Решение задач с использованием таблицы генетического кода

Содержание

Слайд 2

Повторение: Какие процессы описаны в данной схеме? Как они взаимосвязаны?

Повторение:
Какие процессы описаны в данной схеме? Как они взаимосвязаны?

Слайд 3

В одной цепи молекулы ДНК следующая последовательность нуклеотидов: ТТАААЦЦАТТТГ. Используя принцип

В одной цепи молекулы ДНК следующая последовательность нуклеотидов: ТТАААЦЦАТТТГ. Используя принцип

комплементарности, постройте вторую цепь и и-РНК, комплементарную ей.

-Т - Т – А - А- А – Ц - Ц- А- Т- Т – Т – Г -
I I I I I I I I I I I I
-А – А - Т - Т - Т- Г – Г – Т – А - А – А – Ц-
(ДНК)
-У – У – А –А – А –Ц – Ц – А - У – У –У – Г-
(и- РНК)

Слайд 4

Таблица генетического кода (и-РНК)

Таблица генетического кода (и-РНК)

Слайд 5

Основные типы задач, решение которых предполагает использование таблицы генетического кода Построение

Основные типы задач, решение которых предполагает использование таблицы генетического кода

Построение молекулы

и-РНК, антикодонов т-РНК и последовательности аминокислот в белке
Определение структуры т-РНК и переносимой ею аминокислоты
Определение аминокислотной последовательности в белке до и после изменений в ДНК

Краткая теория

Задача 1

Задача 2

Задача 3

Задача 4

Задача 5

Задача 6

Задача 8

Задача 7

Завершить работу

Краткая теория

Информационные источники

самостоятельно:

самостоятельно:

Слайд 6

нуклеотиды и-РНК комплементарны нуклеотидам ДНК; вместо тимина ДНК во всех видах

нуклеотиды и-РНК комплементарны нуклеотидам ДНК;
вместо тимина ДНК во всех видах РНК

записывается урацил;
нуклеотиды и-РНК пишутся подряд, без запятых, т. к. имеется в виду одна молекула;
кодон и-РНК комплементарен антикодону т-РНК
антикодоны т-РНК пишутся через запятую, т. к. каждый антикодон принадлежит отдельной молекуле т-РНК;

Основной теоретический материал

Построение молекулы и-РНК, антикодонов т-РНК и последовательности аминокислот в белке

Слайд 7

аминокислоты находим по таблице генетического кода; аминокислоты в белке пишутся через

аминокислоты находим по таблице генетического кода;
аминокислоты в белке пишутся через дефис,

т. к. имеется в виду, что они уже соединились и образовали первичную структуру белка;
3 нуклеотида =1 триплет (кодон) = 1 аминокислота = 1 т-РНК

Основной теоретический материал

Построение молекулы и-РНК, антикодонов т-РНК и последовательности аминокислот в белке

Слайд 8

аминокислоты находим по таблице генетического кода; аминокислоты в белке пишутся через

аминокислоты находим по таблице генетического кода;
аминокислоты в белке пишутся через дефис,

т. к. имеется в виду, что они уже соединились и образовали первичную структуру белка;
3 нуклеотида =1 триплет (кодон) = 1 аминокислота = 1 т-РНК

Основной теоретический материал

Построение молекулы и-РНК, антикодонов т-РНК и последовательности аминокислот в белке

Слайд 9

Задача 1. Фрагмент цепи ДНК имеет последовательность А-Ц-Г-Т-Т-Г-Ц-Ц-Ц-А-А-Т. Определите последовательность нуклеотидов

Задача 1.
Фрагмент цепи ДНК имеет последовательность
А-Ц-Г-Т-Т-Г-Ц-Ц-Ц-А-А-Т.
Определите

последовательность нуклеотидов и-РНК, антикодоны т-РНК и последовательность аминокислот в синтезируемом белке.
Слайд 10

и-РНК строим комплементарно ДНК; антикодоны т-РНК комплементарны кодонам и-РНК; аминокислоты находим

и-РНК строим комплементарно ДНК;
антикодоны т-РНК комплементарны кодонам и-РНК;
аминокислоты находим

по кодонам и-РНК, используя таблицу генетического кода.

