Методическая разработка " Генетическая информация в клетке"

Генетическая информация в клетке. Гены, генетический код и его свойства. Матричный характер реакций биосинтеза. Биосинтез белка и нуклеиновых кислот

Биосинтез белка и нуклеиновых кислот — процессы, осуществляемые с помощью реакций матричного характера. В этих реакциях новая молекула синтезируется на основе уже имеющейся молекулы, служащей матрицей для синтеза. В ходе этих реакций осуществляется передача и реализация наследственной информации о порядке расположения мономеров в полимерных молекулах белков и нуклеиновых кислот. Такие реакции основываются на принципе комплементарности.

Биосинтез ДНК осуществляется путём её репликации (см. табл. 3, задание 2, стр. 2.3), при этом матрицей для синтеза комплементарных цепей служат отделяющиеся друг от друга «рабочая» и «нерабочая» цепи первоначальной двухцепочечной молекулы.

Биосинтез всех видов РНК осуществляется по матрице ДНК.

иРНК синтезируется в процессе транскрипции, матрицей служит участок рабочей цепи ДНК, содержащий 1 или несколько генов. Матрицей для синтеза рибосомальной и транспортной РНК (рРНК и тРНК) служат другие специальные участки ДНК, вокруг этих участков могут формироваться ядрышки.

Биосинтез белков осуществляется в 2 этапа (см. табл., стр. 2.5):

1-й этап — транскрипция: по матричному принципу на основе ДНК строится иРНК в ядре;

2-й этап — трансляция: по матричному принципу на основе иРНК строится полипептид (белок) в рибосомах из аминокислот, принесённых тРНК (причём каждая тРНК несёт одну аминокислоту, входит в контакт одним своим триплетом-антикодоном с кодоном иРНК).

Генетический код — соответствие между триплетами нуклеотидов в нуклеиновых кислотах (дезоксирибонуклеиновой кислоте ДНК, рибонуклеиновой кислоте РНК) и аминокислотами, из которых строится белок.

Триплет — 3 нуклеотида подряд.

Свойства кода:

1. Триплетность — каждая аминокислота кодируется тройкой нуклеотидов. Последовательности триплетов нуклеотидов в нуклеиновых кислотах (ДНК, РНК) соответствует последовательность аминокислот в белке.

2. Вырожденность (избыточность) — одной аминокислоте соответствует, как правило, несколько триплетов (64 триплета с избытком кодируют 20 аминокислот).

3. Однозначность (специфичность) — триплет однозначно кодирует одну аминокислоту. При этом 3 триплета не кодируют аминокислот, а являются сигналами завершения трансляции — знаками препинания, стоп-кодонами (они отделяют в длинной молекуле ДНК предыдущий ген от последующего).

4. Наличие знаков препинания (см. свойство 3).

5. Непрерывность — каждый нуклеотид входит в состав какого-либо кодона. Между соседними кодонами нет нуклеотидных промежутков.

6. Неперекрываемость — кодоны одного гена не перекрываются, гены в хромосоме располагаются линейно. (Примечание: Сверхкомпактная запись с перекрыванием генов встречается у вирусов.)

7. Универсальность — код одинаков для всех живых существ на Земле (таблицей генетического кода можно пользоваться, решая задачи про человека, растения и пр.).

Ген — участок молекулы ДНК, кодирующий первичную структуру одного белка.

Кодон — триплет иРНК, находящийся в момент сборки белка в рибосоме.

Антикодон — триплет тРНК, комплементарный триплету иРНК.

Правило Э. Чаргаффа — в ДНК количество нуклеотидов с азотистым основанием Аденин равно количеству нуклеотидов с азотистым основанием Тимин, а количество нуклеотидов с азотистым основанием Цитозин равно количеству нуклеотидов с азотистым основанием Гуанин (поскольку в двухцепочечной молекуле ДНК Гуанин комплементарен Цитозину, а Аденин — Тимину).

