Тема: Клетката като биологична система.

1. Какво е значението на създаването на клетъчната теория от М. Шлейден и Т. Шван за формирането на научен светоглед?

Елементи на отговора:

1) обобщени знания за клетката като структурна единица на всички организми;

2) разумна връзка на живите организми

3) общият произход на организмите е обоснован.

2. Каква е структурата и функцията на обвивката на ядрото?

Елементи на отговора:

1) ограничава съдържанието на ядрото от цитоплазмата;

2) се състои от външни и вътрешни мембрани, подобни по структура на плазмената мембрана;

3) Има множество пори, през които се извършва обмяната на веществата между ядрото и цитоплазмата.

3. Известно е, че апаратът на Голджи е особено добре развит в жлезистите клетки на панкреаса. Обясни защо?

Елементи на отговора:

1) в клетките на панкреаса се синтезират ензими, които се натрупват в кухините на апарата на Голджи;

2) в апарата на Голджи ензимите са опаковани под формата на мехурчета;

3) от апарата на Голджи ензимите се пренасят в панкреатичния канал.

4. Общата маса на митохондриите по отношение на масата на клетките на различни организми на плъхове е: в панкреаса - 7,9%, в черния дроб - 18,4%, в сърцето - 35,8%. Защо клетките на тези органи имат различно съдържание на митохондрии?

Елементи на отговора:

1) митохондриите са енергийните станции на клетката, в тях се синтезират и натрупват АТФ молекули;

2) за интензивната работа на сърдечния мускул е необходима много енергия, поради което съдържанието на митохондрии в неговите клетки е най-високо;

3) в черния дроб броят на митохондриите е по-висок в сравнение с панкреаса, тъй като в него има по-интензивен метаболизъм.

5. Какви процеси протичат на етапите на енергийния метаболизъм?

Елементи на отговора:

1) на подготвителния етап сложните органични вещества се разграждат на по-малко сложни (биополимери - до мономери)

2) в процеса на гликолиза глюкозата се разгражда до пирогроздена киселина (или млечна киселина, или алкохол) и се синтезират 2 ATP молекули.

3) на етапа на кислорода пирогроздената киселина (пируват) се разгражда до въглероден диоксид и вода и се синтезират 36 молекули АТФ.

6. Сегментът на ДНК веригата, кодиращ първичната структура на полипептида, се състои от 15 нуклеотида. определяне на броя на нуклеотидите на иРНК, кодираща аминокиселини, броя на аминокиселините в полипептида и количеството tRNA, необходимо за прехвърляне на тези аминокиселини до мястото на синтез. Обяснете отговора.

Елементи на отговора:

1) иРНК съдържа, подобно на ДНК, 15 нуклеотида;

2) 15 нуклеотида образуват 5 триплета (15:3=5), следователно в полипептида има 5 аминокиселини;

3) една тРНК носи една аминокиселина, следователно за синтеза на този полипептид са необходими 5 тРНК.

7. Протеинът се състои от 100 аминокиселини. Определете колко пъти молекулното тегло на генната част, кодираща този протеин, надвишава молекулното тегло на протеина, ако средното молекулно тегло на аминокиселина е 110, а нуклеотидът е 300. Обяснете отговора си.

Елементи на отговора:

1) генетичният код е триплетен, следователно протеин, състоящ се от 100 аминокиселини, кодира 300 нуклеотида;

2) молекулното тегло на протеина 100 пъти 100 = 11000; молекулно тегло на гена 300 пъти 300 = 90000;

3) парче ДНК е 8 пъти по-тежко от протеина, който кодира (90000/11000)

8. 30 tRNA молекули са участвали в процеса на транслация. Определете броя на аминокиселините, които изграждат синтезирания протеин, както и броя на триплетите и нуклеотидите в гена, който кодира този протеин.

Елементи на отговора:

1) една tRNA транспортира една аминокиселина, следователно 30 tRNA съответстват на 30 аминокиселини, а протеинът се състои от 30 аминокиселини;

2) една аминокиселина кодира триплет от нуклеотиди, което означава, че 30 аминокиселини кодират 30 триплета;

3) броят на нуклеотидите в гена, кодиращ протеин от 30 аминокиселини, 30*3=90.

9. tRNAs с антикодони UUA, GHC, CHC, AUU, CGU участваха в биосинтезата на полипептида. определя нуклеотидната последователност на участъка от всяка верига на ДНК молекулата, която носи информация за синтезирания полипептид, и броя на нуклеотидите, съдържащи аденин (A), гуанин (G), тимин (T) и цитозин (C) в двоен -верижна ДНК молекула. Обяснете отговора.

Елементи на отговора:

1) антикодоните на eRNA са комплементарни на кодоните на mRNA, а нуклеотидната последователност на mRNA е комплементарна на една от веригите на ДНК;

2) участък от една ДНК верига - TTA GHz CGC ATT CCT и съставът на втората ДНК верига - AAT CCG GCC TAA HCA;

3) брой нуклеотиди: A - 7, T - 7, D - 8, C - 8.

