулярная масса гена и его длина, если в нем закодирован белок с молекулярной массой 1500 г/моль?
  20. Какова молекулярная масса гена и его длина, если в нем закодирован белок с молекулярной массой 42000 г/моль?
  21. В состав белковой молекулы входит 125 аминокислот. Определите количество нуклеотидов в и-РНК и гене ДНК, а также количества молекул т-РНК принявших участие в синтезе данного белка.
  22. В состав белковой молекулы входит 204 аминокислоты. Определите количество нуклеотидов в и-РНК и гене ДНК, а также количества молекул т-РНК принявших участие в синтезе данного белка.
  23. В синтезе белковой молекулы приняли участие 145 молекул   т-РНК. Определите число нуклеотидов в и-РНК, гене ДНК и количество аминокислот в синтезированной молекуле белка.
  24. В синтезе белковой молекулы приняли участие 128 молекул   т-РНК. Определите число нуклеотидов в и-РНК, гене ДНК и количество аминокислот в синтезированной молекуле белка.
  25. Фрагмент цепи и-РНК имеет следующую последовательность: ГГГ  УГГ  УАУ  ЦЦЦ  ААЦ  УГУ. Определите, последовательность нуклеотидов на ДНК, антикодоны т-РНК, и последовательность аминокислот соответствующая фрагменту гена ДНК.
  26. Фрагмент цепи и-РНК имеет следующую последовательность: ГУУ  ГАА  ЦЦГ  УАУ  ГЦУ. Определите, последовательность нуклеотидов на ДНК, антикодоны т-РНК, и последовательность аминокислот соответствующая фрагменту гена ДНК.
  27. В молекуле и-РНК содержится 13% адениловых, 27% гуаниловых и 39% урациловых нуклеотидов. Определите соотношение всех видов  нуклеотидов в ДНК, с которой была транскрибирована данная и-РНК.
  28. В молекуле и-РНК содержится 21% цитидиловых, 17% гуаниловых и 40% урациловых нуклеотидов. Определите соотношение всех видов  нуклеотидов в ДНК, с которой была транскрибирована данная и-РНК
  29. Молекула и-РНК содержит 21% гуаниловых нуклеотидов, сколько цитидиловых нуклеотидов содержится в кодирующей цепи участка ДНК?
  30. Если в цепи молекулы ДНК, с которой транскрибирована генетическая информация, содержалось 11% адениловых нуклеотидов, сколько урациловых нуклеотидов будет содержаться в соответствующем ему отрезке и-РНК?

Используемая литература.

  1. Болгова И.В. Сборник задач по общей биологии с решениями для поступающих в вузы–М.: ООО “Издательство Оникс”:”Издательство.”Мир и Образование”, 2008г.
  2. Воробьев О.В. Уроки биологии с применением информационных технологий .10 класс. Методическое пособие с электронным приложением–М.:Планета,2012г.
  3. Чередниченко И.П. Биология. Интерактивные дидактические материалы.6-11 класс. Методическое пособие с электронным интерактивным приложением. – М.:Планета,2012г.
  4. Интернет-ссылки:
  5. http://ru.convdocs.org/download/docs-8406/8406.doc
  6. https://bio.1sept.ru/articles/2009/06

Светило науки – 895 ответов – 18844 помощи

В одной цепи запрогроммирован белой с молекулярной массой 1500.
Тогда найдем количество аминокислот,если известно,что молекулярная масса одной аминокислоты равна 100 а.е.м.

аминокислот содержат в одном белке.

Теперь найдем количество нуклеотидов,если известно,что одну аминокислоту кодируют 3 нуклеотида:

нуклеотидов содержат в одной цепи ДНК.

Так как в условии надо найти молекулярную массу гена ДВУХ цепей ДНК,то:

 нуклеотидов содержат в двух цепях ДНК.

Теперь находим молекулярную массу гена,если известно,что молекулярная масса одного нуклеотида — 345:

90 * 345 = 31050 а.е.м — молекулярная масса гена.

=================================================================

Решение задач по биологии

Задача №1

Участок молекулы ДНК, кодирующий часть
полипептида, имеет следующее строение:

-А –Ц –Ц –А –Т –А – Г –Т – Ц – Ц – А – А
– Г – Г – А –

Определите последовательность
аминокислот в полипептиде.

Дано:                                                                                      
Решение:

Участок молекулы ДНК,                                                    
1. Зная кодирующую цепь ДНК,

 кодирующий часть полипептида:                          
            по принципу комплемента

 -А–Ц–Ц–А –Т–А–Г–Т–Ц–Ц– А– А– Г–Г–А –

Найти:
последовательность аминокислот

в полипептиде.

ДНК:     – А –Ц –Ц – А – Т – А – Г – Т –
Ц – Ц – А – А – Г – Г – А –

и –РНК:-У – Г – Г – У – А – У – Ц – А –
Г – Г –У – У – Ц – Ц – У –

2. Используя таблицу генетического кода,
определяем последовательность аминокислот в полипептиде.

