Задача на рамку считывания егэ биология 2022

Известно, что комплементарные цепи нуклеиновых кислот антипараллельны (5’ концу одной цепи соответствует 3’ конец другой цепи). Синтез нуклеиновых кислот начинается с 5’ конца. Рибосома движется по иРНК в направлении от 5’ к 3’ концу. Ген имеет кодирующую и некодирующую области. Кодирующая область гена называется открытой рамкой считывания. Фрагмент конца гена имеет следующую последовательность нуклеотидов: (нижняя цепь матричная (транскрибируемая)):

5’-ТГЦГЦГТААЦТГЦГАТГТГАГЦТАТАЦЦ-3’

3’-АЦГЦГЦАТТГАЦГЦТАЦАЦТЦГАТАТГГ-5’

Определите верную открытую рамку считывания и найдите последовательность аминокислот во фрагменте конца полипептидной цепи. Известно, что итоговый полипептид, кодируемый этим геном, имеет длину более четырёх аминокислот. Объясните последовательность решения задачи. Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода. При написании последовательностей нуклеиновых кислот указывайте направление цепи.

Генетический код (иРНК от 5′ к 3′ концу)

Правила пользования таблицей

Первый нуклеотид в триплете берётся из левого вертикального ряда; второй  — из верхнего горизонтального ряда и третий  — из правого вертикального. Там, где пересекутся линии, идущие от всех трёх нуклеотидов, и находится искомая аминокислота.

1

#биофак #биологияегэ #тюмгу #сгу #мпгу #башгу #бгпу #бгму #огэбиология

Как решать задачи на биосинтез белка?

Чтобы сдать ЕГЭ по биологии на 80+ баллов, нужно решить задания не только первой, но и второй части КИМа. Традиционно, самые «решаемые» задания – это №27, №28. За них можно легко получить баллы, если знать несколько основных правил и принципов. О них мы и будем говорить сегодня. 

Основные правила 

Итак, мы начинаем знакомство с основными правилами, которые важно использовать при работе с заданием №27. 

1. Синтез новых цепей идет с транскрибируемой цепи ДНК

Вспомните: молекула ДНК представляет собой двойную спираль, то есть состоит из двух цепей. Они имеют собственные названия и направления синтеза. Одна из цепей – транскрибируемая (матричная), другая – смысловая (кодирующая). Транскрибируемая цепь строится в направлении от 3’-конца к 5’-концу, смысловая –  от 5’-конца к 3’-концу. 

Если в задании нужно синтезировать новую цепь, например иРНК, то в качестве матрицы (основы) для синтеза необходимо использовать транскрибируемую цепь ДНК. 

1. Все виды РНК синтезируются с транскрибируемой цепи ДНК

Любые виды РНК: информационная (иРНК), транспортная (тРНК), рибосомальная (рРНК) – синтезируются с транскрибируемой цепи ДНК. 

Если в задании нужно синтезировать какую-либо РНК, то в качестве матрицы (основы) для ее синтеза берется транскрибируемая цепь ДНК. 

1. Последовательность аминокислот в полипептиде находится по нуклеотидной последовательности иРНК

Чтобы определить последовательность аминокислот во фрагменте полипептида, нужно использовать молекулу иРНК. Для этого мы используем знания нуклеотидной последовательности молекулы иРНК и таблицу генетического кода. 

1. Кодоны иРНК в таблице генетического кода указаны в направлении от 5’-конца к 3’-концу

При работе с таблицей генетического кода необходимо учитывать, что в ней указаны кодоны иРНК в направлении от 5’-конца к 3’-концу. Соответственно, использовать другие триплеты в другом направлении при работе с этой таблицей нельзя. 

Основные принципы

Для решения 27 задания нужно знать еще и два принципа построения цепи ДНК:  комплементарности и антипараллельности. 

1. Принцип комплементарности 

В процессе репликации (самоудвоения молекулы ДНК) синтез дочерних цепей идет на основе материнской цепи ДНК. При построении новых цепей ДНК нуклеотиды дочерней цепи подбираются не спонтанно, а избирательно: в строгом соответствии с последовательностью нуклеотидов в материнской цепи ДНК. 

Проще: Если в исходной цепи встречается определенный нуклеотид, то в дочерней цепи ему будет соответствовать другой определенный нуклеотид. 

Комплементарны друг другу следующие нуклеотиды: 

• адениловый нуклеотид – тимидиловый нуклеотид (А-Т); 
• гуаниловый нуклеотид – цитидиловый нуклеотид (Г-Ц). 

Принцип комплементарности используется не только при построении дочерних цепей ДНК, но и при построении любых новых молекул нуклеиновых кислот. Ниже приводится схема соответствия друг другу нуклеотидов разных молекул нуклеиновых кислот. 

1. Принцип антипараллельности

Выше мы уже обсуждали, что молекула ДНК состоит из двух цепей, каждая из которых имеет свой направление синтеза. Важно запомнить, что транскрибируемая цепь строится в направлении от 3’-конца к 5’-концу, а смысловая – от 5’-конца к 3’-концу. Направление синтеза разное, поэтому говорят, что цепи антипараллельны. 

