Повторяем тему «Генетический код»: тест с ответами и комментариями
Наблюдение: в таблице кода разные триплеты иногда ведут к одной аминокислоте, но один и тот же кодон не имеет сразу двух обычных значений. Гипотеза: код одновременно вырожденный и однозначный. Вопросы ниже проверяют эту гипотезу на примерах.
Триплетность Кодон содержит три нуклеотида.
Однозначность Один кодон имеет одно стандартное значение.
Вырожденность У аминокислоты может быть несколько кодонов.
Старт/стоп AUG обычно задаёт старт, UAA/UAG/UGA — остановку.
Содержание статьи4 разделаПоказатьСкрыть
Генетический код: 18 заданий от свойства к выводу
Вывод из проверки
Если вы различаете «несколько кодонов для одной аминокислоты» и «один кодон для нескольких аминокислот», основная логика темы усвоена. Для задач всегда сначала определяйте, дана ли мРНК, и отмечайте направление и рамку считывания.
Что повторить по ошибкам
1–6: свойства кода; 7–12: рамка считывания, кодон и антикодон; 13–18: применение к заменам, стоп-сигналам и ограничениям понятия универсальности.
Открытые мини-задания
1. Объясните на одном примере, чем вырожденность кода отличается от неоднозначности. Критерий: Нужно указать, что разные кодоны могут кодировать одну аминокислоту, но один конкретный кодон имеет одно значение.
2. Почему вставка одного нуклеотида в кодирующей части часто влияет сильнее, чем синонимичная замена? Критерий: Связать вставку со сдвигом рамки, а синонимичную замену — с сохранением аминокислоты.
3. Почему выражение «код универсален» лучше сопровождать уточнением? Критерий: Отметить высокую общность кода и наличие редких вариантов.
Ключ и объяснения
1. B — Триплет нуклеотидов мРНК, соответствующий аминокислоте или стоп-сигналу. Кодон читается рибосомой именно на мРНК и состоит из трёх нуклеотидов. Триплетность позволяет 4 типам нуклеотидов образовать 64 возможных сочетания.
2. A — Одну аминокислоту могут кодировать несколько разных кодонов. Избыточность означает существование синонимичных кодонов для одной аминокислоты. Это не делает отдельный кодон двусмысленным: в стандартных условиях он имеет одно значение.
3. A — Однозначность. Однозначность означает, что конкретный кодон не обозначает две разные аминокислоты одновременно. Вырожденность относится к обратной ситуации: одна аминокислота может иметь несколько кодонов.
4. C — AUG. AUG задаёт метионин и часто обозначает начало считываемой рамки. Три предложенных альтернативы являются стоп-кодонами стандартного генетического кода.
5. D — Они служат сигналами завершения трансляции. Стоп-кодоны распознаются факторами терминации, а не обычной тРНК с аминокислотой. Поэтому они прекращают удлинение полипептида.
6. A — Существуют редкие варианты кода, например в некоторых митохондриях и организмах. Код почти универсален, что важно для общего происхождения жизни, но известны исключения. Поэтому точнее говорить о высокой, а не абсолютной универсальности.
7. D — Группировка нуклеотидов по кодонам и обычно последовательность аминокислот. Рибосома читает последовательность тройками в заданной рамке. Смещение начала меняет последующее разбиение на кодоны и обычно радикально изменяет продукт.
8. A — Две. AUG и GCU являются смысловыми кодонами, а UAA — стоп-сигнал. Стоп-кодон не добавляет отдельную аминокислоту в полипептид.
9. C — Комплементарно взаимодействует с кодоном мРНК при трансляции. Антикодон помогает выбрать тРНК, соответствующую текущему кодону мРНК. Специфичность аминокислоты дополнительно обеспечивается правильной «зарядкой» тРНК ферментами.
10. C — Новый кодон может быть синонимичным исходному. Из-за вырожденности несколько кодонов могут обозначать одну аминокислоту. Такая замена в кодирующей области называется синонимичной на уровне белкового продукта.
11. B — Несколько разных кодонов в таблице соответствуют одной аминокислоте. Нужны данные именно о соответствии «кодон → аминокислота». Наличие нескольких кодонов у одной аминокислоты непосредственно демонстрирует вырожденность.
12. A — Каждый нуклеотид данной рамки входит в один последовательный кодон. В стандартном школьном описании кодоны идут последовательно один за другим. Поэтому потеря одного нуклеотида может сдвинуть рамку всех последующих кодонов.
13. D — Два кодона являются синонимичными для этой аминокислоты. Неизменившаяся аминокислота при изменённом кодоне — типичный эффект вырожденности. Для вывода не требуется предполагать нарушение самого механизма трансляции.
14. B — Позволяет по кодону мРНК определить аминокислоту или стоп-сигнал. Таблица кода связывает триплеты мРНК с их значениями. Важно сначала убедиться, что дана именно мРНК и выбрана правильная рамка считывания.
15. B — Он запускает завершение трансляции и не добавляет аминокислоту в цепь. Стоп-кодон распознаётся факторами терминации. В обычной трансляции к нему не приходит тРНК, несущая отдельную стандартную аминокислоту.
16. D — Порядок кодонов мРНК задаёт порядок аминокислот в полипептиде. Рибосома считывает кодоны последовательно, поэтому первичная структура белка зависит от порядка кодонов. Изменение последовательности может менять аминокислотный состав.
17. C — Синтез укороченного полипептида. Преждевременный стоп завершает трансляцию раньше нормального конца. Такой эффект зависит от положения изменения и может существенно влиять на функцию белка.
18. B — Генетический код у большинства организмов очень сходен, но известны варианты. Высокая общность генетического кода — фундаментальный факт, однако редкие отклонения известны. Поэтому корректная формулировка учитывает и общее правило, и исключения.
Поделиться
Сохраните материал или отправьте тому, кому он пригодится.
