Фрагмент молекулы содержит аминокислоты

Сегодня предлагаем ознакомится со статьей на тему: фрагмент молекулы содержит аминокислоты с профессиональным описанием и объяснением.

Содержание

Решение задач по общей и молекулярной генетике

Предлагаемый задачник включает задачи по следующим темам: молекулярная генетика (роль нуклеиновых кислот в пластическом обмене), наследование признаков при моногибридном скрещивании (I и II законы Менделя), наследование признаков при дигибридном скрещивании (III закон Менделя), наследование признаков сцепленных с полом. Задачи расположены по сложности, звездочками (*) отмечены задачи повышенной сложности.

Задачник содержит методические рекомендации, цель которых – помочь в самостоятельном освоении способов решения задач. В пособии приводятся примеры типовых задач с подробным объяснением оформления, условных обозначений и решения. Каждый тип задач предваряется кратким теоретическим материалом. Для закрепления полученных знаний предлагаются контрольные задания (Приложение 5), которые можно решать как в классе, так и дома (с последующим зачетом этой контрольной работы).

Пособие может быть использовано как при углубленном изучении биологии в школе, так и при подготовке к поступлению в вузы.

Решение задач по молекулярной генетике

Ген – это участок ДНК, кодирующий определенный белок. Малейшее изменение структуры ДНК ведет к изменениям белка, что в свою очередь изменяет цепь биохимических реакций с его участием, определяющих тот или иной признак или серию признаков.

Первичная структура белка, т.е. последовательность амнокислотных остатков, зашифрована в ДНК в виде последовательности азотистых оснований аденина (А), тимина (Т), гуанина (Г) и цитозина (Ц). Каждая аминокислота кодируется одной или несколькими последовательностями из трех нуклеотидов – триплетами. Синтезу белка предшествует перенос его кода с ДНК на информационную РНК (иРНК) – транскрипция. При транскрипции выполняется принцип дополнения, или комплементарности: А, Т, Г и Ц в ДНК соответствуют У (урацил), А, Ц и Г в иРНК. Непосредственно синтез белка, или трансляция, происходит на рибосоме: аминокислоты, подносимые к рибосоме своими транспортными РНК (тРНК), соединяются в полипептидную цепь белка соответственно триплетам оснований иРНК.

Однозначная связь между последовательностями нуклеотидов в ДНК и аминокислот в полипептидной цепи белка позволяет по одной из них определить другую. Зная изменения в ДНК, можно сказать, как изменится первичная структура белка.

Задача 1. Фрагмент молекулы ДНК состоит из нуклеотидов, расположенных в следующей последовательности: ТАААТГГЦААЦЦ. Определите состав и последовательность аминокислот в полипептидной цепи, закодированной в этом участке гена.

Выписываем нуклеотиды ДНК и, разбивая их на триплеты, получаем кодоны цепи молекулы ДНК:
ТАА–АТГ–ГЦА–АЦЦ.
Составляем триплеты иРНК, комплементарные кодонам ДНК, и записываем их строчкой ниже:
ДНК: ТАА–АТГ–ГЦА–АЦЦ
иРНК: АУУ–УАЦ–ЦГУ–УТТ.
По таблице кодонов (Приложение 6) определяем, какая аминокислота закодирована каждым триплетом иРНК:
Иле–Тир–Арг–Трп.

Задача 2. Фрагмент молекулы содержит аминокислоты: аспарагиновая кислота–аланин–метионин–валин. Определите:

а) какова структура участка молекулы ДНК, кодирующего эту последовательность аминокислот;
б) количество (в %) различных видов нуклеотидов в этом участке гена (в двух цепях);
в) длину этого участка гена.

а) По таблице кодонов (Приложение 6) находим триплеты иРНК, кодирующие каждую из указанных аминокислот.
Белок: Асп–Ала–Мет–Вал
иРНК: ГАЦ–ГЦА–АУГ–ГУУ
Если аминокислоте соответствуют несколькими кодонов, то можно выбрать любой из них.
Определяем строение той цепочки ДНК, которая кодировала строение иРНК. Для этого под каждым кодоном молекулы иРНК записываем комплементарный ему кодон молекулы ДНК.
1-я цепь ДНК: ЦТГ–ЦГТ–ТАЦ–ЦАА.

б) Чтобы определить количество (%) нуклеотидов в этом гене, необходимо, используя принцип комплементарности (А–Т, Г–Ц), достроить вторую цепь ДНК:
2-я цепь ДНК: ГАЦ–ГЦА–АТГ–ГТТ
Находим количество нуклеотидов (нтд): в двух цепях – 24 нтд, из них А = 6. Составляем пропорцию:
24 нтд – 100%
6 нтд – х%
х = (6×100) : 24 = 25%

По правилу Чаргаффа количество аденина в молекуле ДНК равно количеству тимина, а количество гуанина равно количеству цитозина. Поэтому:

Т = А = 25%
Т + А = 50%, следовательно
Ц + Г = 100% – 50% = 50%.
Ц = Г = 25%.

в) Молекула ДНК всегда двухцепочечная, ее длина равна длине одной цепи. Длина каждого нуклеотида составляет 0,34 нм, следовательно:
12 нтд x 0,34 = 4,08 нм.

Задача 3. Молекулярная масса белка Х равна 50 тыс. дальтонов (50 кДа). Определите длину соответствующего гена.

Примечание. Среднюю молекулярную массу одной аминокислоты можно принять равной 100 Да, а одного нуклеотида – 345 Да.

