Подготовка к ЕГЭ_Биология _формат 2017_3 вопрос первой части (теория и задания)

Теоретический блок по данному вопросу

НЕОБХОДИМЫЕ ПОЯСНЕНИЯ:

• Один шаг это полный виток спирали ДНК–поворот на 360^o
• Один шаг составляют 10 пар нуклеотидов
• Длина одного шага – 3,4 нм
• Расстояние между двумя нуклеотидами – 0,34 нм
• Молекулярная масса одного нуклеотида – 345 г/моль
• Молекулярная масса одной аминокислоты – 120 г/мол
• В молекуле ДНК: А+Г=Т+Ц (Правило Чаргаффа: ∑(А) = ∑(Т), ∑(Г) = ∑(Ц), ∑(А+Г) =∑(Т+Ц)
• Комплементарность нуклеотидов: А=Т; Г=Ц
• Цепи ДНК удерживаются водородными связями, которые образуются между комплементарными азотистыми основаниями: аденин с тимином соединяются 2 водородными связями, а гуанин с цитозином тремя.
• В среднем один белок содержит 400 аминокислот;
• вычисление молекулярной массы белка:

 
где М_min – минимальная молекулярная масса белка,
а – атомная или молекулярная масса компонента,
в – процентное содержание компонента.

РАЗБОР ЗАДАНИЙ, которые вас могут ожидать на экзамене

Задача № 1. В молекуле ДНК на долю цитидиловых нуклеотидов приходится 18%. Определите процентное содержание других нуклеотидов в этой ДНК.

Решение: ЗАПОМНИТЕ: А=Т, Ц=Г!!! А+Т+Г+Ц=100%

1) т.к. Ц = 18%, то и Г = 18% (правило Чаргоффа);
2) на долю А+Т приходится 100% – (18% +18%) = 64%, т.е. по 32%

Задача 2. В соматической клетке тела рыбы 56 хромосом. Какой набор хромосом имеет сперматозоид рыбы? В ответе запишите только количество хромосом

Решение: т.к. соматическая клетка содержит диплоидный  набор хромосом, а половые клетки – гаплоидный набор хромосом, то сперматозоид рыбы содержит 56:2=28 хромосом (из них 27 соматические и 1 половая X или Y)

Задача 3. В клетках эндосперма семян лилии содержатся  21 хромосома. Определите число хромосом в клетках эпидермиса листьев.

Решение:

ВСПОМНИМ: Для цветковых растений характерно двойное оплодотворение: после опыления прорастает пыльцевая трубка, в которой содержатся 2 спермия (n). 1-й из них сливается с яйцеклеткой (n), образуется диплоидный зародыш (семя=2n), второй спермий(n) сливается с центральной диплоидной клеткой (2n) – образуется триплоидный эндосперм (3n).

ИТАК: эндосперм – 3n = 21 хромосом

             Гаметы – n =21:3=7

             Эпидермис листьев – СОМАТИЧЕСКАЯ клетка, 2n =2*7=14

Ответ: в клетках эпидермиса листьев лилии содержатся 14 хромосом

ВОЗМОЖНО, вас будут ждать задания следующего типа:

Задача № 4. В молекуле ДНК обнаружено 880 гуанидиловых нуклеотидов, которые составляют 22% от общего числа нуклеотидов в этой ДНК. Определите: а) сколько других нуклеотидов в этой ДНК? б) какова длина этого фрагмента?

Решение:

1) ∑(Г) = ∑(Ц)= 880 (это 22%); На долю других нуклеотидов приходится 100% – (22%+22%)= 56%, т.е. по 28%; Для вычисления количества этих нуклеотидов составляем пропорцию:

22% – 880
28% – х, отсюда х = 1120

2) для определения длины ДНК нужно узнать, сколько всего нуклеотидов содержится в 1 цепи:

(880 + 880 + 1120 + 1120) : 2 = 2000
2000 × 0,34 = 680 (нм)

Задача № 5. Дана молекула ДНК с относительной  молекулярной массой 69 000, из них 8625 приходится на долю адениловых нуклеотидов. Найдите количество всех нуклеотидов в этой ДНК. Определите длину этого фрагмента.

