Розв'язування задач із загальної біології

 

(МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЗМІСТ

Вступ……………………………………………………………………….3

І. Алгоритм розв’язування задач із біології…………………………......4

ІІ. Молекулярні основи спадковості……………………………….…….5

2.1. Кодові системи ДНК і РНК, їх реалізація при трансляції…………7

2.2.Інтрон – екзонна організація геному…………………………….....22

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВСТУП

Сучасне суспільство змінює свій погляд на зміст біологічної освіти, висуваючи нове завдання – сформувати в учнів природничо-наукову компетентність. Компетентнісний підхід спрямований на діяльнісний характер освіти та орієнтацію освітнього процесу на практичний результат, здатність застосовувати знання як в стандартній так і в новій ситуації. 

Однією з основних цілей навчання біології є формування в здобувачів освіти уявлень про практичне значення біологічних знань як наукової основи багатьох сучасних галузей виробництва, сільського господарства, медицини. Достатньо  глибоке, осмислене засвоєння здобувачами освіти програмового матеріалу передбачає не тільки запам’ятовування фактичних даних та теорій, але й уміння їх застосовувати.

Вміння розв’язувати задачі – один із об’єктивних критеріїв оцінки глибини засвоєння матеріалу. Розв’язання задач і виконання вправ – цікава й важлива форма освітньої роботи.

Практичне застосування здобутих знань під час розв’язування задач сприяє глибокому засвоєнню знань, розвитку логічного мислення, творчому, аналітичному підходу до вирішення поставленого питання або проблеми в цілому, що активізує пізнавальну діяльність здобувачів освіти.

У процесі такої роботи здобувачі освіти краще опановують термінологію, набувають уміння передбачати й аналізувати біологчні процеси.

Розв’язання задач викликає труднощі, що пояснюється складністю матеріалу, необхідністю застосування логічних міркувань.

Головними цілями посібника є:

1. Показати оптимальні шляхи та методи розв’язування задач.
2. Забезпечити вчителя та здобувачів освіти необхідним мінімумом задач.

Запропоновані задачі мають різний ступінь складності й можуть бути використані:

1. На заключному етапі уроку.
2. Для самостійної роботи здобувачів освіти.
3. Для контролю знань здобувачів освіти за даною темою.
4. При проведенні біологічних олімпіад.
5. При підготовці до ДПА та ЗНО

 

 

 

.

І . АЛГОРИТМ РОЗВ’ЯЗУВАНЬ ЗАДАЧ ІЗ БІОЛОГІЇ

 

1.     Аналіз задачі. Уважно прочитайте зміст задачі та визначте: 

-                     до якого розділу чи темі належить задача,

-                     чи достатньо даних для знаходження невідомої величини,

-                     -  знайдіть, що дано і що необхідно знайти.

2.     Скорочений   запис   умови.  

-  За допомогою умовних позначень коротко запишіть в лівій частині сторінки, що дано і що треба знайти.

3.     Оформлення  запису  задачі.  

-  Справа від короткого запису запишіть дії у задачі. Записуйте їх так:

 1) ; 2) ; 3) .

4.     Розв'язування  задачі.  

- Задачу розв’язуйте  поетапно.

- Стисло формулюйте запитання.

- Ретельно перевіряйте результати розрахунків.

- Перевірте, чи всю інформацію з умови задачі використано.

5.     Завершальний етап.

- Перевірте правильність розв’язування.

- Запишіть остаточну відповідь. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 ІІ. МОЛЕКУЛЯРНІ ОСНОВИ СПАДКОВОСТІ

Розв’язування задач з даної теми вимагає грунтовного вивчення матеріалу про будову і функції клітини.

Одним із найважливіших напрямів біології є молекулярна біологія, яка досліджує закономірності спадковості  на рівні молекул ДНК, РНК, білка. Вивчення цих закономірностей дає можливість зрозуміти, яким чином реалізується правило класичної генетики: ген – фермент – ознака. 

Досягнення молекулярної генетики дозволили виявити, що ген – це ділянка молекули ДНК, яка кодує інформацію про синтез одного поліпептидного ланцюга. Ген визначає лише первинну структуру білка. Від специфіки первинної структури залежить вторинна, третинна, четвертинна структури. Білки – ферменти, каталізуючи певні реакції, забезпечують прояв ознаки.

Генетична інформація про ознаки організму міститься в геномі – наборі генів, які є ділянками молекул ДНК, що знаходяться в ядрах клітини. Різні види нуклеїнових кислот (і- РНК, т- РНК, р- РНК ) забезпечують переміщення інформації в клітині, транспорт амінокислот, функції рибосом.

З хімічної точки зору ДНК та РНК являють собою полінуклеотиди, тобто їх мономерами є нуклеотиди. 

ДНК – носій генетичної інформації. Важлива ознака ДНК – самовідтворення, в основі якого лежить комплементарність.  Комплементарність – відповідність основ у протилежних ланцюгах ДНК. 

У 1950 році Е. Чаргафф установив, що в молекулі ДНК кількість аденіну дорівнює

кількості тиміну, а кількість гуаніну – кількості цитозину, тобто  

А = Т і Г = Ц.  Звідси висновок, що А +Г = Т+Ц, або  ( А+Т) + (Г+Ц) = 100%

 Взаємовідношення між нуклеотидами в одному ланцюгу ДНК і між нуклеотидами двох ланцюгів таке, що з’єднання пари основ знаходиться один від другого на відстані 0,34 нм ( ДНК чи РНК). На один виток спіралі припадає 10 пар основ. 

Маса одного нуклеотида дорівнює 345 а.о.м. 

Маса амінокислоти  дорівнює 100 а.о.м. Одна амінокислота кодується  трьома нуклеотидами (триплетом)

Оскільки ДНК — дволанцюгова, то нуклеотидів — 6.

В інформаційній РНК амінокислоту кодує кодон, який складається  з 3 нуклеотидів.

Екзони – кодуючі ділянки ДНК (триплети)

Інтрони – некодуючі ділянки ДНК

Тривалість синтезу однієї білкової молекули залежить від кількості амінокислот. На приєднання однієї амінокислоти (один крок рибосоми) йде 0,2 сек.