Белок Х состоит из 50 000 : 100 = 500 аминокислот.
Одна из цепей гена, кодирующего белок X, должна состоять из 500 триплетов, или 500 x 3 = 1500 нтд.
Длина такой цепи ДНК равна 1500 x 0,34 нм = 510 нм. Такова же длина гена (двухцепочечного участка ДНК).

Решение задач по общей генетике

Основные понятия и символы

Ген – участок молекулы ДНК в хромосоме, содержащий информацию о первичной структуре одного белка; гены всегда парные.

Генотип – совокупность всех генов организма.

Фенотип – совокупность всех внешних признаков организма.

Гибрид – организм, сформировавшийся в результате скрещивания особей, различающихся по ряду признаков.

Альтернативные признаки – контрастные признаки (белый – черный, желтый – зеленый).

Локус – местоположение гена в хромосоме.

Аллельные гены – два гена, занимающие одинаковые локусы в гомологичных хромосомах и определяющие альтернативные признаки.

Неаллельные гены – гены, занимающие разные локусы в хромосомах.

Признаки, наследуемые по Менделю, – наиболее часто встречающиеся в решении задач (Приложение 7).

Аллельные гены могут находиться в двух состояниях: доминантном, обозначаемом прописной буквой латинского алфавита (А, В, С и т.д.), или рецессивном, обозначаемом строчной буквой (а, b, с и т.д.).

Организмы, имеющие одинаковые аллели одного гена, например доминантные (АА) или рецессивные (аа), называются гомозиготными. Они дают один сорт гамет (А) или (а).

Организмы, имеющие разные аллели одного гена (Аа), называются гетерозиготными. Они дают два сорта гамет (А и а).

Читайте так же:  Креатин в таблетках как принимать

х – скрещивание организмов;
Р – родители;
F – дети; индекс означает номер поколения: F1, F2, Fn и т.д.;
Г – гаметы родителей или половые клетки;

– «щит и копье Марса», мужской пол;
– «зеркало Венеры», женский пол.

Этапы решения задач

1. Запись генотипов и фенотипов родителей.
2. Запись возможных типов гамет у каждого родителя.
3. Запись возможных типов зигот.
4. Подсчет соотношения генотипов и фенотипов потомства.

1. Графический способ:

2. Алгебраический способ:

3. Решетка Пеннета:

Моногибридное скрещивание

Решение задач на моногибридное скрещивание включает анализ наследования признаков, определяемых лишь одной парой аллельных генов. Мендель определил, что при скрещивании гомозиготных особей, отличающихся одной парой признаков, все потомство фенотипически единообразно (I закон Менделя).

При полном доминировании гибриды I поколения обладают признаками только одного из родителей, поскольку в этом случае проявление гена А в аллельной паре не зависит от присутствия другого гена а (аллель а не проявляется, поэтому ее называют рецессивной), и гетерозиготы (Аа) фенотипически не отличаются от гомозигот (АА).

При скрещивании моногибридов во втором поколении происходит расщепление признаков на исходные родительские в отношении 3 : 1 по фенотипу и 1 : 2 : 1 по генотипу (II закон Менделя): 3/4 потомков имеют признаки, обусловленные доминантным геном, 1/4 – признак рецессивного гена.

Задача 1. Определите генотипы и фенотипы потомства кареглазых гетерозиготных родителей.

А – карие глаза
а – голубые глаза
Определить: F1

Гетерозиготные кареглазые родители Аа

Происходит расщепление признаков, согласно II закону Менделя:

по фенотипу 3 : 1
по генотипу 1 : 2 : 1

Задача 2. Найти соотношение гладких и морщинистых семян у гороха в первом поколении, полученном при опылении растений с морщинистыми семенами пыльцой гомозиготных растений с гладкими семенами.

А – гладкие семена
a – морщинистые семена
Определить: F1

Согласно I закону Менделя все семена гладкие.
Возможна и другая запись.

Гомозиготы по данной паре признаков образуют один сорт гамет:

При неполном доминировании функционируют оба гена, поэтому фенотип гибридов отличается от гомозигот по обоим аллелям (АА и аа) промежуточным проявлением признака, и во втором поколении происходит расщепление на три класса в отношении 1:2:1 как по генотипу, так и по фенотипу.

Задача 3. Растения красноплодного крыжовника при скрещивании между собой дают потомство с красными ягодами, а растения белоплодного крыжовника – белыми. В результате скрещивания обоих сортов друг с другом получаются розовые плоды.

1. Какое потомство получится при скрещивании между собой гетерозиготных растений крыжовника с розовыми плодамиx

2. Какое потомство получится, если опылить красноплодный крыжовник пыльцой гибридного крыжовника с розовыми плодамиx

А – красная окраска плодов
а – белая окраска плодов
F1 – x

Ответ: при скрещивании гибридных растений с розовыми плодами в потомстве происходит расщепление в соотношении по фенотипу и генотипу 1:2:1.

При скрещивании красноплодного крыжовника с розовоплодным в потомстве получится расщепление по фенотипу и генотипу в соотношении 1:1.

В генетике часто используют анализирующее скрещивание. Это скрещивание гибрида, генотип которого неясен, с гомозиготной особью по рецессивным генам аллеля. Расщепление в потомстве по признаку происходит в соотношении 1:1.