Решение:

1) 69 000 : 345 = 200 (нуклеотидов в ДНК), 8625 : 345 = 25 (адениловых нуклеотидов в этой ДНК),∑(Г+Ц) = 200 – (25+25)= 150, т.е. их по 75;
2) 200 нуклеотидов в двух цепях, значит в одной – 100. 100 × 0,34 = 34 (нм)

Задача № 6. Что тяжелее: белок или его ген?

Решение: Пусть х – количество аминокислот в белке, тогда масса этого белка – 120х, количество нуклеотидов в гене, кодирующем этот белок, – 3х, масса этого гена – 345 × 3х.  120х < 345 × 3х, значит ген тяжелее белка.

Задача № 7. Гемоглобин крови человека содержит 0, 34% железа. Вычислите минимальную молекулярную массу гемоглобина.
Решение: М_min = 56 : 0,34% · 100% = 16471
Задача №8. Альбумин сыворотки крови человека имеет молекулярную массу 68400. Определите количество аминокислотных остатков в молекуле этого белка.
Решение: 68400 : 120 = 570 (аминокислот в молекуле альбумина)

ЗАДАЧИ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ

1.      В молекуле и-РНК содержится 13% адениловых, 27% гуаниловых и 39% урациловых нуклеотидов. Определите соотношение всех видов  нуклеотидов в ДНК, с которой была транскрибирована данная и-РНК.

2.      В молекуле и-РНК содержится 21% цитидиловых, 17% гуаниловых и 40% урациловых нуклеотидов. Определите соотношение всех видов  нуклеотидов в ДНК, с которой была транскрибирована данная и-РНК

3.      Молекула и-РНК содержит 31% гуаниловых нуклеотидов, сколько цитидиловых нуклеотидов содержится в кодирующей цепи участка ДНК?

4.      Если в цепи молекулы ДНК, с которой транскрибирована генетическая информация, содержалось 14% адениловых нуклеотидов, сколько урациловых нуклеотидов будет содержаться в соответствующем ему отрезке и-РНК?

5.       В со­ма­ти­че­ской клет­ке тела тутового шелкопряда 56 хро­мо­сом. Какой набор хро­мо­сом имеет гамета данного насекомого? В от­ве­те за­пи­ши­те толь­ко ко­ли­че­ство хро­мо­сом.

6.      В ДНК на долю нук­лео­ти­дов с аде­ни­ном при­хо­дит­ся 48%. Опре­де­ли­те про­цент­ное со­дер­жа­ние нук­лео­ти­дов с ци­то­зи­ном, вхо­дя­щих в со­став мо­ле­ку­лы. В от­ве­те за­пи­ши­те толь­ко со­от­вет­ству­ю­щее число.

7.      В мо­ле­ку­ле ДНК ко­ли­че­ство нук­лео­ти­дов с гу­а­ни­ном со­став­ля­ет 27 % от об­ще­го числа. Сколь­ко нук­лео­ти­дов с ти­ми­ном в этой мо­ле­ку­ле?

8.      Белок со­сто­ит из 240 ами­но­кис­лот­ных остат­ков. Сколь­ко нук­лео­ти­дов в гене, в ко­то­ром за­ко­ди­ро­ва­на пер­вич­ная струк­ту­ра этого белка?

9.      В двух цепях мо­ле­ку­лы ДНК на­счи­ты­ва­ет­ся 24 000 нук­лео­ти­дов. В ДНК за­шиф­ро­ва­но ами­но­кис­лот_________________________

10.  Сколь­ко нук­лео­ти­дов в гене ко­ди­ру­ют по­сле­до­ва­тель­ность 180 ами­но­кис­лот в мо­ле­ку­ле белка

11.   В мо­ле­ку­ле ДНК ко­ли­че­ство нук­лео­ти­дов с ци­то­зи­ном со­став­ля­ет 20% от об­ще­го числа. Какой про­цент нук­лео­ти­дов с аде­ни­ном в этой мо­ле­ку­ле?

12.   Белок со­сто­ит из 240 ами­но­кис­лот­ных остат­ков. Сколь­ко нук­лео­ти­дов в гене, в ко­то­ром за­ко­ди­ро­ва­на по­сле­до­ва­тель­ность ами­но­кис­лот в этом белке?

