Работа № 4. Принцип обеспечения реализации генетической информации

Задание № 8:

• совместно с преподавателем разберите решение следующих задач:

а) Принцип комплементарности.

Одна из цепей участка молекулы ДНК имеет следующий состав нуклеотидов: АТГЦААЦЦТТГТТАЦТ. Напишите последовательность нуклеотидов комплементарной цепи РНК.

б) Репликация ДНК.

Участок ДНК имеет следующий состав нуклеотидов:

3'...ЦГАТГТАЦГГЦАТГА... 5'

5'...ГЦТАЦАТГЦЦГТАЦТ... 3'

Напишите нуклеотидный состав дочерних ДНК, образовавшихся в результате репликации исходного фрагмента ДНК.

в) Принцип транскрипции.

Одна из цепей фрагмента ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов: 3'...ЦАТТТАГЦТЦАТАГЦЦАТГАЦ…5'. Напишите последовательность нуклеотидов и-РНК, закодированной в данном фрагменте. Как называется синтез и-РНК на матрице ДНК?

г) Принцип трансляции.

Кодирующая зона участка и-РНК имеет следующий состав нуклеотидов:

3'...ЦЦГУУУЦГААУЦГУААЦГ... 5'.

Напишите первичную структуру полипептида, закодированного в данном отрезке и-РНК (используя таблицу генетического кода). Как называется синтез первичной структуры полипептида на матрице и-РНК?

Задание № 9:

· самостоятельно решите следующие задачи, решение оформите в рабочей тетради:

1. В одной из цепей фрагмента ДНК нуклеотиды расположены в следующей последовательности 3'... ЦЦЦГЦЦАЦЦТГЦГГА...5'. Напишите последовательности нуклеотидов в комплементарной цепи ДНК.

2. Гемоглобин взрослого человека Нв А-белок-тетрамер, состоящий из двух α - и двух β -полипептидных цепей, α цепь включает 141 аминокислоту, β -цепь – 146. Сколько пар нуклеотидов входит в состав экзонов генов α - и β -цепей гемоглобина А?

3. Оперон фермента РНК – полимеразы кишечной палочки включает 9450 пар нуклеотидов, РНК – полимераза состоит из 329 аминокислот. Сколько кодирующих и некодирующих пар нуклеотидов входит в состав оперона РНК полимеразы?

4. Белок В – мономер. Ген, кодирующий этот белок, включает 5 интронов по 10 тысяч пар нуклеотидов и 4 экзона по 270 пар нуклеотидов.

а) Сколько нуклеотидов входит в состав кодирующей зоны и-РНК данного белка?

б) Сколько пар нуклеотидов (экзонов и интронов) входит в состав данного гена?

в) Сколько аминокислот входит в состав данного белка?

5. Сколько пар нуклеотидов входит в состав экзонов α и β цепей белка А, если известно, что α цепь состоит из 100 аминокислот, а β – цепь включает в себя 150 аминокислот.

6. В начальном фрагменте первого экзона гена a – полипептидной цепи нормального гемоглобина человека (Нв А) имеется следующая последовательность нуклеотидов:

3'... ЦАЦГТАААТГАГГААТЦЦТЦТТТГ…5'.

а) Какие аминокислоты кодируют 1, 3, 6 и 8 кодоны?

б) Как изменится аминокислотный состав этого белка, если в третьем кодоне второе основание будет заменено на Г?

в) В пятом кодоне произойдет делеция первого основания?

7. В первом экзоне гена a-глобиновой цепи гемоглобина А-взрослого человека начальные нуклеотиды кодирующей ДНК расположены в следующей последовательности:

5'... ЦАЦГТАААТТТАГГАЦТЦЦТЦТТТ…3'.

Как изменится аминокислотный состав a-полипептидной цепи этого белка, если произойдет одна из следующих мутаций:

а) В третьем кодоне второе основание будет заменено на Г?

б) В четвертом кодоне второе основание будет заменено на Г?

в) В пятом кодоне первое основание выпадает (произойдет делеция)?

8. Четвертый пептид в нормальном гемоглобине состоит из следующих аминокислот: валин-гистидин-лейцин-треонин-пролин-глутаминовая кислота-глутаминовая кислота-лизин. У больного с симптомом спленомегамии при умеренной анемии обнаружили следующий состав четвертого пептида: валин-гистидин-лейцин-треонин-пролин-лизин-глутаминовая кислота-лизин. Определите изменение в участке ДНК, кодирующем четвертый пептид гемоглобина, приведшее к заболеванию.

Вопросы для самоконтроля:

1. На какие группы в зависимости от организации наследственного материала подразделяются все организмы, имеющие клеточное строение?

2. Перечислите отличительные признаки прокариот.

3. Перечислите отличительные признаки эукариот.

4. Назовите компоненты потока информации в клетке.

5. Что является мономерами белков?

6. Сколько видов аминокислот участвуют в синтезе белков?

7. Назовите уровни организации наследственного материала.

8. Что такое генетический код?

9. Сколько всего кодонов в генетическом коде?

10. Сколько кодонов генетического кода кодируют аминокислоты?

11. Сколько аминокислот кодирует один кодон?

12. Охарактеризуйте первичную, вторичную и третичную структуры молекулы ДНК.

13. При помощи каких связей соединяются нуклеотиды в полинуклеотидную цепь?

14. Что является мономерами ДНК?

15. Сколько нуклеотидов входит в состав кодона генетического кода?

16. Напишите комплементарные пары азотистых оснований ДНК.

17. Какое свойство ДНК обеспечивает сохранность наследственной информации при делении клеток?

18. Что входит в состав нуклеотида?

19. Какие виды РНК известны?

20. В какую фазу митотического цикла происходит репликация ДНК?

21. Какая пентоза входит в состав нуклеотида РНК?

22. Какой вид РНК переносит аминокислоты к рибосомам? Сколько их видов?

23. Назовите пуриновые и пиримидиновые основания ДНК.

24. По какому принципу соединяются азотистые основания нуклеотидных цепей ДНК?

25. Какой вид РНК переносит информацию от ДНК на белок?