Дигибридное скрещивание

Дигибридное скрещивание – это скрещивание, при котором организмы отличаются двумя парами альтернативных признаков. Гибриды, полученные от такого скрещивания, называются дигетерозиготами. При скрещивании двух гомозиготных особей, отличающихся друг от друга по двум и более парам признаков, гены и соответствующие им признаки наследуются независимо друг от друга и комбинируются во всех возможных сочетаниях. При дигибридном скрещивании двух дигетерозигот (особей F1) между собой во втором поколении гибридов (F2) будет наблюдаться расщепление признаков по фенотипу в соотношении 9:3:3:1 (III закон Менделя). Это соотношение фенотипов – результат наложения двух моногибридных расщеплений:

, где «n» – число пар признаков.
Число возможных вариантов гамет равно 2 n , где n – число гетерозиготных пар генов в геноме, а 2 – возможное число гамет у моногибридов.

Образование четырех сортов гамет возможно, т.к. в мейозе (профаза I) происходит конъюгация и кроссинговер хромосом.

Задача 4. Какими признаками будут обладать гибридные абрикосы, полученные в результате опыления дигомозиготных красноплодных растений нормального роста, пыльцой желтоплодных карликовых растенийx Какой результат даст дальнейшее скрещивание таких гибридовx

А – красная окраска плодов
а – желтая окраска плодов
В – нормальный рост
b – карликовый рост

Ответ: при скрещивании гибридов в F2 произойдет расщепление в соотношении:

9/16 – красноплодные, нормальный рост;
3/16 – красноплодные, карликовый рост;
3/16 – желтоплодные, нормальный рост;
1/16 – желтоплодные, карликовый рост.

Фрагмент молекулы белка содержит аминокислоты:Пролин-Серин-Метионин-Лизин.Определите:какова структура участка молекулы ДНК,кодирующего эту последовательность аминокислот

1) валин – аланин – глутаминовая кислота – тирозин – серин – глутамин
иРНК ГУУ ГЦУ ЦАА УАУ УЦУ ГАГ
ПЕРЕВОДИМ В ДНК по принципу комплементарности А=Т,Г=Ц
ДНК 2 ЦАА ЦГА ГТТ АТА АГА ЦТЦ
ДНК 1 ГТТ ГЦТ ЦАА ТАТ ТЦТ ГАГ
2)ДНК 1 ААЦ ГАЦ ТЦА ЦТА ТАЦ ЦАА ЦТА Ц=Т,Г=Ц
ДНК 2 ТТГ ЦТГ АГТ ГАТ АТГ ГТТ ГАТ ПЕРЕВОДИМ В иРНК А=У,Г=Ц
иРНК ААЦ ГАЦ УЦА ЦУА УАЦ ЦАА ЦУА
ДАЛЬШЕ ИДЕТ ПОЛИПЕПТИД аспарагиновая кислота-асп- сер-лей-тир-глутаминовая кислота-лей.

Фрагмент молекулы содержит аминокислоты

1. В одной исследовательской лаборатории изучен участок одной из цепочек молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). Оказалось, что он состоит из 24 мономеров-нуклеотидов: ГТГ ТАА ЦГА ЦЦГ АТА ЦТГ ТАЦ АЦЦ . . Каково строение соответствующего участка второй цепочки той же молекулы ДНК?

2. 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?

3. Полипептидная цепь одного белка животных имеет следующее начало: лизин — глутамин — треонин — аланин — аланин — аланин — лизин. С какой последовательности нуклеотидов начинается ген, соответствующий этому белку?

4. Одна из цепей рибонуклеазы (фермента поджелудочной железы) состоит из 16 аминокислот: Глу — Гли — Асп — Про — Тир — Вал — Про — Вал — Про — Вал — Гис — Фен—Асн — Ала — Сер — Вал. Определите структуру участка ДНК, кодирующего эту часть рибонуклеазы.

5. Какой последовательностью нуклеотидов ДНК кодируется участок белка, если он имеет следующее строение: пролин — валин — аргинин — пролин — лейцин — валин — аргинин?

6. Меньшая цепь мономеров в молекуле инсулина (так называемая цепь А) заканчивается такими аминокислотами: лейцин — тирозин — аспарагин — тирозин — цистеин — аспарагин. Какой последовательностью нуклеотидов ДНК кодируется данная цепь молекулы?

Читайте так же:  Прием креатина до или после тренировки

7. Какая последовательность аминокислот кодируется такой последовательностью нуклеотидов ДНК: ЦЦТ АГТ ГТГ ААЦ ЦАТ ТЦА?

8. С. какой последовательности аминокислот начинается белок, если он закодирован такой последовательностью нуклеотидов: АЦГ ЦЦЦ АТГ ЩЦ ГГТ АЦЦ? Каким станет начало полипептидной цепи синтезируемого белка, если под влиянием рентгеновских лучей пятый нуклеотид окажется выбитым из молекулы ДНК?

9. Определите порядок следования аминокислот в участке молекулы белка, если известно, что он кодируется такой последовательностью нуклеотидов ДНК: ТГА ТЩ ГТТ ТАТ ГЦГ ЦЦЦ. Как изменится белок, если химическим путем будут удалены девятый и тринадцатый нуклеотиды?

10. Назовите последовательные мономеры участка молекулы белка, который синтезируется на основе информации, «записанной» в молекуле ДНК таким порядком нуклеотидов: ТЦТ ЦЦЦ AAA ААГ АТА ИГ ЦАТ. Как отразится на строении белка выпадение из молекулы ДНК первого нуклеотида?

11. В иРНК последний кодон AAA изменен в УАА. Какой нуклеотид заменен в антисмысловой цепи ДНК? К чему это может привести?

