Задания / Белая_А_М_Биология_ЕГЭ_Раздел_«Молекулярная_биология»_в_новом_формате

Глава II. Вопросы и тренировочные задания

В схеме Н — число нуклеотидов; А — число аминокислот; К — число кодонов; Т — число триплетов (или число т-РНК); 3 — посто­

янный коэффициент.

1.Если в задаче известно число нуклеотидов (Н) одной цепи ДНК

(или РНК), то можно определить число закодированных аминокис­ лот (А), или число кодонов (К), или число триплетов (Т). Для этого

мысленно закрываем сектор, содержащий неизвестную нам вели­

чину, и тогда нам необходимо число нуклеотидов разделить на 3

2.Если в задаче известно число аминокислот, входящих в состав белка (или число кодонов, или число триплетов, или число т-РНК), то можно найти число нуклеотидов, которые их кодируют. Для этого мысленно закрываем сектор (Н), и тогда известное число амино­ кислот (или число кодонов, или число триплетов, или число т-РНК) умножаем на 3 (Н = Ах 3; Н = Кх 3; Н = Тх 3).

Например, белок состоит из 215 аминокислот. Установите число

нуклеотидов участка молекулы ДНК, которые кодируют данный белок. Используя схему, мысленно закрываем сектор (Н) и число

аминокислот умножаем на 3, получаем: 215x3 = 645.

Или, например, участок одной из двух цепей молекулы ДНК содержит 420 нуклеотидов с тимином (Т), 210 нуклеотидов с адени­ ном (А), 120 нуклеотидов с цитозином (Ц) и 300 нуклеотидов с гуа­ нином (Г). Какое количество аминокислот содержит белок, кодируе­

мый этим участком молекулы ДНК? Сначала определяем общее число

нуклеотидов этого участка молекулы ДНК: 420 + 210 + 300 + 120 = 1050 нуклеотидов. Далее, используя схему, мысленно закрываем сектор (А; К; Т) и число нуклеотидов делим на 3: 1050: 3 = 350 аминокислот.

1В одной молекуле ДНК нуклеотиды с цитозином (Ц) состав­ ляют 11 % от общего числа нуклеотидов. Определите коли­ чество (в %) нуклеотидов с гуанином (Г), аденином (А),

тимином (Т) в отдельности в молекуле ДНК. Объясните полу­

ченные результаты.

220

Глава 11. Вопросы и тренировочные задания

2Белок состоит из 315 аминокислот. Установите число нуклеоти­ дов участков молекул ДНК и и-РНК, которые кодируют данный белок, а также число молекул т-РНК, необходимых для пере­

носа этих аминокислот к месту синтеза белка. Ответ поясните.

3В биосинтезе белка участвуют молекулы т-РНК с антикодо­ нами ЦЦА, ГАЦ, УУА, ААУ, АУГ, ЦГА. Определите нуклео­ тидную последовательность участка двойной цепи ДНК (смысловой и транскрибируемой), в котором закодирована информация о структуре данного белка. При выполнении за­

дания учитывайте, что антикодоны т-РНК антипараллельны

кодонам и-РНК. Ответ поясните.

4Фрагмент матричной цепи ДНК имеет следующую последо­

вательность нуклеотидов: ГАЦЦГАТТЦАГАЦАЦ. Определите

последовательность нуклеотидов и-РНК, антикодоны т-РНК, участвующих в синтезе белка, укажите 5'- и З'-концы и соот­ ветствующую последовательность аминокислот в нём. Учи­

тывайте, что антикодоны т-РНК антипараллельны кодонам

и-РНК. Для выполнения задания используйте таблицу гене­

тического кода (см. Приложение с. 284).

5Последовательность нуклеотидов в цепи ДНК (верхняя цепь — смысловая, нижняя — транскрибируемая):

5' - АТЦТГЦТТАЦЦТГГАТГГТА - 3' 3' - ТАГАЦГААТГГАЦЦТАЦЦАТ - 5'.