УГГ – триптофан

УАУ – тирозин

ЦАГ – глутамин

ГУУ – валин

 ЦЦУ – пролин

Ответ:
триптофан – тирозин – глутамин – валин – пролин

 Задача №2

Сколько нуклеотидов содержит ген (обе
цепи ДНК), в котором запрограммирован белок инсулин из 51 аминокислоты?

Дано:                                                                             
Решение:

Белок инсулин – 51 аминокислота                     
Одним из свойств генетического кода

Найти:
количество нуклеотидов,                         является то, что каждая
аминокислота

содержащихся в гене, в
котором                           кодируется триплетом ДНК.

запрограммирован белок инсулин?

 1.Подсчитаем количество нуклеотидов в
одной цепи ДНК.

51*  3=153 нуклеотида

2.Подсчитаем, сколько нуклеотидов
содержит ген (обе цепи ДНК)

153* 2 =306 нуклеотидов

Ответ:
306 нуклеотидов.

Задача №3

Одна из цепей ДНК имеет молекулярную
массу 34155. Определите количество мономеров

Белка, запрограммированного в этой ДНК.

Дано:                                                                               
Решение

Масса ДНК –
34155                                                       Молекулярная масса
одного нуклео-

Найти:
количество мономеров белка?                        тида 345

1.       Подсчитаем 
количество нуклеотидов в ДНК.

34155 : 345 = 99
нуклеотидов

2.Подсчитаем
количество мономеров белка.

99 : 3 =33
триплета в ДНК кодируют 33 аминокислоты белка

Ответ:
33 мономера

Задача
№4

Какова
молекулярная масса гена (двух цепей ДНК), если в одной его цепи

Запрограммирован
белок с молекулярной массой 1500?

Дано:                                                                       
Решение

Масса белка –
1500                                                      1.Подсчитаем
количество          

Найти:
массу гена двух цепей ДНК?                         аминокислот в белке.

                                                                     
                   
1500: 100 = 15 аминокислот

2. Подсчитаем
количество   нуклеотидов в одной цепи гена.

15* 3 =45
нуклеотидов

3.Найдем
молекулярную массу одной цепи гена.

45* 345 = 15525

4.Найдем
молекулярную массу двух цепей.

15525 * 31050

Ответ:
31050

Задача
№5

Фрагмент
молекулы ДНК содержит 2348 нуклеотидов. На долю адениновых приходится 420.
Сколько содержится других нуклеотидов? Найдите массу и длину фрагмента ДНК.

Дано:                                                                          
     Решение.

ДНК – 2348
нуклеотидов                                  1. Исходя из принципа
комплементар-

А
-420                                                                   ности
можно определить количество Т.

Найти:
Т- ? Г – ? Ц – ?                                        А = Т , А = 420, значит
и Т = 420                                      

Массу ДНК –
?                                                   2.Подсчитаем общее
количество Г и Ц.

Длина ДНК –
?                                                  2348 -840 = 1508

2.       Определяем
количество Г и Ц.

3.       1508
: 2 = 754

4.       Подсчитаем
массу и длину ДНК.

mДНК   2348
* 345 = 810060

LДНК
1174 * 0,34 нм = 399,16 нм

Ответ:
А – 420, Т = 420, Г = 754, Ц = 754;

            MДНК
– 810060

            LДНК
– 399,19 нм

Задания  для
самостоятельной работы

Задача №1

Сколько нуклеотидов содержит ген (обе
цепи ДНК), в котором запрограммирован белок инсулин из 51 аминокислоты?

Задача №2

Какова
молекулярная масса гена (двух цепей ДНК), если в одной его цепи

Запрограммирован
белок с молекулярной массой 1800?

Задача №3

Участок молекулы ДНК, кодирующий часть
полипептида, имеет следующее строение:

-А –Ц –Ц –А –Т –А – Г –Т – Ц – Ц – А – А
– А – Ц – Ц –

Определите последовательность
аминокислот в полипептиде.

Задача №4
Одна из цепей ДНК имеет молекулярную массу 41400. Определите количество
мономеров белка, запрограммированного в этой ДНК.

Задача
№5

Фрагмент
молекулы ДНК содержит 3048 нуклеотидов. На долю цитозиновых приходится 460.
Сколько содержится других нуклеотидов? Найдите массу и длину фрагмента ДНК.

Литература.

А.Ю. Гаврилова Биология 10 класс .
Поурочные планы. Часть 1. Волгоград. Изд. «Учитель»

17.11.2014

Практикум “Решение задач по молекулярной биологии”

Котляр Ирина Викторовна

педагог дополнительного образования, методист

Практикум «Решение задач по молекулярной биологии» включает в себя теоретический материал, примеры решений задач с описанием и анализом по разделам «Нуклеиновые кислоты» и «Биосинтез белка», задачи для самостоятельного решения. Пособие предназначено для учащихся старших классов, учителей, педагогов дополнительного образования, абитуриентов медицинских, биологических, сельскохозяйственных ВУЗов и для подготовки к ЕГЭ по биологии.

Оценить★★★★

12695

Содержимое разработки

Министерство образования науки и молодежи республики Крым

Крымское республиканское внешкольное учебное заведение

«ЦЕНТР ЭКОЛОГО-НАТУРАЛИСТИЧЕСКОГО ТВОРЧЕСТВА УЧАЩЕЙСЯ МОЛОДЕЖИ»

Котляр И.В.

