Тест по биологии: Генетический код (10 класс)
Тест по биологии «Генетический код» для 10 класса — это проверочная работа профильного уровня, предназначенная для контроля знаний учащихся о способах записи наследственной информации в живых клетках. Вопросы охватывают принципы кодирования аминокислот, свойства генетического кода и молекулярные механизмы реализации генетической информации.
1
Какое количество нуклеотидов составляет один кодон (единицу генетического кода)?
Правильный ответ:
Три нуклеотидаПояснение:
Генетический код является триплетным. Это означает, что каждая аминокислота в белке кодируется последовательностью из трех нуклеотидов. Такая система позволяет создать 64 (4 в третьей степени) различные комбинации, что достаточно для кодирования всех 20 основных аминокислот с избытком.2
Какое свойство генетического кода подразумевает, что одна аминокислота может кодироваться несколькими разными триплетами?
Правильный ответ:
Вырожденность (избыточность)Пояснение:
Свойство вырожденности (или избыточности) означает, что количество смысловых кодонов (61) значительно превышает количество кодируемых ими аминокислот (20). Поэтому большинству аминокислот соответствует не один, а от 2 до 6 различных кодонов-синонимов, что повышает устойчивость генетической информации к мутациям.3
Какое из перечисленных утверждений описывает свойство универсальности генетического кода?
Правильный ответ:
Код един для всех живых организмов на Земле: от бактерий до человека.Пояснение:
Универсальность генетического кода означает, что одни и те же триплеты кодируют одни и те же аминокислоты у подавляющего большинства живых существ. Например, кодон ААА шифрует лизин и у человека, и у бактерии, и у дуба. Это фундаментальное доказательство единства происхождения жизни на Земле.4
Сколько всего существует возможных комбинаций триплетов (кодонов) в генетическом коде?
Правильный ответ:
64Пояснение:
Общее число кодонов рассчитывается как число типов нуклеотидов (4: А, Г, Ц, У), возведенное в степень длины кодона (3). Таким образом, 4 * 4 * 4 = 64. Из этих 64 кодонов 61 кодирует аминокислоты, а 3 являются стоп-кодонами, прекращающими синтез белка.5
Какую функцию выполняют стоп-кодоны (УАА, УАГ, УГА) в процессе биосинтеза белка?
Правильный ответ:
Они служат сигналом окончания синтеза полипептидной цепи.Пояснение:
Стоп-кодоны (терминаторы) — это триплеты, которые не соответствуют ни одной аминокислоте. Когда рибосома в процессе синтеза белка доходит до такого кодона, к нему не может присоединиться транспортная РНК. Вместо этого происходит отсоединение готового белка и распад комплекса рибосомы, то есть завершение трансляции.6
Какие две аминокислоты являются исключением и кодируются только одним триплетом?
Правильный ответ:
Метионин и ТриптофанПояснение:
В отличие от большинства аминокислот, обладающих свойством вырожденности кода, метионин и триптофан кодируются единственными уникальными триплетами. Для метионина это кодон АУГ (который также является стартовым кодоном), а для триптофана — кодон УГГ.7
Что произойдет с генетическим текстом при выпадении одного нуклеотида из кодирующей части гена?
Правильный ответ:
Произойдет сдвиг рамки считывания, и изменится структура всего белка после места мутации.Пояснение:
Поскольку генетический код непрерывен и не имеет разделительных знаков между триплетами, выпадение (или вставка) одного нуклеотида приводит к смещению группировки всех последующих нуклеотидов по три. Это называется сдвигом рамки считывания. В результате вся последовательность аминокислот после точки мутации станет неверной.8
Какое свойство генетического кода означает, что один нуклеотид не может входить в состав двух соседних триплетов одновременно?
Правильный ответ:
НеперекрываемостьПояснение:
Неперекрываемость кода означает, что считывание генетической информации происходит «прыжками» по три нуклеотида. Один и тот же нуклеотид принадлежит только одному конкретному кодону. Если бы код был перекрывающимся, замена одного нуклеотида меняла бы сразу несколько соседних аминокислот, чего в природе не наблюдается.9
Каким термином называют свойство кода, при котором каждый конкретный триплет кодирует только одну определенную аминокислоту?
Правильный ответ:
Однозначность (Специфичность)Пояснение:
Однозначность (или специфичность) — это свойство, противоположное вырожденности, но действующее одновременно с ним. Оно означает строгое правило: если дан триплет (например, УУУ), он всегда будет означать только одну конкретную аминокислоту (фенилаланин) и никогда — другую. Это исключает хаос при синтезе белка.10
Что служит матрицей, с которой непосредственно считываются кодоны в процессе синтеза белка (трансляции)?
Правильный ответ:
Информационная РНК (иРНК)Пояснение:
Непосредственной матрицей для трансляции является молекула информационной РНК (иРНК). Именно на ней записана последовательность кодонов, которая была переписана (транскрибирована) с ДНК. Рибосома движется по иРНК и считывает эти кодоны, подбирая к ним соответствующие тРНК с аминокислотами.11
Какой кодон обычно выполняет функцию «старт-кодона», инициирующего процесс трансляции?
Правильный ответ:
АУГПояснение:
Кодон АУГ является универсальным стартовым сигналом. С него начинается считывание информации в подавляющем большинстве генов. Этот кодон кодирует аминокислоту метионин, поэтому синтез практически любого белка начинается с метионина (хотя впоследствии он может быть отщеплен).12
Почему генетический код называют «словарем»?
Правильный ответ:
Потому что он устанавливает соответствие между языком нуклеотидов и языком аминокислот.Пояснение:
Генетический код выполняет функцию переводчика между двумя типами биополимеров. В нуклеиновых кислотах (ДНК, РНК) информация записана последовательностью 4 видов нуклеотидов, а в белках — последовательностью 20 видов аминокислот. Код — это набор правил, по которым осуществляется этот перевод (трансляция).13
Если бы генетический код был дуплетным (состоял из пар нуклеотидов), сколько аминокислот он мог бы закодировать максимум?
Правильный ответ:
16 аминокислотПояснение:
Количество комбинаций в коде рассчитывается как NkN^kNk, где N — число букв алфавита (4 нуклеотида), а k — длина слова. Для дуплетного кода (пар нуклеотидов) это было бы 42=164^2 = 1642=16. Этого недостаточно для кодирования 20 природных аминокислот, поэтому природа выбрала триплетный код (43=644^3 = 6443=64).14
В какой молекуле находятся антикодоны, комплементарные кодонам иРНК?
Правильный ответ:
В тРНК (транспортной РНК)Пояснение:
Антикодон — это специфический триплет нуклеотидов, находящийся на верхушке молекулы транспортной РНК (тРНК). Его задача — найти соответствующий (комплементарный) ему кодон на матрице иРНК в рибосоме. Это обеспечивает правильную расстановку аминокислот, которые переносят тРНК, в синтезируемом белке.15
Какое значение имеет непрерывность (отсутствие знаков препинания) генетического кода внутри гена?