Temat: Komórka jako system biologiczny.

1. Jakie znaczenie miało stworzenie teorii komórki przez M. Schleidena i T. Schwanna dla ukształtowania się naukowego światopoglądu?

Elementy odpowiedzi:

1) uogólniona wiedza o komórce jako jednostce strukturalnej wszystkich organizmów;

2) rozsądne pokrewieństwo żywych organizmów

3) wspólne pochodzenie organizmów jest uzasadnione.

2. Jaka jest struktura i funkcja powłoki jądra?

Elementy odpowiedzi:

1) oddziela zawartość jądra od cytoplazmy;

2) składa się z błon zewnętrznych i wewnętrznych o strukturze podobnej do błony plazmatycznej;

3) Posiada liczne pory, przez które zachodzi wymiana substancji między jądrem a cytoplazmą.

3. Wiadomo, że aparat Golgiego jest szczególnie dobrze rozwinięty w komórkach gruczołowych trzustki. Wyjaśnij dlaczego?

Elementy odpowiedzi:

1) w komórkach trzustki syntetyzowane są enzymy, które gromadzą się w jamach aparatu Golgiego;

2) w aparacie Golgiego enzymy są pakowane w postaci bąbelków;

3) z aparatu Golgiego enzymy są przenoszone do przewodu trzustkowego.

4. Całkowita masa mitochondriów w stosunku do masy komórek różnych organizmów szczurów wynosi: w trzustce - 7,9%, w wątrobie - 18,4%, w sercu - 35,8%. Dlaczego komórki tych narządów mają różną zawartość mitochondriów?

Elementy odpowiedzi:

1) mitochondria są stacjami energetycznymi komórki, cząsteczki ATP są w nich syntetyzowane i gromadzone;

2) do intensywnej pracy mięśnia sercowego potrzeba dużo energii, dlatego zawartość mitochondriów w jego komórkach jest największa;

3) w wątrobie liczba mitochondriów jest większa w porównaniu z trzustką, ponieważ zachodzi w niej intensywniejszy metabolizm.

5. Jakie procesy zachodzą na etapach metabolizmu energetycznego?

Elementy odpowiedzi:

1) na etapie przygotowawczym złożone substancje organiczne są rozkładane na mniej złożone (biopolimery - do monomerów)

2) w procesie glikolizy glukoza jest rozkładana do kwasu pirogronowego (lub kwasu mlekowego lub alkoholu) i syntetyzowane są 2 cząsteczki ATP.

3) na etapie tlenu następuje rozkład kwasu pirogronowego (pirogronianu) do dwutlenku węgla i wody oraz syntezy 36 cząsteczek ATP.

6. Segment łańcucha DNA kodujący pierwszorzędową strukturę polipeptydu składa się z 15 nukleotydów. określić liczbę nukleotydów na mRNA kodującym aminokwasy, liczbę aminokwasów w polipeptydzie oraz ilość tRNA potrzebną do przeniesienia tych aminokwasów do miejsca syntezy. Wyjaśnij odpowiedź.

Elementy odpowiedzi:

1) mRNA zawiera, podobnie jak DNA, 15 nukleotydów;

2) 15 nukleotydów tworzy 5 trypletów (15:3=5), zatem w polipeptydzie jest 5 aminokwasów;

3) jeden tRNA przenosi jeden aminokwas, dlatego do syntezy tego polipeptydu potrzeba 5 tRNA.

7. Białko składa się ze 100 aminokwasów. Określ, ile razy masa cząsteczkowa fragmentu genu kodującego to białko przekracza masę cząsteczkową białka, jeśli średnia masa cząsteczkowa aminokwasu wynosi 110, a nukleotydu 300. Wyjaśnij swoją odpowiedź.

Elementy odpowiedzi:

1) kod genetyczny jest trójkowy, czyli białko składające się ze 100 aminokwasów koduje 300 nukleotydów;

2) masa cząsteczkowa białka 100 razy 100 = 11000; masa cząsteczkowa genu 300 razy 300 = 90000;

3) segment DNA jest 8 razy cięższy niż białko, które koduje (90000/11000)

8. W procesie translacji uczestniczyło 30 cząsteczek tRNA. Określ liczbę aminokwasów, które składają się na zsyntetyzowane białko, a także liczbę trypletów i nukleotydów w genie kodującym to białko.

Elementy odpowiedzi:

1) jeden tRNA transportuje jeden aminokwas, zatem 30 tRNA odpowiada 30 aminokwasom, a białko składa się z 30 aminokwasów;

2) jeden aminokwas koduje tryplet nukleotydów, co oznacza, że ​​30 aminokwasów koduje 30 trypletów;

3) liczbę nukleotydów w genie kodującym białko o 30 aminokwasach, 30*3=90.

9. tRNA z antykodonami UUA, GHC, CHC, AUU, CGU uczestniczyły w biosyntezie polipeptydu. określić sekwencję nukleotydową odcinka każdego łańcucha cząsteczki DNA, który niesie informację o zsyntetyzowanym polipeptydzie oraz liczbę nukleotydów zawierających adeninę (A), guaninę (G), tyminę (T) i cytozynę (C) w dwuniciowej cząsteczce DNA. Wyjaśnij odpowiedź.

Elementy odpowiedzi:

1) antykodony eRNA są komplementarne do kodonów mRNA, a sekwencja nukleotydowa mRNA jest komplementarna do jednej z nici DNA;

2) przekrój jednej nici DNA - TTA GHz CGC ATT CCT oraz skład drugiego łańcucha DNA - AAT CCG GCC TAA HCA;

3) liczba nukleotydów: A – 7, T – 7, D – 8, C – 8.