ПРАКТИКУМ

«РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ ПО

МОЛЕКУЯРНОЙ БИОЛОГИИ»

Симферополь, 2014

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Нуклеиновые кислоты

Примеры решений задач

Задачи для самостоятельного решения

Биосинтез белка

Примеры решений задач

Задачи для самостоятельного решения

Ответы к задачам для самостоятельного решения

Литература

ВВЕДЕНИЕ

Практикум «Решение задач по молекулярной биологии» включает в себя задачи по разделам «Нуклеиновые кислоты» и «Биосинтез белка», задачи на генные мутации и нацелен на обучение способам решения задач по молекулярной биологии для подготовки к государственной итоговой аттестации в формате ЕГЭ.

В начале каждого раздела содержатся краткие теоретические сведения, необходимые для освоения навыков решения задач по молекулярной биологии.

В каждом разделе рассмотрены способы решения наиболее типичных задач с подробным их описанием и анализом.

Так же в каждом разделе имеются задачи различного уровня сложности, которые дают возможность проверить уровень усвоения учебного материала.

Пособие предназначено для учащихся старших классов, учителей, педагогов дополнительного образования, абитуриентов медицинских, биологических, сельскохозяйственных ВУЗов и для подготовки к ЕГЭ по биологии.

Раздел 1. Нуклеиновые кислоты

Нуклеиновые кислоты – высокомолекулярные органические соединения, биополимеры, мономерами которых являются нуклеотиды. Они присутствуют в клетках всех живых организмов и выполняют важнейшие функции по хранению, передаче и реализации наследственной информации. Различают 2 типа нуклеиновых кислот –ДНК(дезоксирибонуклеиновая кислота) и РНК(рибонуклеиновая кислота). Различие в названиях объясняется тем, что молекула ДНК содержит пятиуглеродный сахардезоксирибозу, а молекула РНК – рибозу. В настоящее время известно большое число разновидностей ДНК и РНК, отличающихся друг от друга по строению и значению в метаболизме.

Нуклеотидысложные вещества, в состав каждого из них входит азотистое основание, пятиуглеродный сахар (рибоза или дезоксирибоза) и остаток фосфорной кислоты. Существует пять основных азотистых оснований: аденин, гуанин, урацил, тимин и цитозин.Названия нуклеотидов происходят от названия соответствующих азотистых оснований; и те и другие обозначаются заглавными буквами: аденин – аденилат (А), гуанин – гуанилат (Г), цитозин – цитидилат (Ц), тимин – тимидилат (Т), урацил – уридилат (У).

Молекула ДНК состоит из двух полинуклеотидных, спирально закрученных относительно друг друга цепочек. В состав нуклеотидов молекулы ДНК входят четыре вида азотистых оснований: аденин, гуанин, тимин и цитоцин.

Полинуклеотидная цепь ДНК закручена в виде спирали наподобие винтовой лестницы и соединена с другой, комплементарной ей цепью с помощью водородных связей, образующихся между аденином и тимином, а также гуанином и цитозином. Нуклеотиды А и Т, Г и Ц называются комплементарными.В результате у всякого организма число адениловых нуклеотидов равно числу тимидиловых, а число гуаниловых – числу цитидиловых. Эта закономерность получила название «правило Чаргаффа». Благодаря этому свойству последовательность нуклеотидов в одной цепи определяет их последовательность в другой. 

Строение молекул РНК во многом сходно со строением молекул ДНК. Однако имеется и ряд существенных отличий. В молекуле РНК вместо дезоксирибозы в состав нуклеотидов входит рибоза, вместо тимидилового нуклеотида (Т) – уридиловый (У). Главное отличие от ДНК состоит в том, что молекула РНК представляет собой одну цепь. 

Некоторые параметры молекул ДНК и белка:

Один шаг – это полный виток спирали ДНК – поворот на 3600

Один шаг составляют 10 пар нуклеотидов

Длина одного шага – 3,4 нм

Расстояние между двумя нуклеотидами – 0,34 нм

Молекулярная масса одного нуклеотида – 345 г/моль

В молекуле ДНК: А+Г=Т+Ц (Правило Чаргаффа)

Комплементарность нуклеотидов: А=Т; Г=Ц

Цепи ДНК удерживаются водородными связями, которые образуются между комплементарными азотистыми основаниями: аденин с тимином соединяются 2 водородными связями, а гуанин с цитозином тремя.

Примеры решений задач

1. Фрагмент молекулы ДНК состоит из 3000 нуклеотидов, из них цитидиловых нуклеотидов 650. Определите длину данного фрагмента и количество адениловых, тимидиловых и гуаниловых нуклеотидов.

Решение:

Используя правило Чаргаффа (А = Т; Г = Ц), опредеяем количество адениловых, тимидиловых и гуаниловых нуклеотидов:

Ц = Г = 650

А + Т = 3000 – (Г + Ц) = 3000 – 1300 = 1700 нуклеотидов

А = Т = 1700:2 = 850

Определяем длину данного фрагмента ДНК. 3000 нуклеотидов содержится в двухцепочной молекуле ДНК, следовательно, в одной цепи ДНК – 1500 нуклеотидов. Расстояние между двумя нуклеотидами составляет 0,34 нм, отсюда:

1500 х 0,34 нм = 510 нм.