12. У человека, больного цистинурией с мочой выделяются аминокислоты, которым соответствуют кодоны иРНК: ЦУУ, ГУУ, ЦУГ, ГУГ, УЦГ, ГУЦ, АУА. У здорового человека в моче обнаруживаются аланин, серин, глутаминовая кислота, глицин. Выделение каких аминокислот характерно для больных цистинурией?

[2]

13. Известно, что четвертый пептид гемоглобина А содержит 8 аминокислот в следующей последовательности: Вал — Гис — Лей — Тре — Про — Глу — Глу — Лиз. В гемоглобине S шестая аминокислота (глутаминовая) замещена валином, в гемоглобине С — лизином, а в гемоглобине G седьмая аминокислота (глутаминовая) замещена глицином. Как отразилась мутация в участке ДНК, контролирующем последовательность аминокислот в четвертом пептиде гемоглобинов, на процентный состав азотистых оснований?

14. Молекула гемоглобина А состоит из двух ά- и двух β-цепей полипептидов, соединенных с группой гема (железосодержащая часть гемоглобина). Каждая из цепей содержит около 140 аминокислот. Сколько примерно пар нуклеотидов содержит каждый из участков молекулы ДНК, контролирующий синтез этих цепей полипептидов?

15. Какую длину имеет участок ДНК, кодирующий синтез инсулина, который содержит 51 аминокислоту в двух цепях, если один нуклеотид занимает 3,4 А (ангстрема) цепи ДНК? 1 А = 0,1 нм (нанометра) = 0,0001 мкм (микрометра) = 0,0000001 мм = 0,00000000001 м.

16. Начальный участок цепи В инсулина представлен следующими аминокислотами: Фен — Вал — Асп — Глн — Гис — Лей — Цис — Лей — Цис — Гли — Сер — Лиз.

Определите количественные соотношения в цепи ДНК, кодирующей этот участок ДНК.

17. Содержание нуклеотидов в цепи иРНК следующее: аденилового — 27%, гуанилового — 35%, цитидилового — 18%, урацилового — 20%. Определите процентный состав нуклеотидов участка молекулы ДНК (гена), являющегося матрицей для этой иРНК.

18. Какую длину имеет участок молекулы ДНК, кодирующий миоглобин современных животных, если миоглобин (белок мышц) содержит одну цепь со 155 аминокислотами? Расстояние между двумя соседними нуклеотидами равно 3,4 А.

1. ЦАЦ АТТ ГЦТ ГГЦ ТАТ ГАЦ АТГ ТГГ.

2. АТЦ ТГА ЦЦА ТГТ ТЦЦ ЦЦА АГТ.

3. Возможный вариант:ААГ ГАА АЦУ ГЦУ ГЦУ ГЦУ ААГ — иРНКТТЦ ЦТТ ТГА ЦГА ЦГА ЦГА ТТЦ — ДНК.

4. ЦТТ ЦЦТ ЦТА ГГГ АТА ЦАА ГГА ЦАГ ГГТ ЦАТ ГТА AAA ТТА ЦЩ АГТ ЦАЦ.

5. Возможный вариант: ГТА ЦАА ГЦА ГГЦ AAA ЦАГ ТЦТ.

6. Возможный вариант: ГАТ ЦТГ ТТА АТА АЦА ТТГ.

Последовательность аминокислот: глицин — серии — гистидин— лейцин— валин— серии.

Последовательность аминокислот в белке: цистеин — глицин — тирозин — аргинин — пролин — триптофан.При «выбивании» пятого нуклеотида имеем следующие результаты:

Последовательность аминокислот в белке изменится: цистеин — глицин — треонин — глицин — гистидин.

9. Последовательность аминокислот: треонин — треонин — глутамин — изолейцин — аргинин — аргинин.

10. Последовательность аминокислот: аргинин — глицин — фенилаланин — фенилаланин — тирозин — пропин — валин. При выпадении первого нуклеотида (Т) изменится порядок считывания триплетов, образование иРНК, число и последовательность аминокислот в белке. Последовательность аминокислот в белке изменится: глутаминовая кислота — глицин — фенилаланин — серии — изолейцин — глицин.

Оренбургская область Шарлыкский район село Дубровка улица Школьная, 8

Электронный адрес автора: [email protected]

Муниципальное общеобразовательное учреждение «Дубровская средняя общеобразовательная школа»

ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ТИПОВЫХ ЗАДАЧ. Условие. Фрагмент молекулы содержит аминокислоты: аспарагиновая кислота-аланин-метионин-валин

Читайте также:
  1. C) Любой код может быть вирусом для строго определенной среды (обратная задача вируса)
  2. I. Постановка задачи маркетингового исследования
  3. I. ПРЕДМЕТ И ЗАДАЧИ
  4. II. Основные задачи и функции Отдела по делам молодежи
  5. II. Цели и задачи конкурса
  6. III. ЗАДАЧІ
  7. III. Задачі
  8. III. Описание основных целей и задач государственной программы. Ключевые принципы и механизмы реализации.
  9. III. Принятие решения, заполнение протоколов и комментарии
  10. L Перевірка виконання домашньої задачі.
  11. V2: Предмет, задачи, метод патофизиологии. Общая нозология.
  12. VII. Вирішіть задачі:.

Условие. Фрагмент молекулы содержит аминокислоты: аспарагиновая кислота-аланин-метионин-валин. Необходимо определить:

1) Какая структура участка молекулы ДНК, которая кодирует эту последовательность аминокислот?

