Алгоритм оформления задач по молекулярной биологии

Типология задач

Прямые задачи

На мутации

Обратные задачи

Формулировка заданий (условия задач)

На транскрипцию и трансляцию

Мутация в

нуклеиновых кислотах:

ДНК или РНК

Замена одной аминокислоты другой

Порядок участия тРНК в биосинтезе белка

Порядок аминокислот в белке

Порядок нуклеотидов в молекулы нуклеиновой кислоты

Протекает в ядре

Вирусной РНК

Вставка; Выпадение; Замена

нуклеотида или триплета

Порядок нуклеотидов в молекуле НК

тРНК

белок

ДНК

иРНК

тРНК

Одна из цепей фрагмента молекулы ДНК имеет следующее строение: ...-...-...-...-...-...-... . Укажите пос-ледовательность нуклеоти-дов в молекуле и-РНК, построенной на этом участке цепи ДНК. Определите последовательность амино-кислот в полипептиде, зако-дированном в комплемен-тарной цепи, а также антикодоны тРНК, которые транспортируют эти амино-кислоты

Цепь фрагмента молекулы иРНК имеет следующее строение: ...-...-...-...-...-...-... . Определите нуклеотидную последовательность фрагмента двуцепочечной молекулы ДНК, последовательность аминокислот в полипептиде, закодированном в данной молекуле, а также антикодоны тРНК, которые транспортируют эти аминокислоты к месту биосинтеза белка.

Известно, что все виды РНК синтезируются на ДНК-матрице. Фрагмент молекулы ДНК, на которой синтезируется участок центральной петли тРНК, имеет следующую последовательность нуклеотидов :...-...-...-...-...-...-... Установите нуклеотидную последовательность участка тРНК, который синтезируется на дан-ном фрагменте, и аминокислоту, которую будет переносить эта тРНК в процессе биосинтеза белка, если третий триплет соответствует антикодону тРНК.

Генетический аппарат вируса представлен молекулой РНК. Фраг-мент этой молекулы имеет нуклео-тидную последовательность: ...-...-...-...-...-...-... . Определите нуклеоти-дную последовательность фрагмента двуцепочечной молекулы ДНК, кото-рая синтезируется в результате обра-тной траскрипции на вирусной РНК. Установите последовательность нуклеотидов в иРНК и аминокислот в фрагменте белка вируса, закодиро-ванный в найденном фрагменте ДНК, а также антикодоны тРНК, кото-рые транспортируют эти аминокис-лоты. Матрицей для синтеза иРНК, на которой идет синтез вирусного белка, является только цепь ДНК, которая комплементарна вирусной РНК.

Последовательность нуклеотидов в цепи ДНК: ...-...-...-...-...-...-... . В результате мутации одновременно выпадают ____ и _____ нуклеотиды. Запишите новую последовательность нуклеотидов в цепи ДНК. Определите по ней последовательность нуклеоти-дов в иРНК и последовательность аминокислот в полипептиде.

В результате мутации в фрагменте молекулы белка произошла замена аминокис-лоты ___ (__) на ___ (___). Определите аминокислотный состав фрагметнов молекулы белка больного и здорового человека, возможные фрагменты иРНК больного человека, если в норме этому фрагменту белка соответствует следующий фраг-мент иРНК: ...-...-...-...-...-...-... .

В биосинтезе фрагмента молекулы белка участвовали последовательно молекулы тРНК с антикодонами: ...; ...; ...; ...; ...; ...; ... . Определите аминокис-лотную последовательность синтезируемого фрагмента мо-лекулы белка и нуклеотидную последовательность участка двуцепочечной ДНК, в которой закодирована информация о первичной структуре белка. Определите последовательность Ваших действий

Даны полипептидные цепи: ...-...-...-...-...-...-... . Определите структуру соответст-вующих ей цепей кодирующей ДНК и ей комплементарную цепь, а также иРНК.

В последовательности одной из исходных цепей ДНК : ...-...-...-...-...-...-...

Произошла мутация – изменение ___ нуклеотида в/во ______ триплете «___» на «___». Определите исходную аминокислотную последовательность. Изменится ли первичная структура исходного полипептида? К какому виду мутаций относится данное изменение?

Ответ поясните. Для решения задания используйте таблицу генетического кода

Алгоритм записи

Знаки препинания

Алгоритм записи

Знаки препинания

Алгоритм записи

Знаки препинания

Алгоритм записи

Знаки препинания

Алгоритм записи

Знаки препинания

Алгоритм записи

Знаки препинания

Алгоритм записи

Знаки препинания

Алгоритм записи

Знаки препинания

Алгоритм записи

Знаки препинания

ДНК:

иРНК:

тРНК:

белок:

...-…-…-…

…-…-…-…

...;...;...;...

…-…-…-…

иРНК:

ДНК:

ДНК':

тРНК:

белок:

...-…-…-…

…-…-…-…

III III III III

…-…-…-…

...;...;...;...

