НАЗОВИТЕ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ АМИНОКИСЛОТ В ФРАГМЕНТЕ СЛИПЕПТИДНОЙ ЦЕПИ И ОБЪЯСНИТЕ МЕТ НАЧАЛА

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

5’ − ТАТТЦЦ­ТАЦГ­ГАААА − 3’

3’ − АТА­АГ­ГАТ­ГЦЦТТТТ − 5’

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

Ге­не­ти­че­ский код (иРНК)

Пра­ви­ла поль­зо­ва­ния таб­ли­цей

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

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

5’ -Г-Г-Г-А-Т-Ц-А-Т-Ц-А-Ц-Т-Г-Ц-Ц- 3’

3’ -Ц-Ц-Ц-Т-А-Г-Т-А-Г-Т-Г-А-Ц-Г-Г- 5’

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

1) Последовательность аминокислот в полипептиде: Гли-Иле-Иле-Тре-Ала — определяется по последовательности нуклеотидов в молекуле иРНК: 5’ -Г-Г-Г-А-У-Ц-А-У-Ц-А-Ц-У-Г-Ц-Ц- 3’ 2) Во фрагменте белка первая аминокислота Гли заменилась на Вал, что возможно при замене первого триплета в смысловой цепи ДНК ГГГ на триплет ГТТ, ГТЦ, ГТА, ГТГ; при замене первого триплета в транскрибируемой цепи ДНК ЦЦЦ на ЦАА, ЦАГ, ЦАТ, ЦАЦ (первого кодона в РНК ГГГ на кодон ГУУ, ГУЦ, ГУА, ГУГ) 3) Свойство генетического кода — избыточность (вырожденность), так как одной аминокислоте (Вал) соответствует более одного триплета (4 триплетa)

P. S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке 😉
При обращении указывайте id этого вопроса — 2506.

Сколько нуклеотидов с гуанином содержит молекула ДНК, если количество нуклеотидов с аденином 50, что составляет 20% от общего числа? В ответе запишите соответствующее
число.

Верный ответ: 75

Согласно правилу Чаргаффа по принципу комплементарности количество нуклеотидов с аденином равно количеству нуклеотидов с тимином, а количество нуклеотидов с цитозином равно количеству нуклеотидов с гуанином, а сумма всех нуклеотидов равна 100%.
Сначала найдем общее число нуклеотидов (А + Т + Ц + Г) = 50 / 0,2 = 250 нуклеотидов (100%)
1) 50 + 50 = 100 (А + Т = 100)
2) 250 — 100 = 150 ((А + Т + Ц + Г) — (А + Т) = (Ц + Г))
3) 150 : 2 = 75 ((Ц+Г)/2 = Ц = Г)

P. S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке 😉
При обращении указывайте id этого вопроса — 2482.

Молекулы тРНК, несущие соответствующие антикодоны, входят в рибосому в следующем порядке: УАУ, УУГ, АЦГ, АГЦ. Определите последовательность нуклеотидов смысловой и транскрибируемой цепей ДНК, иРНК и аминокислот в молекуле синтезируемого фрагмента белка. Ответ поясните. Для решения задания используйте таблицу генетического кода. При выполнении задания учитывайте, что антикодоны тРНК антипараллельны кодонам иРНК.

1) по принципу комплементарности определяем последовательность иРНК:5’ -А-У-А-Ц-А-А-Ц-Г-У-Г-Ц-У- 3’ 2) нуклеотидную последовательность транскрибируемой и смысловой цепей ДНК также определяем по принципу комплементарности:5’ -А-Т-А-Ц-А-А-Ц-Г-Т-Г-Ц-Т- 3’ 3’ -Т-А-Т-Г-Т-Т-Г-Ц-А-Ц-Г-А- 5’ 3) по таблице генетического кода и кодонам иРНК находим последовательность аминокислот в пептиде: Иле-Глн-Арг-Ала

P. S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке 😉
При обращении указывайте id этого вопроса — 2422.

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

5’ -Ц-А-Г-Г-Г-Г-Г-Г-Г-А-Т-Т-Г-Ц-Т- 3’

3’ -Г-Т-Ц-Ц-Ц-Ц-Ц-Ц-Ц-Т-А-А-Ц-Г-А- 5’

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

1) Первый триплет исходного фрагмента смысловой цепи ДНК — ЦАГ (транскрибируемой цепи ДНК — ГТЦ), определяем триплет иРНК: ЦАГ, по таблице генетического кода определяем, что он кодирует аминокислоту Глн 2) Во фрагменте ДНК в первом триплете смысловой цепи ЦАГ нуклеотид А заменился на Ц (в транскрибируемой цепи в триплете ГТЦ нуклеотид Т заменился на Г, а в иРНК в первом кодоне (ЦАГ) нуклеотид А заменился на Ц (ЦЦГ) 3) Свойство генетического кода — универсальность.

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

P. S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке 😉
При обращении указывайте id этого вопроса — 2394.

В ДНК на долю нуклеотидов с аденином (А) приходится 17%. Определите процентное содержание нуклеотидов с цитозином (Ц), входящих в состав молекулы. В ответе запишите
только соответствующее число.