При розв’язуванні задач з молекулярної біології насамперед потрібно визначати якісний та кількісний склад ДНК, РНК, білкових молекул, їх розміри та масу.

Під час розв’язання  задач із молекулярної біології необхідно пам’ятати, що:

1)         довжина одного нуклеотида, або відстань між двома сусідніми вздовж осі

ДНК, становить 0,34 нм; 

2)        середня молекулярна маса одного нуклеотида 345 а.о.м; 

3)        середня молекулярна маса однієї амінокислоти дорівнює 100 а.о.м;

4)         молекула білка в середньому складається з 200 амінокислот;

5)         кожну амінокислоту в білковій молекулі кодує триплет нуклеотидів і-РНК

(під час трансляції);

6)         для визначення довжини гена (l) враховують кількість нуклеотидів, яка

міститься в одному ланцюзі ДНК;

7)         для визначення молекулярної маси гена (Mr) враховують кількість

нуклеотидів, що міститься у двох ланцюгах ДНК;

8)         трансляція здійснюється згідно з генетичним кодом;          для всіх ДНК виконується правило Чаргаффа: А=Т; Г=Ц;

9)         А+Г = Т+Ц (вміст пуринових азотистих основ – аденіну і гуаніну – дорівнює вмісту піримідинових  азотистих основ – тиміну і цитозину);

10)      сума  всіх нуклеотидів в молекулі ДНК або РНК (А+Т+Г+Ц) чи (А+У+Г+Ц)  становить 100%.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 2. 1. Кодові системи ДНК і РНК, їх реалізація при трансляції

 Задача 1.На фрагменті одного ланцюга ДНК нуклеотиди розташовані в послідовності, показаній нижче.

           … АГТАЦГГЦАТГТАГЦ …

1. Намалюйте схему структури дволанцюгової молекули ДНК.
2. Якою є довжина в нанометрах цього фрагмента?
3. Якою є маса дволанцюгового фрагмента?

  Розв’язання

1.               Керуючись властивістю ДНК, здатністю до самовідтворення (реплікації), в основі якого лежить  комплементарність, запишемо схему дволанцюгової  ДНК:

 ДНК:    А Г Т -  А Ц Г -  Г Ц А -  Т Г Ц -  А Г Ц-   

  

    Т  Ц А - Т Г Ц -  Ц Г Т -  А Ц Г - Т Ц  Г-

2.               Довжина одного нуклеотида, або  відстань між двома сусідніми вздовж осі ДНК, становить 0,34 нм. Довжина  дволанцюгового  фрагмента дорівнює довжині одного ланцюга. l = 15 х 0,34 = 5,1 (нм) (15 - кількість нуклеотидів в одному ланцюгу).
3.               Середня молекулярна маса одного нуклеотида 345 умовних одиниць, молекулярна маса фрагмента ДНК:

Мr = 345 х 15 = 5175 (а.о.м)  (30 – кількість нуклеотидів у двох ланцюгах).

Відповідь. Другий ланцюг фрагмента ДНК має таку структуру:  ТЦА – ТГЦ – ЦГТ – АЦГ – ТЦГ ; довжина фрагмента ДНК – 5,1 нм; молекулярна маса фрагмента ДНК – 5175 а.о.м.

     Задача 2. Фрагмент першого ланцюга ДНК має таку нуклеотидну послідовність: ТАЦАГАТГГАГТЦГЦ. Визначте послідовність мономерів білка, закодованого фрагментом другого ланцюга ДНК.

Розв’язання

  ДНК:     - ТАЦ - АГА – ТГГ-   АГТ - ЦГЦ-

                   АТГ - ТЦТ -  АЦЦ - ТЦА- ГЦГ  

   іРНК:    - УАЦ - АГА - УГГ - АГУ - ЦГЦ-  

Білок:   -    тир  -  арг  -  трип - сер-  арг-

 

Відповідь. Послідовність мономерів білка: тирозин – аргінін – триптофан – серин

– аргінін.

Задача 3. Фрагмент ланцюга  білка нормального гемоглобіну складається із 7 амінокислот, розміщених у такій послідовності: вал – лей – лей – тре – про – глн – ліз.

1. Яка будова фрагмента іРНК, що є матрицею для синтезу цього фрагмента молекули гемоглобіну?
2. Яка будова фрагмента ДНК, що кодує дану іРНК?

Розв’язання-відповідь

Білок:        вал  -		лей  -	лей  -	тре  -	про  -	гли  -	ліз
і-РНК:	ГУУ -	УУА -	УУА -	АЦУ -	ЦЦУ -	ЦАА -	ААА
	| | |	| | |	| | |	| | |	| | |	| | |	| | |
ДНК:	ЦАА -	ААТ -	ААТ -	ТГА  -	ГГА  -	ГТТ  -	ТТТ
	| | |	| | |	| | |	| | |	| | |	| | |	| | |
	ГТТ	ТТА	ТТА	АЦТ	ЦЦТ	ЦАА	ААА

Задача 4. Біохімічний аналіз показав, що і-РНК має 30% аденіну, 18% гуаніну та 20% урацилу. Визначте частку (у %) кожного нуклеотида у відповідному фрагменті дволанцюгової  ДНК?

Розв’язання

Дано:

А(і-РНК)= 30%; Г (і-РНК) = 18%; У(і-РНК)= 20%.   А(ДНК)- ? Т(ДНК)- ? Г(ДНК)  - ? Ц(ДНК)-?

1.Визначаємо відсоток цитозинових нуклеотидів у даній і-РНК: Ц (і-РНК)=100% - (А(і-РНК)+У(і-РНК)+Г(і-РНК)) =  = 100% - (30% +20% + 18%) = 32%. 2.Визначаємо відсоток аденінових і тимінових нуклеотидів (окремо) у фрагменті ДНК:  А(ДНК)= Т(ДНК) = (А(і-РНК)+У(і-РНК)) : 2 = (30% + 20%) : 2 = 25%. 3.Визначаємо відсоток гуанінового і цитозиновог нуклеотидів (окремо) у фрагменті ДНК:   Г(ДНК)=  Ц(ДНК)= (Г(ДНК)+Ц(ДНК)) : 2 = (18% + 32%) : 2 = 25%. Відповідь. Частка кожного нуклеотида у відповідному фрагменті дволанцюгової ДНК становить 25%.