Основные этапы решения задачи. План рассуждений.

Слайд 11

фрагмент цепи ДНК: А-Ц-Г-Т-Т-Г-Ц-Ц-Ц-А-А-Т кодоны и-РНК: У-Г-Ц-А-А-Ц-Г-Г-Г-У-У-А антикодоны т-РНК А-Ц-Г,У-У-Г,Ц-Ц-Ц,А-А-У Основные этапы решения задачи. Оформление.

фрагмент цепи ДНК:
А-Ц-Г-Т-Т-Г-Ц-Ц-Ц-А-А-Т
кодоны и-РНК:
У-Г-Ц-А-А-Ц-Г-Г-Г-У-У-А
антикодоны т-РНК
А-Ц-Г,У-У-Г,Ц-Ц-Ц,А-А-У

Основные

этапы решения задачи. Оформление.
Слайд 12

фрагмент цепи ДНК: АЦГ-ТТГ-ЦЦЦ-ААТ кодоны и-РНК: УГЦ-ААЦ-ГГГ-УУА антикодоны т-РНК АЦГ,УУГ,ЦЦЦ, ААУ

фрагмент цепи ДНК:
АЦГ-ТТГ-ЦЦЦ-ААТ
кодоны и-РНК:
УГЦ-ААЦ-ГГГ-УУА
антикодоны т-РНК
АЦГ,УУГ,ЦЦЦ,

ААУ

Основные этапы решения задачи. Краткое оформление.

Слайд 13

кодоны и-РНК: УГЦ-ААЦ-ГГГ-УУА

кодоны и-РНК: УГЦ-ААЦ-ГГГ-УУА

Слайд 14

Таблица генетического кода (и-РНК)

Таблица генетического кода (и-РНК)

Слайд 15

последовательность аминокислот в белке: цис-асн-гли-лей (кодоны и-РНК: УГЦ-ААЦ-ГГГ-УУА) Основные этапы решения

последовательность аминокислот в белке:
цис-асн-гли-лей
(кодоны и-РНК:
УГЦ-ААЦ-ГГГ-УУА)

Основные этапы решения

задачи. Определение аминокислот по таблице генетического кода.
Слайд 16

Задача 2. Последовательность аминокислот во фрагменте молекулы белка фен-глу-мет. Определите, пользуясь

Задача 2.
Последовательность аминокислот во фрагменте молекулы белка фен-глу-мет.
Определите,

пользуясь таблицей генетического кода, возможные триплеты ДНК, которые кодируют этот фрагмент белка
Слайд 17

Триплеты и-РНК: Фен-Глу-Мет Фен – УУУ или УУЦ Глу – ГАА

Триплеты и-РНК: Фен-Глу-Мет
Фен – УУУ или УУЦ
Глу – ГАА или ГАГ
Мет

- АУГ
Находим триплеты ДНК:
Фен – ААА или ААГ
Глу – ЦТТ или ЦТЦ
Мет - ТАЦ

Основные этапы решения задачи. Решение задачи. Оформление.

Слайд 18

Триплеты и-РНК: Фен-Глу-Мет Фен – УУУ или УУЦ Глу – ГАА

Триплеты и-РНК: Фен-Глу-Мет
Фен – УУУ или УУЦ
Глу – ГАА или ГАГ
Мет

- АУГ
Находим триплеты ДНК:
Фен – ААА или ААГ
Глу – ЦТТ или ЦТЦ
Мет - ТАЦ

Основные этапы решения задачи. Решение задачи. Оформление.

