РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ НА ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЛИНЫ ДНК И ПРОЦЕНТНОЕ СОДЕРЖАНИЕ НУКЛЕОТИДОВ В МОЛЕКУЛЕ ДНК.
11. На фрагменте правой цепи молекулы ДНК нуклеотиды расположены в последовательности: А-А-А-Т-Ц-Т-А-Ц-Г-Т-А-Т
Определите:
а) порядок нуклеотидов в левой цепи молекулы ДНК,
объясните, каким принципом при этом вы руководствуетесь?
б) какова длина (в нм) этого фрагмента ДНК? (Каждый нуклеотид занимает 0.34 нм по длине цепи ДНК);
в) сколько (в %) содержится нуклеотидов (отдельно) в этой ДНК?
Алгоритм решения задачи
Решение: для построения левой цепи мы знаем, что ДНК способна к самоудвоению по принципу комплементарности (А=Т; Т=А; Г=Ц; Ц=Г) нуклеотиды расположены в следующем порядке: |
а) А-А-А-Т- Ц-Т-А-Ц-Г-Т-А-Т ...
| | | | | | | | | | | |
Т- Т- Т-А- Г-А-Т- Г-Ц-А-Т-А ..
б) зная длину одного нуклеотида (0,34 нм) и количество нуклеотидов в одной цепи фрагмента ДНК, находим длину этого фрагмента:
L ДНК= n нуклеотидов × L нук. =12 × 0,34нм =4,08 нм:
в) для того, чтобы определить процентное содержание нуклеотидов в данной ДНК, посчитать количество нуклеотидов в двух цепях всего их 24, из них А = 9, Т = 9, Г = 3, Ц - 3. Составляем пропорцию и находим процентный состав адениловых (А) нуклеотидов:
всего нук. 24 — 100% Х1= 24 н.×9(А):100% =37,5%(А)
А нук. 9 — Х1%
n(А) = n(Т) = по 37,5%, А=Т по 37,5%, а гуаниловых (Г) количество их 3 нуклеотида в двух цепях. Составляем пропорцию:
|
|
|
всего нук. 24 — 100% Х2= 24 н.×3(Г):100% =12,5%(А)
Г нук. 3 — Х2%
n (Г) == n(Ц) = по 12,5%, Г=Ц по12,5%.
ОТВЕТ: длина ДНК 4,08 нм, а процентный состав: А = Т по 37,5%: Г = Ц по 12,5%.
12. Даны фрагменты правой цепи молекулы ДНК:
А). Ц-Т-Т-Г-Г-А-Ц-Ц-Т-А-Г-Ц…
Б). Г-Г-Ц-Ц-Г-А-Т-А-А-Т-А-Т-Т-А-Ц…
В). А-Г-Т-Ц-Ц-Т-Г-А-А-Т-Т-Ц-Ц-Г-Г…
Г).А-А-Ц-Т-А-Г-Ц-Т-Т-Г-Г-А-Ц-Г-Т-Т-А-Г… Определите:
а) порядок нуклеотидов в левой цепи молекулы ДНК,
объясните, каким принципом при этом вы руководствуетесь?
б) какова длина (в нм) этого фрагмента ДНК? (Каждый нуклеотид занимает 0.34 нм по длине цепи ДНК);
в) сколько (в %) содержится нуклеотидов (отдельно) в этой ДНК?
13. Фрагмент молекуле ДНК содержит 1120 тимидиловых нуклеотидов, что составляют 32% от общего количества нуклеотидов. Определите:
а) сколько содержится других нуклеотидов (отдельно) в этом фрагменте ДНК;
б) какова длина этого фрагмента ДНК?