10. Jaka jest rola kwasów nukleinowych w biosyntezie białek?

Elementy odpowiedzi:

1) z DNA informacja jest przepisywana na mRNA, który przenosi ją z jądra do rybosomu, mRNA służy jako matryca do składania cząsteczek białka z cząsteczek białka;

2) tRNA przyłączają aminokwasy i dostarczają je do miejsca składania cząsteczki białka - do rybosomu.

11. Rybosomy z różnych komórek, cały zestaw aminokwasów i te same cząsteczki mRNA i tRNA umieszczono w probówce i stworzono wszystkie warunki do syntezy białek. Dlaczego jeden rodzaj białka będzie syntetyzowany na różnych rybosomach w probówkach?

Elementy odpowiedzi:

1) pierwszorzędowa struktura białka jest określona przez sekwencję aminokwasów;

2) matrycami do syntezy białek są te same cząsteczki mRNA, w których zakodowana jest ta sama pierwszorzędowa struktura białka.

12. W liściach roślin proces fotosyntezy przebiega intensywnie. czy występuje w dojrzałych i niedojrzałych owocach? Wyjaśnij odpowiedź.

Elementy odpowiedzi:

1) fotosynteza zachodzi w niedojrzałych owocach (gdy są zielone), ponieważ zawierają chloroplasty;

2) w miarę dojrzewania chloroplasty zamieniają się w chromoplasty, w których nie zachodzi fotosynteza.

13. Fragment łańcucha DNA ma sekwencję nukleotydową: GTGTATGGAAGT. Określ sekwencję nukleotydów na mRNA, antykodony odpowiedniego tRNA oraz sekwencję aminokwasów we fragmencie białka, korzystając z tabeli kodów genetycznych.

1) sekwencja nukleotydowa mRNA: CACAUACCUUCCA;

2) antykodony cząsteczek tRNA: GUG, UAU, GGA, AGU;

3) sekwencja aminokwasów w cząsteczce białka: gis-ile-pro-ser.

14. W jakich przypadkach zmiana sekwencji nukleotydów DNA nie wpływa na strukturę i funkcje odpowiedniego białka?

Elementy odpowiedzi:

1) jeśli w wyniku podstawienia nukleotydu pojawi się inny kodon, który koduje ten sam aminokwas;

2) jeśli kodon powstały w wyniku podstawienia nukleotydu koduje inny aminokwas, ale o podobnych właściwościach chemicznych, który nie zmienia struktury białka;

3) jeśli zmiany nukleotydowe występują w międzygenowych lub niefunkcjonujących regionach DNA.

15. Jakie procesy zachodzą w jądrze komórkowym w interfazie?

Elementy odpowiedzi:

1) duplikacja cząsteczek DNA;

2) synteza wszystkich typów RNA;

3) tworzenie rybosomów.

16. Jakie cechy chromosomów zapewniają przekazywanie informacji dziedzicznej?

Elementy odpowiedzi:

2) są zdolne do samopowielania w wyniku replikacji DNA;

3) mogą być rozmieszczone w komórkach, zapewniając ciągłość cech.

17. Całkowita masa wszystkich cząsteczek DNA w 46 chromosomach jednej ludzkiej komórki somatycznej wynosi około 6 * 10-9 mg. Wyznacz masę wszystkich cząsteczek DNA w plemniku i komórce somatycznej przed i po podziale. Wyjaśnij odpowiedź.

Schemat rozwiązania problemu obejmuje:

1) przed rozpoczęciem podziału w pierwotnej komórce ilość DNA podwaja się i masa wynosi 2*6*10-9 = 19*10-9 mg;

2) po zakończeniu podziału w komórce somatycznej ilość DNA pozostaje taka sama jak w komórce pierwotnej: 6*10-9 mg;

3) w komórkach rozrodczych jest 23 chromosomów, czyli odpowiednio dwa razy mniej niż w komórkach somatycznych, masa DNA w plemniku jest dwa razy mniejsza i jest

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

18. Rozwinąć mechanizmy zapewniające stałość liczby i kształtu chromosomów w komórkach organizmów z pokolenia na pokolenie?

Elementy odpowiedzi:

1) w wyniku mejozy powstają gamety z haploidalnym zestawem chromosomów;

2) podczas zapłodnienia w zygocie przywracany jest diploidalny zestaw chromosomów, co zapewnia stałość zestawu chromosomów;

3) wzrost organizmu następuje w wyniku mitozy, która zapewnia stałość liczby chromosomów w komórkach somatycznych.

Zadanie nr 11377

Który podział mejozy jest podobny do mitozy? Wyjaśnij, co to znaczy. Mejoza skutkuje tym, jaki zestaw chromosomów w komórce.

Wyjaśnienie

1) podobieństwo do mitozy obserwuje się w drugim podziale mejozy;

2) wszystkie fazy są podobne, siostrzane chromosomy (chromatydy) rozchodzą się do biegunów komórki;

3) powstałe komórki mają haploidalny zestaw chromosomów.

	Zwrotnica
	3
	2
	1
Zła odpowiedź	0
	3

Przykład 1

Przykład 2

Pierwszy podział mejotyczny jest podobny do mitozy, ponieważ w interfazie przed mejozą-1 materiał genetyczny ulega podwojeniu, w wyniku czego chromosomy przemieszczają się na bieguny. Tworzą się dwie komórki diploidalne, jak w mitozie. A podczas mejozy-2 z każdej komórki powstają dwie komórki z haploidalnym zestawem chromosomów.