Врезультате мутации одновременно выпадают седьмой и три­ надцатый нуклеотиды. Запишите новую последовательность нуклеотидов в цепях ДНК. Определите по ним последова­ тельность нуклеотидов в и-РНК и последовательность ами­ нокислот в молекуле белка после мутации. Для выполнения

задания используйте таблицу генетического кода (см. При­ ложение с. 284).

6Все виды РНК синтезируются на ДНК-матрице. Фрагмент молекулы ДНК, на которой синтезируется участок централь­

ной петли т-РНК, имеет следующую последовательность

221

Глава И. Вопросы и тренировочные задания

нуклеотидов (верхняя цепь — смысловая, нижняя — тран­ скрибируемая):

5' - ААТЦЦГГТАЦАГАТГ - 3' 3' - ТТАГГЦЦАТГТЦТАЦ - 5'.

Установите нуклеотидную последовательность участка моле­ кулы т-РНК, который синтезируется на данном фрагменте ДНК, обозначьте 5'- и З'-концы этого фрагмента и определите

аминокислоту, которую будет переносить эта т-РНК в процес­ се биосинтеза белка, если третий триплет с 5'-конца соответ­ ствует антикодону т-РНК. Ответ поясните. Для выполнения

задания используйте таблицу генетического кода (см. При­ ложение с. 284).

7В ДНК зародыша сосны 21 % нуклеотидов с аденином. Опре­

делите содержание (в %) нуклеотидов с тимином, цитозином

игуанином в молекуле ДНК. Ответ поясните.

8Какую длину имеет участок молекулы ДНК, в которой зако­ дирована первичная структура рибонуклеазы, если молекула рибонуклеазы содержит 124 аминокислоты, а один нуклеотид занимает 0,34 нм в цепи ДНК? Сколько молекул т-РНК будет участвовать в переносе этого количества аминокислот к месту синтеза? Ответ поясните.

9Фрагмент цепи и-РНК имеет следующую последовательность

нуклеотидов:

5' - ААЦУЦГУУАГЦГУУАУАГ - 3'.

Определите последовательность нуклеотидов на участке

молекулы ДНК (две цепи), антикодоны соответствующих

т-РНК и аминокислотную последовательность соответству­

ющего фрагмента молекулы полипептида. При выполнении задания используйте таблицу генетического кода (см. При­ ложение с. 284).

10В молекуле ДНК находится 1250 нуклеотидов с тимином, что составляет 20 % от их общего числа. Определите, сколько

222

Глава И. Вопросы и тренировочные задания

нуклеотидов с аденином (А), цитозином (Ц) и гуанином (Г) содержится в отдельности в молекуле ДНК. Ответ поясните.

11Последовательность нуклеотидов в цепи ДНК (верхняя цепь смысловая, нижняя - транскрибируемая):

5' - ЦЦАЦГАЦТТАТГЦЦЦТ - 3' 3' - ГГГГЦТГААТАЦГГГА - 5'.

Врезультате мутации одновременно выпадают пятый нуклео­ тид и четвёртый триплет нуклеотидов. Запишите новую по­ следовательность нуклеотидов в двух цепях ДНК. Определите последовательность нуклеотидов в и-РНК и последователь­ ность аминокислот в молекуле белка после мутации. Для вы­ полнения задания используйте таблицу генетического кода

(см. Приложение с. 284).

12Участок одной из двух цепей молекулы ДНК содержит 420 ну­ клеотидов с тимином (Т), 210 нуклеотидов с аденином (А), 120 нуклеотидов с цитозином (Ц) и 300 нуклеотидов с гуани­ ном (Г). Какое количество нуклеотидов с А, Т, Ц и Г содержит­

ся в двух цепях молекулы ДНК? Сколько аминокислот должен содержать белок, кодируемый этим участком молекулы ДНК?

Ответ поясните.