 

 Задача 5. Білок складається зі 124 амінокислот. Порівняйте відносні молекулярні маси білка та гена, який його кодує.

 Розв’язання

1. Визначаємо відносну молекулярну масу білка:

Склад білка – 124

124 х 100 = 12400. амінокислоти; 

2. Визначаємо кількість нуклеотидів у складі гена, Мr(амінокислоти) = 100; що кодує даний білок: 124 х 3 х 2 = 744 (нуклеотиди).

Мr(нуклеотида) = 345.  

3. Визначаємо відносну молекулярну масу гена:

744 х 345 = 256 680.

  4. Визначаємо, у скільки разів ген важчий за білок:

256 680 : 12400 = 20,7 (рази).

 Відповідь. Відносна молекулярна маса гена у 20,7 рази більша, ніж кодованого білка.

 

Задача 6. Гормон росту людини (соматотропін) – білок, що містить 191 амінокислоту. Скільки кодуючи нуклеотидів і триплетів входить до складу гена соматотропіну?

 

Розв’язання

Одну амінокислоту кодує триплет нуклеотидів , отже, до складу гена соматотропну входить 191 триплет.

191 х 3 = 573 (нуклеотиди) – один ланцюг; 573 х 2 = 1146 (нуклеотидів) – обидва ланцюги.

Відповідь. До складу гена соматотропіну входить 191 триплет, що містить 1146 нуклеотидів (обидва ланцюги гена).

 Задача 7. У хворого на синдром Фанконі (порушення утворення кісткової тканини) із сечею виділяються амінокислоти, яким відповідають наступні триплети і-РНК: АУА, ГУЦ, АУГ, УЦА, УУГ, УАУ, ГУУ, АУУ. Визначте, які амінокислоти виділяються із сечею у хворих на синдром Фанконі (див. таблиця «Генетичний код»).

Розв’язання

Дано:

і-РНК: АУА, ГУЦ, АУГ, УЦА, УУГ, УАУ, ГУУ, АУУ.

 Амінокислоти:  ілей,  вал,  мет,  сер,  лей,  тир,  вал,  ілей.

Відповідь. У хворих на синдром Фанконі виділяються із сечею такі амінокислоти:

ізолейцин, валін, метіонін, серин, лейцин, тирозин.

 

Задача 8. Визначте молекулярну масу й довжину гена, який містить інформацію про білок з молекулярною масою 560 000 Дальтон (Да).

Розв’язання Дано :

Мr_білка = 560000 Да               1. Визначаємо кількість амінокислот в складі  Мrамінокислоти = 100 Да               білка

Мrнуклеотида = 345 Да                  560000 Да : 100 Да = 5600 амінокислот

Lнуклеотида = 0,34 нм.                        2.Визначаємо кількість нуклеотидів у складі 

Мrгена - ?                                     ланцюгів гена

Lгена - ?                                                         5600 Х 3Х 2 =33600 нуклеотидів                 

3. Визначаємо масу гена

                                          Мr_{гена =} 33600 _х 345 = 11 592 000 Да

4. Визначаємо довжину гена L_{гена =} 33600 :2 _х 0,34 = 5712нм.

Відповідь: Мrгена = 11 592 000 Да, Lгена = 5712нм.

 

Задача 9. Молекула білка включає 100 амінокислот. Що важче та у скільки разів: білок чи ген, який його кодує?

Розв’язання

Дано :       

Білок = 100 амінокислот              1. Визначаємо молекулярну масу білка 

         Мrбілка = 100 х 100=10000 Да

 Що важче ген чи білок?

                                                       2. Визначаємо кількість нуклеотидів у складі

                                                         гена

                                                          100 х 3 х 2 = 600 нуклеотидів

 

                                                      3. Визначаємо масу гена

                                                       Мrгена = 345 х 600 Да = 20700 Да

                                             4.У скільки разів ген важчий за білок?

                                                        20700 Да : 10000 Да =20,7 рази

Відповідь. Ген важчий за білок у 20,7 рази.

 

Задача 10. Молекулярна маса одного з ланцюгів ДНК — 119 025 Да. Визначте кількість мономерів білка, закодованого у цьому ланцюзі ДНК. Скільки часу потрібно для трансляції?

Розв’язання

Дано :                                      

Мrодного ланцюга ДНК = 119025Да    1. Визначаємо кількість нуклеотидів в   t_{амінокислоти} = 0,2 c                                        одному ланцюгу ДНК

Мrнуклеотида = 345 Да                                  119025Да : 345Да =345 нуклеотидів

Кількість амінокислот у білку?                2. Визначаємо кількість амінокислот у 

T для трансляції?                                        молекулі білка 345:3 = 115 амінокислот

                                                               3.Визначаємо час трансляції білка

                                                               Lбілка =115х0,2с=23с

Відповідь: 115 амінокислот у білку;Т для трансляції 23 с.

 

 Задача 11. Фрагмент молекули містить 440 аденілових нуклеотидів, що становить 22 % загальної кількості нуклеотидів. Укажіть відсоток і кількість решти нуклеотидів; молекулярну масу та довжину фрагмента ДНК.

Розв’язання

Дано :                                      

А = 440+22%                                   1. Т = А + 440 нуклеотидів = 22%                

Мrнуклеотида = 345 Да                     2. Визначаємо відсоток Г і Ц нуклеотидів (окремо                    

Lнуклеотида = 0,34 нм.                         у фрагменті ДНК (А + Т) + (Г + Ц) =100%

Т -?, Г - ?, Ц - ?                                   Г=Ц= 100% − (А+Т)=100% − 44% =28%

                                                            2                                                     2

Мrфраг. ДНК - ?                            3. Визначаємо кількість  Г і Ц нуклеотидів (окремо)                   

Lфрагм. ДНК - ?                                                      у фрагменті ДНК

                                                           22% - 440 нуклеотидів 28% - х нуклеотидів х = 100-440 = 560 нуклеотидів       Г=Ц=28%= 560 нуклеотидів

4.Визначаємо молекулярну масу  фрагмента ДНК

М _{фрагмента} = (560+440) _х 2_х 345=690 000Да  

5.Визначаємо довжину фрагмента ДНК

Lфрагм. ДНК = (560+440) х 0,34 нм. = 340нм

 

Відповідь: Т=А=440=22%;  Г=Ц=560=28%  М фрагмента ДНК = 690 000Да Lфрагм. ДНК = 340 нм.

