Помогите с практической по биологии по ДНК

Question

Помогите с практической по биологии по ДНК

илья галанов Ученик (68), на голосовании 1 месяц назад

Примеры решения задач.
Разберем решение задачи по определению первичной структуры белка, если известна последовательность нуклеотидов ДНК.
Условия задачи. Фрагмент молекулы ДНК состоит из нуклеотидов, расположенных в следующей последовательности: ТАААЦЦГЦГАААТЦТГААГТЦ. Определите состав и последовательность аминокислот в полипептидной цепи, закодированной в этом участке гена.
Решение
1. Выписываем из таблицы генетического кода нуклеотиды ДНК, разбиваем их на триплеты: ТАА – АЦЦ – ГЦГ - …
2. Затем составляем кодоны иРНК, комплементарные триплетам ДНК, и записываем их строчкой ниже: ДНК: ТАА – АЦЦ – ГЦГ - … иРНК: АУУ – УГГ – ЦГЦ - …
3. Определяем по таблице, какая аминокислота закодирована каждым кодоном иРНК.
4. Определяем строение белка: ДНК: ТАА – АЦЦ – ГЦГ - … иРНК: АУУ – УГГ – ЦГЦ - … Белок: изолейцин – триптофан - аргинин…
Разберем решение другой задачи на определение структуры ДНК по последовательности аминокислот в белке.
Условия задачи. Фрагмент молекулы белка миоглобина содержит аминокислоты, расположенные в следующем порядке: валин – аланин – глутаминовая кислота – тирозин – серин – глутамин. Напишите структуру участка молекулы ДНК, кодирующего эту последовательность аминокислот.
Решение:
1. По таблице генетического кода находим триплеты, кодирующие каждую из указанных аминокислот (в таблице указаны кодоны иРНК, а не ДНК, поскольку в синтезе белка участвуют непосредственно молекулы иРНК, а не ДНК). Код для аминокислот: валин – ГУЦ, аланин – ГЦЦ и т.д. Если аминокислота закодирована несколькими кодонами, то можно выбрать любой из них. Затем выписываем кодоны всех аминокислот в последовательности, соответствующей порядку аминокислот. Полученная цепочка отражает строение молекулы иРНК: ГУЦ - ГЦЦ – …
2. Определяем строение той цепочки ДНК, которая кодировала строение иРНК. Для этого под каждым кодоном молекулы иРНК записываем комплементарный ему триплет молекулы ДНК. Состав триплетов ДНК определите сами: ЦАГ – ЦГГ - …
. ДНК состоит из двух цепочек, поэтому под кодонами 1-й цепочки ДНК записываем кодоны 2-й цепочки, образованные по принципу комплементарности: 1-я цепочка ДНК: ЦАГ – ЦГГ - … 2-я цепочка ДНК: ГТЦ – ГЦЦ - … Соединяем нуклеотиды 1-й цепочки вертикальными линиями с комплементарными им нуклеотидами 2-й цепочки и получаем структуру участка молекул ДНК.

Задача 1.

В одной молекуле ДНК нуклеотиды с
гуанином (Г) составляют 13% от общего
числа нуклеотидов. Определите количество
(в процентах) нуклеотидов с цитозином,
аденином, тимином в отдельности в
молекуле ДНК и объясните полученные
результаты.

Задача 2.

Две цепи молекулы ДНК удерживаются друг против друга водородными связями.
Определите число нуклеотидов с аденином, тимином, гуанином и цитозином в молекуле ДНК, в которой 30 нуклеотидов соединяются между собой двумя водородными связями, и 20 нуклеотидов - тремя водородными связями. Объясните полученные результаты.

Задача 3.

Фрагмент нуклеотидной цепи ДНК имеет последовательность ЦАТАГЦ. Определите нуклеотидную последовательность второй цепи и общее число водородных связей, которые образуются между двумя цепями.
Объясните полученные результаты.

Задача 4.

Информационная часть иРНК содержит 120 нуклеотидов. Определите число аминокислот, входящих в кодируемый ею белок, число молекул трк, участвующих в процессе биосинтеза этого белка, число триплетов в участке гена, кодирующих первичную структуру этого белка.

Задача 5.

Участок молекулы ДНК состоит из 60 пар нуклеотидов. Определите длину этого участка (расстояние между нуклеотидами ДНК составляет 0,34 нм)

Answer 1

▎Задача 3

Нуклеотидная последовательность второй цепи:
Последовательность одной цепи ДНК: ЦАТАГЦ.
Для определения комплементарной цепи нужно заменить каждый нуклеотид на его комплементарный:

• Ц (цитозин) → Г (гуанин)

• А (аденин) → Т (тимин)

• Т (тимин) → А (аденин)

• Г (гуанин) → Ц (цитозин)

Таким образом, комплементарная последовательность будет: ГТАТЦГ.

Общее число водородных связей:
Водородные связи между комплементарными нуклеотидами:

• А и Т образуют 2 водородные связи.

• Г и Ц образуют 3 водородные связи.

Теперь считаем водородные связи в данной последовательности:

1. Ц (Г) - Г (Ц) → 3 связи

2. А (Т) - Т (А) → 2 связи

3. Т (А) - А (Т) → 2 связи

4. Г (Ц) - Ц (Г) → 3 связи

Общее количество водородных связей = 3 + 2 + 2 + 3 = 10.

Объяснение полученных результатов:
Каждый тип нуклеотидов образует фиксированное количество водородных связей, что обеспечивает стабильность двойной спирали ДНК. Это взаимодействие важно для сохранения структуры и функции молекулы ДНК.

---

▎Задача 4

Число аминокислот:
Каждая аминокислота кодируется триплетом нуклеотидов (кодоном). Для определения числа аминокислот делим общее количество нуклеотидов на 3:

Число аминокислот = 120 / 3 = 40

Число молекул тРНК:
Для каждой аминокислоты требуется одна молекула тРНК. Следовательно, число молекул тРНК будет равно числу аминокислот:

Число молекул тРНК = 40

Число триплетов в участке гена:
Поскольку каждый триплет кодирует одну аминокислоту, число триплетов будет равно числу аминокислот:

Число триплетов = 40

---

▎Задача 5

Определение длины участка ДНК:
Участок молекулы ДНК состоит из 60 пар нуклеотидов. Поскольку каждая пара состоит из двух нуклеотидов, длина участка будет равна:

Длина участка = число пар × расстояние между парами

Расстояние между парами составляет 0,34 нм:

Длина участка = 60 × 0,34нм = 20,4нм

Таким образом, длина участка составляет 20,4 нм.