13Все виды РНК синтезируются на ДНК. Фрагмент молекулы ДНК, на котором синтезируется участок центральной петли т-РНК, имеет следующую структуру (верхняя цепь — смыс­ ловая, нижняя — транскрибируемая):

5' - АТАГЦТГААЦГГАЦТ - 3' 3' - ТАТЦГАЦТТГЦЦТГА - 5'.

Определите: нуклеотидную структуру участка т-РНК, обо­

значьте 5'- и З'-концы; аминокислоту, которую будет транс­ портировать эта т-РНК, если третий триплет с 5'-конца соот­ ветствует антикодону т-РНК. Ответ поясните. Для решения задачи используйте таблицу генетического кода (см. Прило­

жение с. 284).

223

Глава II. Вопросы и тренировочные задания

14Фрагмент одной из цепей ДНК имеет следующую структуру

(верхняя цепь смысловая, нижняя — транскрибируемая):

5' - АГЦЦЦАТТТТЦГГГА - 3' 3' - ТЦГГГТААААГЦЦЦТ - 5'.

Определите последовательность нуклеотидов в и-РНК и по­ следовательность аминокислот в молекуле белка. Как изме­

нится аминокислотная последовательность в полипептиде, если первый и четвёртый триплеты смысловой цепи ДНК

поменять местами? Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода (см. Приложение с. 284).

15Последовательность нуклеотидов в цепи ДНК (верхняя цепь

смысловая, нижняя - транскрибируемая):

5' - ЦАЦГГАТТГГТАГГТ - 3' 3' - ГГГЦЦТААЦЦАТЦЦА - 5'.

Определите последовательность нуклеотидов в и-РНК, ами­ нокислот в молекуле белка. Что произойдёт в полипептиде, если в результате мутации во фрагменте гена выпадет третий

триплет нуклеотидов? Ответ поясните. Для выполнения зада­ ния используйте таблицу генетического кода (см. Приложе­ ние с. 284).

16Вирус гриппа относится к группе РНК-содержащих вирусов.

Фрагмент РНК вируса гриппа имеет следующий нуклеотид­

ный состав:

5' - УГУУГУГУГАГГАЦЦУАЦГГГУУУУЦУ - 3'.

Определите аминокислотный состав фрагмента молекулы белка вируса. У РНК-содержащих вирусов вначале идёт про­

цесс обратной транскрипции — синтез ДНК (две цепи) на

матрице РНК вируса, а далее синтезируется и-РНК по второй

цепи (транскрибируемой) ДНК. Затем синтезируется белок. Ответ поясните. Для выполнения задания используйте таб­

лицу генетического кода (см. Приложение с. 284).

224

Глава II. Вопросы и тренировочные задания

17Нормальная и-РНК имеет следующую последовательность нуклеотидов:

5' - УЦААГГААААУЦГУГУУУ - 3'.

Произошла мутация, в результате которой в молекуле белка аминокислота изолейцин (Иле) заменилась на аминокислоту метионин (Мет). Определите нуклеотидный состав мутирован­ ной и-РНК, аминокислотный состав нормального и мутиро­ ванного белков. Ответ поясните. Для выполнения задания ис­ пользуйте таблицу генетического кода (см. Приложение с. 284).

18Две цепи ДНК удерживаются друг против друга водородными связями. Определите число двойных и тройных водородных связей этой цепи ДНК, а также её длину, если известно, что нуклеотидов с тимином (Т) — 18, с цитозином (Ц) — 32 в обеих

цепях ДНК; расстояние между нуклеотидами в молекуле ДНК

составляет 0,34 нм. Ответ поясните.

19Участок молекулы ДНК имеет следующую структуру:

ЦЦАТТАГГЦЦААГГТЦГТАТА.

Определите структуру комплементарной цепи ДНК, нуклео­ тидный состав и-РНК, укажите 5'- и З'-концы и число трой­ ных водородных связей в этом участке молекулы ДНК. Ответ

поясните.