10. Каква е ролята на нуклеиновите киселини в биосинтезата на протеини?

Елементи на отговора:

1) от ДНК информацията се пренаписва на иРНК, която я прехвърля от ядрото към рибозомата, иРНК служи като шаблон за сглобяване на протеинови молекули на протеинови молекули;

2) тРНК прикрепват аминокиселини и ги доставят до мястото на сглобяване на протеиновата молекула - до рибозомата.

11. Рибозомите от различни клетки, целият набор от аминокиселини и същите молекули на иРНК и тРНК бяха поставени в епруветка и бяха създадени всички условия за синтез на протеини. Защо един вид протеин ще се синтезира върху различни рибозоми в епруветки?

Елементи на отговора:

1) първичната структура на протеина се определя от последователността на аминокиселините;

2) матрици за протеинов синтез са едни и същи молекули на иРНК, в които е кодирана една и съща първична протеинова структура.

12. В листата на растенията процесът на фотосинтеза протича интензивно. среща ли се в зрели и неузрели плодове? Обяснете отговора.

Елементи на отговора:

1) фотосинтезата се извършва в незрели плодове (докато са зелени), тъй като те съдържат хлоропласти;

2) докато узряват, хлоропластите се превръщат в хромопласти, в които не се извършва фотосинтеза.

13. Фрагмент от ДНК верига има нуклеотидна последователност: GTGTATGGAAGT. Определете нуклеотидната последователност на иРНК, антикодоните на съответната тРНК и аминокиселинната последователност в протеиновия фрагмент, като използвате таблицата с генетичен код.

1) mRNA нуклеотидна последователност: CACAUACCUUCCA;

2) антикодони на tRNA молекули: GUG, UAU, GGA, AGU;

3) последователността на аминокиселините в протеинова молекула: gis-ile-pro-ser.

14. В какви случаи промяната в последователността на ДНК нуклеотидите не засяга структурата и функциите на съответния протеин?

Елементи на отговора:

1) ако в резултат на нуклеотидно заместване се появи друг кодон, който кодира същата аминокиселина;

2) ако кодонът, образуван в резултат на нуклеотидно заместване, кодира друга аминокиселина, но с подобни химични свойства, която не променя структурата на протеина;

3) ако настъпят нуклеотидни промени в междугенни или нефункциониращи ДНК региони.

15. Какви процеси протичат в клетъчното ядро ​​в интерфазата?

Елементи на отговора:

1) дублиране на ДНК молекули;

2) синтез на всички видове РНК;

3) образуване на рибозоми.

16. Какви характеристики на хромозомите осигуряват предаването на наследствена информация?

Елементи на отговора:

2) са способни на самоудвояване поради репликация на ДНК;

3) могат да се разпределят в клетките, осигурявайки непрекъснатост на чертите.

17. Общата маса на всички ДНК молекули в 46 хромозоми на една човешка соматична клетка е около 6 * 10-9 mg. Определете масата на всички ДНК молекули в сперматозоида и соматичната клетка преди и след деленето. Обяснете отговора.

Схемата за решаване на проблема включва:

1) преди началото на деленето в оригиналната клетка количеството ДНК се удвоява и масата е 2*6*10-9 = 19*10-9 mg;

2) след края на деленето в соматичната клетка количеството ДНК остава същото като в оригиналната клетка: 6 * 10-9 mg;

3) в зародишните клетки има 23 хромозоми, тоест два пъти по-малко, отколкото в соматичните клетки, съответно масата на ДНК в сперматозоида е два пъти по-малка и е

6*10-9: 2 = 3*10-9.

18. Разширете механизмите, които осигуряват постоянството на броя и формата на хромозомите в клетките на организмите от поколение на поколение?

Елементи на отговора:

1) поради мейозата се образуват гамети с хаплоиден набор от хромозоми;

2) по време на оплождането в зиготата се възстановява диплоидният набор от хромозоми, което осигурява постоянството на хромозомния набор;

3) растежът на организма се дължи на митоза, която осигурява постоянството на броя на хромозомите в соматичните клетки.

Задача № 11377

Кое разделение на мейозата е подобно на митозата? Обяснете какво означава. Мейозата води до какъв набор от хромозоми в клетката.

Обяснение

1) при второто разделение на мейозата се наблюдава сходство с митозата;

2) всички фази са подобни, сестринските хромозоми (хроматиди) се разминават към полюсите на клетката;

3) получените клетки имат хаплоиден набор от хромозоми.

	Точки
	3
	2
	1
Грешен отговор	0
	3

Пример 1

Пример 2

Първото мейотично делене е подобно на митозата, тъй като в интерфазата преди мейоза-1 генетичният материал се удвоява и в резултат на това хромозомите се преместват към полюсите. Образуват се две диплоидни клетки, както при митозата. И по време на мейоза-2 от всяка клетка се образуват две клетки с хаплоиден набор от хромозоми.

