З АДАЧИ ПО ЦИТОЛОГИИ Зеленова Е.В., учитель биологии

Т ИПЫ ЗАДАЧ Тип задачи Часть 1Определение процентного содержания нуклеотидов в ДНК А27 2Расчетные задачи, посвященные определению количества аминокислот в белке, а также количества нуклеотидов и триплетов в ДНК или РНК А28, С5 3 – 5Работа с таблицей генетического кода, знание процессов транскрипции и трансляции С5 6Знания об изменении генетического набора клетки во время митоза и мейоза С5 7Знание процессов ассимиляции и диссимиляции А28, С5

З АДАЧИ 1 ТИПА Задача : в молекуле ДНК содержится 17% аденина. Определите, сколько (в %) в этой молекуле содержится других нуклеотидов. Решение : количество аденина равно количеству тимина, следовательно, тимина в этой молекуле содержится 17%. На гуанин и цитозин приходится 100% 17% 17% = 66%. Т.к. их количества равны, то Ц=Г=33%.

З АДАЧИ 1 ТИПА А 27. В молекуле ДНК нуклеотиды с тимином составляют 10% от общего числа нуклеотидов. Сколько нуклеотидов с аденином в этой молекуле? 1) 10% + 2) 40% 3) 80% 4) 90% А 27. В молекуле ДНК количество нуклеотидов с гуанином составляет 5% от общего числа. Сколько нуклеотидов с аденином содержится в этой молекуле? 1) 40% 2) 45% + 3) 90% 4) 95%

З АДАЧИ 2 ТИПА 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.

З АДАЧИ 2 ТИПА Задача : В биосинтезе полипептида последовательно участвуют молекулы тРНК с антикодонами УГА, АУГ, АГУ, ГГЦ, ААУ. Определите нуклеотидную последовательность участка молекулы цепи ДНК, который несет информацию о синтезируемом полипептиде, и число нуклеотидов, содержащих аденин (А), гуанин (Г), тимин (Т), цитозин (Ц) в двухцепочечной молекуле ДНК. Ответ поясните. Ответ : 1) Антикодоны тРНК комплементарны кодонам иРНК, а последовательность нуклеотидов иРНК комплементарна одной из цепей ДНК. 2) иРНК – АЦУ-УАЦ-УЦА-ЦЦГ-УУА. 3) Участок цепи ДНК – ТГА-АТГ-АГТ-ГГЦ-ААТ. 4) Число нуклеотидов: А – 9, Т – 9, Г – 6, Ц – 6.

З АДАЧИ 2 ТИПА А 28. Белок состоит из 150 аминокислотных остатков. Сколько нуклеотидов содержит участок гена, в котором закодирована первичная структура этого белка? 1) 75 2) 150 3) 300 4) 450 +

З АДАЧИ 3 ТИПА 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.

З АДАЧИ 3 ТИПА Задача : Фрагмент одной из цепей ДНК имеет следующее строение: ААГЦГТГЦТЦАГ. Постройте на ней и-РНК и определите последовательность аминокислот во фрагменте молекулы белка (для этого используйте таблицу генетического кода). Ответ : по правилу комплементарности определяем последовательность иРНК: УУЦ-ГЦА-ЦГА-ГУЦ. По таблице генетического кода определяем последовательность аминокислот: фен- ала-арг-вал.

З АДАЧИ 4 ТИПА 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 участвовать 5 т-РНК. Их антикодоны определяем по правилу комплементарности: ЦУА, ЦУЦ, АУГ, ААГ, УУУ. Также по правилу комплементарности определяем фрагмент ДНК (по и-РНК!!!): ЦТАЦТЦАТГААГТТТ.

З АДАЧИ 4 ТИПА Задача : Фрагмент цепи ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов: ГТГТТТГАГЦАТ. Определите последовательность нуклеотидов на иРНК, антикодоны тРНК и последовательность аминокислот во фрагменте молекулы белка, используя таблицу генетического кода. Ответ: 1) Последовательность нуклеотидов на иРНК: ЦАЦАААЦУЦГУА; 2) Антикодоны молекул тРНК: ГУГ, УУУ, ГАГ, ЦАУ; 3) Последовательность аминокислот: гис-лиз-лей- вал.

З АДАЧИ 5 ТИПА 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 тРНК. Для решения задания используйте таблицу генетического кода. Решение : определяем состав молекулы т-РНК: ААУЦГГЦУАГГЦ и находим третий триплет это ЦУА. Этому антикодону комплементарен триплет иРНК ГАУ. Он кодирует аминокислоту асп, которую и переносит данная тРНК.

