Загрузил astepura

Задание линии 27 ЕГЭ по биологии формата 2020 года

реклама
«Сюрприз» демонстрационного варианта КИМ ЕГЭ-2020 по биологии
Степура Анатолий Владимирович – репетитор по биологии
На сайте ФИПИ опубликован демонстрационный вариант КИМ-2020 по биологии. В
целом он составлен по заданиям прошлых лет, но не обошлось без «сюрпризов».
Сравните задания линии 27 демонстрационных вариантов 2019 г. и 2020 г. На первый
взгляд, матричная цепь ДНК, которую нужно использовать для решения, в двух
заданиях одинакова: ГЦТТЦЦАЦТГТТАЦА. Отличия в условиях лишь в том, что в
задании-2020 у этой молекулы указаны 3’ и 5’-концы и еще дополнительно (сверху)
указана вторая (кодирующая) цепь ДНК, которая вообще не нужна для решения задачи.
Но такое небольшое уточнение в условии задания кардинально поменяло ответ задания.
Сравним эталонные ответы этих двух заданий.
Не могу промолчать. Составители ФИПИ, к сожалению, вышли за рамки школьной
программы. В школьных учебниках базового и профильного уровня нет достаточной
информации, необходимой для решения задачи в редакции 2020 года.
Но, к счастью, свой «сюрприз» составители заданий ЕГЭ по биологии преподнесли сейчас,
в августе 2019 года, за несколько месяцев до ЕГЭ, а не в июне 2020, на самом экзамене,
что было бы совсем печально для учащихся. Поэтому у нас есть время разобраться в
этих противоречиях, и быть готовым к решению заданий такого типа.
Сразу хочу подчеркнуть, в данном видео мы не будем рассматривать с вами всю теорию,
необходимую для решения задач этого типа, а сосредоточимся на главном, на проблеме,
возникшей в связи с демоверсией КИМ 2020. Поэтому видео рассчитано в первую очередь
для тех, кто уже имеет минимальные знания по данной теме, знаком с решением задач в
формате 2019 года и хочет разобраться с противоречиями, возникшими в связи с
появлением задания линии 27, формата 2020 года.
Итак, сначала разберемся, что такое 3` и 5` - концы нуклеиновых кислот.
1. Нуклеиновые кислоты – это органические молекулы, полимеры, мономерами
которых являются нуклеотиды. Напоминаю для тех, кто возможно забыл, что
полимеры – это такие органические молекулы, которые состоят из повторяющихся
элементов (мономеров). Существует две разновидности НК – ДНК и РНК . РНК
бывают трех основных видов: информационные (матричные) РНК, рибосомальные
РНК, транспортные РНК.
2. Нуклеотиды, которые образуют цепи НК ,в свою очередь, состоят из трех частей –
углевода пентозы, т.е. пятиуглеродного сахара (в нуклеотиде ДНК – это
дезоксирибоза, а в РНК – рибоза), остатка фосфорной кислоты (фосфатная группа)
и одного из азотистых оснований (в ДНК – А, Т, Г или Ц; в РНК – А, У, Г или Ц).
3. Дексоксирибоза (входящая в состав ДНК) и рибоза (входящая в состав нуклеотидов
РНК ) – это пентозы, т.е. пятиуглеродные углеводы. В биохимии и молекулярной
биологии для удобства описания связей принято нумеровать углероды в составе
молекул.
4. Два нуклеотида в цепи ДНК соединяются друг с другом с помощью остатков
фосфорной кислоты. В формировании этой связи опосредовано участвуют 3-й
углерод пентозы одного нуклеотида и 5-й углерод пентозы другого (соседнего)
нуклеотида. А на концах всей цепи молекулы НК остаются нуклеотиды с
углеродами, незадействованными в образовании межнуклеотидных связей (назовем
эти углероды условно свободными) – на одном конце молекулы ДНК остается
нуклеотид со сводным 3-м углеродом (это и будет 3`-конец НК), а на другом
расположен нуклеотид со сводным 5-м углеродом (это будет, соответственно, 5`конец НК).
5. Таким образом у цепей молекулы ДНК, а также у всех видов РНК, есть два конца –
3` и 5`. При этом у двухцепочечной ДНК ориентация двух цепей относительно друг
друга в составе молекулы различная: у одной цепи ДНК 3`-конец расположен слева, а
5`-конец – справа, а у другой – наоборот. Такое расположение называется
антипараллельным
6. Еще важное дополнение: одна полинуклеотидная цепь в составе ДНК называется
кодирующей, или смысловая, с нею не считывается информация, т.е. она не
транскрибируемая, а другая цепь ДНК (матричная) является матрицей (образцом),
на основании которого и синтезируется РНК (или иРНК, или тРНК, или рРНК),
т.е. именно с матричной цепи ДНК считывается информация, и она является
транскрибируемой.
7. Обращаю ваше внимание, что РНК синтезируется на матричной цепи ДНК
антипараллельно, т.е. если матричная цепь ДНК ориентирована от 3` к 5`-концу,
то получаемая на основании ее молекула РНК будет ориентирована наоборот, от 5`конца к 3`-концу.