Ответ:А = 850; Т = 850; Г = 650.

Длинна данного фрагмента ДНК = 510 нм.

Длина участка молекулы ДНК составляет 272 нм, адениловых нуклеотидов в молекуле 31%. Определить молекулярную массу молекулы, процентное содержание других нуклеотидов.

Решение:

Зная расстояние между двумя соседними нуклеотидами и длину данного фрагмента ДНК, вычисляем количество нуклеотидов в одной цепи ДНК:

272 : 0,34 = 800 нуклеотидов. Следовательно, в двух цепях участка

ДНК содержится – 1600 нуклеотидов.

Зная молекулярную массу одного нуклеотида, вычисляем молекулярную массу данного фрагмента ДНК:

х 345 г/моль = 552000 г/моль.

Используя правило Чаргаффа, где А = Т, а Г = Ц, определяем процентное количество нуклеотидов:

А = Т = 31%

Г + Ц = 100% – (А + Т) = 100% – 62% = 38%

Г = Ц = 38% : 2 = 19%

Ответ:Молекулярная масса молекулы ДНК = 552000 г/моль; Т = 31%, Г = 19%, Ц = 19%.

Участок цепи ДНК имеет последовательность нуклеотидов АГЦГТТАЦГТАГ. Определите последовательность антикодонов т-РНК.

Решение:

Антикодоны т-РНК соответствуют кодонам и-РНК. Узнаем последовательность нуклеотидов в и-РНК, используя закон комплементарности:

ДНК А Г Ц Г Т Т А Ц Г Т А Г

и-РНК У Ц Г Ц А А У Г Ц А У Ц

Определяем антикодоны т-РНК:

и-РНК У Ц Г Ц А А У Г Ц А У Ц

т-РНК А Г Ц Г У У А Ц Г У А Г

Ответ: последовательность антикодонов в т-РНК – АГЦГУУАЦГУАГ.

Определите количество водородных связей во фрагменте ДНК: ГТЦАТГГАТАГТЦЦТАТ.

Решение:

Как известно, в двуцепочной молекуле ДНК, между комплементарными А – Т – две водородные связи, а между Г – Ц – три.

В данной цепи ДНК: ГТЦАТГГАТАГТЦЦТАТ, насчитывается 10 пар А – Т (Т – А) и 7 пар Ц – Г (Г – Ц). Подсчитываем количество водородных связей в данной молекуле ДНК:

(10 х 2) + (7 х 3) = 41 водородная связь.

Ответ:41 водородная связь.

Молекула ДНК состоит из 3500 нуклеотидов. Определите число полных спиральных витков в данной молекуле.

Решение:

По условию задачи в данной молекуле ДНК содержится 3500 нуклеотидов, а значит 1750 пар. Полный виток спирали содержит 10 пар нуклеотидов.

1750 : 10 = 175 полных витков.

Ответ:Данная молекула ДНК содержит 175 полных витков спирали.

Задачи для самостоятельного решения:

1. Фрагмент молекулы ДНК состоит из 5250 нуклеотидов. Определите длину данного фрагмента ДНК.

Фрагмент молекулы ДНК состоит из 468 пар нуклеотидов. Определите длину данного фрагмента ДНК.

Фрагмент молекулы ДНК состоит из 640 пар нуклеотидов, из них тимидиловых нуклеотидов 325. Определите длину данного фрагмента и количество адениловых, гуаниловых и цитидиловых нуклеотидов.

Молекула ДНК состоит из 860 пар нуклеотидов. Определите число полных спиральных витков в данной молекуле.

Молекула ДНК состоит из 1660 нуклеотидов. Определите число полных спиральных витков в данной молекуле.

Длина участка молекулы ДНК составляет 850 нм. Определите количество нуклеотидов в одной цепи ДНК.

Длина участка молекулы ДНК составляет 544 нм. Определите количество нуклеотидов в ДНК.

В молекуле ДНК 35 % гуаниловых нуклеотидов. Определите количество цитидиловых нуклеотидов.

В молекуле ДНК 28 % тимидиловых нуклеотидов. Определите количество гуаниловых нуклеотидов.

В молекуле ДНК 17 % гуаниловых нуклеотидов. Определите количество адениловых, цитидиловых, тимидиловых нуклеотидов.

Фрагмент молекулы ДНК состоит из 2000 нуклеотидов, из них адениловых нуклеотидов 24%. Определите количество гуаниловых, тимидиловых и цитидиловых нуклеотидов.

Определите молекулярную массу фрагмента ДНК если он состоит из 630 нуклеотидов.

Фрагмент молекулы ДНК содержит 220 адениловых нуклеотидов, что составляет 20% от общего количества нуклеотидов. Определить сколько в данном фрагменте гуаниловых, тимидиловых, цитидиловых нуклеотидов и его молекулярную массу.