 

Задача 12. 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?

Розв’язання

Дано :                                      

Білок = 150 амінокислот      1. Визначаємо кількість нуклеотидів у складі гена                 t_{амінокислоти} = 0,2 c                             150 _х 3_х 2 = 900 нуклеотидів                                                  

Кількість нуклеотидів у                2. 150 амінокислот кодує 150 кодонів і-РНК складі гена ?                       3. Визначаємо час для синтезу білка Кількість кодонів і –РНК -?               t_білка = 150 _х 0,2 с = 30 с. t_білка -?            

 

 Відповідь: 900 нуклеотидів; 150 кодонів і- РНК;tбілка =30 с.

 

Задача 13. Хімічний аналіз показав, що і-РНК має 30 % аденіну, 18 % гуаніну,

20 % урацилу. Який нуклеотидний склад відповідної ділянки дволанцюгової ДНК?

Розв’язання 

 

1. Визначаємо кількість цитозинових нуклеотидів у

Гі-РНК= 18%складі і - РНК

Уі-РНК = 20% Ц і-РНК = 100 % - ( А і-РНК + Г і-РНК + Уі- РНК)=32%

АДНК  - ?

2. Визначаємо  відсоток А і Т  нуклеотидів (окремо) у  

ТДНК  - ?фрагменті ДНК

ГДНК  - ?АДНК = ТДНК = (А і-РНК +Уі-РНК) :2 + (30% +20%):2 =25%

ЦДНК  - ?

3. Визначаємо Г і Ц нуклеотидів (окремо) у фрагмкенті ДНК

 Г_{ДНК =} Ц_{ДНК= (}Гі-РНК +Уі-РНК):2 + (18% +32%):2 =25%

Відповідь: АДНК =ТДНК=25% ГДНК =  ЦДНК = 25%

 

Задача 14. Білковий ланцюг складається з таких амінокислот: валін-лейцингістидин-серин-ізолейцин. Яка послідовність нуклеотидів гена, що кодує даний білок?

Ров’язання

Білок               вал –  лей –     гіс –    сер –  ілей

і-РНК             ГУУ – ЦУУ-   ЦАУ-  УЦУ- АУУ

ДНК               ЦАА – ГАА – ГТА – АТА – ТАА

                       ГТТ -   ЦТТ -  ЦАТ – ТЦТ -  АТТ

 

Задача 15. 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.

 

Розв’язання    

   ДНК 

                ЦАА-ЦЦЦ-ТГТ- ААГ- ГГЦ- ГЦА-...

                ГТТ - ГГГ - АЦА-ТТЦ- ЦЦГ- ЦГТ

  і-РНК   ЦАА- ЦЦЦ- УГУ- ААГ- ГГЦ- ГЦА

 Білок     глн -    про – цис – ліз   - глі -   ала 

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

 Задача 16

Некодуючий ланцюг ДНК має таку будову: ТГГ - ТЦГ - ААА - ГАА - ТГЦ  Визначити:

а) амінокислотний склад кодованого білка цією ДНК;

б) антикодони;

в) довжину відповідного гена;

г) масу гена.

Розв'язання

 У задачі чітко сказано, що ми маємо некодуючий ланцюг ДНК, тому спершу знаходимо кодуючий (за принципом комплементарності Чаргаффа), з якого інформацію переписуватиме і-РНК:

а)ДНК (к): АЦЦ - АГЦ - ТТТ - ЦТТ - АЦГ

     і-  РНК: УГГ - УЦГ - ААА - ГАА - УГЦ

 Тепер, беремо таблицю генетичного коду і знаходимо послідовність амінокислот у білку:

         білок: три - сер - ліз - глу - цис

Маючи і-РНК, можемо тепер знайти антикодони т-РНК:

б) т-РНК: АЦЦ, АГЦ, УУУ, ЦУУ, АЦГ (коми між антикодонами ставимо по

тій причині, що це окремі молекули, а не як і-РНК - одна)

в) щоб визначити довжину гена, рахуємо кількість нуклеотидів ДНК (але

тільки в 1 ланцюзі, бо вони йдуть антипаралельно разом) і множимо на 0,34 нм (відстань між 2 сусідніми нуклеотидами):

15 х 0,34 нм = 5,1 нм (довжина гена)

     г) для маси гена необхідно знати кількість нуклеотидів (у 2 ланцюгах обов’язково) і помножити на масу 1 нуклеотида:

30 х 345 = 10 345 (маса гена)

Відповідь:амінокислотний склад кодованого білка цією ДНК

три - сер - ліз - глу – цис

антикодонит-РНК: АЦЦ, АГЦ, УУУ, ЦУУ, АЦГ довжина гена =5,1 нм.

 маса гена =10 345 Да

 

Задача № 17

Відносна молекулярна маса білка – 68 400. Визначте довжину і масу гена, що кодує цей білок.

Розв'язання

Щоб знати масу чи довжину гена, перш за все потрібно знати кількість в ньому нуклеотидів. Можна їх знайти, знаючи кількість амінокислот:

68 400 : 100 = 684 амінокислот (ділимо на 100, бо це маса 1 амінокислоти)

Коли ми шукаємо амінокислоти, то беремо для цього таблицю генетичного коду та комбінуємо 3 нуклеотиди і-РНК. 

Тому      68 400 х 3 = 2 052 нуклеотиди (і-РНК)  ДНК, на відміну від і-РНК, має 2 ланцюги, тому: 2 052 х 2 = 4 104 нуклеотиди (ДНК, 2 ланцюги) Тепер, знаходимо масу:

4 104 х 345 = 1 415 880 L довжину (пам'ятаємо, що для довжини ми беремо лише кількість нуклеотидів в 1 ланцюга)

2 052 х 0,34 нм = 697,68 нм (довжина гена) Відповідь: маса гена =1415 880 Да, довжина гена = 697,68 нм.

