Téma: Bunka ako biologický systém.

1. Aký význam malo vytvorenie bunkovej teórie M. Schleidenom a T. Schwannom pre formovanie vedeckého svetonázoru?

Prvky odpovede:

1) zovšeobecnené poznatky o bunke ako štruktúrnej jednotke všetkých organizmov;

2) rozumný vzťah živých organizmov

3) je opodstatnený spoločný pôvod organizmov.

2. Aká je štruktúra a funkcia plášťa jadra?

Prvky odpovede:

1) ohraničuje obsah jadra od cytoplazmy;

2) pozostáva z vonkajšej a vnútornej membrány podobnej štruktúre ako plazmatická membrána;

3) Má početné póry, ktorými prebieha výmena látok medzi jadrom a cytoplazmou.

3. Je známe, že Golgiho aparát je obzvlášť dobre vyvinutý v žľazových bunkách pankreasu. Vysvetli prečo?

Prvky odpovede:

1) v bunkách pankreasu sa syntetizujú enzýmy, ktoré sa hromadia v dutinách Golgiho aparátu;

2) v Golgiho aparáte sú enzýmy balené vo forme bublín;

3) z Golgiho aparátu sú enzýmy prenášané do vývodu pankreasu.

4. Celková hmotnosť mitochondrií vo vzťahu k hmotnosti buniek rôznych organizmov potkanov je: v pankrease - 7,9%, v pečeni - 18,4%, v srdci - 35,8%. Prečo majú bunky týchto orgánov odlišný obsah mitochondrií?

Prvky odpovede:

1) mitochondrie sú energetické stanice bunky, v nich sa syntetizujú a akumulujú molekuly ATP;

2) pre intenzívnu prácu srdcového svalu je potrebná veľká energia, preto je obsah mitochondrií v jeho bunkách najvyšší;

3) v pečeni je počet mitochondrií vyšší v porovnaní s pankreasom, pretože v ňom prebieha intenzívnejší metabolizmus.

5. Aké procesy prebiehajú v štádiách energetického metabolizmu?

Prvky odpovede:

1) v prípravnom štádiu sa zložité organické látky rozkladajú na menej zložité (biopolyméry - až monoméry)

2) v procese glykolýzy sa glukóza rozkladá na kyselinu pyrohroznovú (alebo kyselinu mliečnu alebo alkohol) a syntetizujú sa 2 molekuly ATP.

3) v kyslíkovom štádiu sa kyselina pyrohroznová (pyruvát) rozkladá na oxid uhličitý a vodu a syntetizuje sa 36 molekúl ATP.

6. Segment reťazca DNA kódujúci primárnu štruktúru polypeptidu pozostáva z 15 nukleotidov. určiť počet nukleotidov na mRNA kódujúcich aminokyseliny, počet aminokyselín v polypeptide a množstvo tRNA potrebné na prenos týchto aminokyselín do miesta syntézy. Vysvetlite odpoveď.

Prvky odpovede:

1) mRNA obsahuje podobne ako DNA 15 nukleotidov;

2) 15 nukleotidov tvorí 5 tripletov (15:3=5), preto je v polypeptide 5 aminokyselín;

3) jedna tRNA nesie jednu aminokyselinu, preto je na syntézu tohto polypeptidu potrebných 5 tRNA.

7. Proteín pozostáva zo 100 aminokyselín. Určte, koľkokrát molekulová hmotnosť génovej časti kódujúcej tento proteín prevyšuje molekulovú hmotnosť proteínu, ak je priemerná molekulová hmotnosť aminokyseliny 110 a nukleotidu 300. Vysvetlite svoju odpoveď.

Prvky odpovede:

1) genetický kód je triplet, preto proteín pozostávajúci zo 100 aminokyselín kóduje 300 nukleotidov;

2) molekulová hmotnosť proteínu 100 krát 100 = 11 000; molekulová hmotnosť génu 300 krát 300 = 90000;

3) kúsok DNA je 8-krát ťažší ako proteín, ktorý kóduje (90 000/11 000)

8. Na procese translácie sa zúčastnilo 30 molekúl tRNA. Určte počet aminokyselín, ktoré tvoria syntetizovaný proteín, ako aj počet tripletov a nukleotidov v géne, ktorý tento proteín kóduje.

Prvky odpovede:

1) jedna tRNA transportuje jednu aminokyselinu, preto 30 tRNA zodpovedá 30 aminokyselinám a proteín pozostáva z 30 aminokyselín;

2) jedna aminokyselina kóduje triplet nukleotidov, čo znamená, že 30 aminokyselín kóduje 30 tripletov;

3) počet nukleotidov v géne kódujúcom proteín s 30 aminokyselinami, 30*3=90.