Верный ответ: 33

Ко­ли­че­ство раз­ных видов нук­лео­ти­дов (аде­ни­на, ти­ми­на, гу­а­ни­на и ци­то­зи­на) в со­ста­ве мо­ле­ку­лы ДНК под­чи­ня­ет­ся пра­ви­лу Чар­гаф­фа:
— ко­ли­че­ство аде­ни­на равно ко­ли­че­ству ти­ми­на, а гу­а­ни­на — ци­то­зи­ну: А=Т, Г=Ц;
— ко­ли­че­ство всех нук­лео­ти­дов ДНК со­став­ля­ет 100% (А+Т+Г+Ц=100%).

Итак, ко­ли­че­ство аде­ни­на равно ко­ли­че­ству ти­ми­на (А=Т=17%), а сумма ко­ли­че­ства аде­ни­на и ти­ми­на равна 34% (А+Т=34%).

На гу­а­нин и ци­то­зин оста­ет­ся 66% (Г+Ц=100-(А+Т)=100%-34%=66%). А так как гу­а­нин и ци­то­зин содер­жат­ся в мо­ле­ку­ле ДНК в рав­ных ко­ли­че­ствах, то ко­ли­че­ство и гу­а­ни­на, и ци­то­зи­на со­ста­вит по 33% (Г=Ц=66:2=33%).

P. S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке 😉
При обращении указывайте id этого вопроса — 2342.

Для вас приятно генерировать тесты, создавайте их почаще

5’ -Ц-Т-Т-А-Ц-А-Т-Ц-А-Г-Г-Г-А-Г-Т- 3’

3’ -Г-А-А-Т-Г-Т-А-Г-Т-Ц-Ц-Ц-Т-Ц-А- 5’

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

1) Последовательность аминокислот в полипептиде: Лей-Тре-Сер-Гли-Сер — определяется по последовательности нуклеотидов в молекуле иРНК: 5’ -Ц-У-У-А-Ц-А-У-Ц-А-Г-Г-Г-А-Г-У- 3’ 2) Во фрагменте белка пятая аминокислота Сер заменилась на Арг, что возможно при замене пятого триплета в смысловой цепи ДНК АГТ на триплет ЦГТ, ЦГЦ, ЦГА, ЦГГ, АГА, АГГ; при замене пятого триплета в транскрибируемой цепи ДНК ТЦА на ГЦА, ГЦГ, ГЦТ, ГЦЦ, ТЦТ, ТЦЦ (пятого кодона в РНК АГУ на кодон ЦГУ, ЦГЦ, ЦГА, ЦГГ, АГА, АГГ) 3) Свойство генетического кода — избыточность (вырожденность), так как одной аминокислоте (Арг) соответствует более одного триплета (6 триплетов)

P. S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке 😉
При обращении указывайте id этого вопроса — 4270.

Молекулы тРНК, несущие соответствующие антикодоны, входят в рибосому в следующем порядке: ЦУУ, ГЦГ, ЦАГ, ГАГ. Определите последовательность нуклеотидов смысловой и транскрибируемой цепей ДНК, иРНК и аминокислот в молекуле синтезируемого фрагмента белка. Ответ поясните. Для решения задания используйте таблицу генетического кода. При выполнении задания учитывайте, что антикодоны тРНК антипараллельны кодонам иРНК.

1) по принципу комплементарности определяем последовательность иРНК:5’ -А-А-Г-Ц-Г-Ц-Ц-У-Г-Ц-У-Ц- 3’ 2) нуклеотидную последовательность транскрибируемой и смысловой цепей ДНК также определяем по принципу комплементарности:5’ -А-А-Г-Ц-Г-Ц-Ц-Т-Г-Ц-Т-Ц- 3’ 3’ -Т-Т-Ц-Г-Ц-Г-Г-А-Ц-Г-А-Г- 5’ 3) по таблице генетического кода и кодонам иРНК находим последовательность аминокислот в пептиде: Лиз-Арг-Лей-Лей

P. S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке 😉
При обращении указывайте id этого вопроса — 4186.

5’ -А-Г-Г-Ц-Т-Г-Г-Г-А-Т-Ц-А-А-А-Ц- 3’

3’ -Т-Ц-Ц-Г-А-Ц-Ц-Ц-Т-А-Г-Т-Т-Т-Г- 5’

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

1) Первый триплет исходного фрагмента смысловой цепи ДНК — АГГ (транскрибируемой цепи ДНК — ТЦЦ), определяем триплет иРНК: АГГ, по таблице генетического кода определяем, что он кодирует аминокислоту Арг 2) Во фрагменте ДНК в первом триплете смысловой цепи АГГ нуклеотид Г заменился на Т (в транскрибируемой цепи в триплете ТЦЦ нуклеотид Ц заменился на Г, а в иРНК в первом кодоне (АГГ) нуклеотид Г заменился на У (АГУ) 3) Свойство генетического кода — универсальность.

P. S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке 😉
При обращении указывайте id этого вопроса — 4102.

5’ -Ц-Г-Ц-Ц-Г-Г-Ц-Ц-А-Т-Г-Г-А-Г-А-Г-Т-Ц-Т-А- 3’

3’ -Г-Ц-Г-Г-Ц-Ц-Г-Г-Т-А-Ц-Ц-Т-Ц-Т-Ц-А-Г-А-Т- 5’

Ген содержит информативную и неинформативную части для трансляции. Информативная часть гена начинается с триплета, кодирующего аминокислоту Мет. С какого нуклеотида начинается информативная часть гена? Определите последовательность аминокислот во фрагменте полипептидной цепи. Ответ поясните. Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода.