 

Задача № 18

Фрагмент одного з ланцюгів молекули ДНК має такий нуклеотидний склад: ГГЦААТГЦАТ. Яка кількість водневих зв’язків утворюється між нуклеотидами наведеного фрагмента? Скільки даний фрагмент ДНК має фосфодиефірних зв'язків? 

Розв'язання

Згадаймо, що водневі зв'язки виникають між комплементарними нуклеотидами 2 ланцюгів. Тому дописуємо 2 ланцюг ДНК і враховуємо, що між аденіном і тиміном є 2 зв'язки, а між гуаніном і цитозином - 3:

ГГЦААТГЦАТ

ЦЦГТТАЦГТА

3 3 32 22 3 3 2 2 

Додаємо: 25 водневих зв'язків

Фосфодиефірні зв'язки є між сусідніми нуклеотидами в межах кожного ланцюга.

1 ланцюг має 10 нуклеотидів, отже фосфодиефірних зв'язків в ньому - 9, а оскільки ДНК має 2 ланцюги, тому їх буде - 18.

Відповідь: водневих зв’язків = 25, фосфодиефірних зв'язків =18.

 

Задача № 19

Фрагмент молекули ДНК містить 23% гуанілових нуклеотидів. Визначте (у відсотках) уміст інших нуклеотидів у наведеному фрагменті молекули ДНК.

Розв'язання

За правилом комплементарності, можна сказати, що якщо Г = 23%, то і Ц = 23%

Разом: Г + Ц = 23% + 23% = 46%

Отже, на А і Т припадає: 100% - 46% = 54%

А = Т = 54% : 2 = 27%

Відповідь:Ц= 23%,  А= 27%, Т = 27%

 

Задача 20

Довжина фрагмента ДНК – 510 нм. Визначити число азотистих основ і-РНК. Скільки часу триватиме синтез білка на рибосомі?

Розв'язання

Знаючи довжину гена, можна визначити скільки в ньому є нуклеотидів:

510: 0,34 нм = 1 500 нуклеотидів (лише в 1 ланцюзі)

Отже, і-РНК теж має 1 500 нуклеотидів (в неї є 1 ланцюг)

Згадаймо, що кожен нуклеотид має 3 компоненти (пенотозу, фосфатний залишок та азотисту основу). Отже, в 1 нуклеотиді є 1 азотиста основа.

Тому і-РНК має 1 500 азотистих основ.

1 амінокислоту кодує триплет і-РНК. Визначаємо кількість амінокислот (їх в 3 рази менше, ніж нуклеотидів в і-РНК):

1 500 : 3 = 500 амінокислот

 Час синтезу білка: 500 х 0,2 с = 100 с.

Відповідь:і-РНК має 1 500 азотистих основ, час синтезу білка = 100 с.

 

 Задача 21.  Дано ряд нуклеотидів: А (аденін), Т (тимін), У (урацил), Ц (цитозин), Г (гуанін). Визначте, які входять до складу ДНК , які до складу РНК. 

 

Розв'язання

У нуклеїнових кислотах тільки 4 азотистих основи. До складу ДНК і РНК входять наступні азотисті основи :

ДНК - А (аденін) , Т (тимін) , Г (гуанін) , Ц (цитозин) .

РНК - А (аденін) , У (урацил) , Г (гуанін) , Ц (цитозин) .

Видатний учений Е. Чаргафф визначив, що ці нуклеотиди в нуклеїнових кислотах розташовуються комплементарно, причому загальна кількість пуринів дорівнює загальній кількості піримідинів: (А + Т) + (Г + Ц) = 100% в ДНК ; (А + У) + (Г + Ц) = 100 % в РНК .

 

Відповідь:ДНК - А (аденін), Т (тимін), Г (гуанін), Ц (цитозин)  

РНК - А (аденін), У (урацил), Г (гуанін), Ц (цитозин)

 

 Задача 22. На фрагменті одного ланцюга ДНК нуклеотиди розташовані в послідовності:

А - А - Г - Т - Ц - Т - А - Ц - Г - А - Т - Г. Запишіть схему структури дволанцюгової молекули ДНК; поясніть, якою властивістю ДНК при цьому ви керувалися; яка довжина даного фрагмента ДНК.

 Примітка. Кожен нуклеотид займає 0,34 нм за довжиною ланцюга ДНК.  Розв'язання – відповідь

 Ділянка  одного  фрагмента дволанцюгової молекули  ДНК  виглядає  так:

А  -  А  -  Г  -  Т  -  Ц  -  Т  -  А  -  Ц  -  Г  -  А  -  Т  -  Г

Т  -  Т  -  Ц  -  А  -  Г  -  А  -  Т  -  Г  -  Ц  -  Т  -  А  -  Ц

Дволанцюгова молекула ДНК будується за принципом комплементарності

(доповнення). Визначаємо довжину даного фрагмента ДНК. До фрагменту входить 12 нуклеотидів, довжина кожного - 0,34 нм:

0,34 · 12 = 4,08 нм.

 

  Задача 23. На фрагменті одного ланцюга ДНК нуклеотиди розташовані в такій послідовності: А - А - Г - Т - Ц - Т - А - Ц - Г - Т - А - Г.

Визначте схему структури дволанцюгової молекули ДНК, підрахуйте відсотковий склад нуклеотидів в цьому фрагменті.

 Розв'язання - відповідь

Структуру дволанцюгової молекули  ДНК  визначаємо  за  принципом комплементарності :

 

 А - А - Г - Т - Ц - Т - А - Ц - Г - Т - А - Г

Т - Т - Ц - А - Г - А - Т - Г - Ц - А - Т - Ц

Для визначення відсоткового складу нуклеотидів треба використовувати співвідношення:

(А + Т ) + ( Г + Ц) = 100%

Підрахуємо загальну кількість нуклеотидів:

А = 7 ; Т = 7 ; Г = 5 ; Ц = 5. Всього 24 . 

Визначимо, скільки відсотків припадає на один нуклеотид : 24- 100 

1  -  х х = 100 · 1: 24 = 4, 17 Тепер можна розрахувати і кількість нуклеотидів:  

24 - 100 

 7  - х          х = 100 · 7 : 24 = 29,17 (А і Т); 24 - 100 

 5 -  х       х = 100 · 5 : 24 = 20,83 (Г і Ц ) .

