Презентация "Задачи 27 ЕГЭ по биологии (генетический код)"

• 1 слайд

  
  
  
  
  
  Задание 27
  
  

• 2 слайд

  Собственно кодом считается последовательность нуклеотидов в молекуле и-РНК, т.к. она снимает информацию с ДНК (процесс транскрипции) и переводит ее в последовательность аминокислот в молекулах синтезируемых белков (процесс трансляции).
  В состав и-РНК входят нуклеотиды А-Ц-Г-У, триплеты которых называются кодонами.
  Именно кодонами и-РНК отражается генетический код в записи.
  

• 3 слайд

  Свойства генетического кода
  1. Код триплетен. Одна аминокислота кодируется тремя нуклеотидами.
  2. Код универсален. Все живые организмы (от бактерий до человека) используют единый генетический код.
  3. Код вырожден. Одна аминокислота кодируется более чем одним триплетом.
  4. Код однозначен. Каждый триплет соответствует только одной аминокислоте.
  5. Код неперекрываем. Один нуклеотид не может входить в состав нескольких кодонов.
  
  

• 4 слайд

  1) Молекула ДНК состоит их двух спирально закрученных полинуклеотидных комплементарных друг другу антипараллельных цепей:
  5'- → З‘ Смысловая (кодирующая) цепь ДНК, несет последовательность нуклеотидов, кодирующих наследственную информацию.
  3' → 5‘ Матричная (транскрибируемая) цепь, служит матрицей для синтеза РНК.
  2) РНК-полимераза движется по молекуле ДНК в направлении:
  3' → 5' матричной (транскрибируемой) цепи
  

• 5 слайд

  3) Синтез цепи РНК (любой) идет антипараллельно, 5'- → З'-конец
  4) Антикодон на т-РНК "читается" в направлении 3' → 5'
  5) Кодон на и-РНК "читается" и транслируется в направлении 5'- → З'
  6) Кодон иРНК и антикодон тРНК спариваются антипараллельно.
  
  

• 6 слайд

  Задача 1
  Фрагмент начала гена имеет следующую последовательность нуклеотидов (верхняя цепь — смысловая, нижняя — транскрибируемая):
  5’ − ГЦАТГГГЦТЦТГГАТЦТАГГ − 3’
  З’ − ЦГТАЦЦЦГАГАЦЦТАГАТЦЦ − 5’
  
  Ген содержит информативную и неинформативную части для трансляции. Информативная часть гена начинается с триплета, кодирующего аминокислоту Мет. С какого нуклеотида начинается информативная часть гена? Определите последовательность аминокислот во фрагменте полипептидной цепи. Ответ поясните. Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода.
  
  

• 7 слайд

  Ответ
  1. По принципу комплементарности находим цепь иРНК:
   
  5’ − ГЦАУГГГЦУЦУГГАУЦУАГГ − 3’ 
  2. Информативная часть гена начинается с третьего нуклеотида Т на ДНК, так как кодон АУГ кодирует аминокислоту Мет.
  3. Последовательность полипептида находим по таблице генетического кода: Мет – Гли – Сер – Гли – Сер - Арг
  
  

• 8 слайд

  
  Задача 2
  Известно, что все виды РНК синтезируются на ДНК-матрице. Фрагмент молекулы ДНК, на которой синтезируется участок центральной петли тРНК, имеет следующую последовательность нуклеотидов (верхняя цепь смысловая, нижняя транскрибируемая).
  
  
  
  Установите нуклеотидную последовательность участка тРНК, который синтезируется на данном фрагменте, обозначьте 5’ и 3’ концы этого фрагмента и определите аминокислоту, которую будет переносить эта тРНК в процессе биосинтеза белка, если третий триплет с 5’ конца соответствует антикодону тРНК. Ответ поясните. Для решения задания используйте таблицу генетического кода.
  5’-ЦГААГГТГАЦААТГТ-3’
  3’-ГЦТТЦЦАЦТГТТАЦА-5
  

• 9 слайд

  Ответ
  1. Нуклеотидная последовательность участка тРНК (верхняя цепь по условию смысловая):
  
  ДНК: 3’-ГЦТ-ТЦЦ-АЦТ-ГТТ-АЦА-5’
  тРНК: 5’-ЦГА-АГГ-УГА-ЦАА-УГУ-3’
  
  2. Нуклеотидная последовательность антикодона УГА (по условию третий триплет) соответствует кодону на иРНК УЦА;
  3. По таблице генетического кода этому кодону соответствует аминокислота -Сер, которую будет переносить данная тРНК.
  
