Задание 27 ЕГЭ по биологии · 96D55E
Молекулярная генетика · 50 заданий
Дайте развернутый ответ.
Известно, что комплементарные цепи нуклеиновых кислот антипараллельны (5’ концу в 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.
Фрагмент гена имеет следующую последовательность нуклеотидов (нижняя цепь матричная, транскрибируемая):
5’-АТТЦГГАТЦГГЦАТТ-3’
3’-ТААГЦЦТАГЦЦГТАА-5’
В результате точечной мутации вторая аминокислота во фрагменте полипептида заменилась на аминокислоту Гли. Определите аминокислоту, которая кодировалась до мутации, а также последовательность ДНК после мутации. Объясните последовательность своих действий. Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода. Благодаря какому свойству генетического кода данный фрагмент ДНК будет кодировать одинаковый фрагмент белка и в клетках растений, и в клетках животных? Ответ поясните. При написании последовательностей нуклеиновых кислот указывайте направление цепи.
Генетический код (иРНК от 5’к 3’концу)
Первое и третье основания — крайние столбцы; второе основание — столбцы У, Ц, А, Г.
Известно, что комплементарные цепи нуклеиновых кислот антипараллельны (5’ концу в 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.
Фрагмент гена имеет следующую последовательность нуклеотидов (нижняя цепь матричная, транскрибируемая):
5’-АТТЦГГАТЦГГЦАТТ-3’
3’-ТААГЦЦТАГЦЦГТАА-5’
В результате точечной мутации вторая аминокислота во фрагменте полипептида заменилась на аминокислоту Гли. Определите аминокислоту, которая кодировалась до мутации, а также последовательность ДНК после мутации. Объясните последовательность своих действий. Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода. Благодаря какому свойству генетического кода данный фрагмент ДНК будет кодировать одинаковый фрагмент белка и в клетках растений, и в клетках животных? Ответ поясните. При написании последовательностей нуклеиновых кислот указывайте направление цепи.
Генетический код (иРНК от 5’к 3’концу)
Первое и третье основания — крайние столбцы; второе основание — столбцы У, Ц, А, Г.
| 1-е | У | Ц | А | Г | 3-е |
|---|---|---|---|---|---|
| У | Фен | Сер | Тир | Цис | У |
| У | Фен | Сер | Тир | Цис | Ц |
| У | Лей | Сер | — | — | А |
| У | Лей | Сер | — | Три | Г |
| Ц | Лей | Про | Гис | Арг | У |
| Ц | Лей | Про | Гис | Арг | Ц |
| Ц | Лей | Про | Глн | Арг | А |
| Ц | Лей | Про | Глн | Арг | Г |
| А | Иле | Тре | Асн | Сер | У |
| А | Иле | Тре | Асн | Сер | Ц |
| А | Иле | Тре | Лиз | Арг | А |
| А | Мет | Тре | Лиз | Арг | Г |
| Г | Вал | Ала | Асп | Гли | У |
| Г | Вал | Ала | Асп | Гли | Ц |
| Г | Вал | Ала | Глу | Гли | А |
| Г | Вал | Ала | Глу | Гли | Г |
Развёрнутый ответ: проверяется по критериям ФИПИ.
Решение
Так как нижняя цепь ДНК является матричной и имеет направление 3' → 5', иРНК синтезируется комплементарно ей в направлении 5' → 3'.
5'-АУУЦГГАУЦГГЦАУУ-3'
Разделим последовательность иРНК на кодоны, начиная с 5'-конца: АУУ–ЦГГ–АУЦ–ГГЦ–АУУ.
По таблице генетического кода АУУ кодирует изолейцин, ЦГГ — аргинин, АУЦ — изолейцин, ГГЦ — глицин, АУУ — изолейцин. Следовательно, до мутации второй аминокислотой был аргинин.
Глицин кодируется кодонами ГГУ, ГГЦ, ГГА и ГГГ. Исходному кодону ЦГГ соответствует несколько вариантов точечной замены с образованием кодона глицина: ГГГ, ГГЦ или ГГА.
С учётом того, что верхняя цепь является кодирующей, возможные последовательности ДНК после мутации имеют следующие варианты.
