ЕГЭ-2021 | Биология | Решение 4727 | Известно, что комплементарные цепи нуклеиновых кислот антипараллельны (5’ концу в одной цепи соответствует 3’конец другой цепи). Синтез нуклеиновых кислот начинается с 5’ конца. Рибосома движется п...

Дисциплина: Биология
Номер вопроса в билете: 27
Баллы: 3
Сложность: Высокий

Известно, что комплементарные цепи нуклеиновых кислот антипараллельны (5’ концу в 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. Ретровирус в качестве генома содержит молекулу РНК. При заражении клетки он создаёт ДНК-копию своего генома и встраивает её в геном клетки-мишени. Фрагмент генома ретровируса имеет следующую последовательность:

5’-АЦГУАУГЦУАГАУГЦ-3’

Определите последовательность фрагмента ДНК-копии, которая будет встроена в геном клетки-мишени. Определите последовательность фрагмента белка, синтезируемого на данном фрагменте ДНК-копии, если цепь, комплементарная исходной молекуле РНК, будет служить матрицей для синтеза иРНК. Для выполнения задания используйте таблицу генетического кода. При написании последовательностей нуклеиновых кислот указывайте направление цепи.

Генетический код (иРНК от 5’ – к 3’ – концу)

Первое основание	Второе основание				Третье основание
	У	Ц	А	Г
У	Фен	Сер	Тир	Цис	У
	Фен	Сер	Тир	Цис	Ц
	Лей	Сер	-	-	А
	Лей	Сер	-	Три	Г
Ц	Лей	Про	Гис	Арг	У
	Лей	Про	Гис	Арг	Ц
	Лей	Про	Глн	Арг	А
	Лей	Про	Глн	Арг	Г
А	Иле	Тре	Асн	Сер	У
	Иле	Тре	Асн	Сер	Ц
	Иле	Тре	Лиз	Арг	А
	Мет	Тре	Лиз	Арг	Г
Г	Вал	Ала	Асп	Гли	У
	Вал	Ала	Асп	Гли	Ц
	Вал	Ала	Глу	Гли	А
	Вал	Ала	Глу	Гли	Г

Данную задачу проверяют не автоматически, а вручную. Ознакомьтесь с критериями оценки, правильным решением и сами себе поставьте оценку от 0 до 3 баллов. Даже если вы ошиблись в цифровом ответе, можно получить несколько баллов за правильный ход решения. Форма для оценки находится внизу страницы.

Критерии оценки вопроса

Содержание верного ответа и указания по оцениванию (допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла)	Баллы
Схема решения задачи включает: 1) последовательность ДНК копии: 3’-ТГЦАТАЦГАТЦТАЦГ-5’ 5’-АЦГТАТГЦТАГАТГЦ-3’ ИЛИ 5’-АЦГТАТГЦТАГАТГЦ-3’ 3’-ТГЦАТАЦГАТЦТАЦГ-5’ ИЛИ 5’-ГЦАТЦТАГЦАТАЦГТ-3’ 3’-ЦГТАГАТЦГТАТГЦА-5’ ИЛИ 3’-ЦГТАГАТЦГТАТГЦА-5’ 5’-ГЦАТЦТАГЦАТАЦГТ-3’; 2) последовательность иРНК: 5’- АЦГУАУГЦУАГАУГЦ -3’; 3) последовательность аминокислот в полипептиде: тре-тир-ала-арг-цис. (При наличии в ответе только одной цепи ДНК элемент 1 не засчитывается.)
Ответ включает все названные выше элементы и не содержит биологических ошибок	3
Ответ включает в себя два из названных выше элементов с обоснованиями и не содержит биологических ошибок, ИЛИ ответ включает в себя три названных выше элемента с обоснованиями, но содержит биологические ошибки	2
Ответ включает в себя только один из названных выше элементов и не содержит биологических ошибок, ИЛИ ответ включает в себя два из названных выше элементов, но содержит биологические ошибки, объяснения отсутствуют	1
Ответ неправильный	0
Максимальный балл	3

Подробное решение

ДНК — это двуцепочечная молекула, и в геноме клетки-мишени встраивается двуцепочечная ДНК-копия. Поэтому правильный ответ должен учитывать обе цепи ДНК.

1. Исходная РНК ретровируса:

5’-АЦГ УАУ ГЦУ АГА УГЦ-3’.

2. Создание ДНК-копии:

Ретровирус синтезирует одноцепочечную ДНК, комплементарную своей РНК, ДНК-копия комплементарна РНК и антипараллельна ей:

3’-ТГЦ АТА ЦГА ТЦТ АЦГ-5’.

