Биология ЕГЭ Задание 3 проверяет знания основных законов генетики и цитологии. Чтобы решить такое задание, необходимо знать генетико-цитологические особенности организации и функционирования жизни, хранения и передачи наследственной информации. Задание представляет собой текстовую задачу, которая решается с помощью арифметических вычислений либо основных правил комплементарности генетического кода. В ответе надо записать целое число. Если при вычислении получится дробное число, его следует округлить до целого согласно основным правилам округления дробных чисел.
Линия 3 ЕГЭ по Биологии. Генетическая информация в клетке. Хромосомный набор, соматические и половые клетки. Решение биологической задачи. Коды проверяемых элементов содержания (КЭС): 2.3, 2.6, 2.7. Уровень сложности: Б. Максимальный балл: 1. Примерное время выполнения: 4 мин. Средний % выполнения: 66,2.
Для решения задания необходимы знания правил Чаргаффа (см.ниже) и основных закономерностей хранения и передачи наследственной информации из поколения в поколение.
Алгоритм выполнения задания № 3 на ЕГЭ по биологии:
Внимательно прочитайте задачу.
Проанализируйте, о каком генетическом процессе идёт речь.
Выполните необходимые вычисления на черновике.
Запишите целое число в поле ответа КИМ и бланк ответов N 1.
Будьте внимательны при математических расчётах! Сначала выполните вычисление на черновике, проверьте, а затем запишите ответ (целое число, не дробное).
Задание 3 (пример выполнения с пояснением)
Линия 03. Пример № 1.
Эндосперм пшеницы содержит 42 хромосомы. Сколько хромосом содержат её гаметы? В ответе запишите только соответствующее число.
Правильный ответ: 14
ПОЯСНЕНИЕ (решение). Для всех покрытосеменных растений характерно двойное оплодотворение, в результате которого два спермия пыльцевого зерна прорастают до зародышевого мешка. Один из них оплодотворяет яйцеклетку (образуется зигота — 2n), а второй сливается с центральной (диплоидной) клеткой зародышевого мешка. Соответственно, эндосперм имеет тройной набор хромосом (3n — триплоиден). Гаметы любого живого организма в норме имеют одинарный набор хромосом, то есть гаплоидны (n). Таким образом, чтобы определить, сколько хромосом содержат гаметы пшеницы, разделим число хромосом эндосперма (42) на 3. 42 хромосомы (3n) : 3 = 14 хромосом (n).
Теория, которую необходимо повторить
В период подготовки к экзамену ПОВТОРЯЕМ теорию по конспектам:
КЭС 2.3. Химический состав клетки. Взаимосвязь строения и функций неорганических и органических веществ, входящих в состав клетки. Роль химических веществ в клетке и организме человека (Конспект).
КЭС 2.6. Генетическая информация в клетке. Гены, генетический код и его свойства. Биосинтез белка и нуклеиновых кислот (Конспект 1, Конспект 2).
КЭС 2.7. Клетка — генетическая единица живого. Хромосомы, их строение и функции. Число хромосом и их видовое постоянство. Соматические и половые клетки. Жизненный цикл клетки: интерфаза и митоз. Митоз, мейоз. Фазы митоза и мейоза. Развитие половых клеток. Деление клетки. Роль мейоза и митоза (Конспект 1, Конспект 2, Конспект 3, Конспект 4).
Нажмите на спойлер ниже, чтобы посмотреть основный теоретический материал к данной линии (что надо помнить при решении биологической задачи, понятия о нуклеиновых кислотах, правила Чаргаффа).
Открыть справочный материал для задания № 3
Что необходимо помнить при решении задач
Каждая аминокислота кодируется тремя нуклеотидами (одним триплетом, или кодоном), поэтому количество кодирующих нуклеотидов всегда в три раза больше, а количество триплетов (кодонов) равно количеству аминокислот в белке.
Каждая аминокислота доставляется к рибосомам одной тРНК, следовательно, количество аминокислот в белке равно количеству молекул тРНК, участвовавших в синтезе белка.
Каждая тРНК имеет антикодон, комплементарный кодону иРНК, поэтому количество антикодонов, а значит, и в целом молекул тРНК, равно количеству кодонов иРНК.
иРНК комплементарна одной из цепей ДНК, поэтому количество нуклеотидов иРНК равно количеству нуклеотидов ДНК. Количество триплетов, разумеется, также будет одинаковым.
Нуклеиновые кислоты
Нуклеиновые кислоты (НК) — высокомолекулярные органические соединения, хранящие, передающие и реализующие наследственную информацию. Различают дезоксирибонуклеиновую (ДНК) и рибонуклеиновую (РНК) кислоты. Мономером нуклеиновой кислоты является нуклеотид. Нуклеотид ДНК состоит из азотистого основания (пиримидиновые — тимин (Т), цитозин (Ц); пуриновые — гуанин (Г), аде-нин (А)), пятиуглеродного сахара — дезоксирибозы и остатка фосфорной кислоты. В РНК тимин заменяется урацилом (У), а вместо дезоксирибозы — рибоза.
