I. Вопросы и задачи

1. Каковы доказательства генетической роли нуклеиновых кислот?

2. На чем основана огромная информационная емкость ДНК? (Например, в ДНК млекопитающих содержится 4 – 6 млрд бит информации, что соответствует библиотеке в 1,5 – 2 тыс. томов.) Как эта функция отражена в строении?

3. Какие особенности молекулы ДНК позволяют этим молекулам кодировать наследственную информацию, самоудваиваться и мутировать?

4. Что служит затравкой при репликации ДНК в клетке?

5. Сколько типов ДНК-полимераз содержится в клетке кишечной палочки, человека?

6. У каких организмов РНК выполняет роль генетического материала? Как это доказано?

7. Каким образом эксперимент М. Мезельсона и Ф. Сталя позволяет различить дисперсный и полуконсервативный механизмы репликации ДНК?

8. Различается ли генетический код у разных видов животных?

9. Какие типы репарации: а) не нарушают целостности двойной спирали ДНК?

б) приводят к появлению одночепочечных участков?

10. Нервная клетка не делится. Нужны ли ей ДНК-овые нуклеотиды?

11. Почему молекула ДНК не транспортируется из ядра в цитоплазму, к месту синтеза белка? Ведь в этом случае не нужна была бы молекула-посредник – иРНК и можно было бы избежать всех случайных мутаций, возникающих при транскрипции и трансляции.

12. Известна кодирующая цепь (+) ДНК ТГГЦТАЦЦГ. Какие аминокислоты будут в белке?

13. Какие тРНК принимали участие в синтезе участка белка ала-тре-про?

14. В зобной железе быка содержится 29% аденина. Сколько приблизительно (в %) содержится гуанина, цитозина, тимина в этом органе?

15. Какое минимальное число нуклеотидных пар содержится в гене, кодирующем цитохром С, состоящий из 104 аминокислотных остатков и какова его минимальная молекулярная масса?

16. Олигонуклеотид состава ТТЦАТТГ использован в качестве матрицы в ДНК-полимеразной реакции в присутствии всех 4-х дНТФ. Определите отношение А : Т во вновь образованном полинуклеотидном фрагменте после однократной репликации.

17. Сравните число нуклеотидов в РНК с молекулярной массой 5х10⁵ и число нуклеотидных звеньев в ДНК с молекулярной массой 5х10⁵.

18. ДНК мутанта имеет длину 15 мкм вместо 17 мкм. Сколько пар оснований недостает у этого мутанта?

II. Тестовые задания

1. В молекуле ДНК записана информация:

1) об аминокислотной последовательности белка; 2) о первичной структуре белка; 3) о вторичной структуре белка; 4) 1,2; 5) 1,2,3.

2. Праймер -

1) молекула ДНК, одна из цепей которой разорвана; 2) фрагмент РНК, состоящий из небольшого числа нуклеотидов и выступающий в роли затравки для синтеза ДНК; 3) фрагмент Оказаки; 4) часть молекулы ДНК, которая уже расплелась и на которой осуществляется синтез ДНК; 5) последовательности гена, не представленные в молекуле и-РНК.

3. Репликационная вилка -

1) линейная ДНК, в которой оба конца молекулы не зафиксированы;

2) фрагмент РНК, состоящий из 10 нуклеотидов и выступающий в виде инициирующего фактора; 3) та часть молекулы ДНК, которая уже расплетена и в которой в данный момент осуществляется синтез новой молекулы ДНК;

4) молекула ДНК, одна из цепей которой разорвана; 5) синтез ДНК в местах повреждения макромолекулы.

4. Фрагменты Оказаки соединяются друг с другом при помощи фермента:

1) ДНК – полимераза I; 2) ДНК – полимераза III; 3) РНК – полимераза; 4) ДНК – лигаза; 5) ДНК – гираза.

5. Мультиэнзимный комплекс, связанный с ДНК и осуществляющий ее репликацию, называется:

1) полисомой; 2) рибосомой; 3) реплисомой; 4) репликоном; 5) праймером.

6. Единица репликации, в пределах которой она начинается и заканчивается, называется:

1) полисомой; 2) рибосомой; 3) реплисомой; 4) репликоном; 5) праймером.

7. Репарация ДНК –

1) обмен генетического материала между двумя молекулами ДНК; 2) синтез дочерних нитей ДНК на исходной молекуле ДНК; 3) устранение возникающих в молекуле ДНК повреждений; 4) перенос генетической информации с двуцепочечной молекулы ДНК на одноцепочечные молекулы РНК; 5) перенос генетического материала из одной клетки в другую с помощью вирусного вектора.