Алгоритм решения задачи.
| Дано: n (Т) ДНК =1120 ω (Т) = 32% L нук.=0,34 нм | Решение: 1. Согласно правилу Э. Чаргаффа количество тимидиловых нуклеотидов в молекуле ДНК равно количеству адениловым, а количество цитидиловых – гуаниловым. Кроме этого ω (Т)+ ω (А)+ ω ( Г) + ω (Ц) =100%
По условию задачи молекула ДНК содержит 1120 тимидиловых нуклеотидов, следовательно, столько же будет содержаться адениловых нуклеотидов: Т= А = 1120 или 32%. 2.Найдим содержание цитидиловых и гуаниловых нуклеотидов: ω ( Г) + ω (Ц) = 100% - (ω (Т)+ ω (А)) =100% - 32%+32 % =36% ω ( Г) + ω (Ц) = 100% - (36 % : 2) = по 18% | ||
| n(А)-? n(Ц)-? n(Г)-? L ДНК -? |
3. Находим количество цитидиловых и гуаниловых нуклеотидов в молекуле ДНК: 1120 тимидиловых нуклеотидов составляют 32% от общего количества, тогда n(Г) гуаниловых нуклеотидов составляют 18% от общего количества нуклеотидов: n(Г)=(1120×18%) : 32%=630 нуклеотидов, так как n(Г)= n(Ц), то количество цитидиловых нуклеотидов будет равно 630. 4. Находим общее количество нуклеотидов в молекуле ДНК: Т+А+Г+Ц=1120+1120+630+630=3500, такое количество нуклеотидов содержится в двух цепях фрагмента ДНК, а в одной цепи будет 3500:2=1750 нуклеотидов.
5. Зная длину одного нуклеотида - 0,34 нм и количество нуклеотидов одной цепи фрагмента ДНК, находим длину этого фрагмента: L ДНК= n нуклеотидов × L нук. = 1750 × 0,34= 595нм. Ответ: n (А )=1120нук.(32%); n (Ц ) = n (Г) =630нук.(18%); L ДНК =595нм.
|
|
|
14. Фрагмент молекулы ДНК содержит 8000 адениловых нуклеотидов, что составляет 40% от общего количества нуклеотидов в этой цепи ДНК. Сколько содержится других нуклеотидов в этом фрагменте (отдельно)? Какая длина ДНК?
|
|
|
15. В молекуле ДНК адениловых нуклеотидов составляет 15% от общего количестве. Определить процентное содержание других видов нуклеотидов.
16.Сколько новых видов свободных нуклеотидов потребуется при редупликации двухспиральной молекулы ДНК, в которой А = 454, а Г = 1420?
17. В молекуле ДНК тимидиловые нуклеотиды составляет 18% от общего количества. Определите процентное содержание других видов нуклеотидов.
18.Фрагмент молекулы ДНК содержит 760 адениловых нуклеотидов, что составляет 35% от общего количества нуклеотидов. Определите количество тимидиловых, гуаниловых, цитидилових нуклеотидов в данном фрагменте молекулы ДНК, длину и массу.
ЗАДАЧИ НА ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЛЕКУЛЯРНОЙ МАССЫ И ДЛИНУ ГЕНА.
19. Определить молекулярный вес и длину гена, если несет информацию о белке, молекулярная масса которого равна 155 000 а. е. м.
Алгоритм решения задачи
| Дано: М белка = 155000 а. е. м. (Да) М амин - ты. = 100 а. о.м.(Да) М нукл- да = 345 а. о. м. (Да) L нук.=0,34 нм |
| М гена - ? L ДНК -? |
РЕШЕНИЕ
1.Зная массу белка и массу одной аминокислоты, находим количество аминокислот в белке: n аминокислот = М белка: М аминокислоты= 155000: 100 = 1550 аминокислот.
2.Каждая аминокислота в полипептидной цепи кодируются определенной последовательностью из трех нуклеотидов, кодогенной цепи гена: n нуклеотидов = n аминокислот × 3 нуклеотида =1550 × 3 = 4650 нуклеотидов
3. Находим длину гена по кодогенной цепи: L ДНК (гена) = n нук. × L нук. (нм) = 4650×0,34 = 1581нм.
4. Кодогенная цепь ДНК 4650 нуклеотидов комплементарна некодогенной цепи ДНК, в ней столько же нуклеотидов. Найдем общее количество нуклеотидов в гене: n нуклеотидов в гене: =4650нук. ×2 = 9300 нуклеотидов.
