Решение цитогенетических задач. Памятка для учащихся 9-11 классов.

Лысенко Ольга Александровна

учитель биологии и химии

муниципальногообщеобразовательного учреждения

«Александровская школа Марьинского района» г. Донецка

lisenkooo@gmail.com

Решение цитогенетических задач

ПАМЯТКА ДЛЯ УЧАЩИХСЯ 9-11 КЛАССОВ

I Определение последовательности аминокислот в фрагменте молекулы белка на основании последовательности нуклеотидов ДНК с использованием таблицы генетического кода

• Рекомендации:

• Внимательно прочитать условие задачи.

• Определить, для ДНК или и-РНК приведена таблица генетического кода; если в таблице присутствует тимин (Т) это код для ДНК, если урацил (У) - для и-РНК.

• Если в задаче указано, что данный фрагмент цепи ДНК кодирует белок, не нужно находить состав второй цепи.

• Рекомендации:

• Помните: чтобы определить, какие аминокислоты переносят данные в задаче т-РНК, необходимо по их антикодонам найти кодоны и-РНК, а затем по таблице найти аминокислоты.

• Если в задаче сказано, что нуклеотидная цепь ДНК подверглась каким-то изменениям, нужно сначала получить измененную цепь ДНК, а затем выполнять действия, какие требуются.

• Пример:

Фрагмент одной из цепей ДНК имеет последовательность нуклеотидов: ТЦАГГАТГЦАТГАЦЦ. Определите последовательность нуклеотидов и-РНК и порядок расположения аминокислот в соответствующем полипептиде. Как изменится аминокислотная последовательность в полипептиде, если второй и четвёртый триплеты ДНК поменять местами? Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода.

Ход решения: 1) По принципу комплементарности определим последовательность нуклеотидов в и-РНК: Цепь ДНК: ТЦАГГАТГЦАТГАЦЦ и-РНК: АГУЦЦУАЦГУАЦУГГ

Рекомендация: чтобы не ошибиться пишите одну цепь под другой.

2) По таблице генетического кода найдем аминокислоты: сер-про-тре-тир-три.

Рекомендация: названия аминокислот записывайте, как в таблице, сокращенно.

3) Если второй и четвёртый триплеты ДНК поменять местами, то получим измененную цепь ДНК: ТЦААТГТГЦГГААЦЦ; отсюда следует, что изменится и аминокислотная последовательность: на втором месте будет тир, а на четвертом про, т.е сер-тир-тре-про-три.

II Определение нуклеотидного состава ДНК, количества водородных связей между нуклеотидами

Рекомендации: для решения задач этого типа необходимо помнить принцип комплементарности:

- А – А – Ц – Т – Г – Г – Ц – Г – А –

││ ││ │││ ││ │││ │││ │││ │││ ││

- Т – Т – Г – А – Ц – Ц – Г – Ц – Т –

• Содержание А=Т или А\Т=1

• Содержание Г=Ц или Г\Ц=1

• Пример:

Участок одной из двух цепей молекулы ДНК содержит 300 нуклеотидов с аденином (А), 100 нуклеотидов с тимином (Т), 150 нуклеотидов с гуанином (Г) и 200 нуклеотидов с цитозином (Ц). Какое число нуклеотидов с А, Т, Г и Ц содержится в двухцепочной молекуле ДНК? Сколько водородных связей образовано между цепями этой молекулы ДНК? Ответ поясните.

Ход решения: 1) согласно принципу комплементарности во второй цепи ДНК содержится нуклеотидов: А 100, Т 300, Г 200, Ц 150; в двух цепях ДНК содержится нуклеотидов: А 400, Т 400, Ц 350, Г 350;

2) между А и Т образуется две водородные связи, между Г и Ц три;

3) всего в данном фрагменте ДНК пар А-Т 400, пар Г-Ц 350; значит водородных связей 400х2+350х3 = 1850.

III Определение количества нуклеотидов (триплетов) в участке ДНК (и-РНК) по количеству аминокислот, входящих в состав молекулы белка

Рекомендации:

Помните:

• один триплет (кодон) кодирует одну аминокислоту, следовательно, число кодонов равно количеству аминокислот в белке;

• Одна трнк за один раз может перенести только одну аминокислоту, разные аминокислоты переносятся разными т-РНК, следовательно, число аминокислот равно количеству т-РНК, участвующих в синтезе белка;

• Все свои действия следует объяснять, т.к. в условии задачи содержится требование пояснить свой ответ.

Пример:

Полипептид состоит из 120 аминокислот. Определите число триплетов на участке гена, который кодирует первичную структуру этого полипептида, число нуклеотидов на и-РНК, участвующую в биосинтезе этого пептида, и число молекул т-РНК, участвующих в биосинтезе этого полипептида. Ответ поясните.

Ход решения: 1) Один триплет кодирует одну аминокислоту, значит, триплетов на участке гена (участке ДНК) будет 120;

2) и-РНК содержит, как и ДНК, 120 триплетов, т.к. и-РНК образуется в результате транскрипции, а ДНК служит матрицей для синтеза и-РНК; 120 триплетов содержат 120х3=360 нуклеотидов;

3) Одна т-РНК переносит одну аминокислоту, следовательно, для синтеза данного полипептида понадобится 120 т-РНК.