1) по принципу комплементарности находим цепь иРНК: 5’ -А-У-Г-Г-А-Г-А-Г-У-Ц-У-А — 3’ 2) информативная часть начинается с девятого нуклеотида Т на ДНК, так как кодон АУГ кодирует аминокислоту Мет 3) последовательность аминокислот находим по кодонам иРНК в таблице генетического кода: Мет-Глу-Сер-Лей

P. S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке 😉
При обращении указывайте id этого вопроса — 3962.

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

5’ -Ц-Ц-Т-Ц-Ц-А-Ц-Г-А-Г-Ц-Т-Г-Г-Ц- 3’

3’ -Г-Г-А-Г-Г-Т-Г-Ц-Т-Ц-Г-А-Ц-Ц-Г- 5’

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

1) нуклеотидная последовательность участка тРНК: 5’ -Ц-Ц-У-Ц-Ц-А-Ц-Г-А-Г-Ц-У-Г-Г-Ц- 3’ 2) нуклеотидная последовательность антикодона ЦГА (третий триплет) соответствует кодону на иРНК УЦГ (ориентируем кодон с 5′ конца к 3′ концу) 3) по таблице генетического кода этому кодону соответствует аминокислота Сер, которую будет переносить данная тРНК.

P. S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке 😉
При обращении указывайте id этого вопроса — 3878.

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

5’ -Ц-А-Г-У-Ц-Ц-А-У-У-У-А-Ц- 3’

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

1) по принципу комплементарности находим нуклеотидную последовательность участка ДНК: 5’ -Ц-А-Г-Т-Ц-Ц-А-Т-Т-Т-А-Ц- 3’ 3’ -Г-Т-Ц-А-Г-Г-Т-А-А-А-Т-Г- 5’ 2) по принципу комплементарности находим нуклеотидную последовательность иРНК: 5’ -Ц-А-Г-У-Ц-Ц-А-У-У-У-А-Ц- 3’ 3) по таблице генетического кода определяем последовательность вирусного белка: Глн-Сер-Иле-Тир

P. S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке 😉
При обращении указывайте id этого вопроса — 3738.

5’ -Ц-Т-Т-Г-Г-Г-Ц-А-Ц-А-А-Г-А-Ц-Т- 3’

3’ -Г-А-А-Ц-Ц-Ц-Г-Т-Г-Т-Т-Ц-Т-Г-А- 5’

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

1) Последовательность аминокислот в полипептиде: Лей-Гли-Гис-Лиз-Тре — определяется по последовательности нуклеотидов в молекуле иРНК: 5’ -Ц-У-У-Г-Г-Г-Ц-А-Ц-А-А-Г-А-Ц-У- 3’ 2) Во фрагменте белка вторая аминокислота Гли заменилась на Лей, что возможно при замене второго триплета в смысловой цепи ДНК ГГГ на триплет ТТА, ТТГ, ЦТА, ЦТЦ, ЦТГ, ЦТТ; при замене второго триплета в транскрибируемой цепи ДНК ЦЦЦ на ААТ, ААЦ, ГАТ, ГАГ, ГАЦ, ГАА (второго кодона в РНК ГГГ на кодон УУА, УУГ, ЦУА, ЦУЦ, ЦУГ, ЦУУ) 3) Свойство генетического кода — избыточность (вырожденность), так как одной аминокислоте (Лей) соответствует более одного триплета (6 триплетов)

P. S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке 😉
При обращении указывайте id этого вопроса — 3654.

Молекулы тРНК, несущие соответствующие антикодоны, входят в рибосому в следующем порядке: ГАЦ, АУГ, ААУ, УГГ. Определите последовательность нуклеотидов смысловой и транскрибируемой цепей ДНК, иРНК и аминокислот в молекуле синтезируемого фрагмента белка. Ответ поясните. Для решения задания используйте таблицу генетического кода. При выполнении задания учитывайте, что антикодоны тРНК антипараллельны кодонам иРНК.

1) по принципу комплементарности определяем последовательность иРНК:5’ -Г-У-Ц-Ц-А-У-А-У-У-Ц-Ц-А- 3’ 2) нуклеотидную последовательность транскрибируемой и смысловой цепей ДНК также определяем по принципу комплементарности:5’ -Г-Т-Ц-Ц-А-Т-А-Т-Т-Ц-Ц-А- 3’ 3’ -Ц-А-Г-Г-Т-А-Т-А-А-Г-Г-Т- 5’ 3) по таблице генетического кода и кодонам иРНК находим последовательность аминокислот в пептиде: Вал-Гис-Иле-Про

P. S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке 😉
При обращении указывайте id этого вопроса — 3598.

5’ -Ц-Г-Г-Ц-Г-А-Ц-А-Ц-Ц-Г-Ц-А-Ц-Т- 3’

3’ -Г-Ц-Ц-Г-Ц-Т-Г-Т-Г-Г-Ц-Г-Т-Г-А- 5’

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

1) Пятый триплет исходного фрагмента смысловой цепи ДНК — АЦТ (транскрибируемой цепи ДНК — ТГА), определяем триплет иРНК: АЦУ, по таблице генетического кода определяем, что он кодирует аминокислоту Тре 2) Во фрагменте ДНК в пятом триплете смысловой цепи АЦТ нуклеотид А заменился на Ц (в транскрибируемой цепи в триплете ТГА нуклеотид Т заменился на Г, а в иРНК в пятом кодоне (АЦУ) нуклеотид А заменился на Ц (ЦЦУ) 3) Свойство генетического кода — универсальность.