5. Зная, общее количество нуклеотидов в двух цепях ДНК и молекулярную массу одного нуклеотида, мы находим молекулярную массу гена.
Мг = n нук × М (нук) = 9300 нуклеотидов × 345 = 3208500 а. е. м. (Да).
ОТВЕТ: длина гена 1581 нм, масса гена 3208500 а. е. м. (Да)
20. Определите молекулярную массу и длину соответствующего гена, если в нем закодирован полипептид, молекулярная масса, которого равна 112000 а. е. м. Что тяжелее: масса белка или гена, во сколько раз?
| Дано: М белка = 112000 а. е. м. (Да) М аминокислоты =100 а. е.м.(Да) М нуклеотида = 345 а. е. м. (Да) L нук.=0,34 нм |
| М гена - ? L ДНК - ? М гена ≥М белка |
АЛГОРИТМ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ
РЕШЕНИЕ
1. Зная массу белка и массу одной аминокислоты, находим количество аминокислот в белке: n аминокислот = М белка: М аминокислоты =112000: 100 = 1120.
2. Каждая аминокислота в полипептидной цепи кодируются определенной последовательностью из трех нуклеотидов, кодогенной цепи гена: n нуклеотидов = n аминокислот × 3 нукл- да =1120 ×3=3360 нуклеотидов 3. Длину гена определяем по кодогенной цепи : L ДНК (гена)= n нук.×0,34 = 3360 =1142,4 нм.
4.Кодогенная цепь ДНК 3360 нуклеотидов комплементарна некодогенной, поэтому в ней столько же нуклеотидов. Найдем общее количество нуклеотидов в гене:
n нук. в 2-х цепях=3360нук. ×2 = 6720 нуклеотидов.
5. Зная, общее количество нуклеотидов в двух цепях ДНК и молекулярную массу одного нуклеотида, мы находим молекулярную массу гена.
Мг = n нук. × М (нук.) = 6720 нуклеотидов × 345 = 2318400а.е.м. (Да). 6.Сравним массу гена и массу полипептида: М гена≥ М белка =2318400 : 112000=21 раз; М гена≥ М белка 21раз.
ОТВЕТ: длина гена 1142,4 нм; масса гена 23184500 а. е. м. (Да); М гена в 21 раз ≥ М белка
21. Известная молекулярная масса четырех видов белков: а) 3000; б) 4600; в) 78000, г) 3500, д)600000. Определить длину и массу соответствующих генов. Что тяжелее: масса белка или гена и во сколько раз? 22. Кодогенная цепь ДНК имеет молекулярную массу 34155 а. е. м. Определите количество мономеров белка, запрограммированного в кодогенной цепи ДНК.
Алгоритм решения задач
| Дано: М гена = 34155 а. е. м. (Да) М нуклеотида =345 а. о. м. (Да) |
| n мономеров (аминокислот) - ? |
РЕШЕНИЕ:
1) Сколько нуклеотидов содержится в ДНК?
n нук. = 34155: 345 = 99 нуклеотидов в кодогенной цепи содержится в ДНК.
2) Какое количество мономеров (аминокислот) белка запрограммировано в кодогенной цепи ДНК (каждая аминокислота кодируется 3 нуклеотидами)?
n аминокислот 99: 3 = 33 триплета в ДНК кодируют 33 аминокислоты (мономера) белка.
Ответ: в кодогенной цепи ДНК массой 34155 а. е. м. запрограммированы 33 аминокислоты.
23. Какая молекулярная масса гена (двухцепочного участка ДНК), если в одной его цепи закодирован белок с молекулярной массой 3000.
24.Определите молекулярную массу и длину гена, если несет информацию о белке, молекулярная масса которого равна 840000 а. е. м.
25. Одна из цепей молекулы ДНК имеет массу 68310 а. е. м. Определите количество мономеров белка, закодированного в этой цепи ДНК.
26.В состав белка входят 350 аминокислот. Какая длина гена, кодирующий синтез этого белка.