Можна визначити й іншим способом:

7 · 4,17 = 29,17 (А і Т); 5 · 4,17 = 20,83 (Г і Ц).

     

 Задача 24. Довжина фрагмента молекули ДНК дорівнює 20,4 нм. Скільки нуклеотидів в цьому фрагменті?

 

Розв'язання

У всіх організмів, крім деяких вірусів, молекула ДНК дволанцюгова, а розмір одного нуклеотиду становить 0,34 нм.

Визначаємо кількість нуклеотидів в цьому фрагменті:

20,4 : 0,34 = 60 (нуклеотидів). Відповідь: 60 нуклеотидів

   

  Задача 25. Фрагмент і -РНК гена інсуліну має наступний склад: УУУ - ГУУ - ГАУ - ЦАА - ЦАЦ - УУА - УГУ - ГГГ - УЦА - ЦАЦ. Визначте співвідношення (А + Т) : (Г + Ц) у фрагменті названого гена.

 

Розв'язання - відповідь

і -РНК - УУУ - ГУУ - ГАУ - ЦАА - ЦАЦ - УУА - УГУ - ГГГ - УЦА - ЦАЦ ДНК - ААА - ЦАА - ЦТА - ГТТ - ГТГ -  ААТ - АЦА -ЦЦЦ - АГТ – ГТГ ДНК - ТТТ - ГТТ - ГАТ - ЦАА - ЦАЦ - ТТА - ТГТ - ГГГ - ТЦА - ЦАЦ Підрахуємо кількість нуклеотидів в ДНК: А = 18 ; Т = 18 ; Г = 12 ; Ц = 12 .

(А + Т ) : ( Г + Ц) = (18 + 18 ) : ( 12 + 12) = 36:24.

  

 Задача 26. У молекулі ДНК виявлено 880 гуанілових нуклеотидів, які складають 22 % від загального числа нуклеотидів в цій ДНК.

Визначте: а) скільки інших нуклеотидів в цій ДНК? б) яка довжина цього фрагмента?

 

 Розв'язання - відповідь

1) І варіант    розв'язку - Σ (Г) = Σ (Ц) = 880 (це 22%);

На частку інших нуклеотидів припадає: 100 % - (22% + 22%) = 56 %, тобто по 28

%;

Для обчислення кількості цих нуклеотидів складаємо пропорцію: 22% - 880

28% - х, звідси х = 1120 Σ (А ) = Σ (Т); ІІ варіант розв'язку  

880 - 22%  х - 100% х = (880 · 100): 22; х = 4000;

(А + Т) = 4000 - (Г + Ц);

(А + Т) = 4000 - (880 · 2);

(А + Т) = 2240 (нуклеотидів);

А = Т = 2240: 2 = 1120 (нуклеотидів).

2) для визначення довжини ДНК потрібно дізнатися, скільки всього нуклеотидів міститься в 1 ланцюзі:

(880 + 880 + 1120 + 1120) : 2 = 2000 2000 · 0,34 = 680 (нм).

 

   Задача 27. Дана молекула ДНК з відносною молекулярною масою 69 000, з них 8625 припадає на частку аденілових нуклеотидів. Знайдіть кількість всіх нуклеотидів в цій ДНК. Визначте довжину цього фрагмента.

Розв'язання

1) 69000 : 345 = 200 ( нуклеотидів в ДНК) ,

8625 : 345 = 25 ( аденілових нуклеотидів в цій ДНК) ,

Σ (Г + Ц) = 200 - ( 25 +25 ) = 150 , тобто їх по 75;

2) 200 нуклеотидів у двох ланцюгах, значить в одному - 100.

100 · 0,34 = 34 (нм).

  Відповідь: 200 нуклеотидів, довжина = 34 нм.

 

Задача 28. Ділянка гена має таку послідовність нуклеотидів: ТТТ - ТАЦ - АЦА - ТГТ - ЦАГ. Визначте послідовність нуклеотидів і-РНК і послідовність амінокислот у білковій молекулі, яка синтезується під контролем цього гена .

  Розв'язання - відповідь

 ДНК - ТТТ - ТАЦ - АЦА - ТГТ - ЦАГ

і -РНК-ААА - АУГ - УГУ - АЦА – ГУЦ білок-ліз    -мет  - цис-тре-вал

 

   Задача 29. Яку довжину має ген, який кодує інсулін, якщо відомо, що молекула інсуліну має 51 амінокислоту, а відстань між нуклеотидами в ДНК складає 0,34 нм?

Розв'язання

Ген - ділянка ДНК, яка несе інформацію про інсулін. Одну амінокислоту кодує 3 нуклеотиди (триплет) ДНК.

Визначаємо кількість нуклеотидів ДНК, які кодують інсулін:

51· 3 = 153 (нуклеотиди)

Розраховуємо довжину цього гену:

0,34 · 153 = 52,02 (нм).

 Відповідь: довжина гена = 52,02 нм.

  

 

 Задача 30. Дослідження показали, що в і-РНК міститься 34% гуаніну, 18% урацилу, 28% цитозину, 20% аденіну. Визначте відсотковий склад азотистих основ на ділянці ДНК, яка є матрицею для даної і-РНК.

 

Розв'язання - відповідь

Відомо, що 34% гуаніну в і-РНК, тоді в ДНК ланцюзі  (кодуючій) буде 34% цитозину, відповідно, 18% урацилу - 18% аденіну, 28% цитозину - 28% гуаніну, 20% аденіну - 20% тиміну (за принципом комплементарності). А + Т та Г + Ц у кодуючій складає:

А + Т = 18% + 20% = 38%, Г + Ц = 28% + 34% = 62%.

У некодуючому ланцюзі ДНК добуткові показники будуть такі ж самі, тільки відсоток окремих основ буде оборотній:

А + Т =  20% + 18% = 38%, Г + Ц = 34% + 28% = 62%.

В обох ланцюгах у парах комплементарних основ буде однакова кількість, тобто А = Т = 19%, Г = Ц = 31%.

 

Задача 37

Білок вазопресин складається з 9 амінокислотних ланок. Яка його молекулярна маса?