Oceń to rozwiązanie w punktach:

Przykład 3

Oceń to rozwiązanie w punktach:

Przykład 4

Podobnym podziałem mitozy i mejozy jest profaza. Następuje w nim spiralizacja cząsteczki DNA, pogrubiają się i skracają. W wyniku tego podziału w komórce powstają chromosomy 2n2c.

Oceń to rozwiązanie w punktach:

Zadanie nr 11378

Fragment cząsteczki DNA ma następujący skład: G-A-T-G-A-A-T-A-G-T-G-C-T-T-C. Wymień co najmniej 3 konsekwencje, do których może doprowadzić przypadkowe zastąpienie siódmego nukleotydu tyminy cytozyną (C).

Wyjaśnienie

1) nastąpi mutacja genu – zmieni się kodon trzeciego aminokwasu;

2) w białku jeden aminokwas można zastąpić innym, w wyniku czego zmieni się podstawowa struktura białka;

3) wszystkie inne struktury białka mogą ulec zmianie, co pociągnie za sobą pojawienie się nowej cechy w organizmie.

Kryteria oceny odpowiedzi na zadanie C5	Zwrotnica
Odpowiedź zawiera wszystkie powyższe elementy, nie zawiera błędów biologicznych	3
Odpowiedź zawiera 2 z powyższych elementów i nie zawiera błędów biologicznych LUB odpowiedź zawiera 3 z powyższych elementów, ale zawiera nierażące błędy biologiczne.	2
Odpowiedź zawiera 1 z powyższych elementów i nie zawiera błędów biologicznych LUB odpowiedź zawiera 2 z powyższych elementów, ale zawiera nierażące błędy biologiczne	1
Zła odpowiedź	0
Maksymalna liczba punktów	3

Przykład 1

Oceń to rozwiązanie w punktach:

Przykład 2

A - zmiana struktury DNA i informacji genetycznej; B - możliwa mutacja; B - możliwa despiralizacja chromosomów, utrata zdolności DNA do pełnienia swoich funkcji.

Oceń to rozwiązanie w punktach:

Przykład 3

Oceń to rozwiązanie w punktach:

Przykład 4

Synteza zbędnego białka, wystąpienie mutacji może doprowadzić do śmierci komórki. Synteza nowego białka, nowa cecha, nowe właściwości.

Oceń to rozwiązanie w punktach:

Zadanie nr 11380

Wyjaśnij podobieństwa i różnice między zmiennością mutacyjną i kombinacyjną.

Wyjaśnienie

1) podobieństwo: zmienność mutacyjna i kombinacyjna wpływają na genotyp organizmu i są dziedziczone; różnice:

2) mutacje - zmiany w genotypie są spowodowane zmianami w strukturach dziedzicznych (geny, chromosomy, genom);

3) przy zmienności kombinatywnej powstają różne kombinacje genów.

Kryteria oceny odpowiedzi na zadanie C5	Zwrotnica
Odpowiedź zawiera wszystkie powyższe elementy, nie zawiera błędów biologicznych	3
Odpowiedź zawiera 2 z powyższych elementów i nie zawiera błędów biologicznych LUB odpowiedź zawiera 3 z powyższych elementów, ale zawiera nierażące błędy biologiczne.	2
Odpowiedź zawiera 1 z powyższych elementów i nie zawiera błędów biologicznych LUB odpowiedź zawiera 2 z powyższych elementów, ale zawiera nierażące błędy biologiczne	1
Zła odpowiedź	0
Maksymalna liczba punktów	3

Przykład 1

Oceń to rozwiązanie w punktach:

Przykład 2

1 - Podobieństwo zmienności mutacyjnej i kombinatywnej przejawia się w zmianie genotypu osobnika. Zmiany te są dziedziczne. 2 - Zmienność mutacyjna - losowa zmiana w genach, chromosomach. 3 - Zmienność kombinacyjna jest spowodowana tworzeniem się komórek haploidalnych (z innym zestawem chromatyd) w mejozie, a kiedy zapłodnione są nowe kombinacje chromosomów, zmienia się genotyp.

Oceń to rozwiązanie w punktach:

Przykład 3

Oceń to rozwiązanie w punktach:

Przykład 4

Zmienność mutacyjna, w przeciwieństwie do zmienności kombinatywnej, jest jedną z sił napędowych ewolucji. Zmienność mutacyjna i zmienność kombinacyjna wpływają na geny. Kombinatywna prowadzi do rekombinacji genów, w przeciwieństwie do mutacyjnej.

Oceń to rozwiązanie w punktach:

Zadanie nr 12073

Jaki zestaw chromosomów jest typowy dla jąder komórkowych epidermy liści i ośmiojądrowego woreczka zarodkowego zalążka rośliny kwitnącej? Wyjaśnij, z jakich komórek początkowych iw wyniku jakiego podziału powstają te komórki.

Wyjaśnienie

1. Naskórek liścia ma diploidalny zestaw chromosomów. Dojrzała roślina to sporofit.

2. Wszystkie komórki woreczka zarodkowego są haploidalne, ale w środku znajduje się diploidalne jądro (powstałe w wyniku połączenia dwóch jąder) - nie jest to już ośmiojądrowy, ale siedmiokomórkowy woreczek zarodkowy. To jest gametofit.

