Решение задач второго типа
Основная информация:
· Аминокислоты, необходимые для синтеза белка, доставляются в рибосомы с помощью т-РНК. Каждая молекула т-РНК переносит только одну аминокислоту.
· Информация о первичной структуре молекулы белка зашифрована в молекуле ДНК.
· Каждая аминокислота зашифрована последовательностью из трех нуклеотидов. Эта последовательность называется триплетом или кодоном.
Задача: в трансляции участвовало 30 молекул т-РНК. Определите количество аминокислот, входящих в состав образующегося белка, а также число триплетов и нуклеотидов в гене, который кодирует этот белок.
Решение: если в синтезе участвовало 30 т-РНК, то они перенесли 30 аминокислот. Поскольку одна аминокислота кодируется одним триплетом, то в гене будет 30 триплетов или 90 нуклеотидов.
3-ДНК-РНК-белок
Решение задач третьего типа
Основная информация:
· Транскрипция — это процесс синтеза и-РНК по матрице ДНК.
· Транскрипция осуществляется по правилу комплементарности.
|
|
· В состав РНК вместо тимина входит урацил
Задача: фрагмент одной из цепей ДНК имеет следующее строение: ААГГЦТАЦГТТГ. Постройте на ней и-РНК и определите последовательность аминокислот во фрагменте молекулы белка.
Решение: по правилу комплементарности определяем фрагмент и-РНК и разбиваем его на триплеты: УУЦ-ЦГА-УГЦ-ААУ. По таблице генетического кода определяем последовательность аминокислот: фен-арг-цис-асн.
4-ДНК РНК белок
Решение задач четвертого типа
Основная информация:
· Антикодон — это последовательность из трех нуклеотидов в т-РНК, комплементарных нуклеотидам кодона и-РНК. В состав т-РНК и и-РНК входят одни те же нуклеотиды.
· Молекула и-РНК синтезируется на ДНК по правилу комплементарности.
· В состав ДНК вместо урацила входит тимин.
Задача: фрагмент и-РНК имеет следующее строение: ГАУГАГУАЦУУЦААА. Определите антикодоны т-РНК и последовательность аминокислот, закодированную в этом фрагменте. Также напишите фрагмент молекулы ДНК, на котором была синтезирована эта и-РНК.
Решение: разбиваем и-РНК на триплеты ГАУ-ГАГ-УАЦ-УУЦ-ААА и определяем последовательность аминокислот, используя таблицу генетического кода: асп-глу-тир-фен-лиз. В данном фрагменте содержится 5 триплетов, поэтому в синтезе будет участвовать5 т-РНК. Их антикодоны определяем по правилу комплементарности: ЦУА, ЦУЦ, АУГ, ААГ, УУУ. Также по правилу комплементарности определяем фрагмент ДНК (по и-РНК!!!): ЦТАЦТЦАТГААГТТТ.
5-ДНК-РНК-Белок
Решение задач пятого типа
Основная информация:
· Молекула т-РНК синтезируется на ДНК по правилу комплементарности.
|
|
· Не забудьте, что в состав РНК вместо тимина входит урацил.
· Антикодон — это последовательность из трех нуклеотидов, комплементарных нуклеотидам кодона в и-РНК. В состав т-РНК и и-РНК входят одни те же нуклеотиды.
Задача: фрагмент ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов ТТАГЦЦГАТЦЦГ. Установите нуклеотидную последовательность т-РНК, которая синтезируется на данном фрагменте, и аминокислоту, которую будет переносить эта т-РНК, если третий триплет соответствует антикодону т-РНК. Для решения задания используйте таблицу генетического кода.
Решение: определяем состав молекулы т-РНК: ААУЦГГЦУАГГЦ и находим третий триплет — это ЦУА. Это антикодону комплементарен триплет и-РНК — ГАУ. Он кодирует аминокислоту асп, которую и переносит данная т-РНК.
Решение задач шестого типа
Основная информация:
· Два основных способа деления клеток — митоз и мейоз.
· Изменение генетического набора в клетке во время митоза и мейоза.
Таблица по митозу/мейозу
| Митоз Интерфаза (2п4с) | Мейоз Интерфаза (2п4с) | |
1 деление – редукционное (сперматоциты/ овоциты 1 порядка) | 2 деление – эквационное (Сперматоциты/ овоциты 2 порядка) | ||
Про | 2n4c | 2n4c | 1n2c |
мета | 2n4c | 2n4c | 1n2c |
Ана | 4n4c | 2n4c | 2n2c |
Тело | 2n2c | 1n2c | 1n1c (сперматиды/ яйцеклетки) |
Таблица по сперматозоидам/яйцеклеткам
| Митоз Интерфаза (2п4с) Сперматогонии /овогонии | Мейоз
| |
Интерфаза (2п4с) 1 деление – редукционное (сперматоциты/ овоциты 1 порядка) | 2 деление – эквационное (Сперматоциты/ овоциты 2 порядка) | ||
Тело | 2n2c сперматоциты/ овоциты 1 порядка | 1n2c (Сперматоциты/ овоциты 2 порядка) | 1n1c (сперматиды/ яйцеклетки) |
Задача: в клетке животного диплоидный набор хромосом равен 34. Определите количество молекул ДНК перед митозом, после митоза, после первого и второго деления мейоза.
Решение: По условию, 2n=34. Генетический набор:
· перед митозом 2n4c, поэтому в этой клетке содержится 68 молекул ДНК;
· после митоза 2n2c, поэтому в этой клетке содержится 34 молекулы ДНК;
· после первого деления мейоза n2c, поэтому в этой клетке содержится 34 молекул ДНК;
· после второго деления мейоза nc, поэтому в этой клетке содержится 17 молекул ДНК.