Оценете това решение в точки:

Пример 3

Оценете това решение в точки:

Пример 4

Подобно разделение на митоза и мейоза е профазата. При него става спирализиране на ДНК молекулата, те се удебеляват и скъсяват. Това разделяне води до образуването на 2n2c хромозоми в клетката.

Оценете това решение в точки:

Задание No11378

Част от молекулата на ДНК има следния състав: G-A-T-G-A-A-T-A-G-T-G-C-T-T-C. Избройте поне 3 последствия, до които може да доведе случайно заместване на седмия нуклеотид на тимина с цитозин (C).

Обяснение

1) ще настъпи генна мутация - кодонът на третата аминокиселина ще се промени;

2) в протеин една аминокиселина може да бъде заменена с друга, в резултат на което първичната структура на протеина ще се промени;

3) всички други структури на протеина могат да се променят, което ще доведе до появата на нова черта в тялото.

Критерии за оценка на отговора на задача C5	Точки
Отговорът включва всички горепосочени елементи, не съдържа биологични грешки	3
Отговорът включва 2 от горните елементи и не съдържа биологични грешки, ИЛИ отговорът включва 3 от горните елементи, но съдържа негруби биологични грешки.	2
Отговорът включва 1 от горните елементи и не съдържа биологични грешки, ИЛИ отговорът включва 2 от горните елементи, но съдържа не-груби биологични грешки	1
Грешен отговор	0
Максимален брой точки	3

Пример 1

Оценете това решение в точки:

Пример 2

А - промяна в структурата на ДНК и генетичната информация; B - възможна мутация; B - възможна деспирализация на хромозомите, загуба на способността на ДНК да изпълнява функциите си.

Оценете това решение в точки:

Пример 3

Оценете това решение в точки:

Пример 4

Синтезът на ненужен протеин, появата на мутация може да доведе до клетъчна смърт. Синтез на нов протеин, нова функция, нови свойства.

Оценете това решение в точки:

Задача № 11380

Обяснете приликите и разликите между мутационната и комбинираната изменчивост.

Обяснение

1) сходство: мутационната и комбинираната променливост засягат генотипа на организма и се наследяват; разлики:

2) мутации - промените в генотипа се дължат на промени в наследствените структури (гени, хромозоми, геном);

3) с комбинирана променливост възникват различни комбинации от гени.

Критерии за оценка на отговора на задача C5	Точки
Отговорът включва всички горепосочени елементи, не съдържа биологични грешки	3
Отговорът включва 2 от горните елементи и не съдържа биологични грешки, ИЛИ отговорът включва 3 от горните елементи, но съдържа негруби биологични грешки.	2
Отговорът включва 1 от горните елементи и не съдържа биологични грешки, ИЛИ отговорът включва 2 от горните елементи, но съдържа не-груби биологични грешки	1
Грешен отговор	0
Максимален брой точки	3

Пример 1

Оценете това решение в точки:

Пример 2

1 - Сходството на мутационната и комбинираната променливост се проявява в промяна в генотипа на индивида. Тези промени са наследствени. 2 - Мутационна изменчивост - случайна промяна в гени, хромозоми. 3 - Комбинативната променливост се дължи на образуването на хаплоидни клетки (с различен набор от хроматиди) в мейозата и когато се оплодят нови комбинации от хромозоми, генотипът се променя.

Оценете това решение в точки:

Пример 3

Оценете това решение в точки:

Пример 4

Мутационната изменчивост, за разлика от комбинираната, е една от движещите сили на еволюцията. Мутационната вариабилност и комбинираната вариабилност засягат гените. Комбинативният води до рекомбинация на гени, за разлика от мутационния.

Оценете това решение в точки:

Задача № 12073

Какъв хромозомен набор е типичен за клетъчните ядра на епидермиса на листата и осемядрената ембрионална торбичка на яйцеклетката на цъфтящо растение? Обяснете от какви изходни клетки и в резултат на какво делене се образуват тези клетки.

Обяснение

1. Епидермисът на листата има диплоиден набор от хромозоми. Зрялото растение е спорофит.

2. Всички клетки на ембрионалния сак са хаплоидни, но в центъра има диплоидно ядро ​​(образувано в резултат на сливането на две ядра) - това вече не е осемядрен, а седемклетъчен ембрионален сак. Това е гаметофит.

3. Спорофитът се образува от клетките на семенния зародиш чрез митотично делене. Гаметофитът се образува чрез митотично делене от хаплоидна спора.