9. Na biosyntéze polypeptidu sa podieľali tRNA s antikodónmi UUA, GHC, CHC, AUU, CGU. určiť nukleotidovú sekvenciu úseku každého reťazca molekuly DNA, ktorá nesie informácie o syntetizovanom polypeptide, a počet nukleotidov obsahujúcich adenín (A), guanín (G), tymín (T) a cytozín (C) v dvojitom - molekula DNA. Vysvetlite odpoveď.

Prvky odpovede:

1) antikodóny eRNA sú komplementárne ku kodónom mRNA a nukleotidová sekvencia mRNA je komplementárna k jednému z vlákien DNA;

2) úsek jedného reťazca DNA - TTA GHz CGC ATT CCT a zloženie druhého reťazca DNA - AAT CCG GCC TAA HCA;

3) počet nukleotidov: A - 7, T - 7, D - 8, C - 8.

10. Aká je úloha nukleových kyselín v biosyntéze bielkovín?

Prvky odpovede:

1) z DNA sa informácia prepíše na mRNA, ktorá ju prenesie z jadra do ribozómu, mRNA slúži ako templát na zostavenie proteínových molekúl proteínových molekúl;

2) tRNA pripája aminokyseliny a dodáva ich do miesta zostavenia molekuly proteínu - do ribozómu.

11. Ribozómy z rôznych buniek, celý súbor aminokyselín a rovnaké molekuly mRNA a tRNA sa umiestnili do skúmavky a vytvorili sa všetky podmienky pre syntézu proteínov. Prečo bude jeden typ proteínu syntetizovaný na rôznych ribozómoch v skúmavkách?

Prvky odpovede:

1) primárna štruktúra proteínu je určená sekvenciou aminokyselín;

2) templáty na syntézu proteínov sú rovnaké molekuly mRNA, v ktorých je zakódovaná rovnaká primárna proteínová štruktúra.

12. V listoch rastlín intenzívne prebieha proces fotosyntézy. vyskytuje sa v zrelých a nezrelých plodoch? Vysvetlite odpoveď.

Prvky odpovede:

1) fotosyntéza sa vyskytuje v nezrelých plodoch (keď sú zelené), pretože obsahujú chloroplasty;

2) pri dozrievaní sa chloroplasty menia na chromoplasty, v ktorých nedochádza k fotosyntéze.

13. Fragment reťazca DNA má nukleotidovú sekvenciu: GTGTATGGAAGT. Určte nukleotidovú sekvenciu na mRNA, antikodóny zodpovedajúcej tRNA a sekvenciu aminokyselín v proteínovom fragmente pomocou tabuľky genetického kódu.

1) nukleotidová sekvencia mRNA: CACAUACCUUCCA;

2) antikodóny molekúl tRNA: GUG, UAU, GGA, AGU;

3) sekvencia aminokyselín v molekule proteínu: gis-ile-pro-ser.

14. V ktorých prípadoch neovplyvňuje zmena sekvencie nukleotidov DNA štruktúru a funkcie zodpovedajúceho proteínu?

Prvky odpovede:

1) ak sa v dôsledku nukleotidovej substitúcie objaví ďalší kodón, ktorý kóduje rovnakú aminokyselinu;

2) ak kodón vytvorený ako výsledok nukleotidovej substitúcie kóduje inú aminokyselinu, ale s podobnými chemickými vlastnosťami, ktorá nemení štruktúru proteínu;

3) ak dôjde k zmenám nukleotidov v intergénových alebo nefunkčných oblastiach DNA.

15. Aké procesy prebiehajú v bunkovom jadre v interfáze?

Prvky odpovede:

1) duplikácia molekúl DNA;

2) syntéza všetkých typov RNA;

3) tvorba ribozómov.

16. Aké vlastnosti chromozómov zabezpečujú prenos dedičnej informácie?

Prvky odpovede:

2) sú schopné samoduplikácie v dôsledku replikácie DNA;

3) môžu byť distribuované v bunkách, čím sa zabezpečuje kontinuita znakov.

17. Celková hmotnosť všetkých molekúl DNA v 46 chromozómoch jednej ľudskej somatickej bunky je asi 6 * 10-9 mg. Určte hmotnosť všetkých molekúl DNA v spermiách a somatickej bunke pred a po delení. Vysvetlite odpoveď.