Решение задач седьмого типа
Основная информация:
· Что такое обмен веществ, диссимиляция и ассимиляция.
· Диссимиляция у аэробных и анаэробных организмов, ее особенности.
· Сколько этапов в диссимиляции, где они проходят, какие химические реакции проходят во время каждого этапа.
Задача: в диссимиляцию вступило 10 молекул глюкозы. Определите количество АТФпосле гликолиза, после энергетического этапа и суммарный эффект диссимиляции.
Решение: запишем уравнение гликолиза: С6Н12О6 = 2ПВК + 4Н + 2АТФ. Поскольку из одной молекулы глюкозы образуется 2 молекулы ПВК и 2АТФ, следовательно, синтезируется20 АТФ. После энергетического этапа диссимиляции образуется 36 молекул АТФ (при распаде 1 молекулы глюкозы), следовательно, синтезируется 360 АТФ. Суммарный эффект диссимиляции равен 360+20=380 АТФ.
Примеры задач для самостоятельного решения
1. В молекуле ДНК содержится 31% аденина. Определите, сколько (в %) в этой молекуле содержится других нуклеотидов.
2. В трансляции участвовало 50 молекул т-РНК. Определите количество аминокислот, входящих в состав образующегося белка, а также число триплетов и нуклеотидов в гене, который кодирует этот белок.
3. Фрагмент ДНК состоит из 72 нуклеотидов. Определите число триплетов и нуклеотидов в иРНК, а также количество аминокислот, входящих в состав образующегося белка.
4. Фрагмент одной из цепей ДНК имеет следующее строение: ГГЦТЦТАГЦТТЦ. Постройте на ней и-РНК и определите последовательность аминокислот во фрагменте молекулы белка (для этого используйте таблицу генетического кода).
|
|
5. Фрагмент и-РНК имеет следующее строение: ГЦУААУГУУЦУУУАЦ. Определите антикодоны т-РНК и последовательность аминокислот, закодированную в этом фрагменте. Также напишите фрагмент молекулы ДНК, на котором была синтезирована эта и-РНК (для этого используйте таблицу генетического кода).
6. Фрагмент ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов АГЦЦГАЦТТГЦЦ. Установите нуклеотидную последовательность т-РНК, которая синтезируется на данном фрагменте, и аминокислоту, которую будет переносить эта т-РНК, если третий триплет соответствует антикодону т-РНК. Для решения задания используйте таблицу генетического кода.
7. В клетке животного диплоидный набор хромосом равен 20. Определите количество молекул ДНК перед митозом, после митоза, после первого и второго деления мейоза.
8. В диссимиляцию вступило 15 молекул глюкозы. Определите количество АТФ после гликолиза, после энергетического этапа и суммарный эффект диссимиляции.
9. В цикл Кребса вступило 6 молекул ПВК. Определите количество АТФ после энергетического этапа, суммарный эффект диссимиляции и количество молекул глюкозы, вступившей в диссимиляцию.
Ответы:
1. Т=31%, Г=Ц= по 19%.
2. 50 аминокислот, 50 триплетов, 150 нуклеотидов.
3. 24 триплета, 24 аминокислоты, 24 молекулы т-РНК.
4. и-РНК: ЦЦГ-АГА-УЦГ-ААГ. Аминокислотная последовательность: про-арг-сер-лиз.
5. Фрагмент ДНК: ЦГАТТАЦААГАААТГ. Антикодоны т-РНК: ЦГА, УУА, ЦАА, ГАА, АУГ. Аминокислотная последовательность: ала-асн-вал-лей-тир.
6. т-РНК: УЦГ-ГЦУ-ГАА-ЦГГ. Антикодон ГАА, кодон и-РНК — ЦУУ, переносимая аминокислота — лей.
7. 2n=20. Генетический набор:
a. перед митозом 40 молекул ДНК;
b. после митоза 20 молекулы ДНК;
c. после первого деления мейоза 20 молекул ДНК;
d. после второго деления мейоза 10 молекул ДНК.
8. Поскольку из одной молекулы глюкозы образуется 2 молекулы ПВК и 2АТФ, следовательно, синтезируется 30 АТФ. После энергетического этапа диссимиляции образуется 36 молекул АТФ (при распаде 1 молекулы глюкозы), следовательно, синтезируется 540 АТФ. Суммарный эффект диссимиляции равен 540+30=570 АТФ.
|
|
9. В цикл Кребса вступило 6 молекул ПВК, следовательно, распалось 3 молекулы глюкозы. Количество АТФ после гликолиза — 6 молекул, после энергетического этапа — 108 молекул, суммарный эффект диссимиляции 114 молекул АТФ.
Итак, в этой статье приведены основные типы задач по цитологии, которые могут встретиться абитуриенту в ЕГЭ по биологии. Надеемся, что варианты задач и их решение будет полезно всем при подготовке к экзамену. Удачи!
Приложение I Генетический код (и-РНК)
Первое основание | Второе основание | Третье основание | |||
У | Ц | А | Г | ||
У | Фен | Сер | Тир | Цис | У |
Фен | Сер | Тир | Цис | Ц | |
Лей | Сер | — | - | А | |
Лей | Сер | - | Три | Г | |
Ц | Лей | Про | Гис | Арг | У |
Лей | Про | Гис | Арг | Ц | |
Лей | Про | Глн | Арг | А | |
Лей | Про | Глн | Арг | Г | |
А | Иле | Тре | Асн | Сер | У |
Иле | Тре | Асн | Сер | Ц | |
Иле | Тре | Лиз | Арг | А | |
Мет | Тре | Лиз | Арг | Г | |
Г | Вал | Ала | Асп | Гли | У |
Вал | Ала | Асп | Гли | Ц | |
Вал | Ала | Глу | Гли | А | |
Вал | Ала | Глу | Гли | Г |