3. Sporofit powstaje z komórek zarodka nasiennego w wyniku podziału mitotycznego. Gametofit powstaje w wyniku podziału mitotycznego z haploidalnego zarodnika.

Przykład 1

Oceń to rozwiązanie w punktach:

Przykład 2

Oceń to rozwiązanie w punktach:

Przykład 3

Oceń to rozwiązanie w punktach:

Przykład 4

Oceń to rozwiązanie w punktach:

PRAKTYCZNE UMIEJĘTNOŚCI

1. Centralny dogmat biologii molekularnej Francisa Cricka

Główne ogniwa centralnego dogmatu biologii molekularnej, sformułowanego przez Francisa Cricka w 1958 r., to:

- kod genetyczny (64 kodony),

- antyrównoległe (sensowne i antysensowne) nici DNA,

- komplementarność nici antysensownej mRNA,

- Antykodon tRNA, który rozpoznaje kodon mRNA

- 20 aminokwasów, każdy z własnym tRNA.

Zgodnie z dogmatem następuje realizacja informacji dziedzicznej

w kierunku: DNA → mRNA → białko, które jest uniwersalnym mechanizmem ekspresji genów dla wszystkich eukariontów (ryc. 1-9).

Ryż. 1-9. Centralny dogmat biologii molekularnej [za: Fire A. Z., Mello C. C., 2006].

Rozwiązuj problemy sytuacyjne w oparciu o główny dogmat biologiczny Francisa Cricka.

1. Znajdź trójki DNA, mRNA, antykodonu tRNA. Jaki aminokwas transportuje ten tRNA?

2. Znajdź trojaczki DNA, mRNA, antykodon tRNA.

DNA 5" -……???…….-3" 3" -……???…….-5"

mRNA 5" -…...??? .......-3"

antykodon tRNA 3"-???-5"

aminokwas metionina

3 . Przeanalizuj fragmenty cząsteczek, określ ich nazwę, uzasadnij swój wybór. Czy istnieje związek między przedstawionymi fragmentami cząsteczek?

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

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

(3) ala-ile-ley-tri-fen-tre-pro

4 . Cząsteczka RNA ma antykodon UGC. Jaki aminokwas transportuje ten tRNA do rybosomu?

5. W biosyntezie polipeptydu uczestniczą cząsteczki tRNA z antykodonami UGA, AUG, AGU, GHC. Określ sekwencję nukleotydową nici sensownej DNA, sekwencję mRNA oraz sekwencję aminokwasową polipeptydu. Ustaw liczbę nukleotydów zawierających adeninę (A), guaninę (G), tyminę (T), cytozynę (C) w dwuniciowej cząsteczce DNA.

2. MIKROPREPARATY. EKSPRESJA GENÓW RÓŻNICOWANIA TERMINALNEGO

1. Immunohistochemiczna detekcja acetylotransferazy choliny w neuronach ruchowych rdzenia kręgowego.

Neurony ruchowe rdzenia kręgowego należą do populacji cholinergicznych komórek nerwowych. Synteza acetylocholiny (ACh) zachodzi w zakończeniach nerwowych z choliny i acetylo-CoA przy pomocy enzymu acetylotransferazy cholinowej (ChAT). Spadek ekspresji ChAT w neuronach ruchowych rdzenia kręgowego wykazano w chorobach neurodegeneracyjnych (np. stwardnienie zanikowe boczne, pląsawica Huntingtona), których jednym z patognomonicznych objawów jest postępujące osłabienie mięśni. Mutacja genu kodującego ChAT powoduje rozwój zespołu miastenicznego, który charakteryzuje się również nagłymi, epizodycznymi kryzysami osłabienia mięśni.

Barwienie immunohistochemiczne . Na poprzecznych przekrojach rdzenia kręgowego lędźwiowego szczurów wykryto ChAT metodą immunoperoksydazy. Przeciwciała (AT) przeciwko ChAT (Chemicon International, Inc., Temecula, CA) zastosowano w rozcieńczeniu 1:500. Do odpowiedzi immunologicznej użyto pierwszorzędowych przeciwciałstreptawidyna-biotynazłożony (Elite ABC Kit; Vector Laboratories). Immunoprecypitat wizualizowano za pomocą diaminenzydyny (DAB Substrate Kit for Peroxidase; Vector Laboratories). Badanie immunohistochemiczne segmentów rdzenia kręgowego na poziomie L4–L5 ujawnił neurony cholinergiczne w przednich rogach rdzenia kręgowego szczura. Osad reakcji immunohistochemicznej koloru brązowego jest zlokalizowany w perikaryonie i procesach neuronów ruchowych.

2. Immunohistochemiczna detekcja szybkiej miozyny we włóknach mięśniowych szybkich i wolnych mięśni szkieletowych.

Szybkość skurczu włókien mięśniowych zależy od rodzaju miozyny. Izoformą miozyny zapewniającą wysokie tempo skurczu jest miozyna szybka, izoformą miozyny o wolniejszym tempie skurczu jest miozyna wolna. Ogólnie przyjmuje się, że szybkie włókna typu miozyny mają wysoką aktywność ATPazy miozyny i są włóknami typu II. Włókna mięśniowe wyrażające wolną miozynę są klasyfikowane jako włókna typu I o niskiej aktywności ATPazy miozyny. Zatem immunohistochemiczne typowanie włókien według jakościowego składu miozyny i

wykrywanie aktywności ATPazy miozyny odzwierciedla charakterystykę szybkości włókien mięśniowych.