Пример 1

Оценете това решение в точки:

Пример 2

Оценете това решение в точки:

Пример 3

Оценете това решение в точки:

Пример 4

Оценете това решение в точки:

ПРАКТИЧЕСКИ УМЕНИЯ

1. Централната догма на молекулярната биология на Франсис Крик

Основните връзки на централната догма на молекулярната биология, формулирана от Франсис Крик през 1958 г., са:

- генетичен код (64 кодона),

- антипаралелни (смислени и антисенс) вериги на ДНК,

- комплементарност на антисенс верига иРНК,

- tRNA антикодон, който разпознава иРНК кодон

- 20 аминокиселини, всяка със собствена тРНК.

Според догмата се осъществява реализацията на наследствената информация

DIT в посока: ДНК → иРНК → протеин, което е универсален механизъм за генна експресия за всички еукариоти (фиг. 1-9).

Ориз. 1-9. Централна догма на молекулярната биология [от: Fire A. Z., Mello C. C., 2006].

Решавайте ситуационни проблеми въз основа на централната биологична догма на Франсис Крик.

1. Намерете триплети от ДНК, иРНК, тРНК антикодон. Каква аминокиселина транспортира тази тРНК?

2. Намерете триплети от ДНК, иРНК, тРНК антикодон.

ДНК 5" -……???…….-3" 3" -……???…….-5"

иРНК 5" -…...??? .......-3"

tRNA антикодон 3"-???-5"

аминокиселина метионин

3 . Анализирайте фрагменти от молекули, определете името им, обосновете избора си. Има ли връзка между представените фрагменти от молекули?

(1) GCC-AAU-CUG-UGG-GUTS-ACG-CCA

(2) CGG-TTA-GAC-ACC-CAG-THC-GGT

(3) ала-иле-лей-три-фен-тре-про

4 . Молекулата на РНК има антикодон UGC. Каква аминокиселина транспортира тази tRNA до рибозомата?

пет . В биосинтезата на полипептида участват tRNA молекули с антикодони UGA, AUG, AGU, GHC. Определете нуклеотидната последователност на сетивната верига на ДНК, mRNA последователността и аминокиселинната последователност на полипептида. Задайте броя на нуклеотидите, съдържащи аденин (A), гуанин (G), тимин (T), цитозин (C) в двуверижна ДНК молекула.

2. МИКРОПРЕПАРАТИ. ЕКСПРЕСИЯ НА ТЕРМИНАЛНИТЕ ДИФЕРЕНЦИРАЩИ ГЕНИ

1. Имунохистохимично откриване на холин ацетилтрансфераза в моторни неврони на гръбначния мозък.

Моторните неврони на гръбначния мозък принадлежат към популацията на холинергичните нервни клетки. Синтезът на ацетилхолин (ACh) се осъществява в нервния терминал от холин и ацетил-КоА с помощта на ензима холин ацетилтрансфераза (ChAT). Намаляването на експресията на ChAT в моторните неврони на гръбначния мозък е показано при невродегенеративни заболявания (например амиотрофична латерална склероза, хорея на Хънтингтън), един от патогномоничните признаци на които е прогресивната мускулна слабост. Мутацията на гена, кодиращ ChAT, причинява развитието на миастеничен синдром, който също се характеризира с внезапни епизодични кризи на мускулна слабост.

Имунохистохимично оцветяване . В напречни срезове на лумбалния гръбначен мозък на плъхове, ChAT се открива чрез имунопероксидазния метод. Използват се антитела (AT) срещу ChAT (Chemicon International, Inc., Temecula, СА) при разреждане 1:500. За имунния отговор се използват първични антителастрептавидин-биотинкомплекс (Elite ABC Kit; Vector Laboratories). Имунопреципитатът се визуализира с диаминзидин (DAB субстратен комплект за пероксидаза; Vector Laboratories). Имунохистохимично изследване на сегменти на гръбначния мозък на ниво L4–L5 разкриват холинергични неврони в предните рога на гръбначния мозък на плъх. Утайката от имунохистохимичната реакция на кафяв цвят е локализирана в перикариона и процесите на моторните неврони.

2. Имунохистохимично откриване на бърз миозин в мускулни влакна на бързи и бавни скелетни мускули.

Скоростта на свиване на мускулните влакна се определя от вида на миозина. Изоформата на миозина, която осигурява висока скорост на съкращение, е бърз миозин, изоформата на миозина с по-бавна скорост на съкращение е бавен миозин. Общоприето е, че бързите миозинов тип влакна имат висока активност на миозиновата АТФаза и са влакна от тип II. Мускулните влакна, експресиращи бавен миозин, се класифицират като влакна от тип I с ниска миозинова АТФазна активност. По този начин имунохистохимичното типизиране на влакната според качествения състав на миозина и

откриването на активността на миозиновата АТФаза отразява скоростните характеристики на мускулните влакна.