Schéma riešenia problému zahŕňa:

1) pred začiatkom delenia v pôvodnej bunke sa množstvo DNA zdvojnásobí a hmotnosť je 2*6*10-9 = 19*10-9 mg;

2) po ukončení delenia v somatickej bunke zostáva množstvo DNA rovnaké ako v pôvodnej bunke: 6 * 10-9 mg;

3) v zárodočných bunkách je 23 chromozómov, to znamená dvakrát menej ako v somatických bunkách, respektíve hmotnosť DNA v spermiách je dvakrát menšia a je

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

18. Rozšíriť mechanizmy, ktoré zabezpečujú stálosť počtu a tvaru chromozómov v bunkách organizmov z generácie na generáciu?

Prvky odpovede:

1) v dôsledku meiózy sa vytvárajú gaméty s haploidnou sadou chromozómov;

2) počas oplodnenia v zygote sa obnoví diploidná sada chromozómov, čo zabezpečuje stálosť chromozómovej sady;

3) k rastu organizmu dochádza v dôsledku mitózy, ktorá zabezpečuje stálosť počtu chromozómov v somatických bunkách.

Úloha č.11377

Ktoré oddelenie meiózy je podobné mitóze? Vysvetlite, čo to znamená. Výsledkom meiózy je súbor chromozómov v bunke.

Vysvetlenie

1) podobnosť s mitózou sa pozoruje v druhom delení meiózy;

2) všetky fázy sú podobné, sesterské chromozómy (chromatidy) sa rozchádzajú k pólom bunky;

3) výsledné bunky majú haploidnú sadu chromozómov.

	Body
	3
	2
	1
Zlá odpoveď	0
	3

Príklad 1

Príklad 2

Prvé meiotické delenie je podobné mitóze, pretože v medzifáze pred meiózou-1 sa genetický materiál zdvojnásobí a v dôsledku toho sa chromozómy presúvajú k pólom. Vytvárajú sa dve diploidné bunky, ako pri mitóze. A počas meiózy-2 sa z každej bunky vytvoria dve bunky s haploidnou sadou chromozómov.

Ohodnoťte toto riešenie v bodoch:

Príklad 3

Ohodnoťte toto riešenie v bodoch:

Príklad 4

Podobné rozdelenie mitózy a meiózy je profáza. V nej dochádza k špirálovitosti molekuly DNA, tie sa zahusťujú a skracujú. Toto delenie má za následok vznik chromozómov 2n2c v bunke.

Ohodnoťte toto riešenie v bodoch:

Číslo zákazky 11378

Časť molekuly DNA má nasledujúce zloženie: G-A-T-G-A-A-T-A-G-T-G-C-T-T-C. Uveďte aspoň 3 dôsledky, ku ktorým môže viesť náhodné nahradenie siedmeho nukleotidu tymínu cytozínom (C).

Vysvetlenie

1) dôjde k génovej mutácii – zmení sa kodón tretej aminokyseliny;

2) v proteíne môže byť jedna aminokyselina nahradená inou, v dôsledku čoho sa zmení primárna štruktúra proteínu;

3) všetky ostatné štruktúry proteínu sa môžu zmeniť, čo bude mať za následok objavenie sa novej vlastnosti v tele.

Kritériá hodnotenia odpovede na úlohu C5	Body
Odpoveď zahŕňa všetky vyššie uvedené prvky, neobsahuje biologické chyby	3
Odpoveď obsahuje 2 z vyššie uvedených prvkov a neobsahuje biologické chyby, ALEBO odpoveď obsahuje 3 z vyššie uvedených prvkov, ale obsahuje nie hrubé biologické chyby.	2
Odpoveď obsahuje 1 z vyššie uvedených prvkov a neobsahuje biologické chyby, ALEBO odpoveď obsahuje 2 z vyššie uvedených prvkov, ale obsahuje nie hrubé biologické chyby	1
Zlá odpoveď	0
Maximálny počet bodov	3

Príklad 1

Ohodnoťte toto riešenie v bodoch:

Príklad 2

A - zmena štruktúry DNA a genetickej informácie; B - možná mutácia; B - možná despiralizácia chromozómov, strata schopnosti DNA vykonávať svoje funkcie.

Ohodnoťte toto riešenie v bodoch:

Príklad 3

Ohodnoťte toto riešenie v bodoch:

Príklad 4

Syntéza nepotrebného proteínu, výskyt mutácie môže viesť k bunkovej smrti. Syntéza nového proteínu, nová vlastnosť, nové vlastnosti.