Длина участка молекулы ДНК составляет 544 нм. Определите количество нуклеотидов в ДНК и его молекулярную массу.

Длина участка молекулы ДНК составляет 245,48нм, тимидиловых нуклеотидов в молекуле 12%. Определить молекулярную массу молекулы, процентное содержание других нуклеотидов

В молекуле ДНК обнаружено 880 гуаниловых нуклеотидов, которые составляют 22% от общего числа нуклеотидов в этой ДНК. Определить сколько других нуклеотидов в этой ДНК и какова длина этого фрагмента?

Дана молекула ДНК с относительной молекулярной массой 69000, из них 8625 приходится на долю адениловых нуклеотидов. Найдите количество всех нуклеотидов в этой ДНК. Определите длину этого фрагмента.

Длина участка молекулы ДНК составляет 68 нм, адениловых нуклеотидов в молекуле 15%. Определите молекулярную массу молекулы, процентное содержание других нуклеотидов и число водородных связей в участке ДНК

Молекулярная масс молекулы ДНК составляет 17250 г/моль. Определите количество нуклеотидов в молекуле и её длину.

Молекулярная масса молекулы ДНК 20700 г/моль в ней адениловый нуклеотид составляет 25%. Определите количество других нуклеотидов в молекуле и её длину.

Фрагмент кодирующей цепи ДНК имеет следующую последовательность ТГААЦТГАГГТЦГАЦ. Определите последовательность нуклеотидов и-РНК транскрибируемой с данного фрагмента.

Фрагмент кодирующей цепи ДНК имеет следующую последовательность АГАЦТТАГЦТЦАГТЦ. Восстановите вторую цепь ДНК и определите последовательность нуклеотидов и-РНК, транскрибируемой с данного фрагмента

Фрагмент и-РНК имеет следующую последовательность нуклеотидов УГАГЦАУЦАГАЦУГУ. Определите последовательность нуклеотидов фрагмента молекулы ДНК с которой транскрибирован данный фрагмент и-РНК

Фрагмент и-РНК имеет следующую последовательность нуклеотидов УАУЦГАГУЦАЦГЦ. Определите последовательность нуклеотидов и число водородных связей во фрагменте молекулы ДНК с которой транскрибирован данный фрагмент и-РНК

Фрагмент и-РНК имеет следующую последовательность нуклеотидов УАУГАЦУАГЦАГ. Определите последовательность антикодонов т-РНК соответствующие кодонам и-РНК

Участок цепи ДНК имеет последовательность нуклеотидов АЦГАТЦТТАГЦТ. Определите последовательность антикодонов т-РНК

Последовательность антикодонов т-РНК АУГ ГЦГ УАУ ГУЦ. Определите последовательность нуклеотидов фрагмента ДНК, которая соответствует т-РНК

Участок молекулы и-РНК состоит из 420 нуклеотидов, Определите его длину.

Участок молекулы и-РНК состоит из 222 нуклеотидов, Определите его длину и молекулярную массу.

Длина участка молекулы и-РНК составляет 510нм. Определите количество нуклеотидов, содержащихся в этом участке молекулы.

Молекула и-РНК содержит 19% урациловых нуклеотидов, сколько адениловых нуклеотидов содержится в кодирующей цепи участка ДНК?

Если в цепи молекулы ДНК, с которой транскрибирована генетическая информация, содержалось 18% адениловых нуклеотидов, сколько урациловых нуклеотидов будет содержаться в соответствующем ему отрезке и-РНК?

Правая цепь ДНК имеет следующую структуру АТГГТЦАТЦ. Определите структуру и-РНК транскрипция, которой произошла с левой цепи ДНК.

В молекуле и-РНК содержится 14% адениловых, 26% гуаниловых и 40% урациловых нуклеотидов. Определите соотношение всех видов нуклеотидов в ДНК, с которой была транскрибирована данная и-РНК.

Молекулярная масса гена ДНК составляет 103500 г/моль. Определите число нуклеотидов в транскрибируемой с данного гена и-РНК.

Раздел 2. Биосинтез белка

Белки – это высокомолекулярные соединения, биополимеры, мономерами которых являютсяаминокислоты. В создание белков участвует 20 аминокислот. Они связываются между собой в длинные цепи, которые образуют основу белковой молекулы большой молекулярной массы.

Генетический код – это  единая система записи наследственной информации в молекулах нуклеиновых кислот в виде последовательности нуклеотидов. Основные свойства генетического кода:

Триплетность. Триплет (кодон) – последовательность трех нуклеотидов, кодирующая одну аминокислоту.

Избыточность (вырожденность) кода является следствием его триплетности и означает то, что одна аминокислота может кодироваться несколькими триплетами (поскольку аминокислот 20, а триплетов – 64)

Одновременно с избыточностью коду присуще свойство однозначности, которое означает, что каждому кодону соответствует только одна определенная аминокислота.

Код коллинеарен, т.е. последовательность нуклеотидов в гене точно соответствует после­довательности аминокислот в белке.

Генетический код неперекрываем и компактен, т. е. один нуклеотид принадлежит только одному.

Генетический код универсален, т. е. ядерные гены всех организмов одинаковым образом кодируют информацию о белках вне зависимости от уровня организации и систематического положения этих организмов.

