1.4.2. Теоретические вопросы, которые необходимо усвоить для достижения целей занятия:

1. строение и функции ДНК;

2. процесс репликации ДНК;

3. строение и функции и –РНК, т –РНК и р-РНК;

4. репарация ДНК и ее виды

5. ген - структурно-функциональная единица наследственности.

6. гены: структурные, регуляторные;

7. строение генов у прокариот и эукариот. 8. экзонно-интронная организация генома.

9. генетический код и его свойства

10. транскрипция и ее этапы;

11. процессинг и его значение;

12. этапы трансляции и образование белковой молекулы;

13. механизмы регуляции активности генов у прокариот и эукариот

14. проблемы генной инженерии и биотехнологии.

1.4.3. Самостоятельная работа студентов

1. Решить задачи:

Задача 1. Ядро яйцеклетки и ядро сперматозоида имеет равное число хромосом, но у яйцеклетки объем цитоплазмы и количество цитоплазматических органелл гораздо больше, чем у сперматозоидов. Одинаково ли содержание ДНК в этих клетках?

Задача 2. Сколько и каких видов свободных нуклеотидов потребуется при редупликации молекулы ДНК, в которой количество А = 600 тыс., Г = 2400 тыс.

Задача 3. В молекуле ДНК на долю цитидиловых нуклеотидов приходится 18%. Определите процентное содержание других нуклеотидов, входящих в молекулу ДНК?

Задача 4. Дана молекула ДНК с относительной молекулярной массой в 9000, из них 8625 приходится на долю адениловых нуклеотидов. Относительная молекулярная масса одного нуклеотида в среднем - 345. Сколько содержится нуклеотидов в молекуле ДНК по отдельности?

Задача 5. Конечный кодон т-РНК — ГГА. Какому порядку нуклеотидов на ДНК он соответствует?

2. Заполнить таблицу:

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДНК и РНК

ПРИЗНАКИ	ДНК	РНК
1. Местонахождения в клетке
2. Местонахождения в ядре
3.Строение макромолекулы
4. Мономеры
5. Состав нуклеотида
6.Функции

Решить задачи:

Задача 1. Допустим, что в эукариотической и прокариотической клет­ках имеются структурные гены одинаковой длины. Одинакова ли длина полипептидов, закодированных в этих генах?

Задача 2. Можно ли, зная структуру белка, определить состав структурного гена, в котором запрограммирован этот белок в клетке человека?

Задача 3. Белок имеет следующую последовательность аминокислот:

валин, пролин, лейцин, лизин, аланин, серии. Запишите последовательность участка нуклеотидов ДНК, контролирующего синтез этого белка.

Задача 4. Цепочка аминокислот белка лидазы имеет следующее начало: треанин, валин, аланин, пролил, лейцин, глютамин, треанин. С какой последовательности нуклеотидов начинается ген, соответствующий этому белку?

Задача 5. Средняя молекулярная масса аминокислоты около 110, а нуклеотида — 300. Что тяжелее белок или определяющий его ген?

Задача 6. Белок состоит из 158 аминокислот. Какую длину имеет определяющий его ген, если расстояние между соседними нуклеотидами в спирализованной молекуле ДHK составляет 3,4 А⁰?

Задача 7. У больных серповидноклеточной анемии в молекуле гемоглобина валин замещает глютаминовую кислоту. Чем отличается ДНК человека, больного серповидноклеточной анемией, от ДНК здорового человека? Сделайте записи в таблице.

Здоровый человек		Больной серповидноклеточной анемией
Аминокислоты	ГЛУ	ВАЛ
Кодоны и- РНК
Состав ДНК

Задача 8. Какие изменеия произойдут в строении белка, если в фрагменте молекулы и-РНК, имеющим состав АУАУГУЦАУГЦУГУУА, произойдет замена нуклеотида в положении 7 на цитозин, а в положении 2 на аденин?

Заполните таблицу: Биосинтез белка

Вещества, участвующие в синтезе белка	Значение
ДНК
и – РНК
т- РНК
р- РНК
Рибосомы
Ферменты
АТФ
Аминокислоты
ЭПС

Решить задачи:

Задача 1. Взрослый человек не растет. Обязательно он должен получать с пищей белки, или их можно заменить равноценным по калорийности количеством углеводов и жиров?

Задача 2. Молекула нуклеиновой кислоты вируса табачной мозаики (ВТМ) состоит из 6600 нуклеотидов. Известно, что одна белковая молекула ВТМ имеет 200 аминокислотных остатков. Сколько белковых молекул аналогичного состава может быть закодировано в геноме ВТМ?

Задача 3. Молекула про – и – РНК состоит из 900 нуклеотидов, причем в интронном участке имеется 300 нуклеотидов. Какое количество аминокислотных остатков имеет кодированный и-РНК полипептид?

Задача 4. Молекула про – и– РНК состоит из 1800 нуклеотидов, причем на интронные приходится 600 нуклеотидов. Какое количество аминокислотных остатков имеет полипептид?