Ohodnoťte toto riešenie v bodoch:

Úloha č.11380

Vysvetlite podobnosti a rozdiely medzi mutačnou a kombinačnou variabilitou.

Vysvetlenie

1) podobnosť: mutačná a kombinatívna variabilita ovplyvňuje genotyp organizmu a je dedičná; rozdiely:

2) mutácie - zmeny v genotype sú spôsobené zmenami dedičných štruktúr (gény, chromozómy, genóm);

3) pri kombinačnej variabilite vznikajú rôzne kombinácie génov.

Kritériá hodnotenia odpovede na úlohu C5	Body
Odpoveď zahŕňa všetky vyššie uvedené prvky, neobsahuje biologické chyby	3
Odpoveď obsahuje 2 z vyššie uvedených prvkov a neobsahuje biologické chyby, ALEBO odpoveď obsahuje 3 z vyššie uvedených prvkov, ale obsahuje nie hrubé biologické chyby.	2
Odpoveď obsahuje 1 z vyššie uvedených prvkov a neobsahuje biologické chyby, ALEBO odpoveď obsahuje 2 z vyššie uvedených prvkov, ale obsahuje nie hrubé biologické chyby	1
Zlá odpoveď	0
Maximálny počet bodov	3

Príklad 1

Ohodnoťte toto riešenie v bodoch:

Príklad 2

1 - Podobnosť mutačnej a kombinačnej variability sa prejavuje v zmene genotypu jedinca. Tieto zmeny sú dedičné. 2 - Mutačná variabilita - náhodná zmena v génoch, chromozómoch. 3 - Kombinačná variabilita je spôsobená tvorbou haploidných buniek (s inou sadou chromatíd) pri meióze a pri oplodnení nových kombinácií chromozómov sa mení genotyp.

Ohodnoťte toto riešenie v bodoch:

Príklad 3

Ohodnoťte toto riešenie v bodoch:

Príklad 4

Mutačná variabilita, na rozdiel od kombinačnej variability, je jednou z hnacích síl evolúcie. Mutačná variabilita a kombinatívna variabilita ovplyvňujú gény. Kombinatívna vedie k rekombinácii génov, na rozdiel od mutačnej.

Ohodnoťte toto riešenie v bodoch:

Úloha č.12073

Aká chromozómová sada je typická pre bunkové jadrá epidermis listu a osemjadrový zárodočný vak vajíčka kvitnúcej rastliny? Vysvetlite, z akých počiatočných buniek a v dôsledku akého delenia tieto bunky vznikajú.

Vysvetlenie

1. Pokožka listu má diploidnú sadu chromozómov. Dospelá rastlina je sporofyt.

2. Všetky bunky zárodočného vaku sú haploidné, ale v strede je diploidné jadro (vzniknuté fúziou dvoch jadier) - to už nie je osemjadrový, ale sedembunkový zárodočný vak. Toto je gametofyt.

3. Sporofyt vzniká z buniek semenného embrya mitotickým delením. Gametofyt vzniká mitotickým delením z haploidnej spóry.

Príklad 1

Ohodnoťte toto riešenie v bodoch:

Príklad 2

Ohodnoťte toto riešenie v bodoch:

Príklad 3

Ohodnoťte toto riešenie v bodoch:

Príklad 4

Ohodnoťte toto riešenie v bodoch:

PRAKTICKÉ ZRUČNOSTI

1. Centrálna dogma molekulárnej biológie Francisa Cricka

Hlavné väzby centrálnej dogmy molekulárnej biológie, ktorú sformuloval Francis Crick v roku 1958, sú:

- genetický kód (64 kodónov),

- antiparalelné (sense a antisense) vlákna DNA,

- komplementarita antisense vlákna mRNA,

- antikodón tRNA, ktorý rozpoznáva kodón mRNA

- 20 aminokyselín, každá s vlastnou tRNA.

Podľa dogmy dochádza k realizácii dedičnej informácie

dit v smere: DNA → mRNA → proteín, čo je univerzálny mechanizmus génovej expresie pre všetky eukaryoty (obr. 1-9).

Ryža. 1-9. Centrálna dogma molekulárnej biológie [od: Fire A. Z., Mello C. C., 2006].

Vyriešte situačné problémy na základe centrálnej biologickej dogmy Francisa Cricka.

1. Nájdite triplety DNA, mRNA, tRNA antikodón. Akú aminokyselinu táto tRNA transportuje?

2. Nájdite triplety DNA, mRNA, tRNA antikodón.

DNA 5" -……???…….-3" 3" -……???…….-5"

mRNA 5" -…...??? .......-3"

tRNA antikodón 3"-???-5"

aminokyselina metionín

3. Analyzujte fragmenty molekúl, určte ich názov, zdôvodnite svoj výber. Existuje vzťah medzi prezentovanými fragmentmi molekúl?