Некоторые параметры белка:

В среднем один белок содержит 400 аминокислот

Одну аминокислоту кодирует три (триплет) нуклеотида.

Молекулярная масса одной аминокислоты – 100 г/моль

Для определения аминокислотного состава бека используют таблицу генетического кода:

2.1.Примеры решения задач

Фрагмент гена ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов ТЦГГТЦААЦТТАГЦТ. Определите последовательность нуклеотидов и-РНК и аминокислот в полипептидной цепи белка.

Решение:

Зная последовательность нуклеотидов в цепи ДНК, можем определить последовательность нуклеотидов в И-РНК, используя принцип комплементарности:

ДНК Т Ц Г Г Т Ц А А Ц Т Т А Г Ц Т

и-РНК А Г Ц Ц А Г У У Г А А У Ц Г А

Получается 5 триплетов: АГЦ ЦАГ УУГ ААУ ЦГА. Используя таблицу генетического кода, определяем последовательность аминокислот в данном фрагменте гена ДНК:

Сер – Глн – Фен – Аси – Арг.

Ответ: и-РНК: АГЦЦАГУУГААУЦГА; последовательность аминокислот: Иле – Глн – Фен – Аси – Арг.

Участок молекулы белка имеет следующую последовательность аминокислот: аланин-цистеин-валин-серин-глицин-треонин. Определите одну из возможных последовательностей нуклеотидов в молекуле и-РНК.

Решение:

В данной задаче решение будет не единственно правильным, т.к. одну аминокислоту может кодировать несколько триплетов. Рассмотрим один из вариантов, используя таблицу генетического кода.

ГЦЦ УГУ ГУГ АГЦ ГГУ АЦА.

Ответ: ГЦЦУГУГУГАГЦГГУАЦА (возможны другие варианты)

Участок молекулы белка имеет следующую последовательность аминокислот: глицин-тирозин-аргинин-аланин-цистеин. Определите одну из возможных последовательностей нуклеотидов в молекуле ДНК.

Решение:

В данной задаче решение будет не единственно правильным, т.к. одну аминокислоту может кодировать несколько триплетов. Рассмотрим один из вариантов, используя таблицу генетического кода.

ГГА ТАТ ЦГА ТЦГ ТГЦ

Ответ:ГГА ТАТ ЦГА ТЦГ ТГЦ (возможны другие варианты)

Фрагмент молекулы и-РНК имеет следующую последовательность нуклеотидов: ГЦАУГУАГЦААГЦГЦ. Определите последовательность аминокислот в молекуле белка и её молекулярную массу.

Решение:

По таблице генетического кода определяем последовательность аминокислот: Ала – Цис – Сер – Лиз – Арг

Зная, молекулярную массу одной аминокислоты, определяем молекулярную массу данной молекулы белка:

5 х 100 г/моль = 500 г/моль.

Ответ: последовательность аминокислот: Ала – Цис – Сер – Лиз – Арг; молекулярная масса молекулы белка = 500 г/моль.

Участок кодирующей цепи ДНК имеет молекулярную массу 217350г/моль. Определите количество аминокислот закодированных в нем.

Решение:

Определяем количество нуклеотидов в данной цепи ДНК:

217350г/моль : 345 г/моль = 630 нуклеотидов. Одну аминокислоту кодирует 3 нуклеотида, следовательно: 630 : 3 = 210 аминокислот.

Ответ:210 аминокислот.

Сколько нуклеотидов содержит ген ДНК, если в нем закодировано 135 аминокислот. Какова молекулярная масса данного гена и его длина?

Решение:

Узнаем количество нуклеотидов кодирующих 135 аминокислот в

и-РНК: 135 х 3 = 405 нуклеотидов.

Вычисляем молекулярную массу гена: 405 х 345 г/моль = 139725 г/моль.

Длину гена вычисляем по количеству нуклеотидов в одной цепи ДНК:

405 х 0,34нм = 137,7 нм.

Ответ:405 нуклеотидов

молекулярная масса гена = 279450 г/моль;

длина гена = 137,7нм

Фрагмент кодирующей цепи ДНК содержит 3000 нуклеотидов, интроны в ней составляют 50%. Определите количество нуклеотидов в зрелой молекуле и-РНК.

Решение:

Интрон – участок ДНК, который является частью гена, но не содержит информации о последовательности аминокислот белка. Следовательно, если в цепи ДНК содержится 3000 нуклеотидов, а 50% от их числа составляют интроны, т.е. 1500 нуклеотидов. и-РНК состоит из вдвое меньшего количества нуклеотидов по сравнению с ДНК. Следовательно в зрелой молекуле и-РНК, будет содержаться 1500 : 2 = 750 нуклеотидов.

Ответ:750 нуклеотидов.

Задачи для самостоятельного решения:

Фрагмент гена ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов ТТТГТЦЦТААЦЦГГА. Определите последовательность нуклеотидов и-РНК и аминокислот в полипептидной цепи белка.

Участок молекулы белка имеет следующую последовательность аминокислот: глутамин-фенилаланин-лейцин-тирозин-аргинин. Определите одну из возможных последовательностей нуклеотидов в молекуле ДНК.

