Задачи по молекулярной генетике

1.Одна из цепей молекулы ДНК имеет следующую нуклеотидную последовательность: 3΄ ТТГ ГГА ЦЦТ ТТА ААА ТАА 5΄. Построить вторую цепь ДНК и определить тРНК, участвующую в синтезе полипептида.

Решение:

3΄ ТТГ- ГГА- ЦЦТ- ТТА- ААА- ТАА 5΄ - первая цепь (ДНК)

5^/ АА Ц -ЦЦТ- ГГА- ААТ- ТТТ- АТТ 3^/ - вторая цепь (ДНК)

3^/ УУГ-ГГА- ЦЦУ- УУА- ААА- УАА 5^/ - иРНК

5^/ ААЦ- ЦЦУ- ГГА-ААУ- УУУ- АУУ 3^/ - тРНК

2.На молекуле ДНК зашифрована информация о структуре следующего полипептида: лизин-валин- пролин-метионин-аланин. Постройте участок молекулы ДНК, кодирующий этот полипептид.

Решение:

ДНК: лизин-валин- пролин-метионин-аланин

ДНК: ААА-ГАЦ-ЦЦЦ-ААГ-ГЦА

3.В молекуле ДНК 18 % адениловых нуклеотидов. Определите количество (в %) каждого из остальных видов нуклеотидов.

А(18%) = Т (18%) – 36%

100% - 36%= 64%

64%:2= 32% приходится на Г=Ц Решение: А(18%), Т(18%), Г(32%), Ц(32%)

4.В молекуле ДНК содержится 300 тыс. тиминовых нуклеотидов и 2700 тыс. цитозиновых нуклеотидов. Сколько и каких видов свободных нуклеотидов потребуется при редупликации ДНК?

Решение:

Тиминовых 300 тыс.

Цитозиновых 2700 тыс.

Адениновых 300 тыс.

Гуаниновых 2700 тыс.

5. Молекула ДНК имеет следующую нуклеотидную последовательность: 3΄ АААГЦЦГТГТТАААГАТАГАА 5΄. Определите полипептид, который на ней зашифрован и его массу.

Решение:

3΄ ААА-ГЦЦ-ГТГ-ТТА-ААГ-АТА-ГАА 5΄

Полипептид: ЛИЗ-АЛА-ВАЛ- ЛЕЙ- ЛИЗ- ИЛЕ-ГЛУ

Масса полипептида: 146+89+117+131+146+131+147= 907.

6. В молекуле ДНК содержание аденина составило 15,1 % от общего количества оснований. Определите примерное количество гуанина, тимина, цитозина в этой ДНК

Решение:

А(15,1%) = Т(15,1%) - 30,2%

100% - 30,2% = 69,8% приходится на Гуанин и Цитозин.

69,8:2 = 34,9% А(15,1%) Т(15,1%) Г(34,9%) Ц(34,9%)

7. При анализе нуклеотидного состава ДНК бактериофага М13 было обнаружено следующее соотношение азотистых оснований: А – 23%, Г – 21%, Т – 36%, Ц – 20%. Как можно объяснить причину того, что в этом случае не наблюдается принцип эквивалентности, установленный Чаргаффом?

Решение: бактериофаги и вирусы у не всегда обладают двуцепочечной ДНК, исходя из этого принцип эквивалентности не наблюдается.

8. Рассчитайте длину молекулы ДНК, В – формы (правозакрученной) организма новорожденного ребенка, если известно, что одна диплоидная клетка человека содержит 6 х 109 пар нуклеотидов, а организм ребенка состоит из 2 х 1012 таких клеток. Известно, что расстояние между соседними парами оснований - 0,34 нм, число пар оснований в одном витке спирали 10,0, диаметр спирали 2,0 нм.