20Сколько нуклеотидов содержит ген (обе цепи ДНК), в кото­

ром закодирован белок, состоящий из 330 аминокислот? Ка­ кую он имеет длину (расстояние между нуклеотидами в ДНК составляет 0,34 нм)? Какое время понадобится для синтеза

этого белка, если скорость передвижения рибосомы по и-РНК составляет 6 триплетов в секунду?

21Сколько витков имеет участок двойной спирали ДНК, кон­ тролирующий синтез белка с молекулярной массой 3300, если молекулярная масса одной аминокислоты составляет ПО,

ана один виток спирали ДНК приходится 10 нуклеотидов? Ответ поясните.

225

Глава II. Вопросы и тренировочные задания

22Молекулярная масса белка составляет 15 950. Определите дли­ ну кодирующего этот белок гена, если молекулярная масса од­ ной аминокислоты — ПО, а расстояние между нуклеотидами в молекуле ДНК составляет 0,34 нм. Ответ поясните.

23Скорость удлинения молекулы и-РНК во время транскрип­ ции составляет около 50 нуклеотидов в секунду. Сколько вре­ мени необходимо на синтез и-РНК, содержащей информацию о структуре белка с молекулярной массой 24750, если молеку­ лярная масса одной аминокислоты 110? Ответ поясните.

24Фрагмент начала гена имеет следующую последовательность нуклеотидов (верхняя цепь — смысловая, нижняя — транскри­

бируемая):

5' - ТАААТГТТГАААГАТТАТААЦ - 3' 3' - АТТТАЦААЦТТТЦТААТАТТГ - 5'.

Ген содержит информативную и неинформативную части для трансляции. Информативная часть гена начинается с три­ плета, кодирующего аминокислоту Мет. С какого нуклеотида

начинается информативная часть гена? Определите последо­ вательность аминокислот во фрагменте полипептидной цепи.

Ответ поясните. Для выполнения задания используйте таб­ лицу генетического кода (см. Приложение с. 284).

25Отрезок Молекулы ДНК, определяющий первичную структуру белка, содержит такую последовательность нуклеотидов (верх­ няя цепь — смысловая, нижняя — транскрибируемая):

5' - ААГГЦАТАТЦЦТ - 3' 3' - ТТЦЦГТАТАГГА - 5'.

Определите последовательность нуклеотидов в и-РНК, число

т-РНК, которые участвуют в биосинтезе белка, а также ну­

клеотидный состав антикодонов т-РНК. Объясните получен­ ные результаты.

26Две цепи молекулы ДНК удерживаются друг против друга водо­ родными связями. Определите число нуклеотидов с аденином

226

Глава II. Вопросы и тренировочные задания

(А), тимином (Т), гуанином (Г) и цитозином (Ц) в молекуле ДНК, в которой 36 нуклеотидов соединяются между собой

тремя водородными связями и 18 нуклеотидов — двумя водо­

родными связями. Объясните полученные результаты.

27 Какое из двух типов брожения — спиртовое или молочнокис­ лое — является энергетически более эффективным? Эффек­ тивность рассчитывается по формуле

„ , Ejan

Энергия, запасённая в 1 моль АТФ, составляет 30,6 кДж/моль. Энергия общая — 150 кДж/моль (спиртовое брожение); энер­ гия общая — 210 кДж/моль (молочнокислое брожение). Ответ поясните.

28В процессе гликолиза образовалось 68 молекул пировиноград­

ной кислоты (ПВК). Определите, какое количество молекул глюкозы подверглось расщеплению и сколько молекул АТФ образовалось при полном окислении. Ответ поясните.

29В процессе клеточного дыхания образовалось 972 молекулы АТФ. Определите, какое количество молекул глюкозы под­ верглось расщеплению и сколько молекул АТФ образовалось

врезультате гликолиза и полного окисления. Ответ поясните.

