Задачи для 11 класса

ПРАКТИКУМ «РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ НА ГЕНЕТИЧЕСКИЙ КОД И БИОСИНТЕЗ БЕЛКА»

Теория:
Ген – участок молекулы ДНК несущий информацию о структуре одного белка.
Кодон – три рядом стоящих нуклеотида и-РНК, шифрующие определённую аминокислоту.
Генетический код, или код ДНК – сочетание трех нуклеотидов ДНК, кодирующие определённую аминокислоту.
Антикодон – три нуклеотида т-РНК, которые комплементарны одному из кодонов и-РНК, шифрующие именно ту аминокислоту, которую данная т-РНК транспортирует к рибосоме, где осуществляется сборка белка.
Транскрипция - процесс синтеза иРНК на ДНК.
Трансляция - процесс синтеза полипептидной цепи (белка) на рибосоме
Молекулярная масса одной аминокислоты в среднем 100.
Расстояние между нуклеотидами 0,34нм.
Молекулярная масса одного нуклеотида 345.
Правило Чаргаффа: количество аденина = количеству тимина, количество гуанина = количеству цитозина.
Свойства генетического кода:
1. Код триплетен.
2. Код избыточен.
3. Код однозначен.
4. Между генами имеются «знаки препинания» - старт- и стоп-кодоны.
5. Внутри гена нет «знаков препинания».
6. Код универсален.

Задача № 1. Пользуясь таблицей генетического кода ДНК, определите, какие аминокислоты кодируются триплетами: ЦАТ, ТТТ, ГAT.
Задача №2. Используя таблицу генетического кода, нарисуйте участок ДНК, в котором закодирована информация о следующей последовательности аминокислот в белке: - аланин - аргинин - валин -глицин - лизин.
Задача № 4 Используя таблицу генетического кода, нарисуйте участок молекулы ДНК, в котором закодирована информация о следующей последовательности аминокислот в белке: - фенилаланин - лейцин - валин - изолейцин - серии - фенилаланин - валин - ; определите массу и длину полученного участка ДНК.
Задача №5. В одной молекуле ДНК Т составляет 16% от общего количества нуклеотидов. Определите количество (в %) Каждого из остальных видов нуклеотидов.
Задача № 6. 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.
Задача № 7. Сколько нуклеотидов содержит ген (обе цепи ДНК), в котором запрограммирован белок инсулин из 51 аминокислоты?
Задача № 8. Известны молекулярные массы четырех белков: а) 3000; б) 4600; в) 78 000; г) 3500. Определите длины соответствующих генов.
Задача № 9. Какова молекулярная масса гена (двух цепей ДНК), если в одной его цепи запрограммирован белок с молекулярной массой 1500?
Задача № 10. Полипептид состоит из следующих аминокислот: валин -аланин - глицин - лизин - триптофан - валин - серии. Определите структуру участка ДНК, кодирующего эту полипептидную цепь, его массу и длину.
Задача № 11. Фрагмент молекулы ДНК содержит 2348 нуклеотидов. На долю адениновых приходится 420. Сколько содержится других нуклеотидов? Найдите массу и длину фрагмента ДНК.
Задача № 12. Полипептид состоит из следующих аминокислот: аланин -глицин - лейцин - пролин - серии - цистеин. Какие т-РНК (с какими антикодонами) участвуют в синтезе белка? Найдите массу и длину РНК.
Дополнительные задачи

1.Ген содержит 1500 нуклеотидов. В одной из цепей содержится 150 нуклеотидов А, 200 нуклеоти­дов Т, 250 нуклеотидов Г и 150 нуклеотидов Ц. Сколько нуклеотидов каждого вида будет в цепи ДНК, кодирую­щей белок? Сколько аминокислот будет закодировано данным фрагментом ДНК?

            2. В процессе трансляции участвовало 30 молекул т-РНК. Определите число аминокислот, входящих в состав синтезируемого белка, а также число триплетов и нуклеотидов в гене, который кодирует этот белок.

3.      3. В результате мутации во фрагменте молекулы белка аминокислота треонин (тре) заменилась на глутамин (глн). Определите аминокислотный состав фрагмента молекулы нормального и мутированного белка и фрагмент мутированной иРНК, если в норме иРНК имеет последовательность: ГУЦАЦАГЦГАУЦААУ. Ответ поясните. Для решения задания используйте таблицу генетического кода.

4.       4.В пробирку поместили рибосомы из разных клеток, весь набор аминокислот и одинаковые молекулы и-РНК и т-РНК, создали все условия для синтеза белка. Почему в пробирке будет синтезироваться один вид белка на разных рибосомах?

5.    5.   В биосинтезе полипептида участвуют молекулы тРНК с антикодонами УАЦ, УУУ, ГЦЦ, ЦАА в данной последовательности. Определите соответствующую последовательность нуклеотидов на иРНК, ДНК и последова­тельность аминокислот во фрагменте молекулы белка, используя таблицу генетического кода.

6.       6.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?

7.       7.Фрагмент гена ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов ГТЦ  ЦТА  АЦЦ  ГГА  ТТТ. Определите последовательность нуклеотидов и-РНК и аминокислот в полипептидной цепи белка.

8.       8.Фрагмент гена ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов ТЦГ  ГТЦ  ААЦ  ТТА  ГЦТ. Определите последовательность нуклеотидов и-РНК и аминокислот в полипептидной цепи белка.

9.      9. Фрагмент гена ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов ТГГ  АЦА  ГГТ  ТТЦ  ГТА. Определите последовательность нуклеотидов и-РНК и аминокислот в полипептидной цепи белка.

10.   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?