Имунохистохимично типизиране на бързите и бавните мускули на морското свинче . Криостатни срезове бяха приготвени от мускулна тъкан, прясно замразена в течен азот. Срезовете се оцветяват с антитела срещу тежки вериги на бърз миозин (Sigma) при разреждане 1:400. За имунна реакция с първични антитела, стрептококитавидин-биотинИмунопреципитатът се визуализира с помощта на диаминзидин. Секции от солеус (бавния) мускул на морското свинче бяха монтирани на същия слайд заедно с участъци от плантарния (бърз) мускул. Когато такива срезове се оцветяват с антитела срещу тежки вериги на бърз миозин, се открива положителна имунохистохимична реакция в бързите влакна на плантарния мускул и липсва в хомогенно бавния солеус мускул. Анализът на имунохистохимичната реакция показва, че бавният мускул не експресира гена на бързата тежка верига на миозина. В бързите мускули бързият миозинов ген се експресира в бързите мускулни влакна и липсва в бавните. Така всеки мускул е уникален по отношение на спектъра на съставните му видове мускулни влакна. Този спектър е генетично определен (оттук и практиката на типизиране на мускулни влакна по време на селекциятабъдещи спортисти гони - спринтьори и оставащи). Приоставащи бегачидоминиран от бавни влакнаспринтьори- бърз.

3. СИТУАЦИОННИ ЗАДАЧИ С ОТГОВОРИ И ОБЯСНЕНИЯ

един . Молекулното тегло на аминокиселинните остатъци, които изграждат протеина, е средно 110 Da, а нуклеотидните остатъци на ДНК е около 330 Da. Какво е молекулното тегло на двойноверижен вирусен ДНК фрагмент, кодиращ протеин с общо молекулно тегло 330 kDa?

Решение: Общото молекулно тегло на протеините е 330 kDa, което съответства на 330 000 Da. Ако една аминокиселина в състава на протеина тежи средно 110 Da, то 330000/110 = 3000 е броят на всички аминокиселинни остатъци.

Тъй като генетичният код е триплетен, броят на нуклеотидите в иРНК, кодираща този протеин, ще бъде: 3000 x 3 = 9000.

Тъй като има две вериги в ДНК, от които е транскрибирана иРНК, броят на ДНК нуклеотидите ще бъде 9000 x 2 = 18000.

Ако молекулното тегло на един нуклеотид в ДНК е около 330 Da, тогава общото молекулно тегло ще бъде: 18 000 x 330 = 5 940 000 Da.

Отговор: молекулното тегло на фрагмент от двойноверижна вирусна ДНК е 5940000 Da

2. Ензимът триптофан синтетаза синтезира аминокиселината триптофан. Този ензим се състои от две двойки субединици: 2α 2β . Молекулното тегло на α субединицата е 29 500 Da, а β субединицата е 95 000 Da. Какво е молекулното тегло на цялата триптофан синтетаза? Приблизително колко аминокиселинни остатъка са включени в този ензим, ако е известно, че молекулното тегло на един аминокиселинен остатък е средно 110 Da?

Отговор: (2 x 29500 + 2 x 95000) / 110 = 2490 аминокиселини е част от триптофан синтетазата.

3 . Протеинът се състои от 100 аминокиселини. Определете колко пъти молекулното тегло на генната секция, кодираща този протеин, надвишава молекулното тегло на протеина, ако средното молекулно тегло на аминокиселинния остатък е 110 Da, а нуклеотидът е 330 Da. Обяснете отговора.

Отговор: 100 x 110 \u003d 11000 - молекулното тегло на протеина; 100 x 3 \u003d 300 x 2 \u003d 600 x 330 \u003d 198000 - молекулното тегло на гена,

кодиране на този протеин; 198000/11000~ един ген е 18 пъти по-тежък от протеина, който кодира.

4 . Какво е молекулното тегло на протеин, съдържащ 99 пептидни връзки, при условие че молекулното тегло на един аминокиселинен остатък е средно 110 Da?

Отговор: В протеина има 99 пептидни връзки между 100 аминокиселини. Тогава молекулното тегло на протеина ще бъде равно на - 100 x 110 =

11000 Да.

пет . Малък пептид се състои от 40 аминокиселинни остатъка. Колко двойки нуклеотидни остатъци са включени във фрагмент от двуверижна ДНК молекула, която носи информация за първичната структура на този протеин?

Отговор: 40 x 3 = 120 x 2 = 240 нуклеотидни остатъка от двуверижна ДНК молекула.

6. Колко различни пептиди, състоящи се от 5 аминокиселинни остатъка, могат да се синтезират от 20 вида аминокиселини, при условие че всяка от тях се среща само веднъж в синтезирания протеин?

Отговор: Тъй като една аминокиселина се среща само веднъж в пептид от 5 аминокиселинни остатъка и общият брой на техните видове в клетка е 20, тогава

20 x 19 x 18 x 17 x 16 = 1860480 пептиди.