2) Рассчитайте количество возможных комбинаций триплетов, которые кодируют заданный участок белка?

Решение:

1) По таблице генетического кода (см. приложение 1) находим триплеты иРНК, кодирующих каждую из указанных аминокислот.

Белок: — Асп – Ала– Мет – Вал-

иРНК: — ГАЦ – ГЦА –АУГ – ГУУ-

Если аминокислоте отвечают несколько кодонов, то можно выбрать любой из них.

Определяем строение той цепочки ДНК, которая кодировала строение иРНК. Для этого под каждым кодоном молекулы иРНК записываем комплементарний ему кодон молекулы ДНК.

Белок: — Асп – Ала – Мет – Вал-

иРНК: — ГАЦ – ГЦА –АУГ – ГУУ-

1- я цепочка ДНК: -ЦТГ – ЦГТ – ТАЦ – ЦАА-

2) По таблице кодонов (генетический код) выписываем в столбик все возможные комбинации нуклеотидов иРНК для каждой аминокислоты:

белок
иРНК
Видео (кликните для воспроизведения).

-Асп

— Ала — Мет — Вал — -ААУ -ААЦ -ГАУ -ГАЦ — — — — ГЦУ ГЦЦ ГЦА ГЦГ — — — — АУГ — ГУУ ГУЦ ГУА ГУГ — — — —

Дальше перемножаем количество вариантов, которые кодируют каждую аминокислоту: 4х4х1х4=64

Ответ:

1) Данную последовательность аминокислот кодирует следующий участок молекулы ДНК: -ЦТГ-ЦГТ-ТАЦ-ЦАА-.

2) Количество возможных комбинаций триплетов, которые кодируют заданный участок белка – 64.

Читайте так же:  Какой протеин выбрать новичку

ПЕРЕЧЕНЬ ВОПРОСОВ К ЗАЧЕТУ

Раздел 1. Общие проблемы биологической безопасности

1. Предмет и задачи дисциплины “Основы биобезопасности, биологической и экологической этики”.

2. Ядовитые растения Украины и Донбасса.

3. Ядовитые грибы Украины и Донбасса

4. Опасные паукообразные Украины и Донбасса.

5. Опасные пресмыкающиеся Украины и Донбасса.

6. Опасные млекопитающие Украины и Донбасса.

7. Опасные микроорганизмы (вирусы, бактерии, одноклеточные животные, грибы).

8. Биологическое оружие как средство массового поражения.

Раздел 2. Генетические основы наследственности

9. История развития отечественной генетики.

10. Строение и функции нуклеиновых кислот.

11. Транскрипция и трансляция. Решение задач.

12. Генетический код и его свойства.

Раздел 3. Пищеварение организма человека и пищевая безопасность

13. Питательные вещества, их классификация и строение (белки, жиры, углеводы и др.).

14. Пищеварение белков, жиров, углеводов, нуклеиновых кислот.

15. Глобальная продовольственная проблема.

16. Важнейшие нарушения пищевого статуса населения Украины.

17. Пищевая безопасность. Содержание в пищевой продукции радионуклидов, остатков пестицидов, нитратов и других вредных веществ.

Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.006 сек.)

Фрагмент молекулы белка содержит аминокислоты: Пролин-Серин-Метионин-Лизин. Определите: какова структура участка молекулы ДНК, кодирующего эту последовательность аминокислот

1) валин – аланин – глутаминовая кислота – тирозин – серин – глутамин

ирнк гуу гцу цаа уау уцу гаг

переводим в днк по принципу комплементарности а=т,г=ц

днк 2 цаа цга гтт ата ага цтц

днк 1 гтт гцт цаа тат тцт гаг

2)днк 1 аац гац тца цта тац цаа цта ц=т,г=ц

днк 2 ттг цтг агт гат атг гтт гат переводим в ирнк а=у,г=ц

ирнк аац гац уца цуа уац цаа цуа

[3]

дальше идет полипептид аспарагиновая кислота-асп- сер-лей-тир-глутаминовая кислота-лей.

Решение задач по молекулярной биологии

Разделы: Биология

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

  • Один шаг это полный виток спирали ДНК–поворот на 360 o
  • 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:

1.Фрагмент молекулы белка миоглобина содержит аминокислоты, расположенные в следующем порядке: валин – аланин – глутаминовая кислота – тирозин – серин

– глутамин. Какова структура участка молекулы ДНК, кодирующего эту последовательность аминокислот? 2. Участок гена ААЦГАЦТЦАЦТАТАЦЦААЦТА — построить молекулу белка. Помогите, пожалуйста

1) валин – аланин – глутаминовая кислота – тирозин – серин – глутамин

Другие вопросы из категории

Читайте также

аминокислотную последовательность синтезируемого фрагмента молекулы белка и нуклеотидную последовательность участка двухцепочечной молекулы ДНК, в которой закодирована информация о первичной структуре фрагмента белка. Объясните последовательность ваших действий. Для решения задачи используйте таблицу генетического кода.

последовательность синтезируемого фрагмента молекулы белка и нуклеотидную последовательность участка двухцепочечной молекулы ДНК, в которой закодирована информация о первичной структуре белка. объяснить последовательность действий.

последовательность синтезируемого фрагмента молекулы белка и нуклеотидную последовательность участка двухцепочечной молекулы ДНК,в которой закодирована информация о первичной структуре фрагмента белка.Объясните последовательность ваших действий для решения используйте таблицу генетического кода

последовательность синтезируемого фрагмента молекулы белка и нуклеотидную последовательность участка двухцепочечной молекулы ДНК, в которой закодирована информация о первичной структуре фрагмента белка. Объясните последовательность ваших действий. Для решения задачи используйте таблицу генетического кода.

