V Всероссийский конкурс
«Загадки молекулярной биологии»
(максимальное количество баллов – 100)
Примерные ответы на задания конкурса
Решение задач необходимо оформить в соответствии с существующими правилами и нормами!
Приведите аргументы, подтверждающие Ваш ответ, если в этом есть необходимость.
Задание № 1 (до 20 баллов)
Дан триплет ГАА. Это кодовый триплет молекулы ДНК, на которой синтезировался антикодон тРНК в процессе транскрипции. Обратите внимание на механизмы транскрипции и трансляции.
Вопросы:
-
Установите нуклеотидную последовательность антикодона тРНК;
-
Определите аминокислоту, которую будет переносить эта тРНК в процессе биосинтеза белка.
Примерный ответ на задание
Дано:
|
Решение:
|
Триплет ГАА - кодовый триплет ДНК, на которой синтезировался антикодон тРНК в процессе транскрипции
|
Вариант №1: Без учета штрих - концов (максимум 5 баллов).
1. По кодону ДНК определяем антикодон тРНК:
ДНК: ГАА
тРНК: ЦУУ
2. По антикодону тРНК определяем кодон иРНК
тРНК: ЦУУ
иРНК: ГАА
3. По кодону иРНК определяем аминокислоту: глутаминовая кислота
Вариант №2: С учетом штрих – концов (максимально оцениваемый вариант ответа).
1. По кодону ДНК определяем антикодон тРНК:
ДНК: 3'- ГАА -5'
тРНК: 5'- ЦУУ -3', но тРНК считывается с 3'-конца: 3'-УУЦ-5'
2. По антикодону тРНК определяем кодон иРНК
тРНК: 3'- УУЦ -5'
иРНК: 5'-ААГ-3'
3. По кодону иРНК определяем аминокислоту: лизин
|
Найти:
| -
Установите нуклеотидную последовательность антикодона тРНК;
-
Определите аминокислоту, которую будет переносить эта тРНК в процессе биосинтеза белка.
|
а) Ответ: без учета штрих - концов: антикодон тРНК УГГ, аминокислота глутаминовая кислота (максимум 5 баллов);
б) Ответ: с учетом штрих - концов: антикодон тРНК 3'-ГГУ-5', аминокислота лизин (максимум 20 баллов);
Задание № 2 (до 20 баллов)
Определите антикодон у тРНК, транспортирующую триптофановую аминокислоту в процессе синтеза белка. Обратите внимание на механизмы транскрипции и трансляции.
Вопрос:
Установите кодовый триплет на ДНК, кодирующей данный антикодон.
Примерный ответ на задание
Дано:
|
Решение:
|
Триптофановая аминокислота
|
Вариант №1: Без учета штрих - концов (максимум 5 баллов).
1. По аминокислоте определяем кодон иРНК, по кодону иРНК определяем антикодон тРНК:
Триптофан закодирован кодоном иРНК: УГГ,
антикодон тРНК: АЦЦ.
2. Определяем кодон ДНК, кодирующий данный антикодон:
тРНК: АЦЦ
ДНК: ТГГ
Вариант №2: С учетом штрих – концов (максимально оцениваемый вариант ответа).
1. По аминокислоте определяем кодон иРНК, по кодону иРНК определяем антикодон тРНК:
Триптофан закодирован кодоном иРНК: 5'-УГГ-3',
антикодон тРНК: 3'-АЦЦ-5'. Но на ДНК он образуется с 5'-конца:
5'-ЦЦА-3'.
2. Определяем кодон ДНК, кодирующий данный антикодон учитывая антипараллельность:
ДНК: 3'-ГГТ-5'
тРНК: 5'-ЦЦА-3'
|
Найти:
|
Определите антикодон у тРНК, транспортирующую триптофановую аминокислоту в процессе синтеза белка.
|
а) Ответ: без учета штрих - концов: кодон ДНК ТГГ(максимум 5 баллов);
б) Ответ: с учетом штрих - концов: кодон ДНК 3'-ГГТ-3' (максимум 20 баллов);
Задание № 3 (до 20 баллов)
В процессе энергетического обмена, осуществляемого клеткой, образовалось 78 молекул АТФ и 12 молекул углекислого газа.
Вопросы:
-
Определите количество молекул глюкозы, подвергшихся гликолизу;
-
Рассчитайте сколько молекул из них окислено до конечных продуктов.