7. В транслацията са участвали 30 tRNA молекули. Определете броя на аминокиселинните остатъци, които изграждат синтезирания протеин, както и броя на триплетите и нуклеотидите в генната област, която кодира този протеин.

Отговор: Една тРНК носи една аминокиселина, следователно броят на аминокиселинните остатъци, които изграждат синтезирания протеин, е 30. Броят на тРНК триплетите, с които взаимодействат антикодоните на тРНК, също е равен на броя на тРНК - 30. Нуклеотидите в иРНК ще бъде 30 x 3 = 90, t .to. триплетен генетичен код. Двуверижната ДНК съдържа 90 x 2 = 180 нуклеотида в областта на гена, който кодира този протеин.

8. Колко нуклеотида съдържа един ген (двете вериги на ДНК), в който е програмиран протеин от 500 аминокиселини? Каква е дължината му (разстоянието между нуклеотидите в ДНК е 0,34 nm)? Колко време ще отнеме синтезирането на този протеин, ако скоростта на движение на рибозомите по иРНК е 6 триплета в секунда?

Отговор: 500 x 3 \u003d 1500 x 2 \u003d 3000 нуклеотида съдържа гена (и двете ДНК вериги), в който е програмиран този протеин. Дължината му е 1500 х 0,34 = 540 nm. Има 500 триплета на иРНК, което означава, че времето, необходимо за транслиране на тази иРНК, е приблизително 500/6 = 83 секунди, или 1 минута и 23 секунди.

девет. Част от една от двете вериги на молекулата на ДНК съдържа 300 нуклеотида с А, 100 с Т, 150 с G и 200 с С. Колко нуклеотида с А, Т, G, С се съдържат в две вериги на молекулата на ДНК ? Колко аминокиселини трябва да съдържа протеинът, кодиран от тази част от молекулата на ДНК?

Отговор: Според правилото за комплементарност А - Т, втората верига ще съдържа 100 нуклеотида с А. Общото количество на А в двете вериги ще бъде - 300 + 100 = 400.

Общият брой на Т - 100 + 300 = 400. Общият брой на Cs е 200 + 150 \u003d 350. Общият брой на G - 150 + 200 \u003d 350.

Протеинът ще съдържа - 300 + 100 + 150 + 200 = 750/3 (тъй като генният код е триплетен) = 250 AA.

10. Наследственият материал на вируса на хепатит D е РНК молекула, която е рибозим. По време на транскрипцията той претърпява редактиране, което води до превръщането на UAG кодона в UGG. Обяснете защо след редактиране по време на транслацията започва да се синтезира по-дълъг протеин.

Отговор: UAG е терминиращият кодон. . Това завършва процеса на превод.

единадесет Двете вериги на ДНК молекулата се държат заедно чрез водородни връзки. Определете броя на нуклеотидите с аденин, тимин, цитозин и гуанин в молекула на ДНК, в която 30 нуклеотида са свързани помежду си с 2 водородни връзки и 20 нуклеотида с 3 водородни връзки.

Отговор: A и T са свързани с две водородни връзки, така че има 15 от тях всяка, защото. 30/2 \u003d 15. G и C са свързани с три водородни връзки - има 10 от тях, т.к. 20/2 = 10.

12 . Генът съдържа 5 екзона, които са следните последователности: 1 - 93, 2 - 36, 3 - 150, 4 - 66, 5 - 48 нуклеотиди. Колко аминокиселинни остатъка ще съдържа протеин, транслиран от иРНК, след алтернативно снаждане, само екзони 1, 2 и 4 на този ген?

Отговор: Нека намерим общия брой нуклеотиди на иРНК след алтернативно снаждане: 93 + 36 + 66 = 135. Тъй като генетичният код е триплетен, броят на аминокиселинните остатъци ще бъде - 135 / 3 = 65.

13 . Генът съдържа 5 екзона, като 1 екзон съдържа 69 нуклеотида, 2 - 90, 3 - 123, 4 - 36, 5 - 81. Интроните a, c, c и e, разположени между тях, съдържат съответно 120, 129, 96 и 303 нуклеотида. В един от интроните възниква мутация и по време на транслацията се образува протеин от 165 аминокиселинни остатъка. Назовете този интрон. Обяснете отговора.

Отговор: 165 x 3 = 495 - иРНК, кодираща мутантния протеин.

69 + 90 + 123 + 36 + 81 = 399 - тРНК, кодираща нормален протеин.

495 - 399 = 96 - настъпила е мутация в третия интрон - p.

четиринадесет . Сърповидноклетъчната анемия е генетично заболяване, причинено от заместване на един нуклеотид в кодона, кодиращ шестата аминокиселина в β-веригата на молекулата на хемоглобина. Мутацията засяга региона CCTGAG. Има нуклеаза, която разпознава CCTGAGG последователностите и разцепва ДНК молекулата в тези области. Тази нуклеотидна последователност е променена в мутантния ген, така че нуклеазата не разцепва ДНК в този регион. При здрави хора по време на диагностичната процедура нуклеазата разцепва ДНК на три места на четири фрагмента със следните дължини: 256, 201, 181 и 88 хиляди базови двойки. При хомозиготите за мутантния алел се образуват само три фрагмента от 382, ​​​​256 и 88 хиляди базови двойки. Кой от тези три фрагмента съдържа мутиралата област на гена?