P. S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке 😉
При обращении указывайте id этого вопроса — 3514.

5’ -Ц-Ц-А-Т-Г-Т-Т-Ц-Т-Ц-Ц-Т-Т-Г-Т-А-Т-Ц-Т-А- 3’

3’ -Г-Г-Т-А-Ц-А-А-Г-А-Г-Г-А-А-Ц-А-Т-А-Г-А-Т- 5’

1) по принципу комплементарности находим цепь иРНК: 5’ -А-У-Г-У-У-Ц-У-Ц-Ц-У-У-Г-У-А-У-Ц-У-А — 3’ 2) информативная часть начинается с третьего нуклеотида Т на ДНК, так как кодон АУГ кодирует аминокислоту Мет 3) последовательность аминокислот находим по кодонам иРНК в таблице генетического кода: Мет-Фен-Сер-Лей-Тир-Лей

P. S. Нашли ошибку в задании? Пожалуйста, сообщите о вашей находке 😉
При обращении указывайте id этого вопроса — 3430.

Расчет процентного содержания каждого нуклеотида на участке, длины и массы нуклеотидов в цепи ДНК

Задача 154.
Определить процентное содержание каждого нуклеотида на участке ДНК со следующей последовательностью нуклеотидов в одной цепочке: ААТГТЦГГГЦАТТГ.
Решение:
Рассчитаем общее количество нуклеотидов и число каждого в отделености в данной цепочке ДНК, получим: общее число нуклеотидов = 14, аденина = 3, тимина = 4, гуанина — 5, цитозина = 2. Теперь расчитаем процентное содержание каждого нуклнотида:

По принципу комплементарности А всегда стоит в паре с Т (А = Т), а Г всегда образует пару с Ц (Г = Ц), значит можно достроить вторую цепь ДНК, она будет такая ТТЦАЦТГ. Если в первой цепи 28,57% тимина, то во второй цепи будет 28,57% аденина (Т = А), если в первой цепи 14,29% цитозина, то во второй цепи будет 14,29% гуанина (Ц = Г), соответственно во второй цепи будет 35,71% цитозина напротив Г (Г = Ц) и 21,43% Т напротив А (А = Т).

Теперь можно посчитать нуклеотиды в двух цепях: А = 21,43% в первой цепи + 28,57% во второй цепи = 50%, Т = А тоже 50%, Г = 35,71% в одной цепи + 14,29% во второй цепи = 50%, значит Ц тоже будет 50%.

ОТВЕТ: А = Т = 50%, Г = Ц = 50%.

Задача 155.
Сколько нуклеотидов содержит ген, кодирующий полипептид из 450 мономеров. Найти вес и длину этого гена. Длина нуклеотида 3,4 А⁰, вес — 300.
Решение:
Так как одна аминокислота кодируется кодоном, состоящим из трех нуклеотидов (триплетов) цепи иРНК, то участок этой цепи иРНК будет состоять из 1350 нуклеотидов.
Значит, каждая цепь днка тоже будет содержать по 1350 нуклеотидов. Известно, что длина одного нуклеотида равна 3,4 А⁰ или 0,34 нм. Значит, длина ДНК будет 1350 х 0,34 нм = 459 нм.
Так как молекула ДНК имеет две цепи нуклеотидов, то фрагмент этой цепи ДНК, кодирующий полипептид из 450 мономеров будет в два раза больше содержать нуклеотидов, чем иРНК, построенная на этом участке ДНК по принципу комплемментарности — 2700 (1350 . 2 = 2700). Если масса одного нуклеотида равна 300 а.е.м. (атомных единиц массы), то молекулярная масса 2700 нуклеотидов равна:

810000 а.е.м. (300 . 2700 = 810000).

Ответ: длина ДНК равна 458 нм; масса ДНК равна 810000 а.е.м.

Задача 156.
1. По предложенной последовательности нуклеотидов в информационной РНК восстановите последовательность нуклеотидов в молекуле ДНК, с которой данная и-РНК была транскрибирована. Укажите количество водородных связей в фрагменте молекулы ДНК. Фрагмент иРНК: 5′ ГЦУ-АЦЦ-УЦГ-ГГГ-АУА 3′
Решение:
Используя принцип комплементарности, по иРНК можно восстановить последовательность нуклеотидов одной цепи ДНК: 3′ ЦГА-ТГГ-АТЦ-ЦЦЦ-ТАТ 5′ (надо быть 
внимательными и помнить, что в ДНК отсутствует урацил, вместо него становится тимин). Теперь, опять же пользуясь принципом комплементарности, на полученной цепи ДНК строим вторую цепь ДНК: 5′ ГЦТ-АЦЦ-ТЦГ-ГГГ-АТА 3′. 
Следовательно, при решении данной задачи необходимо записать:

иРНК: 5′ ГЦУ-АЦЦ-УЦГ-ГГГ-АУА 3′
1-я цепь ДНК: 3′ ЦГА-ТГГ-АТЦ-ЦЦЦ-ТАТ 5′
2-я цепь ДНК: 5′ ГЦТ-АЦЦ-ТЦГ-ГГГ-АТА 3′

Остается посчитать попарно количество гуанинов и цитозинов, а также аденинов и тиминов в первой цепи ДНК:

Г + Ц = 3 + 5 = 8; А + Т = 3 + 4 = 7.

