Универсальный алгоритм решения задания №27 в ЕГЭ по биологии

Шаг 1. Внимательно прочитай условие и выдели, что дано и что требуется найти.
Часто в условии есть «подсказки»: например, «информативная часть начинается со старт-кодона», «антикодон указан с 5’‑конца», «в фрагменте есть стоп‑кодон». Выпиши это отдельно.

Шаг 2. Определи, какая цепь ДНК дана: смысловая или транскрибируемая (матричная).
Это критично: иРНК строится по матричной цепи по принципу комплементарности и антипараллельности. Если в условии не сказано явно, смотри на контекст: если дана последовательность, которая похожа на иРНК (но с Т вместо У) — скорее всего, это смысловая.

Шаг 3. Построй иРНК.

• Если дана матричная цепь ДНК: подбери комплементарные нуклеотиды (А↔У, Т↔А, Г↔Ц, Ц↔Г) и соблюдай антипараллельность (напротив 3’ конца ДНК будет 5’ конец РНК).
• Если дана смысловая цепь: она совпадает с иРНК, только Т заменяются на У; направление при этом одинаковое.

Шаг 4. Найди старт‑кодон и стоп‑кодоны.
Старт‑кодон — обычно АУГ (кодирует метионин, Мет). Информативная часть гена начинается с него. Стоп‑кодоны (УАА, УАГ, УГА) не кодируют аминокислоты, они завершают синтез. Если в задаче просят «определить начало информативной части», ищи первый АУГ.

Шаг 5. Разбей иРНК на триплеты (кодоны) и найди последовательность аминокислот.
Используй таблицу генетического кода строго по иРНК. Каждый кодон — это одна аминокислота. Не пропускай промежуточные шаги: выпиши иРНК, затем кодоны, затем аминокислоты.

Шаг 6. Если в задаче есть мутация — покажи, где она и как изменила последовательность.
Покажи старую и новую последовательности, укажи, какой кодон изменился, какая аминокислота заменилась (или появилась стоп‑кодон). Объясни последствия: укорочение белка, замена аминокислоты и т. п.

Шаг 7. Если речь про тРНК — построй её последовательность и найди антикодон.
тРНК синтезируется на ДНК по тем же правилам: комплементарность и антипараллельность. Антикодон — это три нуклеотида в центральной петле тРНК; он комплементарен и антипараллелен кодону иРНК. Чтобы найти аминокислоту, которую переносит тРНК, по антикодону сначала восстанови кодон иРНК, а затем по таблице генетического кода найди аминокислоту.

Шаг 8. Оформляй ответ строго по пунктам.
Эксперт снимает баллы за «магическое» появление ответа. Пиши:

• последовательности ДНК/иРНК/тРНК с указанием 5’ и 3’ концов;
• кодоны и соответствующие аминокислоты;
• пояснения к каждому шагу (почему именно так, откуда берётся старт‑кодон, как работает антипараллельность).

Шаг 9. Проверь биологическую логику и арифметику.
Проверь, что:

• соблюдена антипараллельность;
• старт‑кодон действительно первый;
• стоп‑кодон не включён в последовательность аминокислот;
• нет ошибок в комплементарных парах.

Пример 1: классический тип «биосинтез белка»

Условие: Фрагмент транскрибируемой (матричной) цепи ДНК: 3’–ТАЦГАТГЦТАГЦАТ–5’. Определите последовательность иРНК и аминокислот во фрагменте полипептида. Используйте таблицу генетического кода.

Решение по алгоритму:

1. Дана матричная цепь ДНК: 3’–ТАЦГАТГЦТАГЦАТ–5’.
2. Строим иРНК по принципу комплементарности и антипараллельности: напротив 3’ будет 5’, напротив 5’ будет 3’.
   ДНК: 3’–Т А Ц Г А Т Г Ц Т А Г Ц А Т–5’
   иРНК: 5’–А У Г Ц У А Ц Г А У Ц Г У А–3’
3. Находим старт‑кодон: первый кодон АУГ (метионин). Информативная часть начинается с него.
4. Разбиваем иРНК на кодоны: АУГ–ЦУА–ЦГА–УЦГ–УА. Последний кодон неполный, его не учитываем.
5. По таблице генетического кода:
• АУГ → Мет
• ЦУА → Лей
• ЦГА → Арг
• УЦГ → Сер
6. Последовательность аминокислот: Мет–Лей–Арг–Сер.

Ответ (в формате ЕГЭ):

1. Последовательность иРНК: 5’–АУГЦУАЦГАУЦГУА–3’.
2. Старт‑кодон АУГ соответствует аминокислоте Мет; информативная часть начинается с него.
3. Кодоны иРНК и соответствующие аминокислоты:
   АУГ — Мет, ЦУА — Лей, ЦГА — Арг, УЦГ — Сер.
4. Последовательность аминокислот во фрагменте полипептида: Мет–Лей–Арг–Сер.

Пример 2: тип с тРНК и антикодоном

Условие: Фрагмент ДНК, на котором синтезируется участок центральной петли тРНК: верхняя цепь — смысловая 5’–ЦГААГГТГАЦААТГТ–3’, нижняя — матричная 3’–ГЦТТЦЦАЦТГТТАЦА–5’. Третий триплет с 5’‑конца тРНК является антикодоном. Определите нуклеотидную последовательность участка тРНК и аминокислоту, которую она переносит.

Решение:

1. тРНК синтезируется на матричной цепи ДНК. Матричная цепь: 3’–ГЦТТЦЦАЦТГТТАЦА–5’.
2. По принципу комплементарности и антипараллельности строим тРНК:
   Матричная ДНК: 3’–Г Ц Т Т Ц Ц А Ц Т Г Т Т А Ц А–5’
   тРНК: 5’–Ц Г А А Г Г У Г А Ц А А У Г У–3’
3. Третий триплет с 5’‑конца тРНК: УГА — это антикодон.
4. Антикодон тРНК комплементарен и антипараллелен кодону иРНК.
   Антикодон тРНК 5’–УГА–3’ → кодон иРНК 3’–АЦУ–5’, но кодоны записывают с 5’→3’: 5’–УЦА–3’.
5. По таблице генетического кода кодону 5’–УЦА–3’ соответствует аминокислота Сер.

Ответ:

1. Нуклеотидная последовательность участка тРНК: 5’–ЦГААГГУГАЦААУГУ–3’.
2. Антикодон тРНК (третий триплет с 5’‑конца): 5’–УГА–3’.
3. Кодон иРНК, комплементарный антикодону: 5’–УЦА–3’.
4. Аминокислота, которую переносит данная тРНК: Сер.

Частые ошибки и как их избежать

• Путают смысловую и матричную цепи. Всегда отмечай, какая именно цепь дана, и строй иРНК строго от матричной.
• Забывают про антипараллельность. Напротив 5’ всегда будет 3’, и наоборот.
• Включают стоп‑кодон в последовательность аминокислот. Стоп‑кодон означает конец, он не кодирует аминокислоту.
• Не указывают концы (5’/3’). Это обязательный элемент оформления: без них ответ считается неполным.
• Пропускают промежуточные шаги. Эксперт должен видеть логику: как из ДНК получилась иРНК, как из кодона — аминокислота.