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

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

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

štyri . Molekula RNA má antikodón UGC. Akú aminokyselinu táto tRNA transportuje do ribozómu?

5. Biosyntéza polypeptidu zahŕňa molekuly tRNA s antikodónmi UGA, AUG, AGU, GHC. Určite nukleotidovú sekvenciu sense vlákna DNA, sekvenciu mRNA a sekvenciu aminokyselín polypeptidu. Nastavte počet nukleotidov obsahujúcich adenín (A), guanín (G), tymín (T), cytozín (C) v molekule dvojvláknovej DNA.

2. MIKROPRÍPRAVKY. VYJADRENIE KONCOVÝCH DIFERENCIOVANÝCH GÉNOV

1. Imunohistochemická detekcia cholínacetyltransferázy v motorických neurónoch miechy.

Motorické neuróny miechy patria do populácie cholinergných nervových buniek. K syntéze acetylcholínu (ACh) dochádza v nervovom zakončení z cholínu a acetyl-CoA pomocou enzýmu cholínacetyltransferázy (ChAT). Zníženie expresie ChAT v motorických neurónoch miechy sa preukázalo pri neurodegeneratívnych ochoreniach (napríklad amyotrofická laterálna skleróza, Huntingtonova chorea), ktorých jedným z patognomických znakov je progresívna svalová slabosť. Mutácia génu kódujúceho ChAT spôsobuje rozvoj myastenického syndrómu, ktorý je tiež charakterizovaný náhlymi epizodickými krízami svalovej slabosti.

Imunohistochemické farbenie . Na priečnych rezoch lumbálnej miechy potkanov bol ChAT detegovaný imunoperoxidázovou metódou. Protilátky (AT) proti ChAT (Chemicon International, Inc., Temecula, CA) boli použité v riedení 1:500. Na imunitnú odpoveď sa použili primárne protilátkystreptavidín-biotínkomplex (Elite ABC Kit; Vector Laboratories). Imunoprecipitát sa vizualizoval pomocou diminenzidínu (DAB Substrate Kit for Peroxidase; Vector Laboratories). Imunohistochemická štúdia segmentov miechy na úrovni L4 – L5 odhalili cholinergné neuróny v predných rohoch miechy potkanov. Sediment imunohistochemickej reakcie hnedej farby je lokalizovaný v perikaryone a procesoch motorických neurónov.

2. Imunohistochemická detekcia rýchleho myozínu vo svalových vláknach rýchleho a pomalého kostrového svalstva.

Rýchlosť kontrakcie svalového vlákna je určená typom myozínu. Izoforma myozínu, ktorá poskytuje vysokú rýchlosť kontrakcie, je rýchly myozín, izoforma myozínu s pomalšou rýchlosťou kontrakcie je pomalý myozín. Všeobecne sa uznáva, že rýchle vlákna typu myozín majú vysokú aktivitu myozín ATPázy a sú vláknami typu II. Svalové vlákna exprimujúce pomalý myozín sú klasifikované ako vlákna typu I s nízkou aktivitou myozín ATPázy. Teda imunohistochemická typizácia vlákien podľa kvalitatívneho zloženia myozínu a

detekcia aktivity myozín ATPázy odráža rýchlostné charakteristiky svalových vlákien.

Imunohistochemická typizácia rýchlych a pomalých svalov morčiat . Rezy kryostatu boli pripravené zo svalového tkaniva čerstvo zmrazeného v tekutom dusíku. Rezy boli zafarbené protilátkami proti rýchlym ťažkým reťazcom myozínu (Sigma) v riedení 1:400. Pre imunitnú reakciu s primárnymi protilátkami, strep-tavidín-biotínImunoprecipitát sa vizualizoval pomocou diaminenzidínu. Časti lýtkového (pomalého) svalu morčaťa boli pripevnené na rovnaké sklíčko spolu s časťami chodidlového (rýchleho) svalu. Keď boli takéto rezy zafarbené protilátkami proti rýchlym ťažkým reťazcom myozínu, bola detegovaná pozitívna imunohistochemická reakcia v rýchlych vláknach plantárneho svalu a chýbala v homogénne pomalom svale soleus. Analýza imunohistochemickej reakcie ukazuje, že pomalý sval neexprimuje gén rýchleho ťažkého reťazca myozínu. V rýchlych svaloch je rýchly myozínový gén exprimovaný v rýchlych svalových vláknach a chýba v pomalých. Každý sval je teda jedinečný z hľadiska spektra jednotlivých typov svalových vlákien. Toto spektrum je dané geneticky (preto sa pri selekcii používa typizácia svalových vlákienšportovci-by- goons - šprintéri a vytrvalci). Opobytových bežcovdominujú pomalé vláknašprintérov- rýchly.