Теперь считаем количество водородных связей между двумя цепями ДНК. Если учесть, что между А и Т образуется 2 водородные связи, а между Г и Ц — три 
водородные связи, то всего водородных связей, которые поддерживают двухцепочечную структуру ДНК, будет (8 х 3) + (7 x 2) = 38.

Ответ: 38 водородных связей.

Расчет длины и молекулярной массы ДНК

Задача 157. 
Фрагмент молекулы ДНК состоит из 640 нуклеотидов. Рассчитайте длину и массу этого фрагмента. Сколько витков спирали образует эта молекула и сколько потребуется нуклеотидов данного фрагмента ДНК для репликации.
Решение:
Поскольку молекула ДНК двухцепочечная, то чтобы узнать, сколько нуклеотидов в одной цепи, надо 640 : 2 = 320 пар нуклеотидов. Зная длину нуклеотида в 
цепи, можно вычислить длину ДНК: lн = 320 . 0,34 нм = 108,8 нм. 
Если масса одного нуклеотида равна 300 а.е.м. (атомных единиц массы), то молекулярная масса 640 нуклеотидов равна:  192000 а.е.м. (300 . 640 = 192000).
На один виток спирали ДНК приходится 10  пар нуклеотидов. Поэтому количество витков спирали — 640/(2 .10) = 32. 
При репликации матрицами становятся обе цепи, поэтому потребуются все 640 нуклеотидов.

Теперь можно посчитать нуклеотиды в двух цепях: А = 25% в первой цепи + 16,7% во второй цепи = 41,7%, Т = А тоже 41,7%, Г = 33,3% в одной цепи + 25% во второй цепи = 48,3%, значит Ц тоже будет 58,3%.

ОТВЕТ: А = Т = 41,7%, Г = Ц = 58,3%.

Задача 159.
1. Фрагмент молекулы ДНК состоит из нуклеотидов, расположенных в следующей последовательности:
А–Т–Г–Т–Т–Т–Г–Ц–Г–А–А–Т-Ц-Г
1) Достройте комплементарную цепочку ДНК.
2) Найдите длину данного фрагмента ДНК.
3) Найдите массу данного фрагмента ДНК
2. В молекуле ДНК на долю гуаниловых (Г) нуклеотидов приходится 12%. Определите процентное содержание других нуклеотидов в этой ДНК.
Решение:
1. Фрагмент молекулы ДНК состоит из нуклеотидов, расположенных в следующей последовательности

1) По принципу комплементарности А всегда стоит в паре с Т (А = Т), а Г всегда образует пару с Ц (Г = Ц), значит можно достроить вторую цепь ДНК, получим:

1-я цепь ДНК: А–Т–Г–Т–Т–Т–Г–Ц–Г–А–А–Т-Ц-Г
1-я цепь ДНК: Т-А-Ц-А-А-А-Ц-Г-Ц-Т-Т-А-Г-Ц

2) Линейная длина одного нуклеотида в нуклеиновой кислоте: lн = 0,34 нм = 3,4 ангстрем.
Зная число нуклеотида в цепи, можно вычислить длину ДНК : 14 . 0,34 нм = 4,76 нм.
3) Средняя молекулярная масса одного нуклеотида  Mrн = 345 а.е.м. ( Da).
Зная общее число нуклеотида в фрагменте ДНК, можно вычислить молекулярную ДНК, получим:

Mr(ДНК) = 28 . 345 = 9660 а.е.м. ( Da).

Согласно принципу комплементарности гуанин всегда стоит в паре с цитозином, значит их количество одинаково, т.е. Г = Ц = 12%, а вместе они составляют 24%. 
Тогда на долю остальных нуклеотидов приходится 100% — 24% = 76%. Поскольку аденин всегда находится в паре с тимином, то А = Т = 76%, а на каждого из них приходится 76 : 2 = 38%.

Ответ:  А = Т = 38%, Г = Ц = 12%.

3’ -Ц-Г-Т-Т-Ц-А-Г-Г-Ц-Т-Ц-Г-Т-Т-Ц- 5’.

На основе кода матричной цепи ДНК строим иРНК, пользуясь принципом комплементарности (А — У, Г — Ц), получим (надо быть внимательными и помнить, что в иРНК отсутствует тимин, вместо него становится урацил):

ДНК: 3’ -Ц-Г-Т-Т-Ц-А-Г-Г-Ц-Т-Ц-Г-Т-Т-Ц- 5’
иРНК: 5’ -Г-Ц-А-А-Г-У-Ц-Ц-Г-А-Г-Ц-А-А-Г- 3’

2. Перевод последовательности нуклеотидов молекулы иРНК в последовательность аминокислот полипептида — трансляция. 
Полученную иРНК 5’ -Г-Ц-А-А-Г-У-Ц-Ц-Г-А-Г-Ц-А-А-Г- 3’ разбиваем на триплеты (кодоны):

5’ -ГЦА-АГУ-ЦЦГ-АГЦ-ААГ- 3’

Используя таблицу «Генетический код», можно построить белковую молекулу с соответствующими аминокислотами:

аланин — серин — пролин — серин -лизин.