Задание с выбором ответа (часть А)

Подсказка

далее

Вес: 0

Задание

1. Правильно отражает путь реализации генетической информации последовательность

ген → белок → иРНК → свойство → признак

иРНК → ген → белок → ДНК

ген → иРНК → белок → свойство → признак

признак → ДНК → иРНК → белок

Начало формы

Результат: 100%
Последняя попытка: 100% Сбт 01 Ноя 2014 12:12:04
Попыток: 4
Подробнее »

Ответить

Конец формы

Подсказка

далее

Вес: 0

Задание

2. Реакции биосинтеза белка, лежащие в основе трансляции, называют

восстановительными

окислительными

матричными

гидролитическими

Начало формы

Результат: 100%
Последняя попытка: 100% Сбт 01 Ноя 2014 12:12:36
Попыток: 3
Подробнее »

Ответить

Конец формы

Подсказка

далее

Вес: 0

Задание

3. Белок состоит из 80 аминокислот. В гене, кодирующем этот белок, 40% нуклеотидов с тимином, 30% — с аденином, 20% — с гуанином, 10% — с цитозином. Суммарное число водородных связей в участке ДНК, содержащем этот ген, равно

80

240

552

160

Начало формы

Результат: 100%
Последняя попытка: 100% Сбт 01 Ноя 2014 12:14:55
Попыток: 4
Подробнее »

Ответить

Конец формы

Задание с кратким ответом (часть В)

Подсказка

далее

Вес: 0

Задание

4. Общие черты трансляции в процессе биосинтеза белков и репликации ДНК

1) процесс осуществляется в ядре

2) синтезируются гетерополимеры

3) в основе лежат матричные реакции

4) мономерами для синтеза являются аминокислоты

5) процесс происходит с затратами энергии АТФ

6) цель процесса — наследственная передача генетической информации

Ответ:

Начало формы

Ответить

Конец формы

Подсказка

далее

Вес: 0

Задание

5. Установите соответствие между этапами биосинтеза белка и их особенностями.

Ответ:

Начало формы

Ответить

Конец формы

Подсказка

далее

Вес: 0

Задание

6. Укажите последовательность этапов переноса наследственной информации в клетке.

1) синтез молекулы иРНК на матрице ДНК

2) перемещение молекулы иРНК к рибосоме

3) осуществление комплементарного взаимодействия между иРНК и тРНК

4) раскручивание двойной спирали ДНК, разрыв водородных связей между её цепями

5) выстраивание нуклеотидов иРНК на рабочей цепи ДНК по принципу комплементарности

Ответ:

Начало формы

Ответить

Конец формы

Задание с развёрнутым ответом (часть С)

Подсказка

далее

Вес: 0

Задание с открытым ответом

7. В биосинтезе полипептида участвуют молекулы тРНК с антикодонами УУЦ, ЦГА, ГУЦ, УАА в данной последовательности. Определите соответствующую последовательность нуклеотидов иРНК, ДНК и последовательность аминокислот во фрагменте молекулы белка. Используйте таблицу генетического кода.

Начало формы

Добавить файлОтметка:  %

Конец формы

Подсказка

далее

Вес: 0

Задание с открытым ответом

8. Известно, что все виды РНК синтезируются на ДНК-матрице. Фрагмент молекулы ДНК, на котором синтезируется участок центральной петли тРНК, имеет последовательность нуклеотидов ГЦГАААГЦТГГЦТТА . Установите нуклеотидную последовательность участка тРНК, который синтезируется на данном фрагменте, и аминокислоту, которую будет переносить эта тРНК при биосинтезе белка, если третий триплет соответствует антикодону тРНК. Ответ поясните. Используйте таблицу генетического кода.

Начало формы

Добавить файлОтметка:  %

Конец формы

Подсказка

далее

Вес: 0

Задание с открытым ответом

9. Последовательность аминокислот в молекуле белка: Мет-Т ри-Цис. Установите, тРНК с какими антикодонами будут участвовать в синтезе этого белка и нуклеотидную последовательность иРНК и гена, кодирующего данный белок. Используйте таблицу генетического кода.

Начало формы

Добавить файлОтметка:  %

Конец формы

Подсказка

далее

Вес: 0

Задание с открытым ответом

10. В процессе трансляции участвовало 40 молекул тРНК. Определите число аминокислот, входящих в состав синтезируемого белка, а также число триплетов и нуклеотидов в гене, который кодирует этот белок.