Розв’язання

Дано:                               

n (амінок.) = 9                                  m ( 1 амінок.) = 100

        m (білка) = 100 × 9 = 900  m (білка) - ?                 

Відповідь: m (білка) =  900

 

Задача 31

Молекулярна маса каталази 224 000. Скільки амінокислотних ланок в цій молекулі?

Розв’язання

Дано:                                                m ( 1 амінок.) = 100                                 

13.   ( білка ) = 224000n (амінок.)     224 000 : 100 = 2240

14.      (амінок.) - ?    

Відповідь: n (амінок.) = 2240

 

Задача 32

Білок складається з 400 амінокислот. Визначте довжину білка, якщо половина білкової молекули скручена в α – спіраль.

Розв’язання

Дано:                          

n (амінок. ) = 400               1. Довжина не згорнутого білка

1⁄2 – в α – спіраль                 400: 2 = 200 (аміном.) l (1 амінок. ) = 0,35 нм

l (білка) - ?                             l (білка ) = 0,35 х 200 =  70нм

2. Довжина згорнутого в α – спіраль білка

          1 виток = 3,6 амінокислот           n (витків) = 200 : 3,6 = 55 (витків)                                                                            l(1 витка) = 0, 54 нм

          l (білка) = 0, 54 х 55 = 29,7 нм

3. Загальна довжина білкової молекули

70 нм + 29,7 нм = 99, 7 нм

 Відповідь : l (білка) = 99,7 нм.

 

 

Задача 33

В молекулі ДНК аденілові нуклеотиди складають 15% від загальної кількості. Який відсоток інших нуклеотидів?

Розв’язання 

Дано:                           

n (А) = 15%                                А = Т = 15 %

А + Т = 30 %

n (Т) - ?                                       Г + Ц = 100 % - 30 % = 70 % n (Г) -?                                       Г = Ц = 35 % n ( Ц) - ?          

 

Відповідь: n (Т) = 15 %, n (Г) = 35 %, n ( Ц) = 35 %.

 

Задача 34

Фрагмент молекули ДНК містить 12 000 аденілових нуклеотидів, що складає 40% загальної кількості. Скільки інших нуклеотидів в цьому фрагменті?

Розв’язання

1. Знаходимо загальну кількість нуклеотидів.

 n (А ) = 12 000 – 40 %    ;

х     -    100 %     х = 12 000 х 100 : 40 = 30 000                            

 2. А = Т = 12 000, n (Т) = 12 000       

3. Г + Ц = 30 000 – 24 000 = 6 000

4. Г = Ц = 6 000 : 2 = 3 000,  n (Г) = 3 000,    n (Ц)  = 3 000.

Відповідь: Т= 12 000 (40%), Г= 3000 (10%), Ц=3000(10%)

Задача 35

Дослідження показали, що 34 % загальної кількості нуклеотидів і-РНК припадає на гуанін, 18 % на урацил, 28% на цитозин і 20% на аденін. Визначте відсотковий склад ділянки молекули ДНК, з якої зчитується інформація. Розв’язання

 

Дано:                             

Склад і-РНК                     і – РНК:   Г- 34% - У – 18% - Ц – 28% - А – 20% n (Г) = 34%                     ( 1 ланцюг ) – 100% n ( У ) = 18%                    ДНК ( 2 ланцюги ) – 100 %, відповідно: n ( Ц ) = 28%            

      ( Г + Ц) : 2 = (34% +28% ) : 2 = 31% ( Г = Ц ) n ( А ) = 20%                   (А + У ) : 2 = ( 20% + 18%) : 2 = 19% ( А = Т )

Відповідь: n (А) = 19%, n (Т ) = 19%,  n ( Г ) = 31 %, n (Ц ) = 31 %.

 

Задача 36

Яка довжина і молекулярна маса молекули ДНК, яка складається з 30 нуклеотидів?

Розв’язання

Дано:                                     

n (нуклеот. ) = 30                            l (1 нукл. ) = 0,34 нм     

                                                         1( гену) = 0,34 х 30 = 10,2 нм l                                              m (1 нукл. ) = 345

                                                      m ( гену ) = 345 х 30 = 10 350

Відповідь: l (гену ) =10,2 нм, m (гену) = 10350 Да

 

Задача 37

До складу білка входить 800 амінокислот. Яка довжина гену, що кодує цей білок? Розв’язання

Дано:                                                         

13.   (білка) = 800 амінокислот           1. 1 амінокислота – 3 нуклеотиди

800 амінокислот х нуклеотидів 1 ( гену) -?

      Х = 800 х 3 = 2400( нуклеотидів )

2. l (1 нуклеотиду )= 0,34 нм       l (гену) = 0,34 х 2400 = 816(нм)

Відповідь: l гену = 816нм.

 

Задача 38

Визначте молекулярну масу і довжину гена, який містить інформацію про білок з молекулярною масою 280000. 

 

Розв’язання  

13.   (білка) = 28 0000                    1. m (1 амін.) = 100
14.      (амін.) =280000:100=2800 (амін.)

2. 1 амінокислота – 3 нуклеотиди

2 800 амінокислот – х нуклеотидів   х = 2800 х 3 = 8 400 ( нуклеотидів)                     3. l (гену) = 0, 34нм х 8 400 = 2 856нм

 4. m (гену ) = 345 х 2х 8400 = 5 796 000

Відповідь: l (гену) = 2 856нм, m (гену ) = 5 796 000

 

 

 2.2. Інтрон – екзонна організація геному

Розв’язуючи задачі цього типу, слід пам’ятати, що більшість структурних генів еукаріот (ділянки ДНК) внутрішньо неоднорідні. Вони складаються з екзонних(інформативних) тас інтронних (що не несуть змісту) фрагментів.

  При транскрипції  в ядрі спочатку синтезується про і-РНК(незріла),  яка містить в собі як екзони, так і інтрони, потім за допомогою комплексу ферментів ділянки, що не несуть змісту, вирізняються та руйнуються, а змістові сполучаються у новий полінуклеотидний ланцюг – зрілу і-РНК. Ця екзонна і-РНК надходить у рибосоми, де і відбувається трансляція. Механізм дозрівання і –РНК в ядрі носить назву – процесинг.

