Подготовка
к ЕГЭ
Задачи
по цитологии
Задания
№39
Решение
задач первого типа
Основная
информация:
- В ДНК
существует 4 разновидности нуклеотидов: А (аденин),
Т (тимин), Г (гуанин) и Ц (цитозин).
- В 1953 г
Дж. Уотсон и Ф.Крик открыли, что молекула ДНК представляет собой
двойную спираль.
- Цепи
комплементарны друг другу: напротив аденина в одной цепи всегда находится
тимин в другой и наоборот (А-Т и Т-А); напротив
цитозина — гуанин (Ц-Г и Г-Ц).
- В ДНК
количество аденина и гуанина равно числу цитозина и тимина,
а также А=Т и Ц=Г (правило Чаргаффа).
Задача:
в молекуле ДНК содержится 17% аденина. Определите, сколько (в %)
в этой молекуле содержится других нуклеотидов.
Решение:
количество аденина равно количеству тимина, следовательно, тимина в этой
молекуле содержится 17%. На гуанин и цитозин приходится 100% —
17% — 17% = 66%. Т.к. их количества равны, то Ц=Г=33%.
Решение
задач второго типа
Основная
информация:
- Аминокислоты,
необходимые для синтеза белка, доставляются в рибосомы с помощью
т-РНК. Каждая молекула т-РНК переносит только одну аминокислоту.
- Информация
о первичной структуре молекулы белка зашифрована в молекуле ДНК.
- Каждая
аминокислота зашифрована последовательностью из трех нуклеотидов. Эта
последовательность называется триплетом или кодоном.
Задача:
в трансляции участвовало 30 молекул т-РНК. Определите количество
аминокислот, входящих в состав образующегося белка, а также число
триплетов и нуклеотидов в гене, который кодирует этот белок.
Решение: если
в синтезе участвовало 30 т-РНК, то они перенесли 30 аминокислот.
Поскольку одна аминокислота кодируется одним триплетом, то в гене
будет 30 триплетов или 90 нуклеотидов.
Решение
задач третьего типа
Основная
информация:
- Транскрипция —
это процесс синтеза и-РНК по матрице ДНК.
- Транскрипция
осуществляется по правилу комплементарности.
- В состав
РНК вместо тимина входит урацил
Задача: фрагмент
одной из цепей ДНК имеет следующее строение: ААГГЦТАЦГТТГ. Постройте
на ней и-РНК и определите последовательность аминокислот
во фрагменте молекулы белка.
Решение:
по правилу комплементарности определяем фрагмент и-РНК и разбиваем
его на триплеты: УУЦ-ЦГА-УГЦ-ААУ. По таблице генетического кода
определяем последовательность аминокислот: фен-арг-цис-асн.
Решение
задач четвертого типа
Основная
информация:
- Антикодон —
это последовательность из трех нуклеотидов в т-РНК,
комплементарных нуклеотидам кодона и-РНК. В состав т-РНК и и-РНК
входят одни те же нуклеотиды.
- Молекула
и-РНК синтезируется на ДНК по правилу комплементарности.
- В состав
ДНК вместо урацила входит тимин.
Задача: фрагмент
и-РНК имеет следующее строение: ГАУГАГУАЦУУЦААА. Определите антикодоны т-РНК
и последовательность аминокислот, закодированную в этом фрагменте.
Также напишите фрагмент молекулы ДНК, на котором была синтезирована эта
и-РНК.
Решение: разбиваем
и-РНК на триплеты ГАУ-ГАГ-УАЦ-УУЦ-ААА и определяем последовательность
аминокислот, используя таблицу генетического кода: асп-глу-тир-фен-лиз.
В данном фрагменте содержится 5 триплетов, поэтому в синтезе
будет участвовать 5 т-РНК. Их антикодоны определяем по правилу
комплементарности: ЦУА, ЦУЦ, АУГ, ААГ, УУУ. Также по правилу
комплементарности определяем фрагмент ДНК (по и-РНК!!!): ЦТАЦТЦАТГААГТТТ.
Решение
задач пятого типа
Основная
информация:
- Молекула
т-РНК синтезируется на ДНК по правилу комплементарности.
- Не забудьте,
что в состав РНК вместо тимина входит урацил.
- Антикодон —
это последовательность из трех нуклеотидов, комплементарных
нуклеотидам кодона в и-РНК. В состав т-РНК и и-РНК входят
одни те же нуклеотиды.
Задача:
фрагмент ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов ТТАГЦЦГАТЦЦГ.
Установите нуклеотидную последовательность т-РНК, которая синтезируется
на данном фрагменте, и аминокислоту, которую будет переносить эта
т-РНК, если третий триплет соответствует антикодону т-РНК. Для решения задания
используйте таблицу генетического кода.
Решение:
определяем состав молекулы т-РНК: ААУЦГГЦУАГГЦ и находим третий
триплет — это ЦУА. Это антикодону комплементарен триплет и-РНК — ГАУ.
Он кодирует аминокислоту асп, которую и переносит данная т-РНК.
Решение
задач шестого типа
Основная
информация:
- Два
основных способа деления клеток — митоз и мейоз.
- Изменение
генетического набора в клетке во время митоза и мейоза.
Задача:
в клетке животного диплоидный набор хромосом равен 34. Определите
количество молекул ДНК перед митозом, после митоза, после первого
и второго деления мейоза.
