Біологія. Практичний довідник. 9 клас

Приклади розв’язання задач з молекулярної біології

Інформація для використання в задачах з молекулярної біології

Молекулярна маса амінокислоти — 100 Да.

Молекулярна маса нуклеотида — 345 Да.

Довжина нуклеотида — 0,34 нм.

Згідно правила Чаргаффа: А = Т; Г = Ц; (А + Т) + (Г + Ц) = 100 %;

Одну амінокислоту кодує триплет нуклеотидів. Оскільки ДНК — дволанцюгова, то нуклеотидів — 6. В інформаційній РНК амінокислоту кодує кодон, який складається з 3 нуклеотидів.

Задача 1. Визначте молекулярну масу й довжину гена, який містить інформацію про білок з молекулярною масою 560 000 Дальтон (Да).

Задача 2. Молекула білка включає 100 амінокислот. Що важче та у скільки разів: білок чи ген, який його кодує?

Задача 3. Молекулярна маса одного з ланцюгів ДНК — 119 025 Да. Визначте кількість мономерів білка, закодованого у цьому ланцюзі ДНК. Скільки часу потрібно для трансляції?

Задача 4. Фрагмент молекули містить 440 аденілових нуклеотидів, що становить 22 % загальної кількості нуклеотидів. Укажіть відсоток і кількість решти нуклеотидів; молекулярну масу та довжину фрагмента ДНК.

Задача 5. Молекула про-і-РНК складається із 900 нуклеотидів, причому на їх інтронні ділянки припадає 300 нуклеотидів. Яку кількість амінокислотних залишків містить поліпептид, кодований відповідною і-РНК?

Задача 6. У молекулі про-і-РНК на інтронні ділянки припадає 800 нуклеотидів. Визначити повну масу та довжину структурного гена, якщо в ньому закодовано поліпептид з масою 20 000 Да.

Задача 7. Скільки нуклеотидів містить ген собаки, в якому запрограмовано білок, що складається із 150 амінокислотних залишків? Скільки кодонів матиме і-РНК? Скільки часу потрібно для синтезу даного білка на рибосомі?

Задача 8. Оперон (сукупність структурних генів і гена оператора) містить 10 800 нуклеотидів. У ньому закодовано три поліпептидних ланцюги, кожен з яких складається з 560 амінокислотних залишків. Визначте молекулярну масу гена-оператора. Визначте довжину гена-оператора.

Задача 9. Структурний ген ферменту РНК-полімерази містить 9 450 пар нуклеотидів. Відомо, що РНК-полімераза складається із 329 амінокислотних залишків. Скільки кодуючих і некодуючих нуклеотидних пар міститься в гені РНК-полімерази? Яка молекулярна маса зрілої і-РНК?

Задача 10. Оперон (сукупність структурних генів і гена-оператора) містить 9 300 нуклеотидів. У ньому закодовано 3 поліпептидні ланцюги, кожен з яких складається з 250 амінокислотних залишків. Маса інтронних фрагментів така сама, як екзонних. Визначте лінійні розміри гена-оператора.

Задача 11. Хімічний аналіз показав, що і-РНК має 30 % аденіну, 18 % гуаніну, 20 % урацилу. Який нуклеотидний склад відповідної ділянки дволанцюгової ДНК?

Задача 12. Білковий ланцюг складається з таких амінокислот: валін-лейцин-гістидин-серин-ізолейцин. Яка послідовність нуклеотидів гена, що кодує даний білок?

Задача 13. Фрагмент некодуючого ланцюга ДНК має такий склад нуклеотидів:

ЦАА-ЦЦЦ-ТГТ-ААГ-ГГЦ-ГЦА-...

Укажіть порядок амінокислот у ланцюгу білка, що кодує даний фрагмент ДНК.

Склад амінокислот білка: глутамін-пролін-цистеїн-лізин-гліцин-аланін.

Задача 14. Які зміни виникнуть у первинній структурі білка, якщо на інтронній ділянці виникне заміна кількох нуклеотидів?

Відповідь. Інтронні ділянки вирізаються під час сплайсингу. (При транскрипції вся послідовність ДНК переводиться в послідовність РНК; потім неінформативні ділянки РНК вирізаються, а інформативні — зшиваються за допомогою спеціальних ферментів. Цей процес називають сплайсингом). Зміни, які виникають в інтронних ділянках, не впливають на структуру білка.