Примеры решения задач

Пример 1. 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:

Схема решения задачи включает:

1) последовательность на иРНК: АУГГГАГУГААЦ;

2) антикодоны молекул тРНК: УАЦ, ЦЦУ, ЦАЦ, УУГ;

3) аминокислотная последовательность: мет-гли-вал-асн.

Пример 2. Последовательность нуклеотидов в цепи ДНК: -ГТТЦГТАДГЦАТГГГВА- в результате мутации одновременно выпадают третий нуклеотид и третий триплет нуклеотидов. Запишите новую нуклеотидную последовательность цепи ДНК. Определите по ней последовательность нуклеотидов в иРНК и последовательность аминокислот в полипептиде. Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода.

Решение:

Схема решения задачи включает:

1) последовательность нуклеотидов в ДНК: -ГТЦГТЦАТГГГА-;

2) последовательность нуклеотидов в иРНК: -ЦАГЦАГУАЦЦЦУ-;

3) поледовательность аминокислот в полипептиде: -глн-глн-тир-про-.

Пример 3. Фрагмент цепи ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов: ТТАЦАГГТГТАТ. Определите последовательность нуклеотидов на иРНК, антикодоны соответствующих тРНК и аминокислотную последовательность соответствующего фрагмента молекулы белка, используя таблицу генетического кода.

Решение:

Схема решения задачи включает:

1) последовательность на иРНК: ААУГУЦЦАЦАУА;

2) антикодоны молекул тРНК: УУА, ЦАГ, ГУГ, УАУ;

3) аминокислотная последовательность: асн-вал-гис-иле.

Пример 4. Фрагмент цепи иРНК имеет последовательность нуклеотидов: ЦЦЦАЦЦ ГЦАГУА. Определите последовательность нуклеотидов на ДНК, антикодоны тРНК и последовательность аминокислот во фрагменте молекулы белка, используя таблицу генетического кода.

Решение:

Схема решения задачи включает:

1) последовательность на ДНК: ГГГТГГЦГТЦАТ;

2) антикодоны молекул тРНК: ГГГ, УГГ, ЦГУ, ЦАУ;

3) последовательность аминокислот: про-тре-ала-вал.

Пример 5. Фрагмент цепи ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов: ГТГТТТГАГЦАТ. Определите последовательность нуклеотидов на иРНК, антикодоны тРНК и последовательность аминокислот во фрагменте молекулы белка, используя таблицу генетического кода.

Решение:

Схема решения задачи включает:

1) последовательность на иРНК: ЦАЦАААЦУЦГУА;

2) антикодоны молекул тРНК: ГУГ, УУУ, ГАГ, ЦАУ;

3) последовательность аминокислот: гис-лиз-лей-вал.

Пример 6. 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.

Решение:

Схема решения задачи включает:

а) По таблице кодонов 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 = (6x100) : 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.

Пример 7. Что тяжелее: белок или его ген?

Решение:

Схема решения задачи включает:

1) Пусть х – количество аминокислот в белке, тогда масса этого белка – 120х,

2) Количество нуклеотидов в гене, кодирующем этот белок, – 3х, масса этого гена – 345 × 3х.

120х < 345 × 3х - ген тяжелее белка.

Контрольные вопросы

1. Дайте определения следующим понятиям: генетическая информация, ген, транскрипция, трансляция.

2. Перечислите свойства генетического кода.

3. Приведите примеры матричного синтеза.

4. Почему в цитоплазме иРНК не подвергается ферментативному расщеплению?

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 5

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ НА МОНОГИБРИДНОЕ СКРЕЩИВАНИЕ

Цель: овладеть умениями решения задач на применение законов Г. Менделя при моногибридном скрещивании.

Внеаудиторная подготовка

 Изучите теоретический материал учебника по теме «Основы наследования. Моногибридное скрещивание».

 Изучите теоретические сведения, прилагаемые к работе.

 Рассмотрите примеры решения задач.

 Изучите последовательность выполнения работы.

 Дайте ответы на контрольные вопросы.

 Соблюдай правила техники безопасности!

Работа на занятии

Решите задачи:

1. Гетерозиготную черную крольчиху скрестили с таким же кроликом. Определите генотипы и фенотипы крольчат первого поколения.

2. Известно, что у человека карий цвет глаз доминирует над голубым. Гетерозиготный кареглазый мужчина женился на гетерозиготной кареглазой женщине. Определите вероятность рождения ребенка с голубыми глазами.

3. У человека полидактилия (шестипалость) детерминирована доминантным геном Р. От брака шестипалого мужчины с женщиной с нормальным строением руки родились два ребенка: пятипалый и шестипалый. Установите генотип всех членов семьи.

4. Женщина с I группой крови вышла замуж за мужчину, гомозиготного по II группе крови. У них родился ребенок. Какую группу крови и какой генотип он имеет?

5. У собак жесткая шерсть доминантна, мягкая – рецессивна. Два жесткошерстных родителя дают жесткошерстного щенка. С особью какой масти его надо скрестить, чтобы выяснить имеет ли он в генотипе аллель мягкошерстности? Рассуждения подтвердите схемой скрещивания.