Из­вест­но, что ком­пле­мен­тар­ные цепи нук­ле­и­но­вых кис­лот ан­ти­па­рал­лель­ны (концу в одной цепи со­от­вет­ству­ет 3ʹ- конец дру­гой цепи). Син­тез нук­ле­и­но­вых кис­лот на­чи­на­ет­ся с 5ʹ- конца. Ри­бо­со­ма дви­жет­ся по иРНК

в на­прав­ле­нии от 5ʹ- к 3ʹ- концу. Все виды РНК син­те­зи­ру­ют­ся на ДНК- мат­ри­це. Фраг­мент мо­ле­ку­лы ДНК, на ко­то­рой син­те­зи­ру­ет­ся уча­сток цен­траль­ной петли тРНК, имеет сле­ду­ю­щую по­сле­до­ва­тель­ность нук­лео­ти­дов (ниж­няя цепь  — мат­рич­ная):

Уста­но­ви­те нук­лео­тид­ную по­сле­до­ва­тель­ность участ­ка тРНК, ко­то­рый син­те­зи­ру­ет­ся на дан­ном фраг­мен­те и опре­де­ли­те ами­но­кис­ло­ту, ко­то­рую будет пе­ре­но­сить эта тРНК в про­цес­се био­син­те­за белка, если тре­тий три­плет с 5ʹ конца со­от­вет­ству­ет ан­ти­ко­до­ну тРНК. Ответ по­яс­ни­те. Для ре­ше­ния за­да­ния ис­поль­зуй­те таб­ли­цу ге­не­ти­че­ско­го кода. При на­пи­са­нии нук­ле­и­но­вых кис­лот ука­зы­вай­те на­прав­ле­ние цепи.

У бак­те­рий име­ет­ся спе­ци­фи­че­ский тип РНК, об­ра­зу­ю­щий шпи­леч­ную струк­ту­ру бла­го­да­ря ком­пле­мен­тар­ным участ­кам. Шпи­леч­ная струк­ту­ра поз­во­ля­ет этой РНК по­па­дать в ри­бо­со­му. После шпиль­ки через не­сколь­ко

нук­лео­ти­дов рас­по­ла­га­ет­ся от­кры­тая рамка счи­ты­ва­ния, ко­то­рая на­чи­на­ет­ся с ала­ни­но­во­го ко­до­на. Фраг­мент мо­ле­ку­лы ДНК, на ко­то­рой син­те­зи­ру­ет­ся уча­сток РНК, имеет сле­ду­ю­щую по­сле­до­ва­тель­ность нук­лео­ти­дов (ниж­няя цепь  — мат­рич­ная):

Уста­но­ви­те нук­лео­тид­ную по­сле­до­ва­тель­ность участ­ка РНК, ко­то­рый син­те­зи­ру­ет­ся на дан­ном фраг­мен­те. Уста­но­ви­те вто­рич­ную струк­ту­ру участ­ка РНК. Уста­но­ви­те по­сле­до­ва­тель­ность на­ча­ла от­кры­той рамки счи­ты­ва­ния на дан­ном участ­ке РНК. Опре­де­ли­те по­сле­до­ва­тель­ность фраг­мен­та по­ли­пеп­ти­да, ко­то­рый ко­ди­ру­ет­ся дан­ным фраг­мен­том РНК. Для ре­ше­ния за­да­ния ис­поль­зуй­те таб­ли­цу ге­не­ти­че­ско­го кода. При на­пи­са­нии нук­ле­и­но­вых кис­лот ука­зы­вай­те на­прав­ле­ние цепи.

Для со­ма­ти­че­ской клет­ки жи­вот­но­го ха­рак­те­рен ди­пло­ид­ный набор хро­мо­сом. Опре­де­ли­те хро­мо­сом­ный набор (n) и число мо­ле­кул ДНК (с) в клет­ке при га­ме­то­ге­не­зе в ме­та­фа­зе II мей­о­за и ана­фа­зе II мей­о­за. Объ­яс­ни­те по­лу­чен­ные ре­зуль­та­ты.