Участок молекулы белка имеет следующую последовательность аминокислот: пролин-глутамин-валин-триптофан. Определите возможные последовательности нуклеотидов в молекуле ДНК.

Участок молекулы белка имеет следующую последовательность аминокислот: серин-глутамин-аспаригин-триптофан. Определите возможные последовательности нуклеотидов в молекуле и-РНК.

Фрагмент молекулы и-РНК имеет следующую последовательность нуклеотидов: УГЦААГЦУГУУУАУА. Определите последовательность аминокислот в молекуле белка.

Фрагмент молекулы и-РНК имеет следующую последовательность нуклеотидов: ГАГЦЦАААУАЦУУУА. Определите последовательность аминокислот в молекуле белка и её молекулярную массу.

Ген ДНК включает 300 пар нуклеотидов. Какова длина, молекулярная масса гена и сколько аминокислот закодировано в нём?

Ген ДНК включает 720 пар нуклеотидов. Какова длина, молекулярная масса гена и сколько аминокислот закодировано в нём?

Фрагмент ДНК имеет молекулярную массу 414000 г/моль. Определите длину фрагмента ДНК и число аминокислот закодированных в нём.

Участок кодирующей цепи ДНК имеет молекулярную массу 182160г/моль. Определите количество аминокислот закодированных в нем.

Правая цепь ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов: ЦТАТАГТААЦАА. Определите структуру фрагмента белка, синтезированного по левой цепи ДНК.

Левая цепь ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов: ТГГААГЦТЦТАТ. Определите структуру фрагмента белка, синтезированного по правой цепи ДНК.

Фрагмент одной цепи ДНК имеет следующую структуру: ГГТАЦГАТГТЦААГА. Определите первичную структуру белка, закодированного в этой цепи, количество (%) различных видов нуклеотидов в двух цепях фрагмента и его длину.

Сколько нуклеотидов содержит ген ДНК, если в нем закодировано 111 аминокислот. Какова молекулярная масса данного гена и его длина?

Какова молекулярная масса гена и его длина, если в нем закодирован белок с молекулярной массой 42000 г/моль?

В синтезе белковой молекулы приняли участие 145 молекул т-РНК. Определите число нуклеотидов в и-РНК, гене ДНК и количество аминокислот в синтезированной молекуле белка.

Фрагмент цепи и-РНК имеет следующую последовательность: ГГГУГГУАУЦЦЦААЦУГУ. Определите, последовательность нуклеотидов на ДНК, антикодоны т-РНК, и последовательность аминокислот соответствующая фрагменту гена ДНК.

Фрагмент цепи ДНК имеет следующую последовательность: ГГТАЦГАТГТЦААГА. Определите, последовательность нуклеотидов на и-РНК, антикодоны т-РНК, и последовательность аминокислот соответствующая фрагменту гена ДНК.

В синтезе белка приняли участие молекулы т-РНК с антикодонами: ЦАГ, УАА, ЦЦА, ГГГ, ЦУА. Определите нуклеотидную последовательность во фрагменте гена ДНК и последовательность аминокислот в участке синтезируемого белка.

В синтезе белка приняли участие молекулы т-РНК с антикодонами: ГУЦ, ЦГУ, УУЦ, ГАУ, АУГ. Определите нуклеотидную последовательность в фрагменте гена ДНК, последовательность аминокислот в участке синтезируемого белка и число нуклеотидов, содержащих тимин, аденин, гуанин и цитозин во фрагменте ДНК.

Фрагмент кодирующей цепи ДНК содержит 6000 нуклеотидов, интроны в ней составляют 40%. Определите количество нуклеотидов в зрелой молекуле и-РНК.

Кодирующая цепь ДНК имеет последовательность нуклеотидов: ТАГЦГТТТЦТЦГГТА. Как изменится структура молекулы белка, если произойдет удвоение шестого нуклеотида в цепи ДНК. Объясните результаты.

Кодирующая цепь ДНК имеет последовательность нуклеотидов: АГАТАГГТАЦГТТЦГ. Как изменится структура молекулы белка, если произойдёт выпадение десятого нуклеотида в цепи ДНК. Объясните результаты.

Во время репликации молекулы ДНК на кодирующей цепи: ТТЦАГАЦТЦТААГАТ произошло удвоение четвертого триплета. Объясните, как изменится структура молекулы белка.

Под воздействием мутагенных факторов во фрагменте гена: ГАЦЦАГАТТЦАГЦТА произошла замена седьмого нуклеотида на адениловый. Объясните, как изменится структура молекулы белка.

Ответы к задачам для самостоятельного решения.

Нуклеиновые кислоты.

892,5нм

159, 12 нм

А = 325

Г = 315

Ц = 315

217,6нм.

86 полных витков спирали.

83 полных витка спирали.

2 500 нуклеотидов.

3 200 нуклеотидов.

Ц = 35%.

Т = 22%.

Ц = 17%

А = 33%

Т = 33%

Т = 480 нуклеотидов

Г = 520 нуклеотидов

Ц = 520 нуклеотидов.