13.  Белок со­сто­ит из 200 ами­но­кис­лот. Опре­де­ли­те число нук­лео­ти­дов в мо­ле­ку­ле ДНК, ко­ди­ру­ю­щей дан­ный белок_____________________

14.  В ядре со­ма­ти­че­ской клет­ки тела че­ло­ве­ка в норме со­дер­жит­ся 46 хро­мо­сом. Сколь­ко хро­мо­сом со­дер­жит­ся в опло­до­творённой яй­це­клет­ке?

15.  В ядрах кле­ток сли­зи­стой обо­лоч­ки ки­шеч­ни­ка голубя 80 хро­мо­сом. Какое число хро­мо­сом будет иметь ядро зи­го­ты этого жи­вот­но­го?

16.  У муравья в со­ма­ти­че­ских клет­ках со­дер­жит­ся 2 хро­мо­сомы, а в по­ло­вых клет­ках_____________________

17.  В мо­ле­ку­ле ДНК ко­ли­че­ство нук­лео­ти­дов с ци­то­зи­ном со­став­ля­ет 25% от об­ще­го числа. Какой про­цент нук­лео­ти­дов с аде­ни­ном в этой мо­ле­ку­ле?

18.  Набор хро­мо­сом в клет­ках крови че­ло­ве­ка равен_________

19.  В мо­ле­ку­ле ДНК 100 нук­лео­ти­дов с ти­ми­ном, что со­став­ля­ет 14% от об­ще­го ко­ли­че­ства. Сколь­ко нук­лео­ти­дов с гу­а­ни­ном?

20.  Сколь­ко хро­мо­сом со­дер­жит­ся в ядре клет­ки кожи, если в ядре опло­до­творённой яй­це­клет­ки че­ло­ве­ка со­дер­жит­ся 46 хро­мо­сом?

21.   В мо­ле­ку­ле ДНК ко­ли­че­ство нук­лео­ти­дов с гу­а­ни­ном со­став­ля­ет 17% от об­ще­го числа. Сколь­ко нук­лео­ти­дов с аде­ни­ном в этой мо­ле­ку­ле?

22.   Какое число нук­лео­ти­дов в гене ко­ди­ру­ет пер­вич­ную струк­ту­ру белка, со­сто­я­ще­го из 300 ами­но­кис­лот

23.   Какой про­цент нук­лео­ти­дов с ци­то­зи­ном со­дер­жит ДНК, если доля её аде­ни­но­вых нук­лео­ти­дов со­став­ля­ет 10% от об­ще­го числа

24.  Сколь­ко пол­но­цен­ных гамет об­ра­зу­ет­ся в ово­ге­не­зе у че­ло­ве­ка?

25.  Какое число ами­но­кис­лот в белке, если его ко­ди­ру­ю­щий ген со­сто­ит из 300 нук­лео­ти­дов?

26.   Сколь­ко ами­но­кис­лот ко­ди­ру­ет 1500 нук­лео­ти­дов

27.  Опре­де­ли­те число хро­мо­сом в со­ма­ти­че­ских клет­ках рака речного, если в его га­ме­тах со­дер­жит­ся 58 хро­мо­со­мы.

28.   Сколь­ко ауто­сом со­дер­жит­ся в спер­ма­то­зо­и­де у че­ло­ве­ка

(ОБРАТИТЕ внимание: в клетке 2 типа хромосом-1. Половые и 2. Соматические (аутосомы), в гаметах – ОДИНАРНЫЙ набор хромосом, который представлен ПАРНЫМИ аутосомами и 1 НЕПАРНОЙ половой хромосомой, определяющей пол организма). Например, число хромосом клеток крови собаки – 78, из них 76 – соматические и 2 – половые (клетки крови – соматические клетки, следовательно, диплоидный набор хромосом); в гамете собаки  набор хромосом - 39, из них 38 соматических и 1 половая)

29.  В мо­ле­ку­ле ДНК ко­ли­че­ство нук­лео­ти­дов с гу­а­ни­ном со­став­ля­ет 30% от об­ще­го числа. Сколь­ко нук­лео­ти­дов с ти­ми­ном в этой мо­ле­ку­ле?

