Раздел1. Цитологические и биохимические основы наследственности

Тема: Цитологические основы наследственности

Цель работы: Изучить цитологические основы наследственности.

Задание №1 Подготовить сообщение по одной из тем: «Цитоплазматическая наследственность», «Патология клетки», «Материальные основы наследственности».

Рекомендации по заданию:

Объём сообщения– не более 5 – 7 листов формата А4 печатного текста 14 шрифтом Times New Roman, 1,5 интервалом. Рекомендации по подготовке сообщения смотрите в разделе «Введение» задание №1

Рекомендованная литература:

1.Жимулев И.Ф. Общая и молекулярная генетика: Учеб. Пособие. Новосибирск: Изд-во Новосиб. ун-та: Сиб. Унив. Изд-во, 2002

2.Классики русской медицины о действии алкоголя и алкоголизме: избранные труды / Сост. В.С. Воробьев. М.: Медицина, 2005

Тема: Биохимические основы наследственности

Цель работы: Изучить цитологические основы наследственности. Научиться

пользоваться кодовыми таблицами по составу аминокислот, решать задачи по молекулярной биологии; анализировать идиограммы.

Задание №1. Решите ситуационные задачи по составу аминокислот, с использованием кодовых таблиц.

Таблица генетического кода

Первое азотистое соединение	Второе азотистое соединение				Третье азотистое соединение
	У	Ц	А	Г
У	фен фен лей лей	сер сер сер сер	тир тир non non	цис цис пon три	У Ц А Г
Ц	лей лей лей лей	про про про про	гис гис глн глн	арг арг арг арг	У Ц А Г
А	иле иле иле мет	тре тре тре тре	асн асн лиз лиз	сер сер арг арг	У Ц А Г
Г	вал вал вал вал	ала ала ала ала	асп асп глу глу	гли гли гли гли	У Ц А Г

Примечание. Первое азотистое основание в триплете находится в левом вертикальном ряду, второе – в верхнем горизонтальном, третье – в правом вертикальном. На пересечении линий трёх оснований выявляется искомая аминокислота.

Незаменимые аминокислоты

ала – аланин лиз – лизин

арг – аргинин мет – метионин

асн – аснарагин фен – фенилаланин

асп – аспарагиновая кислота про – пролин

цис – цистеин сер – серин

глн – глутамин тре – треонин

глу – глутаминовая кислота три – триптодюн

гли – глицин тир – тирозин

гис – гистидин вал – валин

иле – изолейцин конец – точка терминации

лей – лейцин non – стоп-код

1. Используя данные таблицы, определите аминокислотный состав фрагмента белковой молекулы, если одна из цепей ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов:

1. ЦТТААЦАЦЦГГГЦАТТЦЦГГГЦААТТГ

2. ГАТГАТЦАГГАТГЦЦТГТЦТГТТЦААГГГАЦТЦАТТ.

Что произойдёт с генетическим кодом, если во второй цепи пятый нуклеотид а) убрать из цепи ДНК; б) заменить на гуамин (Г)? Как эти изменения отразятся на структуре белка? К каким последствиям могут привести такие изменения в составе ДНК?

2. Для биосинтеза одного из лекарственных белков необходимо синтезировать ДНК, она будет, затем, введена в бактерию. Полученная бактерия будет синтезировать необходимый лекарственный белок. Первичная структура белка состоит из следующих аминокислот: аланин – валин – тирозин – глицин – цистеин – аргинин - серин – метионин – валин.

В какой последовательности Вы будете соединять нуклеотиды ДНК синтезируя её химическим путём?

3. На фрагменте одной цепи ДНК нуклеотиды располагаются в последовательности ТТЦТЦТАЦГТАТ. Нарисуйте схему двухцепочечной молекулы ДНК, объясните, каким свойством ДНК при этом вы руководствовались? Сколько содержится нуклеотидов в этой последовательности ДНК?

4. Участок полипептида представлен следующими аминокислотами: -сер-вал-глут-мет-тир-ала-вал-. Какое количество нуклеотидов входит в состав гена?

5. В чём выражается свойство триплетности генетического кода (выберите одно из утверждений): в кодировании трёх аминокислот одним нуклеотидом; в соответствии одной аминокислоте трёх триплетов нуклеотидов?

6. Рибонуклеаза поджелудочной железы содержит в кодирующем участке ДНК 42 нуклеотида. Укажите количество аминокислот, входящих в этот белок.

7. Молекула инсулина состоит из 51 аминокислотного остатка. Сколько нуклеотидов несёт участок ДНК, кодирующий данный белок?

8. Дан участок ДНК – ГТТЦТААААГГГЦЦЦ … Какова структура закодированного гена? Какова структура белка, если под воздействием химических мутагенов восьмой нуклеотид будет заменён цитозиновым? К каким биологическим последствиям это может привести? Перейдёт ли какое изменение ДНК к потомству?

9. Последовательность нуклеотидов мРНК ЦГГГГЦУУЦУАГААЦГАУГАГ. Укажите соответствующий этой последовательности участок гена антисмысловой нити ДНК, а также фрагмент белка, соответствующий данному участку ДНК.

10. Какие изменения произойдут в строении белка, если на участке гена ТААТЦАААГААЦААА между 10 и 11нуклеотидами включается цитозин, между 13 и 14 – тимин, и в конце добавляется аденин?

11. Участок гена, кодирующий полипептид, имеет следующий порядок азотистых оснований: ААААЦЦААААТАЦТТГТАЦГА. Во время репликации четвёртый слева аденин выпал. Определите структуру полипептидной цепи в норме и после выпадения аденина.

12. Определите аминокислотный состав полипептида, который кодируется следующей последовательностью иРНК: ЦЦА ЦЦУ ГГУ УУУ ГГЦ.

Рекомендованная литература:

1. Гайнутдинов И.К., Юровская Э.Д. Медицинская генетика: Учебник. М.: Издательско-торговая корпорация «Дашков и К^о», 2009

2. Тимолянова Е.К., Медицинская генетика / Серия «Медицина для Вас». Ростов н/Д: Феникс, 2006

3. Тимолянова Е.К., Медицинская генетика для медсестер и фельдшеров. Учебное пособие, - 2-е изд. Ростов н/Д: Феникс, 2007