Решение:

(6*10⁹)*2= 12*10⁹(нук) – количество нуклеотидов в одной клетке

(12*10⁹)*(2*10¹²) = 24*10²¹(нук) – общее количество нуклеотидов в организме ребенка

24*10²¹*0,34 = 8,16*10²¹ (нм) = общая длина молекулы ДНК в организме ребенка

9. Известно, что при репликации ДНК в клетках бактерий скорость полимеризации составляет примерно 500 нуклеотидов в 1 сек., тогда как в клетках млекопитающих – около 50 нуклеотидов в 1 сек. Проведите расчет для молекулы ДНК одной из хромосом человека, содержащей примерно 10⁸ пар нуклеотидов, при условии, что такая молекула представляла бы собой всего лишь один репликон.

Решение: 2*10⁸ нуклеотидов

2*10⁸: 50 = 4*10⁶(сек) – время, которое потратится на репликацию молекулы ДНК

10. В молекуле ДНК содержание аденина составило 15,1 % от общего количества оснований. Определите примерное количество гуанина, тимина, цитозина в этой ДНК.

Решение: А(15,1%) = Т (15,1%) – 30,2% всего

100% - 30,2% = 69,8% приходится на гуанин и цитозин

69,8% : 2 = 34,9% Г= Ц

А (15,1%), Т(15,1%), Г(34,9%), Ц(34,9%)

11. При анализе нуклеотидного состава ДНК бактериофага М13 было обнаружено следующее соотношение азотистых оснований: А – 23%, Г – 21%, Т – 36%, Ц – 20%. Как можно объяснить причину того, что в этом случае не наблюдается принцип эквивалентности, установленный Чаргаффом?

Решение: бактериофаги не обладают двуцепочечной ДНК, исходя из этого принцип эквивалентности не наблюдается.

12. Рассчитать длину молекулы ДНК, В – формы (правозакрученной) организма новорожденного ребенка, если известно, что одна диплоидная клетка человека содержит 6 х 109 пар нуклеотидов, а организм ребенка состоит из 2 х 1012 таких клеток. Известно, что расстояние между соседними парами оснований - 0,34 нм, число пар оснований в одном витке спирали 10,0, диаметр спирали 2,0 нм.

Решение:

(6*10⁹)*2= 12*10⁹(нук) – количество нуклеотидов в одной клетке

(12*10⁹)*(2*10¹²) = 24*10²¹(нук) – общее количество нуклеотидов в организме ребенка

24*10²¹*0,34 = 8,16*10²¹ (нм) = общая длина молекулы ДНК в организме ребенка

13. Известно, что при репликации ДНК в клетках бактерий скорость полимеризации составляет примерно 500 нуклеотидов в 1 сек., тогда как в клетках млекопитающих – около 50 нуклеотидов в 1 сек.

Проведите расчет для молекулы ДНК одной из хромосом человека, содержащей примерно 10⁸ пар нуклеотидов, при условии, что такая молекула представляла бы собой всего лишь один репликон.

Решение:

2*10⁸ нуклеотидов

2*10⁸: 50 = 4*10⁶(сек) – время, которое потратится на репликацию молекулы ДНК

14. В молекуле ДНК содержание аденина составило 15,1 % от общего количества оснований. Определите примерное количество гуанина, тимина, цитозина в этой ДНК.

Решение: А(15,1%) = Т (15,1%) – 30,2% всего

100% - 30,2% = 69,8% приходится на гуанин и цитозин

69,8% : 2 = 34,9% Г= Ц

А (15,1%), Т(15,1%), Г(34,9%), Ц(34,9%)

15. При анализе нуклеотидного состава ДНК бактериофага М13 было обнаружено следующее соотношение азотистых оснований: А – 23%, Г – 21%, Т – 36%, Ц – 20%. Как можно объяснить причину того, что в этом случае не наблюдается принцип эквивалентности, установленный Чаргаффом?

Решение: бактериофаги не обладают двуцепочечной ДНК, исходя из этого принцип эквивалентности не наблюдается.