Часть 3
1. Антикодоны тРнк, участвующих в биосинтезе белка, имеют следующую нуклеотидную последовательность: агц, ццу, уаг. Определите структуру кодирующей последовательности нуклеотидов в молекуле днк
Антикодоны тРНК: АГЦ, ЦЦУ, УАГ
иРНК: УЦГ – ГГА – АУЦ
ДНК (информационная нить): АГЦ – ЦЦТ – ТАГ
ДНК (2-я нить): ….. ТЦГ – ГГА – АТЦ
Транскрипция – процесс синтеза иРНК на матрице ДНК, осуществляется по принципу комплементарности нуклеиновых полипептидов: аденин нуклеотида комплиментарен (образует водородные связи) тимину нуклеотида в ДНК или урацилу нуклеотида в РНК, цитозин нуклеотида комплементарен гуанину нуклеотида в ДНК или РНК.
Трансляция – процесс синтеза белка на матрице иРНК, осуществляется на рибосомах с участием тРНК, каждая из которых доставляет для синтеза белка определенную аминокислоту. тРНК представляет собой триплет нуклеотидов (антикодон), который по принципу комплементарности взаимодействует с определенным триплетом (кодоном) иРНК.
Воссозданный на основании антикодонов тРНК и соответственно зрелой молекулы иРНК фрагмент молекулы ДНК не отражает наличие интронов (некодирующих фрагментов), а включает только кодирующие участки (экзоны).
2. Белок фибриноген имеет массу 340 000 Дальтон. Определите количество нуклеотидов в гене, в котором закодирована информация об этом белке. (Мг (аминокислоты)=100)
Количество аминокислот в молекуле белка = 340000 / 100 = 3400
Количество нуклеотидов в зрелой иРНК = 3400*3 = 10200 (в связи с тем, что каждая аминокислота кодируется триплетом иРНК)
Количество нуклеотидов в информационной цепи ДНК = 10200
Количество нуклеотидов в гене ДНК = 10200*2 = 20400 (в связи с тем, что молекула ДНК двухцепочечная)
Транскрипция – процесс синтеза иРНК на матрице ДНК, осуществляется по принципу комплементарности нуклеиновых полипептидов: аденин нуклеотида комплиментарен (образует водородные связи) тимину нуклеотида в ДНК или урацилу нуклеотида в РНК, цитозин нуклеотида комплементарен гуанину нуклеотида в ДНК или РНК.
Трансляция – процесс синтеза белка на матрице иРНК, осуществляется на рибосомах с участием молекул тРНК, каждая из которых доставляет для синтеза белка определенную аминокислоту. тРНК представляет собой триплет нуклеотидов (антикодон), который по принципу комплементарности взаимодействует с определенным триплетом (кодоном) иРНК.
Рассчитанное на основании массы белка количество нуклеотидов в гене ДНК, скорее всего, является меньшим реального, поскольку таким образом нельзя учесть нуклеотидов интронных (некодирующих) участков, а учитываются нуклеотиды только экзонных (кодирующих) участков.
3. При скрещивании высокорослого томата с карликовым в первом поколении все потомство имело высокий стебель. Во втором поколении среди 40000 полученных кустов томата 9000 были карликового роста. Сколько среди F2 гомозиготных растений?
В связи с тем, что при скрещивании растений с альтернативными признаками (высокий и низкий стебель) все потомство в первом поколении имело высокий стебель, то, во-первых, высокий стебель является доминантным признаком, а, во-вторых, исходя из первого закона Менделя (закона единообразия гибридов первого поколения) можно заключить, что скрещиваемые растения были гомозиготами (доминантной и рецессивной гомозиготами).
Пусть А – высокий стебель,
а – карликовость растения,
тогда:
Р АА х аа
высокий карликовость
стебель
G А а
F1 Аа х Аа
высокий стебель
G А, а А, а
F2 1 АА, 2 Аа, 1 аа
высокие карликовые
При скрещивании потомков первого поколения между собой во втором поколении согласно условию задачи получено расщепление по фенотипу, близкое к 3:1 (31000 растений были высокорослыми, 9000 – карликовыми). Этот факт согласно второму закону Менделя (закону расщепления признаков) является еще одним доказательством в пользу того, что все потомки в F1 были гетерозиготами.
