Краткое пояснение:
Метод: Для решения задачи необходимо перевести изменение длины ДНК в количество нуклеотидов, затем рассчитать количество аминокислот в белке и сопоставить это с информацией о составе нуклеотидов.
Пошаговое решение:
- Расчет количества нуклеотидов в выпавшем фрагменте: Длина ДНК измеряется в парах нуклеотидов. Расстояние между соседними парами нуклеотидов в ДНК составляет примерно 0.34 нм. Уменьшение гена на 51 нм означает, что выпало 51 нм / 0.34 нм/пара = 150 пар нуклеотидов.
- Расчет количества аминокислот в исходном белке: Известно, что из мутировавшего гена синтезирован белок, содержащий 350 аминокислотных остатков. Каждый триплет нуклеотидов кодирует одну аминокислоту. Следовательно, для синтеза 350 аминокислот требуется 350 * 3 = 1050 нуклеотидов (или 1050/2 = 525 пар нуклеотидов) в кодирующей цепи ДНК.
- Расчет общего количества нуклеотидов в исходном гене: Если мутировавший ген (после выпадения 150 пар нуклеотидов) содержит 525 пар нуклеотидов, то исходный ген содержал 525 + 150 = 675 пар нуклеотидов.
- Расчет количества нуклеотидов G в исходной ДНК: 22% нуклеотидов в исходной ДНК составляют G. Общее количество нуклеотидов в исходной ДНК (одноцепочечной) равно 675 пар * 2 = 1350 нуклеотидов. Количество G = 1350 * 0.22 = 297 нуклеотидов.
- Расчет количества нуклеотидов T среди выпавших: 15% выпавших нуклеотидов составляли Т. Выпало 150 пар нуклеотидов, что составляет 150 * 2 = 300 нуклеотидов (одноцепочечный фрагмент). Количество Т среди выпавших = 300 * 0.15 = 45 нуклеотидов.
- Расчет количества нуклеотидов A в исходной ДНК: Согласно правилу Чаргаффа, в двуцепочечной ДНК количество аденина (A) равно количеству тимина (T), а количество гуанина (G) равно количеству цитозина (C). В исходной ДНК 675 пар нуклеотидов. Количество G = 297. Следовательно, количество C = 297. Общее количество G и C = 297 * 2 = 594. Общее количество нуклеотидов = 1350. Количество A и T = 1350 - 594 = 756. Количество A = 756 / 2 = 378 нуклеотидов.
- Расчет количества нуклеотидов T в исходной ДНК: Количество T = 378 нуклеотидов.
Ответ: Было потеряно 150 пар нуклеотидов. Исходный ген содержал 675 пар нуклеотидов. Количество G в исходной ДНК - 297 нуклеотидов. Количество T среди выпавших нуклеотидов - 45. Количество A в исходной ДНК - 378 нуклеотидов. Количество T в исходной ДНК - 378 нуклеотидов.