Тема . Биосинтез

.01 Кодирующая и некодирующая области + рамка

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела биосинтез
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#32578

Известно, что комплементарные цепи нуклеиновых кислот антипараллельны (5’ концу одной цепи соответствует 3’ конец другой цепи). Синтез нуклеиновых кислот начинается с 5’ конца. Рибосома движется по иРНК в направлении от 5’ к 3’ концу. Ген имеет кодирующую и некодирующую области. Кодирующая область гена называется открытой рамкой считывания. Фрагмент конца гена имеет следующую последовательность нуклеотидов (нижняя цепь матричная (транскрибируемая)):

5’-ААГЦГЦТААТАГЦАТАТТАГАГЦТА-3’
3’-ТТЦГЦГАТТАТЦГТАТААТЦТЦГАТ-5’

Определите верную открытую рамку считывания и найдите последовательность аминокислот во фрагменте конца полипептидной цепи. Известно, что конечная часть полипептида, кодируемая этим геном, имеет длину более четырёх аминокислот. Объясните последовательность решения задачи. Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода. При написании последовательностей нуклеиновых кислот указывайте направление цепи.

Источники: ФИПИ

Показать ответ и решение

Шаг 1: по фрагменту ДНК нужно построить цепь иРНК
В условии сказано, что нижняя цепь — транскрибируемая, значит, именно с неё и будет строиться иРНК;
новая цепь строится по принципу комплементарности (напротив аденина одной цепи стоит урацил другой цепи, напротив гуанина — цитозин) и антипараллельности (напротив 3`-конца одной цепи 5`-конец другой цепи);
тогда последовательность иРНК будет: 5’-ААГЦГЦУААУАГЦАУАУУАГАГЦУА-3’;
1) последовательность иРНК: 5’-ААГЦГЦУААУАГЦАУАУУАГАГЦУА-3’;

Шаг 2:
поиск стоп-кодона и определение открытой рамки считывания
Для начала необходимо найти один из 3 возможных стоп-кодонов в нашей цепи 5`-УАА-3` или 5`-УАГ-3` или 5`-УГА-3`, причем количество триплетов в конечной последовательности полипептидной цепи должно быть не менее 4 (по условию).
Пусть стоп кодон будет 5’-УАГ-3’: 5’-ААГЦГЦУААУАГЦАУАУУАГАГЦУА-3’, тогда полипептид будет содержать всего 2 аминокислоты (2 триплета до стоп-кодона);
еще один случай с кодоном 5’-УАГ-3’: 5’-ААГЦГЦУААУАГЦАУАУУАГАГЦУА-3’, до стоп-кодона всего 3 триплета, не подходит.
Верным вариантов, удовлетворяющим условию задачи, является стоп-кодон 5’-УАГ-3’, выделим его на нашей цепи: 5’-ААГЦГЦУААУАГЦАУАУУАГАГЦУА-3’;
запишем открытую рамку считывания, отсчитывая триплеты от стоп-кодона налево, оставшиеся нуклоеотиды в начале в открытую рамку считывания также не входят: 5’-ГЦГЦУААУАГЦАУАУ-3` (5’-ААГЦГЦУААУАГЦАУАУУАГАГЦУА-3’)
2) в последовательности иРНК присутствует стоп-кодон 5’-УАГ-3’ (УАГ);
3) по стоп-кодону находим открытую рамку считывания;

Шаг 2: 
определение последовательности аминокислот
Для определение последовательности аминокислот воспользуемся таблицей генетического кода, соединяем три основания прямыми линиями и получаем аминокислоты:
Первое основание определяет, в какой строке будет находиться наша аминокислота;
Второе основание — в каком столбике;
Третье основание — какая именно из 4 аминокислот.


На рисунке ниже цветными линиями обозначены:
Первый триплет 5’-ГЦГ-3’ — фиолетовые линии: аминокислота Ала;
Второй триплет 5’-ЦУА-3’ — красные линии: аминокислота Лей;
Третий триплет 5’-АУА-3’ — зелёные линии: аминокислота Иле;
Четвёртый триплет 5’-ГЦА-3’ — жёлтые линии: аминокислота Ала;
Четвёртый триплет 5’-УАУ-3’ — голубые линии: аминокислота Тир.

4) последовательность полипептида: Ала-Лей-Иле-Ала-Тир.

Ответ:

1) последовательность иРНК: 5’-ААГЦГЦУААУАГЦАУАУУАГАГЦУА-3’;
2) в последовательности иРНК присутствует стоп-кодон 5’-УАГ-3’ (УАГ);
3) по стоп-кодону находим открытую рамку считывания;
4) последовательность полипептида: Ала-Лей-Иле-Ала-Тир.

Критерии оценки

Содержание верного ответа и указание по оцениванию
(допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла)

Баллы

Элементы ответа:
1) – 4)
За дополнительную информацию, не имеющую отношения к вопросу задания, баллы не начисляются, но за наличие в ней ошибок снимается 1 балл

 

Ответ включает в себя все названные выше элементы, не содержит биологических ошибок

3

Ответ включает в себя три из названных выше элементов, которые не содержат биологических ошибок

2

Ответ включает в себя два из названных выше элементов, которые не содержат биологических ошибок

1

Все иные ситуации, не соответствующие правилам выставления 3, 2 и 1 балла

0

Максимальный балл

3

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!