3. SITUAČNÉ ÚLOHY S ODPOVEĎMI A VYSVETLENIAMI

jeden . Molekulová hmotnosť aminokyselinových zvyškov, ktoré tvoria proteín, je v priemere 110 Da a nukleotidové zvyšky DNA sú približne 330 Da. Aká je molekulová hmotnosť dvojvláknového fragmentu vírusovej DNA kódujúceho proteín s celkovou molekulovou hmotnosťou 330 kDa?

Riešenie: Celková molekulová hmotnosť proteínov je 330 kDa, čo zodpovedá 330 000 Da. Ak jedna aminokyselina v zložení proteínu váži v priemere 110 Da, potom 330 000/110 = 3 000 je počet všetkých aminokyselinových zvyškov.

Keďže genetický kód je triplet, počet nukleotidov v mRNA kódujúcej tento proteín bude: 3000 x 3 = 9000.

Keďže v DNA, z ktorej bola prepísaná mRNA, sú dve vlákna, počet nukleotidov DNA bude 9000 x 2 = 18 000.

Ak je molekulová hmotnosť jedného nukleotidu v DNA približne 330 Da, potom celková molekulová hmotnosť bude: 18 000 x 330 = 5 940 000 Da.

Odpoveď: Molekulová hmotnosť fragmentu dvojvláknovej vírusovej DNA je 5940000 Da

2. Enzým tryptofánsyntetáza syntetizuje aminokyselinu tryptofán. Tento enzým pozostáva z dvoch párov podjednotiek: 2α 2β . Molekulová hmotnosť podjednotky a je 29 500 Da a podjednotky p je 95 000 Da. Aká je molekulová hmotnosť všetkej tryptofánsyntetázy? Koľko aminokyselinových zvyškov je zahrnutých v tomto enzýme, ak je známe, že molekulová hmotnosť jedného aminokyselinového zvyšku je v priemere 110 Da?

Odpoveď: (2 x 29500 + 2 x 95000) / 110 = 2490 aminokyselín je súčasťou tryptofánsyntetázy.

3. Proteín sa skladá zo 100 aminokyselín. Určte, koľkokrát molekulová hmotnosť génovej časti kódujúcej tento proteín prevyšuje molekulovú hmotnosť proteínu, ak je priemerná molekulová hmotnosť aminokyselinového zvyšku 110 Da a nukleotid je 330 Da. Vysvetlite odpoveď.

Odpoveď: 100 x 110 \u003d 11 000 - molekulová hmotnosť proteínu; 100 x 3 \u003d 300 x 2 \u003d 600 x 330 \u003d 198 000 - molekulová hmotnosť génu,

kódujúce tento proteín; 198000/11000~ gén je 18-krát ťažší ako proteín, ktorý kóduje.

štyri . Aká je molekulová hmotnosť proteínu obsahujúceho 99 peptidových väzieb za predpokladu, že molekulová hmotnosť jedného aminokyselinového zvyšku je v priemere 110 Da?

Odpoveď: Existuje 99 peptidových väzieb v proteíne medzi 100 aminokyselinami. Potom sa molekulová hmotnosť proteínu bude rovnať - 100 x 110 =

11 000 Áno.

5. Malý peptid pozostáva zo 40 aminokyselinových zvyškov. Koľko párov nukleotidových zvyškov je zahrnutých vo fragmente molekuly dvojvláknovej DNA, ktorá nesie informácie o primárnej štruktúre tohto proteínu?

Odpoveď: 40 x 3 = 120 x 2 = 240 nukleotidových zvyškov molekuly dvojvláknovej DNA.

6. Koľko rôznych peptidov pozostávajúcich z 5 aminokyselinových zvyškov možno syntetizovať z 20 typov aminokyselín za predpokladu, že každý z nich sa v syntetizovanom proteíne vyskytuje iba raz?

Odpoveď: Keďže aminokyselina sa vyskytuje iba raz v peptide s 5 aminokyselinovými zvyškami a celkový počet ich druhov v bunke je 20, potom

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

7. Na translácii sa podieľalo 30 molekúl tRNA. Určte počet aminokyselinových zvyškov, ktoré tvoria syntetizovaný proteín, ako aj počet tripletov a nukleotidov v génovej oblasti, ktorá tento proteín kóduje.