Typowanie immunohistochemiczne szybkich i wolnych mięśni świnki morskiej . Skrawki kriostatowe przygotowano z tkanki mięśniowej świeżo zamrożonej w ciekłym azocie. Skrawki barwiono przeciwciałami przeciwko ciężkim łańcuchom szybkiej miozyny (Sigma) w rozcieńczeniu 1:400. W przypadku reakcji immunologicznej z przeciwciałami pierwotnymi,tawidyna-biotynakompleks Immunoprecypitat wizualizowano stosując diaminenzydynę. Skrawki mięśnia płaszczkowatego (wolnego) świnki morskiej umieszczono na tym samym szkiełku wraz z odcinkami mięśnia podeszwowego (szybkiego). Kiedy takie skrawki barwiono przeciwciałami przeciwko szybkim łańcuchom ciężkim miozyny, wykryto pozytywną reakcję immunohistochemiczną w szybkich włóknach mięśnia podeszwowego i nie było jej w jednorodnie wolnym mięśniu płaszczkowatym. Analiza reakcji immunohistochemicznej wskazuje, że wolny mięsień nie wykazuje ekspresji genu szybkiego łańcucha ciężkiego miozyny. W szybkich mięśniach szybki gen miozyny jest wyrażany w szybkich włóknach mięśniowych i nieobecny w wolnych. Tak więc każdy mięsień jest wyjątkowy pod względem spektrum składowych typów włókien mięśniowych. Widmo to jest uwarunkowane genetycznie (stąd praktyka wpisywania włókien mięśniowych podczas selekcji sportowcy-być- zbiry - sprinterzy i pozostali). Napozostali biegaczezdominowane przez włókna wolnesprinterzy- szybko.

3. ZADANIA SYTUACYJNE WRAZ Z ODPOWIEDZIAMI I WYJAŚNIENIAMI

1. Masa cząsteczkowa reszt aminokwasowych tworzących białko wynosi średnio 110 Da, a reszt nukleotydowych DNA około 330 Da. Jaka jest masa cząsteczkowa fragmentu dwuniciowego wirusowego DNA kodującego białko o całkowitej masie cząsteczkowej 330 kDa?

Rozwiązanie: Całkowita masa cząsteczkowa białek wynosi 330 kDa, co odpowiada 330 000 Da. Jeżeli jeden aminokwas w składzie białka waży średnio 110 Da, to 330000/110 = 3000 to liczba wszystkich reszt aminokwasowych.

Ponieważ kod genetyczny jest trójkowy, liczba nukleotydów w mRNA kodującym to białko będzie wynosić: 3000 x 3 = 9000.

Ponieważ w DNA są dwie nici, z których transkrybowano mRNA, liczba nukleotydów DNA wyniesie 9000 x 2 = 18000.

Jeśli masa cząsteczkowa jednego nukleotydu w DNA wynosi około 330 Da, to całkowita masa cząsteczkowa wyniesie: 18 000 x 330 = 5 940 000 Da.

Odpowiedź: masa cząsteczkowa fragmentu dwuniciowego wirusowego DNA wynosi 5940000 Da

2. Enzym syntetaza tryptofanu syntetyzuje aminokwas tryptofan. Enzym ten składa się z dwóch par podjednostek: 2α 2β . Masa cząsteczkowa podjednostki α wynosi 29500 Da, a podjednostki β 95000 Da. Jaka jest masa cząsteczkowa wszystkich syntetaz tryptofanu? Ile w przybliżeniu reszt aminokwasowych zawiera ten enzym, jeśli wiadomo, że masa cząsteczkowa jednej reszty aminokwasowej wynosi średnio 110 Da?

Odpowiedź: (2 x 29500 + 2 x 95000) / 110 = 2490 aminokwasów jest częścią syntetazy tryptofanu.

3 . Białko składa się ze 100 aminokwasów. Określ, ile razy masa cząsteczkowa fragmentu genu kodującego to białko przekracza masę cząsteczkową białka, jeśli średnia masa cząsteczkowa reszty aminokwasowej wynosi 110 Da, a nukleotydu 330 Da. Wyjaśnij odpowiedź.

Odpowiedź: 100 x 110 \u003d 11000 - masa cząsteczkowa białka; 100 x 3 \u003d 300 x 2 \u003d 600 x 330 \u003d 198000 - masa cząsteczkowa genu,

kodujące to białko; 198000/11000~ gen jest 18 razy cięższy niż białko, które koduje.

4 . Jaka jest masa cząsteczkowa białka zawierającego 99 wiązań peptydowych, jeśli masa cząsteczkowa jednej reszty aminokwasowej wynosi średnio 110 Da?

Odpowiedź: Istnieje 99 wiązań peptydowych w białku między 100 aminokwasami. Wtedy masa cząsteczkowa białka będzie równa - 100 x 110 =

11000 Tak.

5. Mały peptyd składa się z 40 reszt aminokwasowych. Ile par reszt nukleotydowych zawiera fragment dwuniciowej cząsteczki DNA, który niesie informację o pierwszorzędowej budowie tego białka?

Odpowiedź: 40 x 3 = 120 x 2 = 240 reszt nukleotydowych dwuniciowej cząsteczki DNA.

6. Ile różnych peptydów składających się z 5 reszt aminokwasowych można zsyntetyzować z 20 rodzajów aminokwasów, pod warunkiem, że każdy z nich występuje tylko raz w syntetyzowanym białku?