З АДАЧИ 5 ТИПА Задача : Фрагмент ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов ТАТГГГЦТАТТГ. 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. Ответ : определяем нуклеотидную последовательность тРНК: АУА-ЦЦЦ- ГАУ-ААЦ. Третий триплет – ГАУ. Этому антикодону комплементарен триплет иРНК – ЦУА. Он кодирует аминокислоту лейцин.

З АДАЧИ 6 ТИПА 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: 1) перед митозом 2n4c, поэтому в этой клетке содержится 68 молекул ДНК; 2) после митоза 2n2c, поэтому в этой клетке содержится 34 молекулы ДНК; 3) после первого деления мейоза 1n2c, поэтому в этой клетке содержится 34 молекул ДНК; 4) после второго деления мейоза 1n1c, поэтому в этой клетке содержится 17 молекул ДНК.

З АДАЧИ 6 ТИПА Задача : Клетки корешков лука содержат по 16 хромосом (2n). Определите число хромосом в анафазе митоза в клетках эндосперма, если у него триплоидный набор хромосом (3n). Ответ поясните. Ответ : 1) В триплоидной клетке эндосперма семени лука содержится 24 хромосомы; 2) В интерфазе происходит удвоение ДНК, теперь каждая хромосома состоит их двух хроматид, число молекул ДНК в клетке 48; 3) В период анафазы происходит расхождение хроматид к полюсам клетки. Каждая хроматида становится самостоятельной хромосомой, поэтому число хромосом в период анафазы 48.

З АДАЧИ 6 ТИПА Задача. Общая масса всех молекул ДНК в 46 хромосомах одной соматической клетки человека составляет около 6×10 -9 мг. Определите, чему равна масса всех молекул ДНК в клетке, образующейся при овогенезе в анафазе мейоза1 и мейоза2. Объясните полученные результаты. Ответ : 1) Перед началом деления в процессе репликации число ДНК удваивается и общая масса молекул ДНК равна 2×6×10 -9 мг = 12×10 -9 мг. 2) В анафазе мейоза1 общая масса молекул ДНК не меняется и равна 12×10 -9 мг. 3) Перед началом мейоза2 клетка содержит гаплоидный набор хромосом, поэтому в анафазе мейоза2 масса ДНК равна 12×10 -9 :2=6×10 -9 мг.

З АДАЧИ 7 ТИПА Задача : в диссимиляцию вступило 10 молекул глюкозы. Определите количество АТФ после гликолиза, после энергетического этапа и суммарный эффект диссимиляции. Решение : запишем уравнение гликолиза: С 6 Н 12 О 6 = 2ПВК + 4Н + 2АТФ. Поскольку из одной молекулы глюкозы образуется 2 молекулы ПВК и 2АТФ, следовательно, синтезируется 20 АТФ. После энергетического этапа диссимиляции образуется 36 молекул АТФ (при распаде 1 молекулы глюкозы), следовательно, синтезируется 360 АТФ. Суммарный эффект диссимиляции равен =380 АТФ.

З АДАЧИ 7 ТИПА Задача : Сколько молекул АТФ будет синтезироваться в клетках эукариот при полном окислении фрагмента молекулы крахмала, состоящего из 70 остатков глюкозы? Ответ поясните. Ответ : 1) Крахмал под действием гидролитических ферментов расщепляется в лизосоме до менее сложных органических веществ (мономеров) – глюкозы. В данном случае образуется 70 молекул. 2) При полном окислении одной молекулы глюкозы (митохондрии) синтезируется 38 молекул АТФ; 3) При окислении 70 молекул глюкозы синтезируется 70×38=2660 молекул АТФ.

З АДАЧИ 7 ТИПА Задача : В цикл Кребса вступило 6 молекул ПВК. Определите количество АТФ после энергетического этапа, суммарный эффект диссимиляции и количество молекул глюкозы, вступившей в диссимиляцию. Ответ : 1) В цикл Кребса вступило 6 молекул ПВК, следовательно, распалось 3 молекулы глюкозы. 2) Количество АТФ после гликолиза – 6 молекул. После энергетического этапа 108 молекул. 3) Суммарный эффект диссимиляции – 114 молекул АТФ.

З АДАЧИ 7 ТИПА А 28. Сколько молекул АТФ запасается в клетке в процессе гликолиза? 1) 2 + 2) 32 3) 36 4) 40