При синтезе дочерней цепи ДНК на основе материнской важно помнить не только про избирательное соединение нуклеотидов, но и про антипараллельность цепей. Если у нас есть одна цепь ДНК с определенной последовательностью нуклеотидов, то при синтезе с ее новой цепи ДНК нужно воспользоваться принципом комплементарности. А также правильно указать направления цепей в соответствии с принципом антипараллельности. Например, если исходная цепь имела направление 3՛-5՛, то дочерняя цепь будет иметь направление 5՛-3՛. 

Обратите внимание: в данном случае цепи не нужно переориентировать или «отзеркаливать». Необходимо указать направление дочерней цепи антипараллельно исходной. 

Принцип антипараллельности также используется при построении любых новых молекул нуклеиновых кислот. 

С основными правилами и принципами, которые нужно знать для решения задания №27, мы познакомились. Они помогут вам научиться решать простейшие задачи на биосинтез белка. Однако на реальном экзамене в задании №27 бывает много подвохов, о которых мы поговорим в следующий раз. До встречи! 

Решаем простейшие задачи на биосинтез белка

Решаем простейшие задачи на биосинтез белка

В прошлый раз мы обсуждали основные правила и принципы решения задач на биосинтез белка. Их важно использовать при работе с заданием №27 в КИМе. Сегодня мы продолжим разбирать задачи на биосинтез белка, рассмотрим простейшие задания и обсудим алгоритмы их решения. Поехали!

Пример №1

Внимательно прочитаем условие и определим, что нам дано и что требуется найти. В задании речь идет о фрагменте гена, то есть перед нами участок молекулы ДНК. По условию требуется определить последовательность аминокислот во фрагменте полипептидной цепи и объяснить ход решения. 

Для того, чтобы определить последовательность аминокислот во фрагменте полипептидной цепи, мы должны знать последовательность нуклеотидов в цепи иРНК. Саму молекулу иРНК легко построить, используя транскрибируемую цепь ДНК. 

Итак, задача будет решаться в два шага: 

1. По принципу комплементарности на основе транскрибируемой цепи ДНК построим молекулу иРНК; 
2. Определим последовательность аминокислот во фрагменте полипептида с помощью  нуклеотидной последовательности молекулы иРНК и таблицы генетического кода.

Все! На этом наша задача решена. Теперь обсудим, как писать решение на экзамене. В бланк ответов обычно сразу пишется решение, без «дано» и «ответа». Достаточно последовательно описать ход своих действий и ответить на все вопросы в задании. 

У нашей задачи решение, которое нужно будет вписать в бланк ответов, будет выглядеть следующим образом: 

Пример №2

Эта задача чуть сложнее, чем предыдущая, но гораздо интереснее! Сначала, по традиции, внимательно прочитаем условие и определим, что дано и что требуется найти. Речь идет о молекуле ДНК до и после мутации. До мутации четвертый триплет ДНК кодировал одну аминокислоту, после мутации стал кодировать другую (по условию, аминокислоту три). Нужно определить, какую аминокислоту кодировал четвертый триплет ДНК до мутации, а также указать, какие изменения произошли в структуре ДНК, чтобы она стала кодировать другую аминокислоту. 

Как определить, какую аминокислоту кодировал триплет ДНК до мутации? Так же, как и в предыдущей задаче. Сначала по принципу комплементарности находим кодон иРНК, который соответствует этому триплету ДНК. А затем воспользуемся таблицей генетического кода и определим аминокислоту, которая подходит этому кодону иРНК. 

Итак, триплет ДНК до мутации кодировал аминокислоту цис. После мутации этот же триплет стал кодировать аминокислоту три. Почему? Потому что в результате мутации изменилась нуклеотидная последовательность этого триплета. Если изменился триплет, то изменится и аминокислота, которую он кодирует. 

Как узнать, какие изменения произошли в нуклеотидной последовательности триплета ДНК? Очевидно, начать «с конца».

 Мы знаем, какую аминокислоту кодирует изменившийся триплет. Значит, можно определить, какой кодон иРНК соответствует этой аминокислоте (для этого надо посмотреть в таблицу генетического кода). Так  мы можем найти триплет ДНК по принципу комплементарности. Таким образом, мы получим триплет ДНК после мутации. Далее нужно сравнить триплет до и после мутации, а также сделать вывод о произошедших изменениях. 

Итак, после мутации триплет ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов: 3’ – АЦЦ – 5’. До мутации он имел другую последовательность нуклеотидов: 3ʹ – АЦГ – 5ʹ. Какие изменения произошли в ДНК в результате мутации? Как можно заметить, произошла замена последнего нуклеотида. 

Теперь оформим решение как на экзамене. 

Как можно заметить, задачи на биосинтез белка не такие сложные, как кажется на первый взгляд. Главное – внимательно читать условие, решать последовательно и соблюдать все правила оформления. Кстати, именно о них мы поговорим подробнее в следующий раз. До встречи!  

Как оформлять задачи на биосинтез белка на ЕГЭ?