  

• 10 слайд

  Задача 3
  Молекулы т-РНК, несущие соответствующие антикодоны, входят в рибосому в следующем порядке: ГУА, УАЦ, УГЦ, ГЦА. Определите последовательность нуклеотидов смысловой и транскрибируемой цепей ДНК, иРНК и аминокислот в молекуле синтезируемого фрагмента белка. Ответ поясните. Для решения задания используйте таблицу генетического кода. При выполнении задания учитывайте, что антикодоны тРНК антипараллельны кодонам иРНК.
  

• 11 слайд

  1. По принципу комплементарности определяем последовательность иРНК на основе антикодонов тРНК, но сначала ориентируем антикодоны тРНК (3’→ 5’) так, чтобы они присоединялись к иРНК антипараллельно (по условию антикодоны тРНК даны в ориентации 5’→ 3’)
  
  тРНК: 3’АУГ 5’, 3’ЦАУ 5’, 3’ЦГУ 5’, 3’АЦГ 5’
  иРНК: 5’— УАЦ-ГУА-ГЦА-УГЦ - 3’
  
  2. Нуклеотидную последовательность транскрибируемой и смысловой цепей ДНК также определяем по принципу комплементарности (на основе найденной иРНК по принципу комплементарности строим транскрибируемую ДНК, затем на её основе находим смысловую. В молекулярной генетике принято смысловую ДНК писать сверху, транскрибируему - снизу):
  5’ − ТАЦ-ГТА-ГЦА-ТГЦ − 3’
  3’ − АТГ-ЦАТ-ЦГТ-АЦГ − 5’.
  
  3. По таблице генетического кода и кодонам иРНК находим последовательность аминокислот в пептиде:
   
  иРНК: 5’— УАЦ-ГУА-ГЦА-УГЦ - 3’
  белок: Тир - Вал - Ала - Цис
  
  

• 12 слайд

  Задача 4
  Некоторые вирусы в качестве генетического материала несут РНК. Такие вирусы, заразив клетку, встраивают ДНК-копию своего генома в геном хозяйской клетки. В клетку проникла вирусная РНК следующей последовательности:
  5’ – А У Г Г Ц У У У У Г Ц А − 3’.
  
  Определите, какова будет последовательность вирусного белка, если матрицей для синтеза иРНК служит цепь, комплементарная вирусной РНК. Напишите последовательность двуцепочечного фрагмента ДНК, укажите 5’ и 3’ концы цепей. Ответ поясните. Для решения задания используйте таблицу генетического кода.
  
  

• 13 слайд

  Задача 5
  
  Исходный фрагмент молекулы ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов (верхняя цепь – смысловая, нижняя – транскрибируемая):
  5 ’ - Г Ц Г Г Г Ц Т А Т Г А Т Ц Т Г - 3 ’
  3 ’ - Ц Г Ц Ц Ц Г А Т А Ц Т А Г А Ц - 5 ’
  В результате замены одного нуклеотида в ДНК четвертая аминокислота во фрагменте полипептида заменилась на аминокислоту Вал. Определите аминокислоту, которая кодировалась до мутации. Какие изменения произошли в ДНК, и-РНК в результате замены одного нуклеотида? Благодаря какому свойству генетического кода одна и та же аминокислота у разных организмов кодируется одним и тем же триплетом? Ответ поясните. Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода.
  

• 14 слайд

  1. Четвёртый триплет исходного фрагмента смысловой цепи ДНК — ГАТ (транскрибируемой цепи ДНК — АТЦ), определяем триплет иРНК: ГАУ, по таблице генетического кода определяем, что он кодирует аминокислоту Асп.
  
  2. Во фрагменте ДНК в четвёртом триплете смысловой цепи ГАТ нуклеотид А заменился на Т (в транскрибируемой цепи в триплете АТЦ нуклеотид Т заменился на А), а в иРНК в четвёртом кодоне (ГАУ) нуклеотид А заменился на У (ГУУ).
  
  3. Свойство генетического кода — универсальность.
  
  

• 15 слайд

  Задача 6
  
  Смысловая цепь участка ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов:
  5’-ГЦГГГЦТАТГАТЦТГ-3’
  В результате мутации в матричной цепи седьмой нуклеотид с 3’-конца цепи заменился на Г (гуанин). Определите последовательность нуклеотидов иРНК до и после мутации. Обозначьте 5’ и 3’ концы фрагментов нуклеиновых кислот. Какие изменения произошли в образующемся пептиде после мутации? Ответ поясните. Для решения задания используйте таблицу генетического кода.