Правила комплементарности :
А (РНК) ↔ Т (ДНК),
У (РНК)↔ А (ДНК),
Г (РНК)↔ Ц (ДНК),
Ц (РНК)↔ (ДНК).
Затем на этой цепи синтезируется вторая цепь ДНК, комплементарная первой:
5’-АЦГ ТАТ ГЦТ АГА ТГЦ-3’.
Правила комплементарности 2х цепей ДНК:
Аденин (А) <—> Тимин (Т).
Гуанин (Г) <—> Цитозин (Ц).

Теперь у нас есть двуцепочечная ДНК:

5’-АЦГ ТАТ ГЦТ АГА ТГЦ-3’.
3’-ТГЦ АТА ЦГА ТЦТ АЦГ-5’.

Варианты ответа:

Приведём все возможные варианты записи двуцепочечной ДНК, учитывая, что направление цепей может быть указано по-разному. Вот объяснение каждого варианта:

Вариант 1:

5’-АЦГ ТАТ ГЦТ АГА ТГЦ-3’.
3’-ТГЦ АТА ЦГА ТЦТ АЦГ-5’.

Это стандартная запись двуцепочечной ДНК, где цепи антипараллельны.

Вариант 2:

3’-ТГЦ АТА ЦГА ТЦТ АЦГ-5’.
5’-АЦГ ТАТ ГЦТ АГА ТГЦ-3’.

То же самое, что и в варианте 1, но цепи поменяны местами.

Вариант 3:

3’-ЦГТ АГА ТЦГ ТАТ ГЦА-5’.
5’-ГЦА ТЦТ АГЦ АТА ЦГТ-3’.

Это обратная запись той же двуцепочечной ДНК (цепи перевёрнуты).

Вариант 4:

5’-ГЦА ТЦТ АГЦ АТА ЦГТ-3’.
3’-ЦГТ АГА ТЦГ ТАТ ГЦА-5’.

То же самое, что и в варианте 3, но цепи поменяны местами.

Почему так много вариантов?

ДНК — это двуцепочечная молекула, и в геноме клетки-мишени встраивается обе цепи. Направление записи цепей может быть любым (5’→3’ или 3’→5’), поэтому в ответе приведены все возможные варианты.

3. Синтез иРНК:

В геноме клетки-мишени ДНК-копия встраивается, и с неё синтезируется иРНК.

Матрицей для синтеза иРНК служит цепь, комплементарная исходной РНК ретровируса (то есть сама ДНК-копия).

иРНК: 5’-АЦГ УАУ ГЦУ АГА УГЦ-3’ (такая же, как исходная РНК ретровируса).

4. Определение аминокислотной последовательности:

Разбиваем иРНК на кодоны:

5’-АЦГ УАУ ГЦУ АГА УГЦ-3’.

Используем таблицу генетического кода:

АЦГ → Треонин (Тре).

УАУ → Тирозин (Тир).

ГЦУ → Аланин (Ала).

АГА → Аргинин (Арг).

УГЦ → Цистеин (Цис).

Аминокислотная последовательность: тре—тир—ала—арг—цис.

Содержание верного ответа и указания по оцениванию (допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла)	Баллы
Схема решения задачи включает: 1) последовательность ДНК копии: 3’-ТГЦАТАЦГАТЦТАЦГ-5’ 5’-АЦГТАТГЦТАГАТГЦ-3’ ИЛИ 5’-АЦГТАТГЦТАГАТГЦ-3’ 3’-ТГЦАТАЦГАТЦТАЦГ-5’ ИЛИ 5’-ГЦАТЦТАГЦАТАЦГТ-3’ 3’-ЦГТАГАТЦГТАТГЦА-5’ ИЛИ 3’-ЦГТАГАТЦГТАТГЦА-5’ 5’-ГЦАТЦТАГЦАТАЦГТ-3’; 2) последовательность иРНК: 5’- АЦГУАУГЦУАГАУГЦ -3’; 3) последовательность аминокислот в полипептиде: тре-тир-ала-арг-цис. (При наличии в ответе только одной цепи ДНК элемент 1 не засчитывается.)
Ответ включает в себя все названные выше элементы с обоснованиями, не содержит биологических ошибок	3
Ответ включает в себя два из названных выше элементов с обоснованиями и не содержит биологических ошибок, ИЛИ ответ включает в себя три названных выше элемента с обоснованиями, но содержит биологические ошибки	2
Ответ включает в себя только один из названных выше элементов и не содержит биологических ошибок, ИЛИ ответ включает в себя два из названных выше элементов, но содержит биологические ошибки, объяснения отсутствуют	1
Ответ неправильный	0
Максимальный балл	3

Оцените своё решение

0 1 2 3

Подробное решение

1. Исходная РНК ретровируса:

5’-АЦГ УАУ ГЦУ АГА УГЦ-3’.