Решение:
По условию, 2n=34. Генетический набор:
- перед
митозом 2n4c, поэтому в этой клетке содержится 68 молекул ДНК;
- после
митоза 2n2c, поэтому в этой клетке содержится 34 молекулы ДНК;
- после
первого деления мейоза n2c, поэтому в этой клетке содержится
34 молекул ДНК;
- после
второго деления мейоза nc, поэтому в этой клетке содержится 17 молекул
ДНК.
Решение
задач седьмого типа
Основная
информация:
- Что
такое обмен веществ, диссимиляция и ассимиляция.
- Диссимиляция
у аэробных и анаэробных организмов, ее особенности.
- Сколько
этапов в диссимиляции, где они проходят, какие химические реакции
проходят во время каждого этапа.
Задача:
в диссимиляцию вступило 10 молекул глюкозы. Определите количество АТФ
после гликолиза, после энергетического этапа и суммарный эффект
диссимиляции.
Решение:
запишем уравнение гликолиза: С6Н12О6 = 2ПВК +
4Н + 2АТФ. Поскольку из одной молекулы глюкозы образуется 2 молекулы
ПВК и 2АТФ, следовательно, синтезируется 20 АТФ. После
энергетического этапа диссимиляции образуется 36 молекул АТФ (при распаде
1 молекулы глюкозы), следовательно, синтезируется 360 АТФ. Суммарный
эффект диссимиляции равен 360+20=380 АТФ.
Примеры
задач для самостоятельного решения
1. В молекуле
ДНК содержится 31% аденина. Определите, сколько (в %) в этой
молекуле содержится других нуклеотидов.
2. В трансляции
участвовало 50 молекул т-РНК. Определите количество аминокислот, входящих
в состав образующегося белка, а также число триплетов
и нуклеотидов в гене, который кодирует этот белок.
3. Фрагмент
ДНК состоит из 72 нуклеотидов. Определите число триплетов
и нуклеотидов в иРНК, а также количество аминокислот, входящих
в состав образующегося белка.
4. Фрагмент
одной из цепей ДНК имеет следующее строение: ГГЦТЦТАГЦТТЦ. Постройте
на ней и-РНК и определите последовательность аминокислот
во фрагменте молекулы белка (для этого используйте таблицу генетического
кода).
5. Фрагмент
и-РНК имеет следующее строение: ГЦУААУГУУЦУУУАЦ. Определите антикодоны т-РНК
и последовательность аминокислот, закодированную в этом фрагменте.
Также напишите фрагмент молекулы ДНК, на котором была синтезирована эта
и-РНК (для этого используйте таблицу генетического кода).
6. Фрагмент
ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов АГЦЦГАЦТТГЦЦ. Установите
нуклеотидную последовательность т-РНК, которая синтезируется на данном
фрагменте, и аминокислоту, которую будет переносить эта т-РНК, если третий
триплет соответствует антикодону т-РНК. Для решения задания используйте таблицу
генетического кода.
7.
В клетке
животного диплоидный набор хромосом равен 20. Определите количество молекул ДНК
перед митозом, после митоза, после первого и второго деления мейоза.
8.
В диссимиляцию
вступило 15 молекул глюкозы. Определите количество АТФ после гликолиза,
после энергетического этапа и суммарный эффект диссимиляции.
9.
В цикл
Кребса вступило 6 молекул ПВК. Определите количество АТФ после
энергетического этапа, суммарный эффект диссимиляции и количество молекул
глюкозы, вступившей в диссимиляцию.
Ответы:
1. Т=31%,
Г=Ц= по 19%.
2. 50 аминокислот,
50 триплетов, 150 нуклеотидов.
3. 24 триплета,
24 аминокислоты, 24 молекулы т-РНК.
4. и-РНК:
ЦЦГ-АГА-УЦГ-ААГ. Аминокислотная последовательность: про-арг-сер-лиз.
5. Фрагмент
ДНК: ЦГАТТАЦААГАААТГ. Антикодоны т-РНК: ЦГА, УУА, ЦАА, ГАА, АУГ. Аминокислотная
последовательность: ала-асн-вал-лей-тир.
6. т-РНК:
УЦГ-ГЦУ-ГАА-ЦГГ. Антикодон ГАА, кодон и-РНК — ЦУУ, переносимая
аминокислота — лей.
7. 2n=20.
Генетический набор:
a. перед
митозом 40 молекул ДНК;
b. после
митоза 20 молекулы ДНК;
c. после
первого деления мейоза 20 молекул ДНК;
d. после
второго деления мейоза 10 молекул ДНК.
8. Поскольку
из одной молекулы глюкозы образуется 2 молекулы ПВК и 2АТФ,
следовательно, синтезируется 30 АТФ. После энергетического этапа
диссимиляции образуется 36 молекул АТФ (при распаде 1 молекулы
глюкозы), следовательно, синтезируется 540 АТФ. Суммарный эффект
диссимиляции равен 540+30=570 АТФ.
9. В цикл
Кребса вступило 6 молекул ПВК, следовательно, распалось 3 молекулы
глюкозы. Количество АТФ после гликолиза — 6 молекул, после
энергетического этапа — 108 молекул, суммарный эффект диссимиляции
114 молекул АТФ.
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.