Слайд 19

Задача 3. В биосинтезе белка участвовали т-РНК с антикодонами УУА, ГГЦ,

Задача 3.
В биосинтезе белка участвовали т-РНК с антикодонами

УУА, ГГЦ, ЦГЦ, АУА, ЦГУ.
Определите структуру двухцепочечного участка молекулы ДНК, несущего информацию о синтезируемом полипептиде, и последовательность аминокислот в нем.
Слайд 20

Ответы на задачу № 3

Ответы на задачу № 3

Слайд 21

Задача 4. Матрицей для синтеза белка послужил фрагмент и-РНК, имеющий последовательность

Задача 4.
Матрицей для синтеза белка послужил фрагмент и-РНК, имеющий

последовательность
АУГ-ГЦУ-ААА-ЦЦГ.
Определите антикодоны т-РНК, участвовавшие в трансляции, первичную структуру синтезированного белка и последовательность нуклеотидов в гене, кодирующем данный белок.
Слайд 22

Ответы на задачу № 4

Ответы на задачу № 4

Слайд 23

т-РНК синтезируются прямо на матрице ДНК по принципу комплементарности и без

т-РНК синтезируются прямо на матрице ДНК по принципу комплементарности и

без участия и-РНК (обычно это указывается в условии задачи);
чтобы узнать, какую аминокислоту переносит т-РНК, необходимо построить кодон и-РНК;
по кодону и-РНК с помощью таблицы генетического кода определяем аминокислоту;
указанный в условии триплет т-РНК является антикодоном.

Определение структуры т-РНК и переносимой ею аминокислоты

Слайд 24

т-РНК синтезируются прямо на матрице ДНК по принципу комплементарности и без

т-РНК синтезируются прямо на матрице ДНК по принципу комплементарности и

без участия и-РНК (обычно это указывается в условии задачи);
чтобы узнать, какую аминокислоту переносит т-РНК, необходимо построить кодон и-РНК;
по кодону и-РНК с помощью таблицы генетического кода определяем аминокислоту;
указанный в условии триплет т-РНК является антикодоном.

Определение структуры т-РНК и переносимой ею аминокислоты

Слайд 25

Задача 5. Известно, что все виды РНК синтезируются на ДНК -

Задача 5.
Известно, что все виды РНК синтезируются на ДНК

- матрице. Фрагмент молекулы ДНК, на которой синтезировался участок центральной петли т-РНК, имеет следующую последовательность нуклеотидов:
ЦГЦ-ГАЦ-ГТГ-ГТЦ-ГАА.
Установите нуклеотидную последовательность участка т-РНК, который синтезируется на данном фрагменте, и аминокислоту, которую будет переносить эта т-РНК в процессе биосинтеза белка, если третий триплет соответствует антикодону т-РНК.
Ответ поясните.
Слайд 26

1) Находим последовательность нуклеотидов участка центральной петли т-РНК: участок ДНК: ЦГЦ-ГАЦ-ГТГ-ГТЦ-ГАА

1) Находим последовательность нуклеотидов участка центральной петли т-РНК:
участок ДНК: ЦГЦ-ГАЦ-ГТГ-ГТЦ-ГАА

т-РНК: ГЦГ-ЦУГ-ЦАЦ-ЦАГ-ЦУУ
2) Подчеркнутый триплет по условию задачи соответствует антикодону. Антикодон
т-РНК: ЦАЦ. Ему соответствует кодон
и-РНК: ГУГ.
3) По таблице генетического кода находим аминокислоту: вал.

Основные этапы решения задачи. План рассуждений. Оформление.

Слайд 27

1) Находим последовательность нуклеотидов участка центральной петли т-РНК: участок ДНК: ЦГЦ-ГАЦ-ГТГ-ГТЦ-ГАА

1) Находим последовательность нуклеотидов участка центральной петли т-РНК:
участок ДНК: ЦГЦ-ГАЦ-ГТГ-ГТЦ-ГАА

т-РНК: ГЦГ-ЦУГ-ЦАЦ-ЦАГ-ЦУУ
2) Подчеркнутый триплет по условию задачи соответствует антикодону. Антикодон
т-РНК: ЦАЦ. Ему соответствует кодон
и-РНК: ГУГ.
3) По таблице генетического кода находим аминокислоту: вал.

Основные этапы решения задачи. План рассуждений. Оформление.