2. Создание ДНК-копии:

Ретровирус синтезирует одноцепочечную ДНК, комплементарную своей РНК, ДНК-копия комплементарна РНК и антипараллельна ей:

3’-ТГЦ АТА ЦГА ТЦТ АЦГ-5’.

Правила комплементарности :
А (РНК) ↔ Т (ДНК),
У (РНК)↔ А (ДНК),
Г (РНК)↔ Ц (ДНК),
Ц (РНК)↔ (ДНК).
Затем на этой цепи синтезируется вторая цепь ДНК, комплементарная первой:
5’-АЦГ ТАТ ГЦТ АГА ТГЦ-3’.
Правила комплементарности 2х цепей ДНК:
Аденин (А) <—> Тимин (Т).
Гуанин (Г) <—> Цитозин (Ц).

Теперь у нас есть двуцепочечная ДНК:

5’-АЦГ ТАТ ГЦТ АГА ТГЦ-3’.
3’-ТГЦ АТА ЦГА ТЦТ АЦГ-5’.

Варианты ответа:

Вариант 1:

5’-АЦГ ТАТ ГЦТ АГА ТГЦ-3’.
3’-ТГЦ АТА ЦГА ТЦТ АЦГ-5’.

Это стандартная запись двуцепочечной ДНК, где цепи антипараллельны.

Вариант 2:

3’-ТГЦ АТА ЦГА ТЦТ АЦГ-5’.
5’-АЦГ ТАТ ГЦТ АГА ТГЦ-3’.

То же самое, что и в варианте 1, но цепи поменяны местами.

Вариант 3:

3’-ЦГТ АГА ТЦГ ТАТ ГЦА-5’.
5’-ГЦА ТЦТ АГЦ АТА ЦГТ-3’.

Это обратная запись той же двуцепочечной ДНК (цепи перевёрнуты).

Вариант 4:

5’-ГЦА ТЦТ АГЦ АТА ЦГТ-3’.
3’-ЦГТ АГА ТЦГ ТАТ ГЦА-5’.

То же самое, что и в варианте 3, но цепи поменяны местами.

Почему так много вариантов?

3. Синтез иРНК:

В геноме клетки-мишени ДНК-копия встраивается, и с неё синтезируется иРНК.

Матрицей для синтеза иРНК служит цепь, комплементарная исходной РНК ретровируса (то есть сама ДНК-копия).

иРНК: 5’-АЦГ УАУ ГЦУ АГА УГЦ-3’ (такая же, как исходная РНК ретровируса).

4. Определение аминокислотной последовательности:

Разбиваем иРНК на кодоны:

5’-АЦГ УАУ ГЦУ АГА УГЦ-3’.

Используем таблицу генетического кода:

АЦГ → Треонин (Тре).

УАУ → Тирозин (Тир).

ГЦУ → Аланин (Ала).

АГА → Аргинин (Арг).

УГЦ → Цистеин (Цис).

Аминокислотная последовательность: тре—тир—ала—арг—цис.

Содержание верного ответа и указания по оцениванию (допускаются иные формулировки ответа, не искажающие его смысла)	Баллы
Схема решения задачи включает: 1) последовательность ДНК копии: 3’-ТГЦАТАЦГАТЦТАЦГ-5’ 5’-АЦГТАТГЦТАГАТГЦ-3’ ИЛИ 5’-АЦГТАТГЦТАГАТГЦ-3’ 3’-ТГЦАТАЦГАТЦТАЦГ-5’ ИЛИ 5’-ГЦАТЦТАГЦАТАЦГТ-3’ 3’-ЦГТАГАТЦГТАТГЦА-5’ ИЛИ 3’-ЦГТАГАТЦГТАТГЦА-5’ 5’-ГЦАТЦТАГЦАТАЦГТ-3’; 2) последовательность иРНК: 5’- АЦГУАУГЦУАГАУГЦ -3’; 3) последовательность аминокислот в полипептиде: тре-тир-ала-арг-цис. (При наличии в ответе только одной цепи ДНК элемент 1 не засчитывается.)
Ответ включает в себя все названные выше элементы с обоснованиями, не содержит биологических ошибок	3
Ответ включает в себя два из названных выше элементов с обоснованиями и не содержит биологических ошибок, ИЛИ ответ включает в себя три названных выше элемента с обоснованиями, но содержит биологические ошибки	2
Ответ включает в себя только один из названных выше элементов и не содержит биологических ошибок, ИЛИ ответ включает в себя два из названных выше элементов, но содержит биологические ошибки, объяснения отсутствуют	1
Ответ неправильный	0
Максимальный балл	3

Сайт помог тебе решить задачу?
Помоги нам - задонать!

Войти в свой аккаунт
Химия
Биология
Русский язык
Математика базовая
Математика профильная