2)фрагмент иРНК имеет следующую последовательность нуклеотидов: ГЦАУУАГЦАУЦАГАЦУГУ. Определите последовательность нуклеотидов фрагмента молекулы ДНК, с которой транскрибпрован данный фрагмент иРНК

1.Фрагмент молекулы белка миоглобина содержит аминокислоты, расположенные в следующем порядке: валин – аланин – глутаминовая кислота – тирозин – серин

– глутамин. Какова структура участка молекулы ДНК, кодирующего эту последовательность аминокислот? 2. Участок гена ААЦГАЦТЦАЦТАТАЦЦААЦТА — построить молекулу белка. Помогите, пожалуйста

Читайте так же:  Аргинин в лекарственной траве

1) валин – аланин – глутаминовая кислота – тирозин – серин – глутамин

Другие вопросы из категории

Читайте также

аминокислотную последовательность синтезируемого фрагмента молекулы белка и нуклеотидную последовательность участка двухцепочечной молекулы ДНК, в которой закодирована информация о первичной структуре фрагмента белка. Объясните последовательность ваших действий. Для решения задачи используйте таблицу генетического кода.

[1]

последовательность синтезируемого фрагмента молекулы белка и нуклеотидную последовательность участка двухцепочечной молекулы ДНК, в которой закодирована информация о первичной структуре белка. объяснить последовательность действий.

последовательность синтезируемого фрагмента молекулы белка и нуклеотидную последовательность участка двухцепочечной молекулы ДНК,в которой закодирована информация о первичной структуре фрагмента белка.Объясните последовательность ваших действий для решения используйте таблицу генетического кода

последовательность синтезируемого фрагмента молекулы белка и нуклеотидную последовательность участка двухцепочечной молекулы ДНК, в которой закодирована информация о первичной структуре фрагмента белка. Объясните последовательность ваших действий. Для решения задачи используйте таблицу генетического кода.

2)фрагмент иРНК имеет следующую последовательность нуклеотидов: ГЦАУУАГЦАУЦАГАЦУГУ. Определите последовательность нуклеотидов фрагмента молекулы ДНК, с которой транскрибпрован данный фрагмент иРНК

Фрагмент молекулы содержит аминокислоты: аспарагиновая кислота–аланин–метионин–валин. Определите: а) какова структура участка

В 20:18 поступил вопрос в раздел Разное, который вызвал затруднения у обучающегося.

Вопрос вызвавший трудности

Ответ подготовленный экспертами Учись.Ru

Для того чтобы дать полноценный ответ, был привлечен специалист, который хорошо разбирается требуемой тематике «Разное». Ваш вопрос звучал следующим образом: ‘Фрагмент молекулы содержит аминокислоты: аспарагиновая кислота–аланин–метионин–валин. Определите: а) какова структура участка’

После проведенного совещания с другими специалистами нашего сервиса, мы склонны полагать, что правильный ответ на заданный вами вопрос будет звучать следующим образом:

ПЛАТИМ ДЕНЬГИ! Помогайте выполнять задания студентам и зарабатывайте. Уже выплачено более 5 500 000 рублей. Подробнее.

ПОМОГАЕМ УЧИТЬСЯ НА ОТЛИЧНО!

Выполняем ученические работы любой сложности на заказ. Гарантируем низкие цены и высокое качество.

1.Фрагмент молекулы белка миоглобина содержит аминокислоты, расположенные в следующем порядке: валин – аланин – глутаминовая кислота – тирозин – серин

– глутамин. Какова структура участка молекулы ДНК, кодирующего эту последовательность аминокислот? 2. Участок гена ААЦГАЦТЦАЦТАТАЦЦААЦТА — построить молекулу белка. Помогите, пожалуйста

1) валин – аланин – глутаминовая кислота – тирозин – серин – глутамин

Другие вопросы из категории

Читайте также

аминокислотную последовательность синтезируемого фрагмента молекулы белка и нуклеотидную последовательность участка двухцепочечной молекулы ДНК, в которой закодирована информация о первичной структуре фрагмента белка. Объясните последовательность ваших действий. Для решения задачи используйте таблицу генетического кода.

последовательность синтезируемого фрагмента молекулы белка и нуклеотидную последовательность участка двухцепочечной молекулы ДНК, в которой закодирована информация о первичной структуре белка. объяснить последовательность действий.

последовательность синтезируемого фрагмента молекулы белка и нуклеотидную последовательность участка двухцепочечной молекулы ДНК,в которой закодирована информация о первичной структуре фрагмента белка.Объясните последовательность ваших действий для решения используйте таблицу генетического кода

последовательность синтезируемого фрагмента молекулы белка и нуклеотидную последовательность участка двухцепочечной молекулы ДНК, в которой закодирована информация о первичной структуре фрагмента белка. Объясните последовательность ваших действий. Для решения задачи используйте таблицу генетического кода.

2)фрагмент иРНК имеет следующую последовательность нуклеотидов: ГЦАУУАГЦАУЦАГАЦУГУ. Определите последовательность нуклеотидов фрагмента молекулы ДНК, с которой транскрибпрован данный фрагмент иРНК

Определение строения молекулы белка по

Структуре молекулы ДНК

Участок гена, кодирующего белок, состоит из последовательно расположенных нуклеотидов: ААЦ – ГАЦ – ТАТ – ЦАЦ – ТАТ – АЦЦ – ААЦ – ГАА. Установите состав и последовательность аминокислот в полипептидной цепи, закодированной в этом участке гена (табл.1).