Odpowiedź: Ponieważ aminokwas występuje tylko raz w peptydzie o 5 resztach aminokwasowych, a całkowita liczba ich gatunków w komórce wynosi 20, to

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

7. W translacji uczestniczyło 30 cząsteczek tRNA. Określ liczbę reszt aminokwasowych, które składają się na zsyntetyzowane białko, a także liczbę trypletów i nukleotydów w regionie genu kodującym to białko.

Odpowiedź: Jeden tRNA niesie jeden aminokwas, zatem liczba reszt aminokwasowych, z których składa się syntetyzowane białko, wynosi 30. Liczba tripletów mRNA, z którymi oddziałują antykodony tRNA, jest również równa liczbie tRNA – 30. W mRNA będzie 30 x 3 = 90 nukleotydów, ponieważ potrójny kod genetyczny. Dwuniciowy DNA zawiera 90 x 2 = 180 nukleotydów w regionie genu kodującego to białko.

8. Ile nukleotydów zawiera gen (obie nici DNA), w którym zaprogramowane jest białko o długości 500 aminokwasów? Jaka jest jego długość (odległość między nukleotydami w DNA wynosi 0,34 nm)? Ile czasu zajmie synteza tego białka, jeśli prędkość ruchu rybosomów wzdłuż mRNA wynosi 6 trojaczków na sekundę?

Odpowiedź: 500 x 3 \u003d 1500 x 2 \u003d 3000 nukleotydów zawiera gen (obie nici DNA), w którym zaprogramowane jest to białko. Jego długość wynosi 1500 x 0,34 = 540 nm. Na mRNA przypada 500 trojaczków, co oznacza, że ​​czas potrzebny do translacji tego mRNA wynosi około 500/6 = 83 sek., czyli 1 min i 23 sek.

9 . Odcinek jednego z dwóch łańcuchów cząsteczki DNA zawiera 300 nukleotydów z A, 100 z T, 150 z G i 200 z C. Ile nukleotydów z A, T, G, C zawiera się w dwóch łańcuchach cząsteczki DNA? Ile aminokwasów powinno zawierać białko kodowane przez ten odcinek cząsteczki DNA?

Odpowiedź: Zgodnie z zasadą komplementarności A - T, drugi łańcuch będzie zawierał 100 nukleotydów z A. Całkowita ilość A w dwóch łańcuchach wyniesie - 300 + 100 = 400.

Całkowita liczba T - 100 + 300 = 400. Całkowita liczba Cs wynosi 200 + 150 \u003d 350. Całkowita liczba G - 150 + 200 \u003d 350.

Białko będzie zawierało - 300 + 100 + 150 + 200 = 750/3 (ponieważ kod genu to triplet) = 250 AA.

10 . Dziedzicznym materiałem wirusa zapalenia wątroby typu D jest cząsteczka RNA, która jest rybozymem. Podczas transkrypcji podlega edycji, co prowadzi do konwersji kodonu UAG do UGG. Wyjaśnij, dlaczego po edycji dłuższe białko zaczyna być syntetyzowane podczas translacji.

Odpowiedź: UAG jest kodonem terminacyjnym. . To kończy proces tłumaczenia.

jedenaście . Dwie nici cząsteczki DNA są połączone wiązaniami wodorowymi. Określ liczbę nukleotydów z adeniną, tyminą, cytozyną i guaniną w cząsteczce DNA, w której 30 nukleotydów jest połączonych 2 wiązaniami wodorowymi, a 20 nukleotydów jest połączonych 3 wiązaniami wodorowymi.

Odpowiedź: A i T są połączone dwoma wiązaniami wodorowymi, więc jest ich po 15, ponieważ. 30/2 \u003d 15. G i C są połączone trzema wiązaniami wodorowymi - jest ich 10, ponieważ 20/2 = 10.

12 . Gen zawiera 5 eksonów, które są sekwencjami: 1 - 93, 2 - 36, 3 - 150, 4 - 66, 5 - 48 nukleotydów. Ile reszt aminokwasowych będzie zawierało białko przetłumaczone z mRNA, po alternatywnym splicingu, tylko eksony 1, 2 i 4 tego genu?

Odpowiedź: Znajdźmy całkowitą liczbę nukleotydów mRNA po splicingu alternatywnym: 93 + 36 + 66 = 135. Ponieważ kod genetyczny jest trójkowy, liczba reszt aminokwasowych wyniesie - 135 / 3 = 65.

13 . Gen zawiera 5 eksonów, z których 1 egzon zawiera 69 nukleotydów, 2 - 90, 3 - 123, 4 - 36, 5 - 81. Znajdujące się pomiędzy nimi introny a, c, c i e zawierają odpowiednio 120, 129, 96 i 303 nukleotydów. W jednym z intronów nastąpiła mutacja i podczas translacji powstało białko o 165 resztach aminokwasowych. Nazwij ten intron. Wyjaśnij odpowiedź.

Odpowiedź: 165 x 3 = 495 - mRNA kodujący zmutowane białko.

69 + 90 + 123 + 36 + 81 = 399 - mRNA kodujący normalne białko.

495 - 399 = 96 - mutacja wystąpiła w trzecim intronie - p.

14 . Anemia sierpowata jest chorobą genetyczną spowodowaną zastąpieniem jednego nukleotydu w kodonie kodującym szósty aminokwas w łańcuchu β cząsteczki hemoglobiny. Mutacja wpływa na region CCTGAG. Istnieje nukleaza, która rozpoznaje sekwencje CCTGAGG i rozszczepia cząsteczkę DNA w tych regionach. Ta sekwencja nukleotydów jest zmieniona w zmutowanym genie, więc nukleaza nie rozszczepia DNA w tym regionie. U osób zdrowych podczas diagnostyki nukleaza rozszczepia DNA w trzech miejscach na cztery fragmenty o długościach: 256, 201, 181 i 88 tysięcy par zasad. W homozygotach pod względem zmutowanego allelu powstają tylko trzy fragmenty po 382, ​​256 i 88 tysięcy par zasad. Który z tych trzech fragmentów zawiera zmutowany region genu?