…-…-…-…

ДНК:

тРНК:

___антиконон

Кодон

Триплет на иРНК

Ам.к-та:

...-…-…-…

…-…-…-…

...

...

вируснРНК:

ДНК:

иРНК:

тРНК:

белок:

...-…-…-…

…-…-…-…

…-…-…-…

...;...;...;...

…-…-…-…

ДНК:

иРНК:

белок:

ДНК':

иРНК':

белок':

...-…-…-…

…-…-…-…

…-…-…-…

...-…-…-…

…-…-…-…

…-…-…-…

иРНК:

тРНК:

белок:

иРНК':

тРНК':

белок':

…-…-…-…

...;...;...;...

…-…-…-…

…-…-…-…

...;...;...;...

…-…-…-…

ДНК:

иРНК:

белок:

ДНК':

иРНК':

белок':

...-…-…-…

…-…-…-…

…-…-…-…

...-…-…-…

…-…-…-…

…-…-…-…

тРНК:

иРНК

ДНК:

ДНК':

белок:

...;...;...;...

...-…-…-…

…-…-…-…

III III III III

…-…-…-…

…-…-…-…

белок:

иРНК:

ДНК:

ДНК':

...-…-…-…

…-…-…-…

...-…-…-…

…-…-…-…

Вывод или Ответ:

В результате точковой генной мутации (выбор одного из вариантов ответа):

• Замена/вставка нуклеотида – произошло смещение рамки считывание, изменилась первичная структура белка, а, следовательно, и его свойства

• Замена одного нуклеотида на другой – а) произошла замена одной аминокислоты на другую, изменилась первичная структура белка, а, следовательно, и его свойства; а) замены аминокислот не произошло, белок не изменился; в) изменилась первичная структура белка из-за появления стоп-кодона, биосинтез белка прекратился, молекула стала меньше, изменились его свойства

• Замена аминокислот (какая на какую) произошла в результате ____ нуклеотида, в ____ триплете, что привело к изменению свойств белка и данному заболеванию

Задача на: принцип комплементарности и

свойства генетического кода: триплетность, однозначность, неперекрываемость, универсальность (у эукарионт – линейность)

Замечания: Если одна аминокислота (по таблице генетического кода) кодируется несколькими триплетами, то к свойствам генетического кода добавляется выражденность (или избыточность)

Генетический код (иРНК)

Правила записи генетической информации

1. По принципу комплементарности, в молекуле ДНК

2. А соответствует Т (А + Т - две водородные связи), Ц ≡ Г (три водородные связи.

3. В молекуле РНК нет Т вместо него У

4. В молекулах нуклеиновых кислот генетическая информация заложена потриплетно (генетический код триплетен)

5. В молекулах нуклеиновых кислот, находящихся и синтезированных в ядре между триплетами ставится – дефис

6. Молекулы тРНК, участвующие в синтезе белка, представленные антикодонами, записываются через запятую, или точка с запятой

7. Свойства генетического кода: триплетность, однозначность, универсальность, неперекрываемость, выражденность

Расчетные задачи

На правило Чаргаффа

На вычисление

Количества: аминокислот, нуклеотидов, тРНК

Молекулярной массы

длинны молекулы

В молекуле ДНК нахо-дится ____(числом или в %) нуклеотидов c ____ (один из нуклеотидов), (что составляет ___% от их общего числа). Опре-делите, сколько нуклео-тидов с тимином (Т), гуанином (Г), цитозином (Ц), аденином (А) содер-жится в отдельности в молекуле ДНК, и объяс-ните полученный резуль-тат

Участок одной из двух цепей молекулы ДНК содержит ____ нуклеотидов с аденином (А), ____ нуклеотидов с тимином (Т), ____ нуклеотидов с гуанином (Г) и _____ нуклеотидов с цитози-ном (Ц). Какое число нуклео-тидов с А, Т, Г и Ц содержится в двуцепочечной молекуле ДНК? Сколько аминокислот должен содержать белок, кодируемый этим участком молекулы ДНК? Ответ поясните

Информационная часть иРНК содержит ____ нуклеотидов. Определите число аминокислот, входящих в кодируемый ею белок, число молекул тРНК, участвующих в процессе биосинтеза этого белка, число триплетов в участке гена, кодирующих первичную структуру этого белка (следует учитывать, что одна тРНК доставляет к рибосоме одну аминокислоту). Объясните полученные результаты.

Полипептид состоит из ____ аминокислот. Определите число нуклеотидов на участке гена, который кодирует первичную структуру этого полипептида, число кодонов на иРНК, соответствующее этим аминокислотам, и число молекул тРНК, участвующих в биосинтезе этого полипептида (следует учесть, что одна тРНК доставляет к рибосоме одну аминокислоту). Ответ поясните

Какую длину имеет участок молекулы ДНК, в которой закодирована первичная структура инсулина, если молекула инсулина содержит _____аминокислот, а один нуклеотид занимает 0,34 нм в цепи ДНК? Сколько тРНК будет участвовать в переносе этого количества аминокислот к месту синтеза? Ответ поясните.

Алгоритм решения