Работа с таблицей «Генетический код»

ДНК: Ц Ц Т А Г Т Г Т Г А А Ц Ц А Г
иРНК: Г Г А У Ц А Ц А Ц У У Г Г У Ц

Далее разбиваем полученную иРНК на триплеты (кодоны):

ГГА УЦА ЦАЦ УУГ ГУЦ

Перевод последовательности нуклеотидов молекулы иРНК в последовательность аминокислот полипептида — трансляция. 
Используя таблицу «Генетический код», можно построить белковую молекулу с соответствующими аминокислотами:

глицин — серин — гистидин — лейцин — валин.

Построим последовательность триплетов в иРНК после вствки между шестым и седьмым тимина в участок ДНК, получим:

ДНК: Ц Ц Т А Г Т Т Г Т Г А А Ц Ц А Г
иРНК: Г Г А У Ц А А Ц А Ц У У Г Г У Ц

Разбиваем полученную иРНК на триплеты (кодоны), получим:

ГГА УЦА АЦА ЦУУ ГГУ Ц

глицин — серин — треонин — лейцин — глицин.

Таким образом, последовательность аминокислот в исходном полипептиде: глицин — серин — гистидин — лейцин — валин, а в конечном полипептиде имеет вид:

Задача 162.
Укажите порядок аминокислот в белке если известно, что иРНК, по которой он строится имеет следующую последовательность нуклеотидов: А-А-А-Ц-А-А-Г-У-У-А-Ц-А-Г-А-У-У-У-Ц.
Решение:
Разобьем фрагмент иРНК на триплеты, получим:

иРНК: А-А-А-Ц-А-А-Г-У-У-А-Ц-А-Г-А-У-У-У-Ц
иРНК: ААА-ЦАА-ГУУ-АЦА-ГАУ-УУЦ

Используя таблицу «Генетический код», можно построить белковую молекулу с соответствующими аминокислотами, получим:

Задача 164. 
Фрагмент начала гена имеет следующую последовательность нуклеотидов (верхняя цепь — смысловая, нижняя — транскрибируемая):
5’ -А-Т-Т-Г-Г-Г-Т-Т-Ц-Г-Ц-А-Т-Г-Ц-Г-Т-Т-Ц-Ц- 3’
3’ -Т-А-А-Ц-Ц-Ц-А-А-Г-Ц-Г-Т-А-Ц-Г-Ц-А-А-Г-Г- 5’
Ген содержит информативную и неинформативную части для трансляции. Информативная часть гена начинается с триплета, кодирующего аминокислоту (Мет). С какого нуклеотида начинается информативная часть гена? Определите последовательность аминокислот во фрагменте полипептидной цепи. Ответ поясните. Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода.
Решение:
Транскрипция — процесс синтеза молекулы иРНК, происходящий в ядре начинается с 3’ конца, поэтому матричная (транскрибируемая) цепь в нашем случае:

3’ -Т-А-А-Ц-Ц-Ц-А-А-Г-Ц-Г-Т-А-Ц-Г-Ц-А-А-Г-Г- 5’.

ДНК: 3’ -Т-А-А-Ц-Ц-Ц-А-А-Г-Ц-Г-Т-А-Ц-Г-Ц-А-А-Г-Г- 5’
иРНК: 5’ -А-У-У-Г-Г-Г-У-У-Ц-Г-Ц-А-У-Г-Ц-Г-У-У-Ц-Ц- 3’

5’ -АУУ-ГГГ-УУЦ-ГЦА-УГЦ-ГУУ-ЦЦ- 3’

изолейцин — глицин — фенилаланин — аланин — цистеин — валин.

Так как с Мет. начинается информативная часть гена, то синтез полипептида начнется с аденина на иРНК или с тимина на ДНК.

Определение количества аминокислот, кодируемое участком фрагмента молекулы ДНК

Задача 165.
Длина фрагмента молекулы ДНК бактерии равняется 106,08 нм сколько аминокислот будет в белке кодируемом данным фрагментом днк?
Решение:
Расстояние между нуклеотидами равно 0,34 нм. 
Рассчитаем число нуклеотидов на участке молекулы ДНК бактерии, получим:

N(нуклеотид) = (106,08/0,34)  2 = 624 нуклеотида.

Так как 1 аминокислота кодируется тремя нуклеотидами, то число аминокислот, кодируемом данным фрагментом ДНК бактерии равно:

N(AK) = (624/2)/3 = 104.

Ответ: 104 аминокислоты в кодируемом белке.