Odpowiedź: Podczas porównywania fragmentów u mutantów wykrywany jest fragment 382, ​​którego nie ma u zdrowych osób. Jeśli weźmiesz fragment 201 i dodasz go do fragmentu 182 u zdrowych ludzi, otrzymasz 382. To jest zmutowany region genu.

15. Enzymy restrykcyjne tną cząsteczkę DNA na kilka fragmentów. Obecny jest enzym restrykcyjny EcoR1, który rozpoznaje sekwencję nukleotydową

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

i rozszczepia go między A i G w każdym łańcuchu nukleotydowym miejsca restrykcyjnego. W tym regionie cząsteczki DNA znajdują się 3 takie miejsca restrykcyjne. Ile fragmentów restrykcyjnych powstaje po wystawieniu DNA na działanie enzymu restrykcyjnego EcoR1? Jak zmienią się ich liczba i długość, jeśli mutacja wystąpi w jednym z miejsc restrykcyjnych: A zostanie zastąpione przez T?

Odpowiedź: W zależności od warunku, enzym restrykcyjny EcoR1 przecina cząsteczkę DNA w każdym określonym miejscu restrykcyjnym. Jeśli są trzy takie miejsca, to po rozszczepieniu utworzą się cztery miejsca restrykcyjne. Jeśli mutacja wystąpi w jednym z rozpoznawanych miejsc, to ten odcinek DNA nie zostanie przecięty, a enzym restrykcyjny EcoR1 potnie DNA tylko na trzy restrykcje (ponieważ rozpoznaje tylko 2 miejsca), a jedno z utworzonych restrykcji będzie dłuższe.

167. Zespół Frigil (kruchego) chromosomu X jest spowodowany dominującą mutacją typu dynamicznego związaną ze wzrostem liczby kopii powtórzenia trinukleotydu CHH. Wzrost liczby kopii następuje podczas reduplikacji DNA podczas podziałów komórkowych. U zdrowych dzieci i dorosłych liczba kopii powtórzeń trojaczków waha się od 6 do 54, au pacjentów od 200 do 1800. Analiza DNA trojga noworodków wykazała, że ​​pierwsze dziecko ma 350 powtórzeń w tym obszarze, drugie 780, a trzecie 42 powtórzenia CHG. Które z dzieci będzie zdrowe, a które może zachorować? Kto choruje w młodszym wieku?

Odpowiedź : Trzecie dziecko jest zdrowe, ponieważ ma 42 powtórzeń CHG, a to mieści się w normalnym zakresie od 6 do 54. Inne dzieci mogą zachorować, ponadto drugie dziecko w młodszym wieku, ponieważ zawiera największą (780) liczbę powtórzeń.

17 . Załóżmy, że reszty cytozyny znajdujące się przed guaniną w jednym z regionów DNA ulegają metylacji. Jeden z łańcuchów tego regionu zawiera 120 reszt adeniny, 30 guaniny, 80 cytozyny i 70 tyminy. Tylko 60% wszystkich cytozyn znajduje się przed guaniną. Ile grup metylowych jest potrzebnych do metylacji tego regionu DNA?

Odpowiedź: G jest komplementarny do C. Oznacza to, że całkowita ilość guaniny wynosi 80 (1. łańcuch) + 30 (2. łańcuch) = 110.

Tylko 60% wszystkich cytozyn znajduje się przed guaniną. Robimy proporcję i obliczamy liczbę grup metylowych: - 110 x 60% / 100% = 66.

66 grup metylowych będzie potrzebnych do metylowania tej części DNA.

18 . Zespół kruchego (kruchego) chromosomu X jest spowodowany dominującą mutacją typu dynamicznego, związaną ze wzrostem liczby

la kopie powtórzenia trinukleotydu CHG. Wzrost liczby kopii następuje podczas reduplikacji DNA podczas podziałów komórkowych. U zdrowych dzieci i dorosłych liczba kopii potrójnego powtórzenia waha się od 6 do 54, au pacjentów od 200 do 1800. U pacjentów cały region genu zawierający powtórzenie jest silnie zmetylowany dla cytozyny. Ile grup metylowych jest potrzebnych do metylowania części 2-niciowej cząsteczki DNA, która zawiera 300 powtórzeń CHG w swojej znaczącej (sensownej) nici?

Odpowiedź: 300 C w jednym łańcuchu, 300 + 300 \u003d 600 C w drugim łańcuchu, zgodnie z zasadą komplementarności zasad. W sumie 900 C. Oznacza to, że potrzebnych będzie 900 grup metylowych.

19 . Oblicz, czy białko, czy część kodująca jego genu jest cięższa? Odpowiedź: Załóżmy, że liczba aminokwasów w białku docelowym

ani nie jest równe X, to masa tego białka będzie wynosić 110 x X. Liczba nukleotydów w eksonach genu kodującego to białko wynosi 3X, a zatem masa cząsteczkowa wynosi 330 x 3X.