Отговор: При сравняване на фрагменти в мутанти се открива фрагмент 382, ​​който липсва при здрави хора. Ако вземете фрагмент 201 и го добавите към фрагмент 182 при здрави хора, получавате 382. Това е мутиралата област на гена.

15. Рестрикционните ензими разрязват ДНК молекулата на няколко фрагмента. Рестрикционният ензим EcoR1 присъства, той разпознава нуклеотидната последователност

5"-GAATTTs-3" 3"-TsTTAAG-5"

и го разцепва между A и G във всяка нуклеотидна верига на рестрикционния сайт. Има 3 такива рестрикционни места в тази област на ДНК молекулата. Колко рестрикционни фрагмента се образуват, след като ДНК е изложена на рестрикционен ензим EcoR1? Как ще се променят по брой и дължина, ако настъпи мутация в едно от местата на рестрикция: А се замени с Т?

Отговор: Според условието, рестрикционният ензим EcoR1 разрязва ДНК молекулата на всяко определено рестрикционно място. Ако има три такива места, тогава ще има четири рестрикционни места, образувани след разцепването. Ако възникне мутация в едно от местата за разпознаване, тогава тази ДНК секция няма да бъде отрязана и рестрикционният ензим EcoR1 ще разреже ДНК само на три рестрикции (тъй като разпознава само 2 места), а една от образуваните рестрикции ще бъде по-дълга. .

167. Синдромът на фригилната (крехка) Х-хромозома се причинява от доминантна мутация от динамичен тип, свързана с увеличаване на броя на копията на CHH тринуклеотидното повторение. Увеличаването на броя на копията става по време на редупликацията на ДНК по време на клетъчните деления. При здрави деца и възрастни броят на копията на триплетното повторение варира от 6 до 54, а при пациентите - от 200 до 1800. ДНК анализът на три новородени показва, че първото дете има 350 в тази област, второто - 780, и третата - 42 CHG -повт. Кое от децата ще бъде здраво и кое може да се разболее? Кой се разболява в по-ранна възраст?

Отговор : Третото дете е здраво, защото има 42 CHG повторения и това е в нормалния диапазон от 6 до 54. Други деца могат да се разболеят, освен това второ дете в по-ранна възраст, защото съдържа най-голям (780) брой повторения.

17 . Да предположим, че цитозиновите остатъци, разположени преди гуанина в една от областите на ДНК, са подложени на метилиране. Една от веригите на този регион съдържа 120 аденинови, 30 гуанинови, 80 цитозинови и 70 тиминови остатъка. Само 60% от всички цитозини са разположени пред гуанина. Колко метилови групи са необходими за метилиране на тази ДНК област?

Отговор: G е комплементарен на C. Това означава, че общото количество гуанин е 80 (1-ва верига) + 30 (2-ра верига) = 110.

Само 60% от всички цитозини са разположени пред гуанина. Правим пропорция и изчисляваме броя на метиловите групи: - 110 х 60% / 100% = 66.

66 метилови групи ще са необходими за метилиране на този участък от ДНК.

осемнадесет Синдромът на крехката (крехка) Х-хромозома се причинява от доминантна мутация от динамичен тип, свързана с увеличаване на броя

la копия на CHG тринуклеотидно повторение. Увеличаването на броя на копията става по време на редупликацията на ДНК по време на клетъчните деления. При здрави деца и възрастни броят на копията на триплетния повтор варира от 6 до 54, а при пациентите - от 200 до 1800. При пациентите цялата генна област, съдържаща повторението, е силно метилирана за цитозин. Колко метилови групи са необходими за метилиране на част от 2-верижна ДНК молекула, която съдържа 300 CHG повторения в своята значима (смислена) верига?

Отговор: 300 C в една верига, 300 + 300 \u003d 600 C във втората верига, съгласно правилото за допълване на базите. Общо 900 С. Това означава, че ще са необходими 900 метилови групи.

деветнайсет . Изчислете дали протеинът или кодиращата част от неговия ген е по-тежък? Отговор: Да предположим, че броят на аминокиселините в целевия протеин

нито е равно на X, тогава масата на този протеин ще бъде 110 × X. Броят на нуклеотидите в екзоните на гена, кодиращ този протеин, е 3X, а молекулното тегло следователно е 330 × 3X.

110X< 330 × 3Х. Кодирующие участки гена тяжелее белка.

