Презентация к уроку биологии 10 класс по теме "Биосинтез белка. Решение задач"

Решение задач по биосинтезу белка

• Молекула ДНК состоит их двух полинуклеотидных комплементарных друг другу цепей, расположенных антипараллельно:

Смысловая  (кодирующая) цепь ДНК, несет последовательность нуклеотидов, кодирующих наследственную информацию.

Матричная  (транскрибируемая) цепь, служит матрицей для синтеза мРНК, тРНК, рРНК, регуляторной РНК.

2) РНК-полимераза движется по молекуле ДНК в направлении 3' → 5' матричной цепи

3) Синтез цепи РНК идет антипараллельно: 5'- → З'-конец

4) Антикодон на тРНК "читается" в направлении 3' → 5‘

5) Кодон на иРНК "читается" в направлении 5'- → З‘

6) иРНК транслируется в направлении 5'- → З‘

7) Кодон и антикодон спариваются антипараллельно

Смысловая цепь участка ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов:

5'-ГТА -ГЦЦ-ТАЦ-ЦЦА-ТАГ-3‘

Определите последовательность нуклеотидов матричной цепи этого участка ДНК и последовательность иРНК.

Обозначьте 5’ и 3’ концы этих фрагментов нуклеиновых кислот и определите пептид, который образуется, если трансляция начнется с 5'-конца иРНК.

Ответ поясните.

Для решения задания используйте таблицу генетического кода.

Решение:

• 5'-ГТА -ГЦЦ-ТАЦ-ЦЦА-ТАГ-3' смысловая цепь ДНК (по условию)
• 3’-ЦАТ-ЦГГ-АТГ-ГГТ-АТЦ-5’ матричная цепь ДНК (комплементарна и антипараллельна смысловой)
• 5’-ГУА -ГЦЦ-УАЦ-ЦЦА-УАГ-3’ цепь иРНК транскрибируется с матричной цепи ДНК в направлении 5'- → З', комлементарна и антипараллельная матричной цепи ДНК
• Пептид Вал-Ала-Тир-Про (УАГ - стоп-кодон), аминокислоты определяются по таблице генетического кода, кодоны читаются в направлении 5'- → З' иРНК

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, иРНК 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.

Решение:

• 1) четвертый триплет исходного фрагмента смысловой цепи ДНК – ГАТ (транскрибируемой цепи ДНК – ЦТА), определяем кодон иРНК: ГАУ, по таблице генетического кода определяем, что он кодирует аминокислоту Асп
• 2) во фрагменте ДНК в четвертом триплете смысловой цепи ГАТ нуклеотид А заменился на Т( в транскрибируемой цепи в триплете ЦТА нуклеотид Т заменился на А), а в иРНК в четвертом кодоне (ГАУ) нуклеотид А заменился на У (ГУУ)
• 3) свойство генетического кода – универсальность.

Наличие в ответе множества триплетов считается ошибкой, так как в задании указано, что произошла замена одного нуклеотида.

Молекулы тРНК, несущие соответствующие антикодоны, входят в рибосому в следующем порядке:

ЦГЦ, ЦЦУ, АЦГ, АГА, АГЦ.

Определите последовательность нуклеотидов смысловой и транскрибируемой цепей ДНК, иРНК и аминокислот в молекуле синтезируемого фрагмента белка.

Ответ поясните.

Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода.

При выполнении задания учитывайте, что  антикодоны тРНК антипараллельны кодонам иРНК.

Решение:

1) по принципу комплементарности определяем последовательность иРНК:

5' – Г Ц Г А Г Г Ц Г У У Ц У Г Ц У – 3'

2) последовательность нуклеотидов транскрибируемой и смысловой цепей ДНК также определяем по принципу комплементарности

5' – Г Ц Г А Г Г Ц Г Т Т Ц Т Г Ц Т - 3'

3' – Ц Г Ц Т Ц Ц Г Ц А А Г А Ц Г А – 5'

3) по таблице генетического кода и кодонам иРНК находим последовательность аминокислот в полипептиде: Ала – Арг – Арг – Сер - Ала.