А теперь разберемся с тРНК
1. Транпортная РНК – это небольшая цепь из нуклеотидов, которая свернута в виде
клеверного листа. При этом ее 3` и 5`-концы оказываются рядом.
2. В центральной части цепи тРНК, а в свернутом виде – в составе центральной
петли, находится антикодон – три нуклеотида (триплет), который определяет
конкретную и единственную аминокислоту, которую будет транспортировать
данная тРНК.
3. Чтобы определить какую аминокислоту будет переносить тРНК, нужно сначала
антикодон этой тРНК перевести в соответствующий (комплементарный) ему
кодон иРНК Но тут возникает проблема: как правильно размещать молекулы
тРНК и иРНК? Немного позже ответим на этот вопрос.
4. Когда транспортная РНК участвует в синтезе белка, доставляя определенную
аминокислоту к месту синтеза, она связывается с соответствующим её антикодону
(по принципу комплементарности) кодоном на информационной РНК. А здесь
особое внимание! тРНК присоединяется к иРНК антипараллельно, т.е. иРНК
расположена в ориентации от 5`-конца к 3`-концу (только так, потому что
считывание информации с иРНК при биосинтезе белка всегда начинается с 5`конца), а тРНК ориентирована наоборот, в направлении от 3`-конца к 5`-концу.
Т.е. кодон и антикодон – антипараллельны!
5. Теперь можем ответить на вопрос: как размещать молекулы тРНК и иРНК,
чтобы определить атикодон и кодон? Ответ: также, как они ориентированы друг
относительно друга во время синтеза белка (антипараллельно): иРНК - от 5`-конца
к 3`-концу; тРНК - от 3`-конца к 5`-концу. Именно в такой ориентации и удобно
определять антикодон тРНК, чтобы по нему сразу определить кодон иРНК а по
кодону , в свою очередь, в таблице генетического кода – аминокислоту.
6. Но и тут нас ждет засада: в молекулярной биологии антикодон пишут и в
ориентации 3`-5`, и в ориентации 5’-3’ (как , например, указано в ответе задания
демоверсии 2020). С кодонами проще: их записывают только в ориентации 5’-3’ –
именно так всегда ориентированы кодоны в таблице генетического кода.
7. Какой выход: антикодон записываем исходя из ориентации самой тРНК в задаче:
либо 3’-5’, либо 5’-3’. А вот кодон должен быть всегда 5’-3’. При его определении
учитываем, что он антипараллелен антикодону.
Теперь вернемся к заданиям 2019 и 2020.
1. Попробуем понять логику составителей этих заданий, и ответить на вопрос:
Почему ответы в этих одинаковых, на первый взгляд, заданиях демоверсии 2019
и демоверсии 2020 не совпадают?
2. В задании 2019 года (без указания 3` и 5`-концов) по умолчанию предполагалось,
что молекула тРНК всегда ориентирована в направлении 3`-5`, поэтому по ее
изначально правильно ориентированному антикодону по принципу
комплементарности сразу находим кодон иРНК (и он будет в правильном 5`-3`
направлении), а по нему находим аминокислоту. ВЫВОД: если в вариантах
КИМ-ов 2020 встретятся подобные задания формата 2019 года, решаем их
также, как и раньше.
3. В задании 2020 года (с указанием 3` и 5`-концов) антикодон записываем в том
направлении как он получается в задаче. А кодон записываем только в
направлении 5`-3`, кодон определяем, учитывая его антипараллельность
антикодону:
a. В случае, если тРНК и ее антикодон указаны в направлении 3`-5`, как и в
предыдущие годы, сразу же определяем по этому антикодону кодон иРНК.
b. А в случае, если тРНК и ее антикодон записаны наоборот, в направлении 5`3`, как в задаче 2020, сначала переворачиваем антикодон в направлении 3`-5`,
и уже по нему определяем кодон. При этом в ответах записываем и
антикодон, и кодон в одном направлении 5`-3`, т.е. в такой записи они не
будут выглядеть комплементарными.
И последнее, какие, на мой взгляд, еще «сюрпризы» можно ожидать на ЕГЭ-2020.
1. В демоверсии 2020 в качестве примера представлен только один тип задач, на
«синтез тРНК». Есть еще много других типов заданий этой линии на синтез
белка. Какие изменения можно ожидать в этих заданиях?
2. С высокой вероятностью в этих задачах тоже могут быть указаны 3`и 5`-концы
в цепи молекулы ДНК .
3. При решении таких задач нужно помнить:
a. что у полученной в результате транскрипции иРНК направление будет
антипараллельно цепи матричной цепи ДНК;
b. для того, чтобы синтезировать белок (фрагмент полипептида) по иРНК,
нужно обязательно чтобы она была ориентирована в направлении 5`-3`
(только в таком направлении транслируются белки). Если в задаче иРНК
получилась в направлении 3`-5`, перед синтезом белка ее нужно перевернуть
(записать нуклеотидную последовательность в обратном порядке).
Всего доброго! Адекватных заданий и удачи на экзамене!
Скачать