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

Proszę o pomoc, to bardzo pilne... zadania z genetyki: 1. Która sekwencja poprawnie odzwierciedla ścieżkę realizacji genu

Informacja? Wybierz jedną poprawną odpowiedź:

gen → mRNA → białko → cecha,

Cecha → białko → mRNA → gen → DNA,

RNA → gen → białko → cecha,

Gen → DNA → cecha → białko.

2. Białko składa się z 50 reszt aminokwasowych. Ile nukleotydów znajduje się w genie? 3. Białko składa się ze 130 aminokwasów. Ustaw liczbę nukleotydów w mRNA i DNA, które kodują to białko, oraz liczbę cząsteczek tRNA, które są niezbędne do syntezy tego białka. Wyjaśnij odpowiedź.

4. Białko składa się z 70 aminokwasów. Określ, ile razy masa cząsteczkowa fragmentu genu kodującego to białko przekracza masę cząsteczkową białka, jeśli średnia masa cząsteczkowa aminokwasu wynosi 110, a nukleotydu 300. Wyjaśnij swoją odpowiedź.

6. Zgodnie z instrukcjami informacji dziedzicznej komórka syntetyzuje białko, na początku którego aminokwasy są połączone w następującej kolejności: leucyna - histydyna - asparagina - walina - leucyna - tryptofan - walina - arginina - arginina - prolina - treonina - seryna - tyrozyna - lizyna - walina ... Określ mRNA, który kontroluje syntezę określonego polipeptydu.

7. Który tryplet odpowiada antykodonowi AAU na tRNA?

8. Fragment łańcucha mRNA ma następującą sekwencję nukleotydów: CGAGUAUGCUGG. Określ sekwencję nukleotydową DNA, antykodonów tRNA oraz sekwencję aminokwasową odpowiadającą temu fragmentowi genu.

mitoza, mejoza

1. Podczas nieprawidłowej mitozy w hodowli tkanek ludzkich jeden z krótkich chromosomów (nr 21) nie uległ podziałowi, ale całkowicie wszedł do jednej z komórek potomnych. Jakie zestawy chromosomów będzie miała każda z komórek potomnych?

2. W komórce somatycznej rośliny znajduje się 16 chromosomów. Jedna z komórek weszła w mitozę, ale na etapie anafazy wrzeciono zostało zniszczone przez kolchicynę. Komórka przeżyła, zakończyła mitozę. Określić liczbę chromosomów i DNA w tej komórce na wszystkich etapach następnego cyklu komórkowego?

3. W procesie mejozy jeden z ludzkich homologicznych chromosomów nie podzielił się (nondysjunkcja). Ile chromosomów zawiera każda komórka utworzona w wyniku takiej mejozy?

4. W komórce zwierzęcej diploidalny zestaw chromosomów wynosi 46. Określ liczbę cząsteczek DNA przed mejozą, po pierwszym i po drugim podziale?

5. Komórka gonady przed mejozą ma genotyp aaBvCC. Zapisz genotypy komórek:

a) dla wszystkich etapów spermatogenezy;

b) dla wszystkich etapów oogenezy.

6. Ile jaj może wytworzyć 500 oocytów pierwszego rzędu? 500 oocytów II zamówienie? Wyjaśnij swoją odpowiedź za pomocą diagramu oogenezy.

Pomoc))) pilnie potrzebne))

1. Jeśli trójka kodu tRNA składa się z AAU, jak będzie wyglądać trójka DNA?

2. jakie organelle składają się z dwóch podjednostek?

3. Ile plemników powstaje w wyniku spermatogenezy z jednej diploidalnej pierwotnej komórki rozrodczej?

4. Jak klasyfikuje się mutacje według ich wpływu na komórki?

5. Jaki jest związek między grzybem a glonami tworzącymi porosty?

6. Na czym polega niewystarczalność kryterium geograficznego gatunku?

7. Przykładem istnienia wewnątrzgatunkowego jest związek.....?

8. czy możliwe jest całkowite wytępienie jednego gatunku przez inny w wyniku…?

9. Który ekosystem ma najbardziej intensywny cykl substancji?

10. Fosforylacja oksydacyjna zachodzi w.......?

11. jaki zestaw chromosomów ma bielmo u roślin okrytonasiennych?

12. Które białko jako jedno z pierwszych otrzymano metodami inżynierii genetycznej?

13. Do czego prowadzi wzrost populacji ofiar?

15. Który ekosystem jest najbardziej niestabilny?

16. Który z czynników atmosferycznych jest najbardziej stały?

17. Ile nukleotydów zawiera mRNA, jeśli syntetyzowane z niego białko składa się ze 120 reszt aminokwasowych?

18. jaki zestaw chromosomów ma zarodek u roślin okrytonasiennych?

19. Jak nazywa się zjawisko, gdy jeden gen hamuje działanie innego (nie allelicznego) genu?

20. Jaką metodę selekcji stosuje się w celu zwiększenia homozygotyczności...?

21. Czy jest (są) wynikiem geograficznej edukacji wideo?

22. Na czym polega niewystarczalność kryterium fizjologicznego gatunku...?

23. Jaka jest jama ciała białej planarii?

24. bakteriofagi to.....?

Do kogo pasuje każdy opis: a) Organizm eukariotyczny, autotrof, ma plastydy (autotrof); b) Organizm prokariontów składa się z 1 komórki; c) Ciało

składa się z nici, w komórkach jest jądro, ale nie ma plastydów, pokarm jest zasysany; d) Komórki mają jądro, ale nie mają plastydów. Jedzą jedzenie, aktywnie go szukają; e) Ciało nie ma komórki, składa się z substancji organicznych.