27. Данная молекула ДНК с относительной молекулярной массой 144900 а. е.м., из них 16560 а. е. м. приходится на долю тимидиловых нуклеотидов:
а) сколько содержится других нуклеотидов (отдельно) в этой молекуле ДНК;
б) какова длина ДНК?
Алгоритм решения задачи
РЕШЕНИЕ
| Дано: М ДНК =144900 а. е. м. М тимин =16560 а. е м. М нуклеотида =345 а. о. м. L нук.=0,34 нм |
| n(А)-? n(Ц)-? n(Г)-? L ДНК - ? |
1) Сколько всего нуклеотидов в молекуле ДНК?
n нук. = 138448: 345 = 420 нуклеотидов в ДНК
2) Сколько тимидиловых нуклеотидов в ДНК?
n =16560:345= 48 тимидиловых нуклеотидов содержится в этом фрагменте ДНК), так как Т = А согласно правила Э. Чаргаффа количество А= 48.
3)Сколько гуаниловых и цитидилових нуклеотидов в это молекуле ДНК?
На долю Г + Ц приходится 420 - (48 Т + 48 А) =
324нуклеотидов или 324: 2 = по 162(Г и Ц).
4) Сколько нуклеотидов в одной цепи ДНК?
нуклеотидов в двух цепях: 420:2 = 210 нуклеотидов в одной цепи ДНК.
5) Какова длина ДНК?
L ДНК = 210 нук. ×0,34 =71,4нм.
Ответ: n (Т )= n (А )=по 48нук; n (Ц )= n (Г) = по 162нук.; L ДНК 71,4нм.
28. Молекулярная масса каталазы 224000 а. е.м. Сколько аминокислотных звеньев в этой молекуле? Какая длина первичной структуры этого белка?
29. Сколько нуклеотидов содержит ген (обе цепи ДНК), в котором закодирована первичная структура белка инсулина, состоящего из 153 аминокислотных остатков?
30. Сколько нуклеотидов содержат гены (обе цепи ДНК), в которых запрограммированы следующие белки:
а) 7500 аминокислот, б) 826 аминокислот, в) 489 аминокислот. Определите молекулярную массу и длину гена.
31. Какова молекулярная масса гена (двух цепей ДНК), если в кодогенной цепи запрограммирован белок с молекулярной массой 47250 а. е
32. Белок рибонуклеазы состоит из 124 аминокислот. Что тяжелее: белок или ген, кодирующий его.
33. Молекула РНК вируса ВИЧ состоит из 13000 нуклеотидов. Одна молекула вируса ВИЧ состоит из 316 аминокислот.
Определите:
а) длину гена, несущего информацию о структуре этого белка;
б) во сколько раз масса гена больше массы белка;
в) сколько видов белка закодирована в РНК вируса ВИЧ.
34. Молекула РНК вируса табачной мозаики состоит из 9750 нуклеотидов. Одна молекула белка вируса табачной мозаики состоит из 237 аминокислот. Определите: а) длину гена, несущего информацию о структуре этого белка; б) во сколько раз масса гена больше массы белка; в) сколько видов белков закодировано в РНК вируса табачной мозаики?
35. СПИД – инфекционное заболевание, которое преимущественно передается половым путем. Возбудитель СПИДа – ретровирус ВИЧ его наследственный материал РНК содержит 18426 нуклеотидов. Из скольких триплетов состоит РНК ВИЧ? Определите суммарную молекулярную массу белковых молекул, закодированных в геноме вируса, если на структурные гены приходится 8000 нуклеотидов.
36. Какая скорость синтеза белка у высших организмов, если на составление инсулина (51 аминокислотной звено) расходуется 7,3 секунды?
37. Какое число аминокислот закодировано во фрагменте двухцепочной ДНК, содержит 3000 нуклеотидов?
38. Определите длину и молекулярную массу фрагмента двухцепочной ДНК, состоящая из 266330 нуклеотидов.
39. Альбумин сыворотки крови человека имеет молекулярную массу 102600 а. е. м. Определите количество нуклеотидов ДНК, которые кодируют этот белок и длину гена.
Дата добавления: 2020-12-22; просмотров: 5573; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!