В прошлый раз мы с вами обсуждали, как решать простейшие задачи на биосинтез белка. Сегодня нас ждет важный разговор о том, как оформлять 27 задание на ЕГЭ. Настоятельно советую не пренебрегать правилами, которые мы обсудим в этот раз, ведь от них зависит, сколько баллов за задание выставит эксперт на экзамене. Итак, поехали! 

Главное

В отличие от других заданий второй части задачи на биосинтез белка имеют четкую структуру и оцениваются максимально только при наличии всех элементов ответа, которые предусмотрены составителями. 

В бланке ответов обязательно должен быть представлен ход решения задачи. Иными словами, важно решать задачу последовательно, объяснять порядок своих действий, пояснять каждый шаг. 

Правила оформления

1. В молекулах ДНК, иРНК, сплошной цепи тРНК нуклеотиды можно писать через тире, триплеты можно писать через тире; молекулы можно записать в виде сплошной последовательности

Допустимыми с позиции оформления являются следующие варианты записи: 

3’ -А-Г-А-Г-Ц-А-Г-Т-А-Г-Т-Т-Т-Г-А-Г-Ц-Ц- 5’

3’ — АГА-ГЦА-ГТА-ГТТ-ТГА-ГЦЦ — 5’

3’ — АГАГЦАГТАГТТТГАГЦЦ — 5’

При написании нуклеотидной последовательности цепей ДНК, иРНК, сплошной цепи тРНК можно записать нуклеотиды через тире, триплеты через тире. Почему? Между нуклеотидами имеются фосфодиэфирные связи, за счет которых нуклеотиды связываются друг с другом – тире обозначает эти связи. Также допустимо писать нуклеотиды без тире в виде сплошной последовательности. 

1. В сплошной цепи ДНК, иРНК, тРНК триплеты нельзя разделять запятыми

Недопустимой с позиции оформления является следующая запись: 

3’ — АГА, ГЦА, ГТА, ГТТ, ТГА, ГЦЦ — 5’

Запятые в таком случае будут означать, что триплеты относятся к разным молекулам, в то время как триплеты составляют одну. Поэтому в сплошных цепях ДНК, иРНК, тРНК нельзя разделять триплеты запятыми. 

1. Антикодоны разных молекул тРНК нельзя писать через тире между триплетами

Недопустимой с позиции оформления является следующая запись: 

3’ — АГА-ГЦА-ГАА-ГАА-АГА-ГЦЦ — 5’

Написание тире между триплетами при записи антикодонов тРНК является ошибкой. Это связано с тем, что антикодоны тРНК не связаны в единую цепь, они являются частями разных молекул. 

1. Аминокислоты во фрагменте полипептида можно писать через тире, пробел, или без разделительных знаков

Допустимыми с позиции оформления являются следующие варианты записи: 

Мет-Ала-Глу-Три-Сер-Арг

Мет Ала Глу Три Сер Арг
МетАлаГлуТриСерАрг

Написание тире между аминокислотами допустимо, так как при образовании полипептида аминокислоты связываются друг с другом пептидными связями. Тире обозначают эти связи. 

1. Аминокислоты во фрагменте полипептида нельзя писать через запятую или точку с запятой

Недопустимой с позиции оформления является следующая запись: 

Мет, Ала, Глу, Три, Сер, Арг

Мет; Ала; Глу; Три; Сер; Арг

1. Писать в ответе нуклеотид или кодон молекулы иРНК в качестве гена нельзя

Ген – это участок молекулы ДНК. Соответственно, указание в ответе нуклеотида или кодона в молекуле иРНК как гена считается ошибкой. 

1. В задачах с открытой рамкой считывания на иРНК необходимо в явном виде указывать место начала или окончания синтеза полипептида

Допустимыми с позиции оформления являются следующие варианты записи: 

3’ — АУГАГЦАГУАГУУЦААЦГАГЦЦ — 5’

3’ — АУГАГЦАГУАГУУЦААЦГАУАА — 5’

В 2022 году на ЕГЭ появился новый тип задач на биосинтез белка. В таких заданиях нужно самостоятельно определить открытую рамку считывания (участок иРНК, кодирующий полипептид) и указать место начала или окончания синтеза полипептида на молекуле иРНК. Вы можете подчеркнуть или обвести кодон, указать стрелкой на первый или последний нуклеотид рамки считывания. 

1. При написании цепей ДНК, иРНК, тРНК, антикодонов тРНК нужно указывать направления цепей

При написании последовательностей нуклеиновых кислот важно не только верно написать саму последовательность, но и указать направление цепи, то есть обозначить 3’- и 5’-концы. Если концы цепей будут указаны неверно, баллы за решение будут снижены. 

Требований к оформлению 27 задания достаточно много. Не забывайте их учитывать при написании решения в бланк ответов. В случае, если участник экзамена неверно оформляет решение, баллы будут снижаться так же, как и в случае наличия в ответе биологических ошибок. Чтобы этого не произошло, не забывайте проверять свой ответ перед внесением его в бланк. Успехов!