ДНК — двухцепочечная молекула нуклеиновой кислоты, содержится в ядре клетки и матриксе митохондрий и пластид (в 1953 г. Дж. Уотсоном и Ф. Криком была предложена её модель — двойная спираль). Две цепи ДНК соединяются между собой азотистыми основаниями по принципу комплементарности (А = Т (две водородные связи) и Г = Ц (три водородные связи)).
Репликация ДНК — процесс синтеза дочерней молекулы ДНК на матрице родительской. Молекула ДНК разделяется на моноспирали (разрыв водородных связей между азотистыми основаниями двух цепей), после чего к каждому основанию, потерявшему партнёра, присоединяется комплементарное основание. Дочерние молекулы получаются точными копиями родительской. При этом одна цепь остаётся от материнской ДНК, а вторая синтезируется заново. Этот процесс обеспечивает точную передачу генетической информации из поколения в поколение. Репликация проходит в три этапа: инициация, элонгация, терминация.
РНК — одноцепочечная молекула нуклеиновой кислоты, которая синтезируется на молекуле ДНК и является комплементарной копией участка одной из цепочек ДНК. Выделяют следующие виды РНК:
матричная или информационная (мРНК или иРНК) — осуществляет непосредственную передачу кода ДНК для синтеза белков, при этом каждый белок кодируется специфической иРНК;
транспортная (тРНК) — присоединяет и переносит определённую аминокислоту к рибосомам;
рибосомальная (рРНК) — входит в состав рибосом, выполняя структурную функцию, также участвует в формировании активного центра рибосомы.
Правила Чаргаффа
У каждого организма в ДНК с самым различным нуклеотидным составом отношения АД и Г/Ц всегда равны единице. АД = Г/Ц = 1
Количество пуринов в ДНК равно количеству пиримидинов. А + Г = Ц + Т
Значит, количество оснований с аминогруппами в положении 6 равно количеству оснований с кетогруппами в положении 6. А + Ц = Г + Т
Тренировочные задания
Выполните самостоятельно примеры задания № 3 и сверьте свой ответ с правильным (спрятан в спойлере).
Пример № 2.
В соматической клетке картофеля 48 хромосом. Какой набор хромосом содержит спермий картофеля? В ответе запишите только количество хромосом.
Нажмите на спойлер, чтобы увидеть ОТВЕТ
Правильный ответ: 24
Пример № 3.
В ДНК на долю нуклеотидов с гуанином приходится 21%. Определите процентное содержание нуклеотидов с тимином, входящих в состав молекулы. В ответе запишите только соответствующее число.
Нажмите на спойлер, чтобы увидеть ОТВЕТ
Правильный ответ: 29
Пример № 4.
Молекулярная масса полипептида составляет 25000. Определите количество аминокислот в полипептиде, если молекулярная масса одной аминокислоты в среднем равна 100. В ответе запишите только соответствующее число.
Нажмите на спойлер, чтобы увидеть ОТВЕТ
Правильный ответ: 250
Пример № 5.
Сколько нуклеотидов содержит м-РНК, если синтезированный по ней белок состоит из 210 аминокислотных остатков? В ответе запишите только соответствующее число.
Нажмите на спойлер, чтобы увидеть ОТВЕТ
Правильный ответ: 630
Пример № 6.
В двухцепочечной молекуле ДНК насчитывается 4998 нуклеотидов. Определите, сколько аминокислот содержит белок, синтезируемый с этой последовательности ДНК. На область нитронов приходится 15 % от общего числа нуклеотидов. В ответе запишите только число, соответствующее количеству аминокислот в синтезируемом белке.
Нажмите на спойлер, чтобы увидеть ОТВЕТ и Решение
Правильный ответ: 708. Интрон — область ДНК, не несущая информацию о молекуле белка. Определим, сколько нуклеотидов остаётся в экзонной части молекулы ДНК: 15 % = 4998 • 15 : 100 = 749,7. 4998 – 749,7 = 4248,3 — столько нуклеотидов содержится в экзонах ДНК. Поскольку молекула ДНК содержит две цепи, а синтез белка идёт только с одной, вычислим, сколько нуклеотидов находится в одной цепи молекулы ДНК: 4248,3 : 2 = 2124,15. Генетический код триплетен, то есть одна аминокислота кодируется тремя нуклеотидами. Соответственно, аминокислот в три раза меньше, чем нуклеотидов: 2124,15 : 3 = 708,05. Полученный ответ округлим до целого числа: 708,05 = 708.
Вы смотрели: Биология ЕГЭ Задание 3. Что нужно знать и уметь, план выполнения, примеры с ответами и пояснениями (комментариями) специалистов, анализ типичных ошибок.