Слайд 28

Задача 6. Известно, что все виды РНК синтезируются на ДНК -

Задача 6.
Известно, что все виды РНК синтезируются на ДНК

- матрице. Фрагмент молекулы ДНК, на которой синтезировался участок центральной петли т-РНК, имеет следующую последовательность нуклеотидов:
АТА­ГЦТ­ГАА- ЦГГ-АЦТ.
Установите нуклеотидную последовательность участка т-РНК, который синтезируется на данном фрагменте, и аминокислоту, которую будет переносить эта т-РНК в процессе биосинтеза белка, если третий триплет соответствует антикодону т-РНК.
Ответ поясните.
Слайд 29

Ответ: 1) нуклеотидная последовательность участка тРНК: УАУ-ЦГА-ЦУУ-ГЦЦ-УГА; 2) нуклеотидная последовательность антикодона

Ответ:
1) нуклеотидная последовательность участка тРНК:
УАУ-ЦГА-ЦУУ-ГЦЦ-УГА;
2) нуклеотидная последовательность

антикодона ЦУУ (третий триплет) соответствует кодону на и-РНК: ГАА;
3) по таблице генетического кода этому кодону соответствует аминокислота глу, которую будет переносить данная т-РНК

Условие: Известно, что все виды РНК синтезируются на ДНК - матрице. Фрагмент молекулы ДНК, на которой синтезировался участок центральной петли т-РНК, имеет следующую последовательность нуклеотидов: АТА­ГЦТ­ГАА- ЦГГ-АЦТ

Слайд 30

Ответ: 1) нуклеотидная последовательность участка тРНК: УАУ-ЦГА-ЦУУ-ГЦЦ-УГА; 2) нуклеотидная последовательность антикодона

Ответ:
1) нуклеотидная последовательность участка тРНК:
УАУ-ЦГА-ЦУУ-ГЦЦ-УГА;
2) нуклеотидная последовательность

антикодона ЦУУ (третий триплет) соответствует кодону на и-РНК: ГАА;
3) по таблице генетического кода этому кодону соответствует аминокислота глу, которую будет переносить данная т-РНК

Условие: Известно, что все виды РНК синтезируются на ДНК - матрице. Фрагмент молекулы ДНК, на которой синтезировался участок центральной петли т-РНК, имеет следующую последовательность нуклеотидов: АТА­ГЦТ­ГАА- ЦГГ-АЦТ

Слайд 31

Оцените себя: 0 ошибок – 3 балла 1 ошибка – 2

Оцените себя:
0 ошибок – 3 балла
1 ошибка – 2 балла
2 ошибки

– 1 балл
Слайд 32

Задача 7. С какой последовательности аминокислот начинается белок, если он закодирован

Задача 7.
С какой последовательности аминокислот начинается белок, если

он закодирован такой последовательностью нуклеотидов: ГАЦ-ЦГА-ТГТ-АТГ-АГА.
Каким станет начало цепочки, если под влиянием облучения четвертый нуклеотид окажется выбитым из молекулы ДНК?
Как это отразится на свойствах синтезируемого белка?
Слайд 33

1) Исходная ДНК: ГАЦ-ЦГА-ТГТ-АТГ-АГА и-РНК: ЦУГ-ГЦУ-АЦА-УАЦ-УЦУ последовательность аминокислот: лей-ала-тре-тир-сер Основные этапы решения задачи. План рассуждений. Оформление.

1) Исходная ДНК:
ГАЦ-ЦГА-ТГТ-АТГ-АГА
и-РНК:
ЦУГ-ГЦУ-АЦА-УАЦ-УЦУ
последовательность аминокислот:

лей-ала-тре-тир-сер

Основные этапы решения задачи. План рассуждений. Оформление.

Слайд 34

2) Оставшаяся последовательность будет на один нуклеотид короче, поэтому последний триплет

2) Оставшаяся последовательность будет на один нуклеотид короче, поэтому последний триплет

будет неполным. Значит, и последовательность аминокислот будет короче на одну аминокислоту.
Измененная (мутантная) ДНК:
ГАЦ-ГАТ-ГТА-ТГА-ГА
и- РНК: ЦУГ-ЦУА-ЦАУ-АЦУ-ЦУ
последовательность аминокислот:
лей-лей-гис-тре-…

Основные этапы решения задачи. План рассуждений. Оформление.