Odpoveď: Jedna tRNA nesie jednu aminokyselinu, preto počet aminokyselinových zvyškov, ktoré tvoria syntetizovaný proteín, je 30. Počet tripletov mRNA, s ktorými antikodóny tRNA interagujú, sa tiež rovná počtu tRNA - 30. Nukleotidy v mRNA budú byť 30 x 3 = 90, t.to. tripletový genetický kód. Dvojvláknová DNA obsahuje 90 x 2 = 180 nukleotidov v oblasti génu, ktorý kóduje tento proteín.

8. Koľko nukleotidov obsahuje gén (obe vlákna DNA), v ktorom je naprogramovaný proteín s 500 aminokyselinami? Aká je jeho dĺžka (vzdialenosť medzi nukleotidmi v DNA je 0,34 nm)? Ako dlho bude trvať syntetizácia tohto proteínu, ak rýchlosť pohybu ribozómov pozdĺž mRNA je 6 tripletov za sekundu?

Odpoveď: 500 x 3 \u003d 1500 x 2 \u003d 3000 nukleotidov obsahuje gén (obe vlákna DNA), v ktorom je tento proteín naprogramovaný. Jeho dĺžka je 1500 x 0,34 = 540 nm. Existuje 500 tripletov na mRNA, čo znamená, že čas potrebný na preloženie tejto mRNA je približne 500/6 = 83 sekúnd alebo 1 minúta a 23 sekúnd.

9. Úsek jedného z dvoch reťazcov molekuly DNA obsahuje 300 nukleotidov s A, 100 s T, 150 s G a 200 s C. Koľko nukleotidov s A, T, G, C je obsiahnutých v dvoch reťazcoch molekuly DNA? ? Koľko aminokyselín by mal obsahovať proteín kódovaný touto časťou molekuly DNA?

Odpoveď: Podľa pravidla komplementarity A - T bude druhý reťazec obsahovať 100 nukleotidov s A. Celkové množstvo A v dvoch reťazcoch bude - 300 + 100 = 400.

Celkový počet T - 100 + 300 = 400. Celkový počet Cs je 200 + 150 \u003d 350. Celkový počet G - 150 + 200 \u003d 350.

Proteín bude obsahovať - ​​300 + 100 + 150 + 200 = 750/3 (pretože génový kód je triplet) = 250 AA.

desať . Dedičným materiálom vírusu hepatitídy D je molekula RNA, ktorá je ribozýmom. Počas transkripcie prechádza úpravou, ktorá vedie ku konverzii UAG kodónu na UGG. Vysvetlite, prečo sa po úprave začne pri preklade syntetizovať dlhší proteín.

Odpoveď: UAG je koncový kodón. . Tým sa dokončí proces prekladu.

jedenásť . Dve vlákna molekuly DNA sú držané pohromade vodíkovými väzbami. Určte počet nukleotidov s adenínom, tymínom, cytozínom a guanínom v molekule DNA, v ktorej je 30 nukleotidov spojených 2 vodíkovými väzbami a 20 nukleotidov 3 vodíkovými väzbami.

Odpoveď: A a T sú spojené dvoma vodíkovými väzbami, takže ich je po 15, pretože. 30/2 \u003d 15. G a C sú spojené tromi vodíkovými väzbami - je ich 10, pretože 20/2 = 10.

12. Gén obsahuje 5 exónov, čo sú nasledujúce sekvencie: 1 - 93, 2 - 36, 3 - 150, 4 - 66, 5 - 48 nukleotidov. Koľko aminokyselinových zvyškov bude proteín preložený z mRNA obsahovať po alternatívnom zostrihu iba exóny 1, 2 a 4 tohto génu?

Odpoveď: Zistime celkový počet nukleotidov mRNA po alternatívnom zostrihu: 93 + 36 + 66 = 135. Keďže genetický kód je triplet, počet aminokyselinových zvyškov bude - 135 / 3 = 65.

13. Gén obsahuje 5 exónov, pričom 1 exón obsahuje 69 nukleotidov, 2 - 90, 3 - 123, 4 - 36, 5 - 81. Intróny a, c, c a e umiestnené medzi nimi obsahujú 120, 129, 96 a 303 nukleotidov. Mutácia nastala v jednom z intrónov a počas translácie sa vytvoril proteín so 165 aminokyselinovými zvyškami. Pomenujte tento intron. Vysvetlite odpoveď.