5'-АТТГГГАТЦГГЦАТТ-3' / 3'-ТААЦЦЦТАГЦЦГТАА-5'; 5'-АТТГГЦАТЦГГЦАТТ-3' / 3'-ТААЦЦГТАГЦЦГТАА-5'; 5'-АТТГГAАТЦГГЦАТТ-3' / 3'-ТААЦЦТТАГЦЦГТАА-5'
Одинаковый фрагмент белка в клетках растений и животных кодируется благодаря универсальности генетического кода: одним и тем же кодонам соответствуют одни и те же аминокислоты у большинства организмов.
5'-АУУЦГГАУЦГГЦАУУ-3'
Разделим последовательность иРНК на кодоны, начиная с 5'-конца: АУУ–ЦГГ–АУЦ–ГГЦ–АУУ.
По таблице генетического кода АУУ кодирует изолейцин, ЦГГ — аргинин, АУЦ — изолейцин, ГГЦ — глицин, АУУ — изолейцин. Следовательно, до мутации второй аминокислотой был аргинин.
Глицин кодируется кодонами ГГУ, ГГЦ, ГГА и ГГГ. Исходному кодону ЦГГ соответствует несколько вариантов точечной замены с образованием кодона глицина: ГГГ, ГГЦ или ГГА.
С учётом того, что верхняя цепь является кодирующей, возможные последовательности ДНК после мутации имеют следующие варианты.
5'-АТТГГГАТЦГГЦАТТ-3' / 3'-ТААЦЦЦТАГЦЦГТАА-5'; 5'-АТТГГЦАТЦГГЦАТТ-3' / 3'-ТААЦЦГТАГЦЦГТАА-5'; 5'-АТТГГAАТЦГГЦАТТ-3' / 3'-ТААЦЦТТАГЦЦГТАА-5'
Одинаковый фрагмент белка в клетках растений и животных кодируется благодаря универсальности генетического кода: одним и тем же кодонам соответствуют одни и те же аминокислоты у большинства организмов.
Пример ответа
До мутации вторая аминокислота — аргинин. Возможны три последовательности ДНК после точечной мутации: 5'-АТТГГГАТЦГГЦАТТ-3' и3'-ТААЦЦЦТАГЦЦГТАА-5'; 5'-АТТГГЦАТЦГГЦАТТ-3' и3'-ТААЦЦГТАГЦЦГТАА-5'; 5'-АТТГГААТЦГГЦАТТ-3' и3'-ТААЦЦТТАГЦЦГТАА-5'. Свойство генетического кода — универсальность.
Похожие задания
27Известно, что все виды РНК синтезируются на ДНК-матрице. Фрагмент молекулы ДНК, на которой синтезируется…Молекулярная генетика · 50 заданий · 7BA34627Найдите три ошибки в приведённом тексте «Вирусы». Укажите номера предложений, в которых они сделаны…Молекулярная генетика · 50 заданий · 7EC93E27Фрагмент молекулы ДНК имеет последовательность нуклеотидов: АТААГГАТГЦЦТТТТ. Определите последовательность…Молекулярная генетика · 50 заданий · 7ED7D227Известно, что синтез нуклеиновых кислот начинается с 5ʹ конца. Рибосома движется по иРНК в направлении от 5ʹ…Молекулярная генетика · 50 заданий · 87AE8827Известно, что комплементарные цепи нуклеиновых кислот антипараллельны (5’ концу в одной цепи соответствует…Молекулярная генетика · 50 заданий · 9711FA27Известно, что комплементарные цепи нуклеиновых кислот антипараллельны (5ʹ концу одной цепи соответствует 3ʹ…Молекулярная генетика · 50 заданий · A0F5A327Известно, что синтез нуклеиновых кислот начинается с 5ʹ конца. Рибосома движется по иРНК в направлении от 5ʹ…Молекулярная генетика · 50 заданий · A85E9D27Фрагмент молекулы ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов: ЦГЦЦЦГАТАЦТАГАЦ В результате мутации…Молекулярная генетика · 50 заданий · AFF6F5
Нужен репетитор по биологии?
Посмотрите репетиторов, которые ведут занятия в Precettore, или оставьте заявку — подберём сами.
Готовьтесь к ЕГЭ по биологии в Precettore
Варианты с автопроверкой, домашние задания от репетитора, онлайн-доска и разбор ошибок — в одном кабинете. Регистрация бесплатная.