Окрас­ка шер­сти у полёвки обык­но­вен­ной (Microtus arvalis) кон­тро­ли­ру­ет­ся одним геном. До­ми­нант­ные го­мо­зи­го­ты имеют серый цвет; ре­цес­сив­ные го­мо­зи­го­ты  — белый. Ге­те­ро­зи­го­ты имеют про­ме­жу­точ­ную окрас­ку.

В рав­но­вес­ной по­пу­ля­ции полёвок обык­но­вен­ных на 1000 осо­бей при­хо­дит­ся 90 белых. По­пу­ля­ция по­па­ла в новые усло­вия, при ко­то­рых в ре­зуль­та­те ин­тен­сив­но­го от­ло­ва хищ­ни­ка­ми по­гиб­ло 50 % серых осо­бей. Рас­счи­тай­те ча­сто­ты ал­ле­лей и ча­сто­ту (долю) осо­бей с серой окрас­кой в из­на­чаль­ной по­пу­ля­ции, а также ча­сто­ты (доли) всех фе­но­ти­пов в по­пу­ля­ции после от­ло­ва хищ­ни­ка­ми. По­яс­ни­те ход ре­ше­ния. При расчётах округ­ляй­те зна­че­ния до четвёртого знака после за­пя­той.

При каж­дом ра­ун­де ре­пли­ка­ции ДНК по­ли­ме­ра­за вно­сит ошиб­ки в по­сле­до­ва­тель­ность нук­лео­ти­дов. Чем рань­ше су­ще­ство­вал общий пре­док двух видов, тем боль­ше раз­ли­чий (нук­лео­тид­ных замен) на­кап­ли­ва­ет­ся между по­сле­до­ва­тель­но­стя­ми ДНК по­том­ков этого пред­ка. Фи­ло­ге­не­ти­че­ские де­ре­вья поз­во­ля­ют про­де­мон­стри­ро­вать эво­лю­ци­он­ную связь между по­том­ка­ми об­ще­го пред­ка.

Ниже при­ве­де­но вы­рав­ни­ва­ние по­сле­до­ва­тель­но­стей смыс­ло­вых цепей го­мо­ло­гич­ных участ­ков од­но­го из генов трёх штам­мов бак­те­рии и их из­вест­но­го об­ще­го пред­ка. Изменённые нук­лео­ти­ды в вы­рав­ни­ва­нии вы­де­ле­ны по­лу­жир­ным шриф­том.

По­строй­те фи­ло­ге­не­ти­че­ское древо для дан­ных трёх штам­мов на ос­но­ва­нии пред­став­лен­ных по­сле­до­ва­тель­но­стей нук­лео­ти­дов. Ука­жи­те по­ря­док воз­ник­но­ве­ния трёх штам­мов. Рас­счи­тай­те, когда су­ще­ство­вал по­след­ний общий пре­док штам­мов В и С при усло­вии, что на при­ведённом участ­ке за сто по­ко­ле­ний воз­ни­ка­ет три ней­траль­ных* му­та­ции. При­ве­ди­те расчёты, ар­гу­мен­ти­руя ответ. Счи­тай­те, что одно по­ко­ле­ние у дан­но­го вида бак­те­рии сме­ня­ет­ся за 20 минут, а также, что все му­та­ции, ко­то­рые про­изо­шли в дан­ном участ­ке гена, ней­траль­ные. При от­ве­те округ­ляй­те зна­че­ния до пер­во­го знака после за­пя­той.

Ней­траль­ные му­та­ции  — это из­ме­не­ния в по­сле­до­ва­тель­но­сти ДНК, ко­то­рые не ока­зы­ва­ют ни­ка­ко­го вли­я­ния на при­спо­соб­лен­ность ор­га­низ­ма.