Задача 1

Структурний ген ферменту РНК-полімерази містить 9 450 пар нуклеотидів.

Відомо, що РНК – полімераза складається з 329 амінокислотних залишків. Скільки кодуючи і некодуючих нуклеотидних пар міститься в гені РНКполімерази? Яка молекулярна маса зрілої і-РНК?

Розв’язання

Дано:                                                                   

n (пар нуклеотидів) = 9 450              1. 1 амінокислота – 3 нуклеотиди     

n(амінокислот) = 329329 амінокислот – х нуклеотидів; Х=329 х3=987 (нуклеотидів)

2. Екзони – 987 пар нуклеотидів

Інтрони – 9 450 – 987 = 8 463 (пар нукл.) m (і-РНК) -?                                      

 3. m (і-РНК) = 987 х 345 = 340 515

Відповідь : Екзони – 987 п. н.,  Інтрони – 8 463п. н.,     m (і-РНК) - 340 515

 

Задача 2

Молекула про-і-РНК складається з 900 нуклеотидів, причому на інтронні ділянки припадає 300 нуклеотидів. Визначте довжину і масу молекули і-РНК, яка братиме участь в трансляції.

 

Розв’язання

Дано:                              

n (нукл.) = 900                    1. n ( екзони) = 900 – 300 = 600                         n(інтрони) = 300                                               2. l (і-РНК) = 0,34 х 600 = 204 (нм)

                                                                   3. m (і-РНК) = 345 х 600 = 207 000 l (і-РНК)                           m ( і-РНК) -?

Відповідь : l (і-РНК) =204 (нм), m (і-РНК) = 207 000

 

Задача 3. 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?

 

Розв’язання

1. Визначаємо кількість екзонів у  інтрони = 300 нуклеотидів                    зрілій і- РНК

Кількість амінокислот у поліпептиді?  900  - 300 = 200 нуклеотидів

 2.Визначаємо кількість амінокислот у                                                          поліпептиді 600 : 3 =  200 амінокислот

Відповідь: у поліпептді 200 амінокислот

 

Задача 4. 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.

Розв’язання

Дано :                                      

Інтрони = 800 нуклеотидів

Мrбілка = 20000 Да             1. Визначаємо кількість амінокислот в складі 

Мrамінокислоти = 100 Да               білка

Мrнуклеотида = 345 Да                  20000 Да : 100 Да = 200 амінокислот

Lнуклеотида = 0,34 нм.          2. Визначаємо кількість екзонів у складі 

Мrстр. гена - ?                                     структурного гена

Lстр.гена - ?                                                           200 х 3 х 2=1200 нуклеотидів екзонів

3. Визначаємо нуклеотидний склад стуктурного                                                     гена    1200 + (800 _х 2) = 2800 нуклеотидів
4. Визначаємо молекулярну масу структурного                                         гена Мr_гена = 2800 _х 345=966000 Да
5. Визначаємо довжину гена 

L_{гена     =} 2 800 : 2 _х 0,34 = 476 нм.

Відповідь:Мrстр. гена966000 Да,    Мrстр. гена   = 476нм

 

Задача 5. 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 генаоператора. Визначте довжину гена-оператора.

Розв’язання Дано:

Оперон = 10 800 нуклеотидів;                

З поліпептидні ланцюги по              1. Визначаємо кількість амінокислот           

560 амінокислотних залишків;            закодованих у 3 –х структурних генах

Мrнуклеотида = 345 Да                            560 х 3 = 1680 амінокислот

Lнуклеотида = 0,34 нм                          2. Визначаємо кількість нуклеотидів

Мr_{гена оператора} -?                                     у складі трьох структурних генів

L _{гена – оператора}-?                                       1600 х 3х 2 = 10080 нуклеотидів                                                    3  Визначаємо кількість нуклеотидів у 

                                                       складі гена – оператора

                                                      10800 – 10080 = 720 нуклеотидів

                                                    4 Визначаємо масу гена – оператора

Мrгена оператора = 720 _х 345 = 248400 Да

 

 

  5. Визначаємо довжину гена – оператора

L гена – оператора = 720:2 Х 0,34 = 122,4 нм           

 

Відповідь: 248400 Да; 122,4 нм.

 

Задача 6. 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?

Розв’язання

 Дано:

Структ. ген ферменту = 9450 пар нукл.   1. Визначаємо кількість кодуючих

Фрагмент = 329 амінокислот                           (екзонів) нуклеотидних пар Мrнуклеотида = 345 Да                                      329 х 3 = 987 пар екзонів

К- сть кодуючих нуклеотидних пар - ?    2. Визначаємо кількість некодуючих

                                                                           (інтронів) нуклеотидних пар

К-сть некодуючих нукл.пар - ?                  9450 – 987 = 8463 пар інтронів

Мr зрілої і- РНК -?                                       3. Визначаємо Мr зрілої і- РНК 

                                                                    Мr зрілої і- РНК  = 987 х 345 =  340515 Да

 Відповідь: Екзонів =   987 пар нуклеотидів

 Інтронів = 8463 пари нуклеотидів

Мr зрілої і- РНК = 340515 Да

Задача 7. 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.

Розв’язання

Дано:

Оперон = 9300 нуклеотидів;                 1.Визначаємо кількість амінокислот

3.   пол. ланц. – по 250 амін.зал.кожен;   у складі 3 структурних

Маса екзонів = масі інтронів;                поліпептидних ланцюгів

Lнуклеотида = 0,34 нм                      250 х 3 = 750 амінокислот Lгена оператора- ?                                      2. Визначаємо к –сть нуклеотидів –

                                                                 Екзонів, які  кодують 750 амінокислот

                                                                  750 _х3_х2 =4500 нукл - екзонів

                                                              3 Визначаємо загальну к-сть нуклеотидів                                                                 у складі 3 –х структурних генів

                          4500 + 4500 = 9000 нуклеотидів

4.   Визначаємо к-сть нуклеотидів у складі                                                                   гена – оператора       9300 – 9000 = 300 нуклеотидів
5.   Визнач. лінійні розміри гена - опетора Lгена оператора= 300 х 0,34= 102 нм. Відповідь:102 нм.

 

Задача 8. 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.