8. Промотор – это:

1) определенный участок матричной ДНК, с которым может связываться РНК-полимераза, инициируя тем самым транскрипцию; 2) промежуток между генами, не кодирующий белки; 3) фрагмент РНК, выступающий в качестве инициирующего фактора; 4) более короткая цепь фрагмента ДНК, имеющая свободный 3¢-конец; 5) оператор и тесно сцепленные с ним структурные гены.

9. Стадия активации аминокислот включает:

1) образование аминоациладенилатов; 2) присоединение аминокислотных остатков к тРНК; 3) посттрансляционную модификацию;

4) полимеризацию аминокислотных остатков; 5) восстановительное

дезаминирование.

10. Собственно трансляция включает:

1) образование аминоациладенилатов; 2) присоединение аминокислотных остатков к тРНК; 3) посттрансляционную модификацию; 4) полимеризацию

аминокислотных остатков; 5) восстановительное дезаминирование.

11. Информация одного триплета соответствует:

1) белку; 2) гену; 3) аминокислоте; 4) нуклеиновой кислоте; 5) кодону.

12. Информацию о синтезе одного белка содержит:

1) молекула ДНК; 2) хромосома; 3) триплет нуклеотидов; 4) молекула

р-РНК; 5) ген.

13.Отметьте свойство генетического кода, которое в исключительных случаях

(например, при биосинтезе в митохондриях) может нарушаться:

1) триплетность; 2) вырожденность; 3) однозначность; 4) без “запятых”;

5) универсальность; 6) однонаправленность; 7) неперекрываемость.

III. Дайте объяснение следующим терминам (занесите в словарь): матричные процессы, репликация, транскрипция, трансляция, инициация (репликации, транскрипции, трансляции), элонгация (репликации, транскрипции, трансляции), терминация (репликации, транскрипции, трансляции), ДНК-полимераза I, ДНК-полимераза II, ДНК-полимераза III, РНК- полимераза I, праймаза, ДНК-лигаза, топоизомераза, гираза, вилка репликации, лидирующая и запаздывающая цепи ДНК, реплисома, репарация (эксцизионная и пострепликативная, фотореактивация), аминоациладенилат, аминоацил-тРНК-синтетаза, кодон, антикодон, генетический код.

Литература

основная

1. Генетика. Учебник для вузов/ Под ред. Академика РАМН В. И. Иванова. – М.:ИКЦ «Академкнига», 2006. – С. 147-173.

2. Жимулев И.Ф. Общая и молекулярная генетика: Учеб. пособие. - 2-е изд., испр. и доп. – Новосибирск: Сиб. унив. изд-во, 2003. – С. 110-126,217-223.

3. Задачи по современной генетике: Учеб. пособие / В. М. Глайзер, А. И.Ким, Н.Н. Орлова и др. – М.: Книжный дом университет, 2005. – С. 173-195.

4. Сидорская В.А. Тестовые задания по генетике. 1 часть. Наследственность: Учеб. пособие. - Арзамас: изд-во АГПИ, 2007. – С. 21-34.

дополнительная

1. Айала Ф., Кайгер Дж. Современная генетика: В 3-х т.- М.: Мир, 1987. – Т. 2. – С.67-130,.

2. Инге-Вечтомов С. Г. Генетика с основами селекции: Учеб. для биол. спец. ун-тов. – М.: Высш. шк., 1989. – С. 112-138. 380-400.

3. Франк-Каменецкий М.Д. Век ДНК – М.: КДУ, 2004. – 240 с.

ЗАНЯТИЕ № 12

ГЕНЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ В ОНТОГЕНЕЗЕ (2ч)

Оборудование и материалы

Таблицы: «Опыт Дж. Гердона», «Схема регуляции лактозного оперона», «Схема регуляции триптофанового оперона», «Альтернативный сплайсинг гена кальцитонина», «Трансдетерминация имагинальных дисков Drosophila»

Вопросы для обсуждения

1. Соматический эмбриогенез

2. Дифференциальная активность генов

3. Регуляция транскрипции у бактерий

3.1. Лактозный оперон

2. Триптофановый оперон

4. Регуляция транскрипции у эукариот

5. Детерминация и дифференцировка клеток

6. Половая дифференцировка организма

Задача

Определите у каких частичных диплоидов E. сoli идет индуцибельный, а у каких конститутивный синтез β-галактозидазы и β-пермеазы, где I– ген-регулятор, О – оператор, Р – промотор, Z – структурный ген β-галактозидазы, Y – структурный ген

β-пермеазы:

1) ; 2) ; 3) ; 4) ; 5) ;

6)

Задания для самостоятельной работы