Моля за помощ, много е спешно... задачи по генетика: 1. Коя последователност отразява правилно пътя на изпълнение на генетичния

информация? Изберете един верен отговор:

ген → иРНК → протеин → черта,

Характеристика → протеин → иРНК → ген → ДНК,

РНК → ген → протеин → черта,

Ген → ДНК → черта → протеин.

2. Протеинът се състои от 50 аминокиселинни остатъка. Колко нуклеотида има в един ген? 3. Протеинът се състои от 130 аминокиселини. Задайте броя на нуклеотидите в иРНК и ДНК, които кодират този протеин, и броя на молекулите на тРНК, които са необходими за синтеза на този протеин. Обяснете отговора.

4. Протеинът се състои от 70 аминокиселини. Определете колко пъти молекулното тегло на генната част, кодираща този протеин, надвишава молекулното тегло на протеина, ако средното молекулно тегло на аминокиселина е 110, а нуклеотидът е 300. Обяснете отговора си.

6. Според указанията на наследствената информация клетката синтезира протеин, в началото на който аминокиселините са свързани в следната последователност: левцин - хистидин - аспарагин - валин - левцин - триптофан - валин - аргинин - аргинин - пролин - треонин - серин - тирозин - лизин - валин .. Определете иРНК, която контролира синтеза на посочения полипептид.

7. Кой триплет съответства на AAU антикодона на тРНК?

8. Фрагментът на иРНК веригата има следната нуклеотидна последователност: CGAGUAUGCUGG. Определете нуклеотидната последователност на ДНК, tRNA антикодони и аминокиселинната последователност, която съответства на този генен фрагмент.

митоза, мейоза

1. По време на анормална митоза в човешка тъканна култура, една от късите хромозоми (№ 21) не се разделя, а напълно преминава в една от дъщерните клетки. Какви набори от хромозоми ще носи всяка от дъщерните клетки?

2. В соматичната клетка на растението има 16 хромозоми. Една от клетките влезе в митоза, но на етапа на анафазата вретеното беше унищожено от колхицин. Клетката оцеля, завърши митозата. Определете броя на хромозомите и ДНК в тази клетка на всички етапи от следващия клетъчен цикъл?

3. В процеса на мейоза една от човешките хомоложни хромозоми не се споделя (неразпадане). Колко хромозоми съдържа всяка клетка, образувана в резултат на такава мейоза?

4. В животинска клетка диплоидният набор от хромозоми е 46. Определете броя на ДНК молекулите преди мейозата, след първото и след второто делене?

5. Клетката на гонадата преди мейозата има aaBvCC генотип. Напишете клетъчни генотипове:

а) за всички етапи на сперматогенезата;

б) за всички етапи на оогенезата.

6. Колко яйцеклетки могат да бъдат произведени от 500 овоцита от първи ред? 500 овоцита II ред? Обяснете отговора си с диаграма на оогенезата.

Помощ))) спешно се нуждаем))

1. Ако кодовият триплет на тРНК се състои от AAU, как ще изглежда ДНК триплетът?

2. какви органели се състоят от две субединици?

3. Колко сперматозоида се образуват в резултат на сперматогенезата от една диплоидна първична зародишна клетка?

4. Как се класифицират мутациите според ефекта им върху клетките?

5. Каква е връзката между гъбата и водораслите, които образуват лишеите?

6. Каква е недостатъчността на географския критерий на вида?

7. Пример за вътрешновидово съществуване е връзката.....?

8. възможно е пълно унищожаване на един вид от друг в резултат на.....?

9. Коя екосистема има най-интензивен кръговрат на веществата?

10. Окислителното фосфорилиране става в.......?

11. какъв набор от хромозоми има ендосперма при покритосеменните?

12. Кой протеин е един от първите, получен с помощта на методи на генно инженерство?

13. До какво води увеличаването на популацията на плячка?

15. Коя екосистема е най-нестабилна?

16. Кой от атмосферните фактори е най-постоянен?

17. Колко нуклеотида съдържа иРНК, ако протеинът, синтезиран от нея, се състои от 120 аминокиселинни остатъка?

18. Какъв набор от хромозоми има ембрионът в покритосеменните?

19. Как се нарича явлението, когато един ген потиска действието на друг (неалелен) ген?

20. Какъв метод за селекция се използва за увеличаване на хомозиготността...?

21. Дали (са) резултат от географско видео образование?

22. Каква е недостатъчността на физиологичния критерий на вида....?

23. Каква е телесната кухина на бялата планария?

24. бактериофагите са.....?

За кого отговаря всяко описание: а) Еукариотният организъм, автотроф, има пластиди (автотроф); б) Организмът на прокариотите се състои от 1 клетка; в) Тяло

състои се от нишки, в клетките има ядро, но няма пластиди, храната се всмуква; г) Клетките имат ядро, но нямат пластиди. Ядат храна, активно я търсят; д) Тялото няма клетка, то се състои от органични вещества.