Слайд 1Решение задач с использованием таблицы генетического кода
Фунтова Ирина Геннадьевна,
учитель
биологии
Слайд 2Повторение:
Какие процессы описаны в данной схеме? Как они взаимосвязаны?
Слайд 3В 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 4Таблица генетического кода (и-РНК)
Слайд 5Основные 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 6нуклеотиды 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 7аминокислоты 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 8аминокислоты 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 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 по кодонам и-РНК, используя таблицу генетического кода.
Основные этапы
решения задачи. План рассуждений.
Слайд 11фрагмент 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 12фрагмент 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 14Таблица генетического кода (и-РНК)
Слайд 15последовательность 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 таблицей генетического кода, возможные триплеты ДНК, которые кодируют
этот фрагмент белка
Слайд 17Триплеты 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 18Триплеты 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, ЦГЦ, АУА, ЦГУ.
Определите
структуру двухцепочечного участка молекулы ДНК, несущего информацию о синтезируемом полипептиде, и последовательность аминокислот в нем.
Слайд 21 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 23 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 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 - 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 261) 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 271) 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 - 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 29Ответ:
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 30Ответ:
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 31Оцените 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 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 331) 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 342) 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 отразится на пространственной структуре молекулы, а значит, и
на ее свойствах и функциях.
Основные этапы решения задачи. План рассуждений. Оформление.
Слайд 36Задача 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 371) 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 381) 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 391) 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 40Оцените себя:
0 ошибок – 3 балла
1 ошибка – 2 балла
2
ошибки – 1 балл
Слайд 41Таблица генетического кода (и-РНК)
Слайд 42Список использованных источников
https://ru.wikipedia.org/wiki – Таблица генетического кода;
http://bio.reshuege.ru – Задачи по
цитологии С5;
http://ege-study.ru/materialy-ege/podborka-zadanij-po-citologii - Д. А. Соловков, ЕГЭ по биологии, задача
С5. Подборка заданий по цитологии;
http://keramikos.ru/table.php?ap=table1000304 – Задание С5. Решение задач по цитологии на применение знаний в новой;
http://www.myshared.ru/slide/357298 - Решение задач части С5.