30Исходный фрагмент молекулы ДНК имеет следующую после­ довательность нуклеотидов (верхняя цепь — смысловая, ниж­ няя — транскрибируемая):

5' - ТТЦЦЦЦААГГЦАТГГ - 3' 3' - ААГГГГТТЦЦГТАЦЦ - 5'.

В результате замены одного нуклеотида в ДНК четвёртая ами­ нокислота во фрагменте полипептида заменилась на амино­ кислоту Т^е. Определите аминокислоту, которая кодировалась до мутации. Какие изменения произошли в ДНК, и-РНК

227

Глава II. Вопросы и тренировочные задания

в результате замены одного нуклеотида? Благодаря какому свойству генетического кода одна и та же аминокислота у раз­ ных организмов кодируется одним и тем же триплетом? Ответ

поясните. Для выполнения задания используйте таблицу ге­ нетического кода (см. Приложение с. 284).

31Каковы особенности и значение первичной структуры белка?

32Каковы особенности строения молекулы АТФ?

33Какие функции выполняют вакуоли в растительной клетке?

34Какие функции выполняют пластиды?

35Каковы особенности строения и функционирования лизосом?

36Укажите черты сходства в строении митохондрий и хлоропла­ стов.

37Какие виды энергии и в каком количестве образуются во вре­ мя протекания различных этапов катаболизма?

38Какие вещества синтезируются в процессе транскрипций, какова их дальнейшая «судьба»?

39Какие вещества образуются в процессе световой фазы фото­

синтеза?

40Какие процессы происходят в темновой фазе фотосинтеза?

41В процессе трансляции участвовали молекулы т-РНК с анти­

кодонами ЦЦА, ГАЦ, УУА, ААУ, АУГ, ЦГА, ЦАА. Определите нуклеотидную последовательность участка двойной цепи мо­ лекулы ДНК и аминокислотный состав синтезируемого фраг­ мента молекулы белка. Объясните последовательность дей­ ствий при решении задачи. Для решения задачи используйте таблицу генетического кода (см. Приложение с. 284).

228

Глава II. Вопросы и тренировочные задания

42Фрагмент молекулы и-РНК имеет следующий нуклеотидный

состав:

5' - ГЦУААЦЦАУУУГЦЦАААГГАГ - 3'.

В результате мутации произошла замена аминокислоты Лиз

на Фен в молекуле белка, соответствующей этому фрагменту и-РНК. Определите аминокислотный состав белка до мутации

ипосле неё, а также возможный нуклеотидный состав и-РНК

после мутации. Ответ поясните. Для решения задачи исполь­ зуйте таблицу генетического кода (см. Приложение с. 284).

43Фрагмент молекулы и-РНК имеет следующую последователь­ ность нуклеотидов:

5' - УЦАААААУУЦГУГГУ - 3'.

Определите последовательность нуклеотидов в двуцепочеч­ ном фрагменте молекулы ДНК, четвёртую аминокислоту

иантикодон т-РНК, которая её доставит к месту сборки бел­ ковой молекулы. Результаты поясните. Для решения задачи используйте таблицу генетического кода (см. Приложение с. 284).

44Синтезирована молекула белка, в состав которой входит 27 аминокислот. Определите число нуклеотидов и-РНК, чис­ ло нуклеотидов двойной цепи ДНК и число т-РНК, которые участвовали в процессе трансляции. Ответ поясните.

45Фрагмент молекулы и-РНК состоит из 87 нуклеотидов. Опре­ делите число нуклеотидов двойной цепи ДНК, число триплетов матричной цепи ДНК и число нуклеотидов в антикодонах всех т-РНК, которые участвуют в синтезе белка. Ответ поясните.

46Исходный фрагмент молекулы ДНК имеет следующую после­ довательность нуклеотидов (верхняя цепь — смысловая, ниж­ няя — транскрибируемая):

5' - ГАТГААТАЦТГЦТТЦ - 3' 3' - ЦТАЦТТАТГАЦГААГ - 5'.

229