217 350г/моль.

379 500г/моль

Т = 220 нуклеотидов

Ц = 330 нуклеотидов

Г = 330 нуклеотидов.

3 200 нуклеотидов

1 104 000г/моль

498 180г/моль

А = 12%

Г = 38%

Ц = 38%

Ц = 22% = 880 нуклеотидов

А = 38% = 1200 нуклеотидов

Т = 38% = 1200 нуклеотидов.

680нм

Т = 25 нуклеотидов

Г = 75 нуклеотидов

Ц = 75 нуклеотидов

34нм

Т = 60 нуклеотидов

Г = 140 нуклеотидов

Ц = 140 нуклеотидов

540 водородных связей.

50 нуклеотидов

8,5нм

Т = 15 нуклеотидов

Г = 15 нуклеотидов

Ц = 15 нуклеотидов

10, 2 нм

АЦУУГАЦУЦЦАГЦУГ и-РНК

ТЦТГААТЦГАГТЦАГ ДНК

УЦУГААУЦГАГУЦАГ и-РНК

АЦТЦГТАГТЦТГАЦА. ДНК

АТАГЦТЦАГТГЦГ. ДНК

33 водородные связи

АУАЦУГАУЦГУЦ. т-РНК

АЦГАУЦУУГЦГУ т-РНК

АТГГЦГТАТГТЦ ДНК

142, 8 нм

75,48нм

76 590г/моль

1 500 нуклеотидов.

А = 19%

У = 18%

УАЦЦАГУАГ.

А = 27%

Т = 27%

Г = 23%

Ц = 23%

150 нуклеотидов.

Биосинтез белка.

АААЦАГГАУУГГЦЦУ

лиз-глу-асн-три-про.

ГТТАААГАЦАТГГЦТ (возможны другие варианты)

про

глн

вал

три

ГГА

ГГГ

ГГТ

ГГЦ

ГГТ

ГТЦ

ЦАА

ЦАГ

ЦАТ

ЦАЦ

АЦЦ

сер

глн

асн

три

УЦУ

УЦЦ

УЦА

УЦГ

ЦАА

ЦАГ

ААУ

ААЦ

УГГ

Цис – Лиз – Лей – Фен – Иле.

Глу – Про – Асн – Тре – Лей

102нм

207000г/моль

100 аминокислот

244нм

496800г/моль

240 аминокислот

204нм

200 аминокислот

176 аминокислот

Лей – Цис – Тир – Глн.

Три – Лиз – Лей – Тир

Про – Цис – Тир – Сер – Сер

Г = 23%; Ц = 23%; А = 22%; Т = 22%

5,1нм

279450г/моль

137,2нм

869400г/моль

428,4нм

и-РНК – 435 нуклеотидов

ДНК – 870 нуклеотидов

т-РНК – 145 нуклеотидов

ДНК

ЦЦЦ

АЦЦ

АТА

ГГГ

ТТТ

АЦА

т-РНК

ЦЦЦ

АЦЦ

АУА

ГГГ

УУУ

АЦА

белок

гли

три

тир

про

лиз

цис

18.

и-РНК

ЦЦА

УГЦ

УАЦ

АГУ

УЦУ

т-РНК

ГГУ

АЦГ

АУГ

УЦА

АГА

белок

про

цис

тир

сер

сер

19.

ДНК

ЦАГ

ТАА

ЦЦА

ГГГ

ЦТА

белок

вал

иле

гли

про

асп

20.

ДНК

ГТЦ

ЦГТ

ТТЦ

ГАТ

АТГ

белок

глн

ала

лиз

лей

тир

3600 нуклеотидов

нормальный белок – Иле – Ала – Лиз – Сер – Глн

изменённый белок – Иле – Ала – Лиз – Сер – Про

нормальный белок – Сер – Иле – Гис – Ала – Сер

изменённый белок – Сер – Иле – Гис – Глн и уменьшится на одну

аминокислоту

увеличится на одну аминокислоту – Лей.

третья аминокислота тирозин заменится на валин.

Литература:

Болгова И.В. Сборник задач по общей биологии с решениями для поступающих в вузы.  М.: Оникс, Мир и Образование, 2006. – 256 с.

Глазко Валерий Иванович. Толковый словарь терминов по общей и молекулярной биологии, общей и прикладной генетике, селекции, ДНК-технологии и биоинформатике: в 2 т. Т. 2 : П – Я / В. И. Глазко, Г. В. Глазко. – М. : Академкнига: Медкнига, 2008. – 530 с.

Коничев Александр Сергеевич. Молекулярная биология: учебник / А. С. Коничев, Г. А. Севастьянова. – М.: Академия, 2003. – 400 с. 

Молекулярная биология: программа курса / сост. Е. А. Лупанов, Е. П.Прибылова, Е. С. Иванов. – Рязань : РГУ, 2006. – 60 с. 

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/76801-praktikum-reshenie-zadach-po-molekuljarnoj-bi

Свидетельство участника экспертной комиссии

«Свидетельство участника экспертной комиссии»

Оставляйте комментарии к работам коллег и получите документ
БЕСПЛАТНО!

Добавить комментарий