30.  Ядро со­ма­ти­че­ской клет­ки ля­гуш­ки со­дер­жит 26 хро­мо­сом. Сколь­ко мо­ле­кул ДНК со­дер­жит спер­ма­то­зо­ид ля­гуш­ки?

31.  Га­ме­та шпината со­дер­жит 12 хро­мо­сом. Ка­ко­во число хро­мо­сом в клетках эндосперма шпината? (НЕ ЗАБЫВАЙТЕ, что для цветковых растений характерно двойное оплодотворение, поэтому спермии и яйцеклетки цветковых растений имеют ГАПЛОИДНЫЙ набор хромосом, зародыш – ДИПЛОИДНЫЙ набор хромосом, эндосперм=запасное питательное вещество – ТРИПЛОИДНЫЙ НАБОР хромосом, т.к. в оплодовторении участвуют два спермия: 1-й спермий (n) сливается с яйцеклеткой (n), образуется  семя (2n), а 2-й спермий (n) сливается с центральной диплоидной клеткой (2n) = эндосперм (3n),

32.  В слюнных железах осла содержится 62 хромосомы. Определите число хромосом в гаметах двухлетнего животного.

33.  Одинакова ли молекулярная масса ДНК и РНК, если эти молекулы имеют одинаковую длину?

34.  Одинакова ли молекулярная масса ДНК и РНК, если они состоят из одинакового числа нуклеотидов?

35.  Одинакова ли длина ДНК и РНК, если молекулярная масса этих молекул одинакова?

36.  Молекула ДНК распалась на две цепочки. одна из них имеет строение: ТАГ  АЦТ  ГГТ  АЦА  ЦГТ  ГГТ  ГАТ  ТЦА ... Какое строение будет иметь  вторая молекула ДНК ,когда указанная цепочка достроится до полной двухцепочечной молекулы ?

37.  Ген ДНК включает 750 пар нуклеотидов. Какова длина, молекулярная масса гена и сколько аминокислот закодировано в нём?

38.  Сколько нуклеотидов содержит ген ДНК, если в нем закодировано 135 аминокислот. Какова молекулярная масса данного гена и его длина?

39.  Фрагмент одной цепи ДНК имеет следующую структуру: ГГТ АЦГ АТГ ТЦА АГА. Определите первичную структуру белка, закодированного в этой цепи, количество (%) различных видов нуклеотидов в двух цепях фрагмента и его длину.

40.  Какова молекулярная масса гена и его длина, если в нем закодирован белок с молекулярной массой 750 г/моль?

41.  Какова молекулярная масса гена и его длина, если в нем закодирован белок с молекулярной массой 42000 г/моль?

42.  В состав белковой молекулы входит 97 аминокислот. Определите количество нуклеотидов в и-РНК и гене ДНК, а также количества молекул т-РНК принявших участие в синтезе данного белка.

43.  В состав белковой молекулы входит 321 аминокислоты. Определите количество нуклеотидов в и-РНК и гене ДНК, а также количества молекул т-РНК принявших участие в синтезе данного белка.

44.  В синтезе белковой молекулы приняли участие 267 молекул   т-РНК. Определите число нуклеотидов в и-РНК, гене ДНК и количество аминокислот в синтезированной молекуле белка.

45.  В синтезе белковой молекулы приняли участие 245 молекул   т-РНК. Определите число нуклеотидов в и-РНК, гене ДНК и количество аминокислот в синтезированной молекуле белка.

ИСПОЛЬЗУЕМАЯ литература:

1.      Для подготовки данного материала была использована методическая разработка Эфрос Натальи Вячеславовны (ССЫЛКА: http://festival.1september.ru/articles/631232/)

2.      Учебник по биологии 11 класс (углубленный уровень ) И.Н. Пономарева

3.      Сборники ФИПИ разных лет (2000-2016)

Краткое описание документа:

Данная методическая разработка содержит закрепление третьего вопроса первой части ЕГЭ нового формата "Генетическая информация в клетке. Хромосомный набор. Соматические и половые клетки. Решение биологической задачи".

Представлен необходимый теоретический материал, разбор типовых задач и блок для самостоятельного решения (45 задач для закрепления).

Если данным материалом пользуются учащиеся, то высылайте свои решения на почту [e-mail] для проверки правильности решений.