Слайд 35

3)Первичная структура белка изменилась (изменилось число аминокислот и их последовательность), что

3)Первичная структура белка изменилась (изменилось число аминокислот и их последовательность),

что отразится на пространственной структуре молекулы, а значит, и на ее свойствах и функциях.

Основные этапы решения задачи. План рассуждений. Оформление.

Слайд 36

Задача 8. В результате мутации во фрагменте молекулы белка аминокислота треонин

Задача 8.
В результате мутации во фрагменте молекулы белка аминокислота треонин

(тре) заменилась на глутамин (глн).
Определите аминокислотный состав фрагмента молекулы нормального и мутированного белка и фрагмент мутированной и-РНК, если в норме и-РНК имеет последовательность:
ГУЦ-АЦА­ГЦГ-АУЦ-ААУ.
Ответ поясните. Для решения задания используйте таблицу генетического кода.
Слайд 37

1) и-РНК: ГУЦ−АЦА-ГЦГ- АУЦ-ААУ; нормальный белок: ……………………………………..; 2) После мутации фрагмент

1) и-РНК: ГУЦ−АЦА-ГЦГ- АУЦ-ААУ;
нормальный белок: ……………………………………..;
2) После мутации фрагмент молекулы

белка будет иметь состав: ………………………………..;
3) Глутамин кодируется двумя кодонами …… и ……., следовательно, мутированная и-РНК будет …………………..….. или …………………….……..
Скорее всего произошла …………………………………
............................, т.е. ….поменялись с …. — триплет …….. превратился в ……. и тогда мутированная и-РНК будет:………………………

Основные этапы решения задачи. План рассуждений.

Слайд 38

1) и-РНК: ГУЦ−АЦА-ГЦГ- АУЦ-ААУ; нормальный белок: вал-тре-ала-иле-асн; 2) После мутации фрагмент

1) и-РНК: ГУЦ−АЦА-ГЦГ- АУЦ-ААУ;
нормальный белок: вал-тре-ала-иле-асн;
2) После мутации фрагмент молекулы

белка будет иметь состав: вал-глн-ала-иле-асн;
3) Глутамин кодируется двумя кодонами ЦАА и ЦАГ, следовательно, мутированная и-РНК будет ГУЦ−ЦАА−ГЦГ−АУЦ−ААУ или . ГУЦ−ЦАГ−ГЦГ−АУЦ−ААУ
Скорее всего произошла инверсия — поворот нуклеотидов на 180°, т.е. А поменялись с Ц — триплет АЦА превратился в ЦАА и тогда мутированная и-РНК будет: ГУЦ−ЦАА−ГЦГ−АУЦ−ААУ
Слайд 39

1) и-РНК: ГУЦ−АЦА-ГЦГ- АУЦ-ААУ; нормальный белок: вал-тре-ала-иле-асн; 2) После мутации фрагмент

1) и-РНК: ГУЦ−АЦА-ГЦГ- АУЦ-ААУ;
нормальный белок: вал-тре-ала-иле-асн;
2) После мутации фрагмент молекулы

белка будет иметь состав: вал-глн-ала-иле-асн;
3) Глутамин кодируется двумя кодонами ЦАА и ЦАГ, следовательно, мутированная и-РНК будет ГУЦ−ЦАА−ГЦГ−АУЦ−ААУ или . ГУЦ−ЦАГ−ГЦГ−АУЦ−ААУ
Скорее всего произошла инверсия — поворот нуклеотидов на 180°, т.е. А поменялись с Ц — триплет АЦА превратился в ЦАА и тогда мутированная и-РНК будет: ГУЦ−ЦАА−ГЦГ−АУЦ−ААУ
Слайд 40

Оцените себя: 0 ошибок – 3 балла 1 ошибка – 2

Оцените себя:
0 ошибок – 3 балла
1 ошибка – 2 балла
2 ошибки

– 1 балл
Слайд 41

Таблица генетического кода (и-РНК)

Таблица генетического кода (и-РНК)