1. Выписываем нуклеотиды ДНК, разделяя их на триплеты. Исходя из принципа комплементарности, достраиваем иРНК, чтобы узнать состав и последовательность аминокислот в полипептиде

ДНК ААЦ– ГАЦ–ТАТ–ЦАЦ–ТАТ–АЦЦ– ААЦ– ГАА

иРНК УУГ ЦУГ АУА ГУГ– АУА–УГГ – УУГ – ЦУУ

2. Ориентируясь на табл. 1, определяем, какая аминокислота закодирована каждым из триплетов иРНК: лейцин – лейцин – изолейцин – валин – изолейцин – трипрофан – лейцин – лейцин.

Фрагмент молекулы белка миоглобина содержит аминокислоты, расположенные в следующем порядке: валин – аланин – глутаминовая кислота – тирозин – серин – глутамин. Напишите структуру участ­ка молекулы ДНК, кодирующего эту последовательность аминокислот.

По табл. 2 находим триплеты, кодирующие эти аминокислоты: валин – ГУУ – аланин – ГЦУ – глутаминовая кислота – ЦАГ – ти­розин – УАУ – серин – УЦУ – глутамин – ГАА, затем выписываем:

иРНК ГУУ – ГЦУ – ЦАГ– УАУ – УЦУ – ГАА

Если аминокислота закодирована разными кодонами, то можно выбрать любой из них.

Структуру участка молекулы ДНК, кодирующего эту последовательность аминокислот, поскольку ДНК двухцепочечная, такова:

ДНК 1 ЦАА – ЦГА – ГТЦ – АТА – АГА – ЦТТ

ДНК 2 ГТТ – ГЦТ – ЦАГ – ТАТ – ТЦТ – ГАА

Задачи для самостоятельного решения

Таблица2

Генетический код

Аминокислота Кодоны иРНК
Фенилаланин УУУ, УУЦ
Лейцин УУА, УУГ, ЦУУ, ЦУЦ, ЦУА, ЦУГ
Изолейцин АУУ, АУА, АУЦ
Метионин АУГ
Валин ГУУ, ГУЦ, ГУА, ГУГ
Cерин УЦУ, УЦЦ, УЦА, УЦГ, АГУ, АГЦ
Пролин ЦЦУ, ЦЦЦ, ЦЦА, ЦЦГ
Треонин АЦУ, АЦЦ, АЦА, АЦГ
Аланин ГЦУ, ГЦЦ, ГЦА, ГЦГ
Тирозин УАУ, УАЦ
Гистидин ЦАУ, ЦАЦ
Глутамин ГАА, ГАГ
Аспарагин ГАУ, ГАЦ
Лизин ААА, ААГ
Аспарагиновая кислота ААУ, ААЦ
Глутаминовая кислота ЦАА, ЦАГ
Цистеин УГУ, УГЦ
Триптофан УГГ
Аргинин АГА, АГГ
Аргининовая кислота ЦГУ, ЦГЦ, ЦГА, ЦГГ
Глицин ГГУ, ГГА, ГГЦ, ГГГ

55. Участок гена, кодирующего одну из полипептидных цепей гемоглобина, состоит из кодонов следующего состава: АЦЦ – АТТ – ГАЦ – ЦАТ – ГАА. Определите состав и последовательность аминокислот в полипептидной цепи.

56. Фрагмент молекулы ДНК состоит из нуклеотидов, расположенных в следующей последовательности: ТАА – АЦТ – ГЦГ – ААА – ТЦТ – ГАА – ГТЦ. Определите состав и последовательность аминокислот в полипептидной цепи, закодированной в этом участке гена.

Определение структуры ДНК по строению молекулы белка

57.Полипептидная цепь А инсулина включает 20 аминокислот: глицин – изолейцин – валин – глутамин – глицин – цитозин – цитозин – серин – валин – цистеин – серин – лейцин – тирозин – глицин – лейцин – глутамин – аспарагин – тирозин – цистеин – аспарагин. Определите структуру участка ДНК, кодирующего эту полипептидную цепь.

Читайте так же:  Л карнитин в аптеках таблетки

58.Фрагмент полипептидной цепи В инсулина включает 8 аминокислот: глицин – изолейцин – валин – глутамин – глицин – цистеин – цистеин – аланин. Напишите порядок расположения и состав кодонов в молекуле ДНК на участке, кодирующем полипептидную цепь.

59.Начальный участок полипептидной цепи бактерии Е. со1i сос­тоит из 10 аминокислот, расположенных в следующем порядке: метионин – глицин – аргинин – тирозин – глутамин – серин – лейцин – фени­лаланин – аланин – глицин. Какова последовательность нуклеотидов на участке ДНК, кодирующем полипептидную цепь?

Зависимость между изменениями триплетного состава ДНК

И последовательностью аминокислот в полипептиде

60.В результате мутации на участке ген содержащем 6 триплетов: ААЦ – ТАТ – ГАЦ – АЦЦ – ГАА – ААА произошло замещение, в третьем триплете вместо гуанина обнаружен цитозин. Назовите состав аминокислот в полипептиде до и после мутации.