Количество ДНК в ядрах клеток на стадии телофазы первого деления мейоза

Задача 166.
У быка в ядре соматической клетки на стадии профазы митоза содержится 13,68 . 10-9 мг ДНК. Какое количество ДНК будет в ядрах клеток на стадии телофазы первого деления мейоза?
Решение:
В схемах деления гаплоидный набор хромосом обозначают буквой n, а набор молекул ДНК (то есть хроматид) —  буквой с. Перед буквами указывают число гаплоидных наборов: 1n2с — гаплоидный набор удвоенных хромосом, 2n2с — диплоидный набор одиночных хромосом, 2n4с — диплоидный набор удвоенных хромосом.
Митоз имеет четыре подфазы: профаза, метафаза, анафаза, телофаза.
Профаза (2n4с) — двойной набор двойных хромосом) = 13,68 . 10-9 мг ДНК. 
В ядре соматической клетки на стадии профазы митоза содержится двойной набор хромосом и каждая хромосома состоит из двух хроматид. Двойной набор хромосом в профазе митоза можно записать так — 2n4с. 
Тогда по условию задачи — 2n4с =  13,68 . 10-9 мг ДНК.
На стадии телофазы первого деления мейоза завершается редукционноое деление. Появляется ядерная оболочка, которая окружает хромосомы. Затем возле ядер появляется перетяжка, которая делит клетку на две части. Образуются две гаплоидные клетки, хромосомный набор можно записать так: n2с.

n2с = 2n4с/2 = 13,68 х 10-9 мг/2 =  6,84 . 10-9 мг ДНК.

Примеры решения задач по цитологии на кодирование генетической информации в клетке

Задача № 1.
На фрагменте одной нити ДНК нуклеотиды расположены в последовательности: А-А-Г-Т-Ц-Т-А-Ц-Г-Т-А-Т. Постройте комплементарную цепочку ДНК.
Решение:
1-я цепь молекулы ДНК комплементарна левой (А — Т, Г — Ц). Используя правило комплементарности, в соответствии с кодом правой цепи ДНК записываем нуклеотиды 2-й цепи, получим:

1-я цепь ДНК: А-А-Г-Т-Ц-Т-А-Ц-Г-Т-А-Т
2-я цепь ДНК: Т-Т-Ц-А-Г-А-Т-Г-Ц-А-Т-А

Задача № 2.
Из предложенных нуклеотидов выпишите те, которые могут входить в состав РНК: аденин, урацил, тимин, цитозин, гуанин.
Решение:
В состав иРНК входят нуклеотиды: урацил, тимин, цитозин, гуанин.

Задача № 3.
По фрагменту цепи иРНК: -УУУУГУЦЦУААГАГА- определите фрагмент цепи ДНК, антикодоны тРНК и аминокислоты фрагмента молекулы белка, кодируемого в ДНК.
Решение:
Согласно принципу комплементарности азотистые основания образуют между собой водородные связи в строгом соответствии: А — Т, Г — Ц в молекуле ДНК и А-У, Г-Ц – в РНК. Поэтому напротив урацила (У) иРНК становится адениин (А), напротив гуанина (Г) — цитозин (Ц), напротив цитозина (Ц) — гуанин (Г), напротиа аденина (А) — тимин (Т).
Тогда получим:

иРНК: УУУУГУЦЦУААГАГА
 ДНК: ААААЦАГГАТТЦТЦТ.

Для определения антикодонов тРНК разобъём цепь ДНК на триплеты и только напротив тимина (Т) будем ставить урацил (У), получим:

ДНК: ААА АЦА ГГА ТТЦ ТЦТ
тРНК: ААА АЦА ГГА УУЦ УЦУ

Для определения фрагмента белка разбивам иРНК на триплеты (кодоны): УУУ УГУ ЦЦУ ААГ АГА. Используя таблицу «Генетический код», можно построить белковую молекулу с
соответствующими аминокислотами, получим: фенилаланин — цистеин — пролин- лизин — аргинин.

Задача № 4.
Фрагмент одной из цепей ДНК имеет последовательность нуклеотидов: -АТААГГАТГЦЦТТТТ-. Определите последовательности нуклеотидов в иРНК и аминокислот в полипептидной цепи. Что произойдет в полипептиде, если в результате мутации во фрагменте гена выпадет второй триплет нуклеотидов?
Решение:
Определим последовательность аминокислот до и после изменения ДНК и сравним их.
Определим цепь ДНК после мутации, получим:

Разобъём цепь ДНК на триплеты, полчим: АТА АГГ АТГ ЦЦТ ТТТ
По принципу комплементарности (Г = Ц, А = У) с генетического кода ДНК выстраиваются нуклеотиды иРНК (транскрибция), получим:

ДНК: АТА АГГ АТГ ЦЦТ ТТТ
иРНК: УАУ УЦЦ УАЦ ГГА ААА.

Тоже проделаем и для мутированного кода, получим:

ДНК: ААА ГГА ТГЦ ЦТТ ТТ
иРНК: УУУ ЦЦУ АЦГ ГАА АА.

Затем, пользуясь генетическим кодом, определяем последовательность аминокислот до изменения ДНК, получим: тирозин — серин — тирозин — глицин — лизин. 
После изменения ДНК определим последовательность аминокислот, плучим: фенилаланин — пролин — треонин — глутаминовая кислота.
Сравнивая цепочки аминокислот в пептидах, можно сделать вывод, что после изменения последовательности нуклеотидов в кодирующем участке ДНК, изменяется последовательность аминокислот в полипептиде, а следовательно синтезируется новый полипептид, что приводит к нарушению обмена веществ (ферментопатии).