Примерный ответ на задание
Дано:
|
Решение:
| -
АТФ = 78 молекул
-
СО2 = 12 молекул
|
Полное окисление глюкозы (образуется 76АТФ)
Гликолиз (образуется 2АТФ)
76 (образ. При полном расщеплении двух молекул глюкозы) + 2 (образ. при неполном расщеплении одной молекулы глюкозы) = 78 АТФ
|
Найти:
| -
Кол-во молекул глюкозы, подвергшейся гликолизу?
-
Кол-во молекул, подвергшихся окислению до конечных продуктов?
|
Ответ: 3 молекулы глюкозы
Задание № 4 (до 20 баллов)
Длина незрелой иРНК (так называемая про РНК) 102000 нм. Экзоны в ней составляют 45%.
Вопросы:
-
Определите длину зрелой иРНК:
-
Определите в ней количество нуклеотидов;
-
Рассчитайте сколько в ней закодировано аминокислот.
Примерный ответ на задание
Дано:
|
Решение:
| -
L про иРНК = 102 000 нм (незрелой и РНК).
-
Экзоны составляют 45%.
|
1. L зрелой иРНК = 102 000 * 0,45 = 45 900 нм
2. Nn. = 45 900 : 0,34 = 135 000 нуклеотидов
3. Nа.к. = 135 000 : 3 = 45 000 аминокислот
|
Найти:
| -
L зрелой иРНК - ?
-
Nn. кол – во нуклеотидов в зрелой иРНК - ?
-
Nа.к. кол – во закодированных аминокислот в зрелой иРНК - ?
|
Ответ: L зрелой иРНК = 45 900 нм; Nn. = 135 000 нуклеотидов; Nа.к. = 45 000 аминокислот.
Задание № 5 (до 20 баллов)
Дана последовательность из 39 нуклеотидных пар двухцепочечной ДНК следующего состава:
5`- ЦЦТТАГГЦЦТГААТТААГГЦААТАГТГТГААТТЦАЦАТГ -3`
3`- ГГААТЦЦГГАЦТТААТТЦЦГТТАТЦАЦАЦТТААГТГТАЦ -5`
Вопросы:
Определите, какими способами и на сколько частей можно разрезать эту ДНК? Используйте для этого таблицу, в которой перечислены рестриктазы и расщепляемые ими последовательности.
Таблица №1. Рестриктазы, активно используемые в генной инженерии и расщепляемые ими последовательности.
Рестриктазы
|
Участки распознавания и места разреза ДНК
|
Рестриктазы
|
Участки распознавания и места разреза ДНК
|
Bam I
|
5`-Г-*Г-А-Т-Ц-Ц-3`
3`-Ц-Ц-Т-А-Г-*Г-5`
|
Hae III
|
5`-Г-Г-*Ц-Ц-3`
3`-Ц-Ц-*Г-Г-5`
|
EcoR I
|
5`-Г-*А-А-Т-Т-Ц-3`
3`-Ц-Т-Т-А-А-*Г-5`
|
Hpa II
|
5`-Ц-*Ц-Г-Г-3`
3`-Г-Г-Ц-*Ц-5`
|
Hind III
|
5`-А-*А-Г-Ц-Т-Т-3`
3`-Т-Т-Ц-Г-А-*А-5`
|
Sma I
|
5`-Ц-Ц-Ц -*Г-Г-Г-3`
3`-Г-Г-Г-* Ц-Ц-Ц-5`
|
Примерный ответ на задание
Дано:
|
Решение:
| -
Последовательность из 39 нуклеотидов.
-
6 видов рестриктаз с описанием места разреза для каждой из них.
|
5`- ЦЦТТАГГЦЦТГААТТААГГЦААТАГТГТГААТТЦАЦАТГ -3`
3`- ГГААТЦЦГГАЦТТААТТЦЦГТТАТЦАЦАЦТТААГТГТАЦ -5`
В данной последовательности ДНК имеется два участка распознавания:
-
ГААТТЦ для рестриктазы EcoR I
-
ГГЦЦ для Hae III
Поэтому искомая ДНК может быть разрезана в двух местах с образованием трех различных фрагментов следующих последовательностей:
1) 5`- ЦЦТТАГГ-
3`- ГГААТЦЦ-
2) -ЦЦТГААТТААГГЦААТАГТГТГ-
- ГГАЦТТААТТЦЦГТТАТЦАЦАЦТТАА-
3) - ААТТЦАЦАТГ -3`
- ГТГТАЦ -5`
|
Найти:
|
Определить, какими способами и на сколько частей можно разрезать эту ДНК?
|
Ответ: Имеющимися рестриктазами данную ДНК можно разрезать в двух местах с образованием трех различных фрагментов.
Достарыңызбен бөлісу: |