При скрещивании гетерозигот между собой согласно второму закону Менделя (закону расщепления признаков) расщепление по генотипу будет составлять 1АА (высокорослые): 2 Аа (высокорослые): 1 аа (карликовые).
Гомозиготных растений среди F2 будет 50% от общего количество особей (25% АА и 25% аа). Таким образом, гомозиготных растений среди F2 будет 40000/2 = 20000.
4. У кур породы плимутрок доминантный ген серой окраски оперения (Р) локализован в Z-хромосоме. Его рецессивный аллель (р) вызывает черную окраску оперения. Гомозиготный серый петух скрещен с курицей, у которой черная окраска оперения. Определите фенотипы птенцов в первом поколении. Составьте схему наследования
У птиц гетерогаметный пол женский, гомогаметный – мужской.
Р ZpY х ZPZP
…черн …серый
курица .....петух
G Zp, Y ZP
F1 ZPZp, ZPY
серый серая
...петух курица
Все потомство (независимо от пола) в F1 будет серым.
5. Биомасса сухого сена с 1м2 поля составляет 200 г. На основании правила экологической пирамиды определите, какая площадь поля необходима, чтобы прокормить одного школьника массой 50 кг (60% составляет вода), согласно пищевой цепи: трава – корова – человек
% сухого остатка в теле школьника = 100-60 = 40%
m сухого остатка в теле школьника = 50*40/100 = 20 кг
Согласно правилу экологической пирамиды Чарлза Элтона суммарная биомасса организмов, заключенная в ней энергия и численность особей уменьшается по меревосхождения от низшего трофического уровня к высшему; при этом на каждый последующий уровень переходит приблизительно 10% биомассы и связанной с ней энергии. В связи с этим биомасса различных звеньев в цепи питания будет составлять:
Трава корова человек
2000 кг 200 кг 20 кг
Исходя из продуктивности поля (0,2 кг/м2) определим площадь поля, необходимую для прокормления школьника:
0,2 кг 1 м2
2000 кг х м2
Площадь поля = 2000 / 0,2 = 10000 м2
6. Последовательность нуклеотидов в цепи и-РНК имеет следующий вид: ГУА- ЦГУ-АЦА-ЦГА. Восстановите последовательность нуклеотидов в цепи молекулы ДНК, которая послужила матрицей во время транскрипции. И укажите структуру антикодонов т- РНК, принимающих участие в биосинтезе белка, закодированного в этой молекуле ДНК
иРНК: ГУА – ЦГУ – АЦА – ЦГА
антикодоны тРНК: ЦАУ, ГЦА, УГУ, ГЦУ
иРНК: ГУА – ЦГУ – АЦА – ЦГА
ДНК (инф.нить): ЦАТ – ГЦА – ТГТ – ГЦТ
ДНК (2-я) нить: ГТА – ЦГТ – АЦА - ЦГА
Транскрипция – процесс синтеза иРНК на матрице ДНК, осуществляется по принципу комплементарности нуклеиновых полипептидов: аденин нуклеотида комплиментарен (образует водородные связи) тимину нуклеотида в ДНК или урацилу нуклеотида в РНК, цитозин нуклеотида комплементарен гуанину нуклеотида в ДНК или РНК.
Трансляция – процесс синтеза белка на матрице иРНК, осуществляется на рибосомах с участием тРНК, каждая из которых доставляет для синтеза белка определенную аминокислоту. тРНК представляет собой триплет нуклеотидов (антикодон), который по принципу комплементарности взаимодействует с определенным триплетом (кодоном) иРНК.
Воссозданный на основании зрелой молекулы иРНК фрагмент молекулы ДНК не отражает наличие интронов (некодирующих фрагментов), а включает только кодирующие участки (экзоны).