Составление родословных

Пробанд — здоровый юноша имеет четырех братьев, больных мышечной дистрофией Дюшена. Мать и отец пробанда здоровы. У матери пробанда есть две сестры, один здоровый брат и еще два брата, больных мышечной дистрофией. Бабушка и дедушка пробанда со стороны матери здоровы. У бабушки было три здоровых сестры, два здоровых брата и один брат, больной мышечной дистрофией. Все здоровые братья и сестры бабушки имели здоровых супругов. У обоих братьев было по 5 здоровых детей (мальчики и девочки). У одной из сестер бабушки был больной дистрофией сын, у второй сестры — три здоровых сына и одна здоровая дочь. Третья сестра бабушки выходила замуж несколько раз за здоровых мужчин. От первого брака у нее родился больной мышечной дистрофией сын, от второго брака двое сыновей (один здоровый и один больной). Родители бабушки пробанда по линии матери здоровы.

Определите вероятность рождения больных детей в семье пробанда, если его супруга будет иметь такой же генотип, как мать пробанда.

Тип наследования: рецессивный, сцепленный с полом.

GX D , YX D , X d

FX D X D ; X D X d ; X D Y; X d Y

Ответ:риск рождения больных детей равен 25%. При этом больными могут быть только мальчики и риск рождения с аномалией среди них составляет 50%.

Решение типовых задач

61.Пробанд страдает ночной слепотой, его два брата также больны. По линии отца пробанда, страдающих ночной слепотой, не было. Мать пробанда больна. Две сестры и два брата матери пробанда здоровы и имеют только здоровых детей. По материнской линии из­вестно: бабушка больна, дед здоров, сестра бабушки больна, брат здоров. Прадедушка со стороны матери страдал ночной слепотой, его сестра и брат тоже. Жена пробанда, ее родители и родственники здоровы. Составьте родословную семьи и проанализируйте ее.

62.Две шестипалые сестры Маргарет и Мэри вышли замуж за нормальных мужчин. В семье Маргарет было пятеро детей: Джеймс, Сусанна и Дэвид– шестипалые, Элла и Ричард– пятипалые. В семье Мэри была единственная дочь Джейн с нормальным строением руки. От первого брака Джеймса с нормальной женщиной родилась шестипалая дочь Сара, от второго брака, также с нормальной женщиной, у него было 6 детей: одна дочь и два сына– пятипалые, две дочери и сын– шестипалые. Элла вышла замуж за нормального мужчину. У них было два сына и четыре дочери, все пяти­палые. Дэвид женился на нормальной женщине. Их единственный сын Чарльз оказался шестипалым. Ричард женился на своей двоюродной сестре Джейн. Две их дочери и три сына– пятипалые. На основании этих данных составьте родословную семьи.

63.Пробанд имеет нормальный рост, его сестра страдает хондродистрофией (наследственная карликовость в сочетании с резким нарушением пропорций тела). Мать пробанда здорова, отец болен. По линии отца пробанд имеет двух здоровых тёток, одну тётку и одного дядю с хондродистрофией. Тётя с хондродистрофией замужем за здоровым мужчиной, имеет сына карлика. Здоровая тётя от здорового мужа имеет двухмальчиков и двух девочек, все они здоровы. Дядя карлик женат на здоровой женщине. У него две нормальные девочки и сын карлик. Дедушка по линии отца – карлик, бабушка здорова. Определите вероятность появления карликов в семье: а) пробанда, если его жена будет иметь такой же генотип, как он сам; б) сестры пробанда, если она вступит в брак со здоровым мужчиной. Составьте родословную семьи.

64.Пробанд – здоровая женщина. Ее сестра также здорова, а два брата страдают дальтонизмом. Мать и отец пробанда здоровы. Четыре сестры матери пробанда здоровы, мужья их также здоровы. О двоюрод­ных сестрах со стороны матери пробанда известно: в одной семье один больной брат, две сестры и брат здоровы, в двух других семьях по одному больному брату и по одной здоровой сестре; в четвертой семье – одна здоровая сестра. Бабушка пробанда со стороны матери здорова, дед страдает дальтонизмом. Со стороны отца пробанда больных дальтонизмом не обнаружено: а) составьте родословную; б) определите вероятность рождения у пробанда ребенка с дальтонизмом, если она выйдет за­муж за здорового мужчину.

Видео (кликните для воспроизведения).

65.Пробанд – здоровый юноша, имеет двух больных синдромом Витилиго сестер и здорового брата. Этот синдром характеризуется очаговой депигментацией кожи. Мать пробанда и ее брат здоровы. Со стороны матери – дед, бабушка и две ее сестры здоровы. Родители бабушки пробанда со стороны матери тоже здоровы. Отец пробанда здоров, имеет больную сестру и здорового брата. Дед пробанда со стороны отца болен синдромом Витилиго, а две его сестры здоровы, бабушка здорова. В семье брата пробанда больной сын и здоровая дочь. Определите вероятность рождения здоровых и больных детей в семье пробанда, если он женится на здоровой девушке. Составьте и проанализируйте родословную.

Источники


  1. Епифанов, В. А. Лечебная физическая культура и массаж / В.А. Епифанов. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2008. — 528 c.

  2. Гимнастика. Спортивные термины на 5 языках / ред. В.И. Калогномос. — М.: Русский язык, 1979. — 272 c.

  3. Поташов, Л. В. Ишемическая болезнь органов пищеварения / Л.В. Поташов, М.В. Князев, А.М. Игнашов. — М.: Медицина, 1985. — 216 c.
Фрагмент молекулы содержит аминокислоты
Оценка 5 проголосовавших: 1

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here