Задача № 5.
Фрагмент молекулы ДНК состоит из нуклеотидов, расположенных в следующей последовательности: -ТАААТГГЦААЦЦ-. Определите состав и последовательность аминокислот в полипептидной цепи, закодированной в этом участке гена.
Решение:
Разобъём цепь ДНК на триплеты, полчим: ТАА АТГ ГЦА АЦЦ
По принципу комплементарности (Г = Ц, А = У) с генетического кода ДНК выстраиваются нуклеотиды иРНК (транскрибция), получим:

ДНК: ТАА АТГ ГЦА АЦЦ
иРНК: АУУ УАЦ ЦГУ УГГ

=*Пользуясь генетическим кодом, определяем последовательность аминокислот в белке, получим:
изолейцин — тирозин — аргинин — триптофан.

Задача № 6.
По фрагменту цепи иРНК: -УУУ ГУЦ ЦУА АГА ГА- определите фрагмент цепи ДНК, антикодоны тРНК и аминокислоты фрагмента молекулы белка, кодируемого в ДНК.
Решение:
Согласно принципу комплементарности в РНК напротив урацила (У) становится адениин (А), напротив гуанина (Г) — цитозин (Ц), напротив цитозина (Ц) — гуанин (Г).
Тогда получим:

иРНК: УУУГУЦЦУААГАГА
 ДНК: ААА ЦАГ ГАТ ТЦТ ЦТ.

Разобъём цепь ДНК на триплеты, получим:
Для определения антикодонов тРНК разобъём цепь ДНК на триплеты и только напротив тимина (Т) будем ставить урацил (У), получим:

ДНК: ААА ЦАГ ГАТ ТЦТ ЦТ
тРНК: ААА ЦАГ ГАУ УЦУ ЦУ

Зная последовательность нуклеотидов в иРНК (УУУ ГУЦ ЦУА АГА ГА) и пользуясь генетическим кодом, определяем последовательность аминокислот в белке, получим:
фенилаланин — валин — лейцин — аргинин.

Задача № 7
Фрагмент цепи ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов: -ТАЦЦЦТЦАЦТТГ-. Определите последовательность нуклеотидов на иРНК, антикодоны соответствующих тРНК и аминокислотную последовательность соответствующего фрагмента молекулы белка, используя таблицу генетического кода.
Решение:
Разобъём цепь ДНК на триплеты, полчим: ТАЦ ЦЦТ ЦАЦ ТТГ
По принципу комплементарности (Г = Ц, А = У) с генетического кода ДНК выстраиваются нуклеотиды иРНК (транскрибция), получим:

ДНК: ТАЦ ЦЦТ ЦАЦ ТТГ
иРНК: АУГ ГГА ГУГ ААЦ

Пользуясь генетическим кодом, определяем последовательность аминокислот в белке, получим:
метионин — глицин — валин — аспарагин.

Задача № 8
Известно, что все виды РНК синтезируются на ДНК-матрице. Фрагмент молекулы ДНК, на которой синтезируется участок центральной петли тРНК, имеет следующую последовательность нуклеотидов: -АЦГЦЦГЦТААТТЦАТ-. Установите нуклеотидную последовательность участка тРНК, который синтезируется на данном фрагменте, и аминокислоту, которую будет переносить эта тРНК в процессе биосинтеза белка, если третий триплет соответствует антикодону тРНК. Ответ поясните. Для решения задания используйте таблицу генетического кода.
Решение:
Разобъём цепь ДНК на триплеты, полчим: АЦГ ЦЦГ ЦТА АТТ ЦАТ.
Известно, что все виды РНК (иРНК, тРНК, рРНК) синтезируются на ДНК, для этого есть разные гены. По принципу комплементарности мы можем построить на цепи ДНК тРНК: АЦГ ЦЦГ ЦТА АТТ ЦАТ. Находим третий триплет – ЦТА – это есть антикодон, теперь, чтобы узнать аминокислоту, надо по данному антикодону построить
соответствующий кодон в иРНК — ГАУ, и затем по таблице «Генетический код» определить кодируемую аминокислоту. В данном случае это аспарагиновая ислота.

Ответ: тРНК будет переносить аспарагиновую ислоту.

Задача № 9
Последовательность нуклеотидов в начале гена, хранящего информацию о белке инсулине, начинается так: -АААЦАЦЦТГЦТТГТГТАГАЦ-.
Напишите последовательность аминокислот, которой начинается цепь инсулина (воспользуйтесь таблицей генетического кода.
Решение:
Разобъём цепь ДНК на триплеты, полчим: ААА ЦАЦ ЦТГ ЦТТ ГТГ ТАГ АЦ.
По принципу комплементарности (Г = Ц, А = У) с генетического кода ДНК выстраиваются нуклеотиды иРНК (транскрибция), получим:

ДНК: ААА ЦАЦ ЦТГ ЦТТ ГТГ ТАГ АЦ
иРНК: УУУ ГУГ ГАЦ ГАА ЦАЦ АУЦ УГ

Пользуясь генетическим кодом, определяем последовательность аминокислот в белке, получим:
фенилаланин — валин — аспарагиновая кислота — глутаминовая кислота — гистидин — изолейцин.