Odpoveď: 165 x 3 = 495 - mRNA kódujúca mutantný proteín.

69 + 90 + 123 + 36 + 81 = 399 - mRNA kódujúca normálny proteín.

495 - 399 = 96 - došlo k mutácii v treťom intróne - p.

štrnásť . Kosáčikovitá anémia je genetické ochorenie spôsobené nahradením jedného nukleotidu v kodóne kódujúcom šiestu aminokyselinu v β-reťazci molekuly hemoglobínu. Mutácia ovplyvňuje oblasť CCTGAG. Existuje nukleáza, ktorá rozpoznáva sekvencie CCTGAGG a štiepi molekulu DNA v týchto oblastiach. Táto nukleotidová sekvencia je zmenená v mutantnom géne, takže nukleáza neštiepi DNA v tejto oblasti. U zdravých ľudí počas diagnostického postupu nukleáza štiepi DNA na troch miestach na štyri fragmenty s nasledovnými dĺžkami: 256, 201, 181 a 88 tisíc párov báz. U homozygotov pre mutantnú alelu sa vytvoria iba tri fragmenty s 382, ​​​​256 a 88 tisíc pármi báz. Ktorý z týchto troch fragmentov obsahuje mutovanú oblasť génu?

Odpoveď: Pri porovnávaní fragmentov u mutantov sa zistí fragment 382, ​​ktorý u zdravých ľudí chýba. Ak vezmete fragment 201 a pridáte ho k fragmentu 182 u zdravých ľudí, dostanete 382. Toto je mutovaná oblasť génu.

15. Reštrikčné enzýmy štiepia molekulu DNA na niekoľko fragmentov. Prítomný je reštrikčný enzým EcoR1, ktorý rozpoznáva nukleotidovú sekvenciu

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

a štiepi ho medzi A a G v každom nukleotidovom reťazci reštrikčného miesta. V tejto oblasti molekuly DNA sú 3 takéto reštrikčné miesta. Koľko reštrikčných fragmentov sa vytvorí po vystavení DNA reštrikčnému enzýmu EcoR1? Ako sa zmení ich počet a dĺžka, ak dôjde k mutácii v jednom z reštrikčných miest: A je nahradené T?

Odpoveď: Podľa podmienok reštrikčný enzým EcoR1 štiepi molekulu DNA v každom špecifikovanom reštrikčnom mieste. Ak existujú tri takéto miesta, potom sa po štiepení vytvoria štyri reštrikčné miesta. Ak dôjde k mutácii v jednom z rozpoznávacích miest, potom sa tento úsek DNA neprereže a reštrikčný enzým EcoR1 rozreže DNA iba na tri reštrikcie (pretože rozpoznáva iba 2 miesta) a jedno z vytvorených reštrikcií bude dlhšie. .

167. Frigilový (fragilný) syndróm X-chromozómu je spôsobený dominantnou mutáciou dynamického typu spojenou so zvýšením počtu kópií trinukleotidovej repetície CHH. K zvýšeniu počtu kópií dochádza pri reduplikácii DNA počas delenia buniek. U zdravých detí a dospelých sa počet kópií tripletového opakovania pohybuje od 6 do 54 a u pacientov - od 200 do 1800. Analýza DNA troch novorodencov ukázala, že prvé dieťa malo v tejto oblasti 350, druhé - 780, a tretie - 42 CHG -opakovanie. Ktoré z detí bude zdravé a kto môže ochorieť? Kto ochorie v skoršom veku?

odpoveď: Tretie dieťa je zdravé, pretože má 42 opakovaní CHG, čo je v normálnom rozsahu 6 až 54. Ostatné deti môžu ochorieť, navyše druhé dieťa v mladšom veku, pretože obsahuje najväčší (780) počet opakovaní.

17. Predpokladajme, že cytozínové zvyšky umiestnené pred guanínom v jednej z oblastí DNA sú podrobené metylácii. Jeden z reťazcov tejto oblasti obsahuje 120 adenínových, 30 guanínových, 80 cytozínových a 70 tymínových zvyškov. Len 60 % všetkých cytozínov sa nachádza pred guanínom. Koľko metylových skupín je potrebných na metyláciu tejto oblasti DNA?

Odpoveď: G je komplementárne k C. To znamená, že celkové množstvo guanínu je 80 (1. reťazec) + 30 (2. reťazec) = 110.

Len 60 % všetkých cytozínov sa nachádza pred guanínom. Urobíme pomer a vypočítame počet metylových skupín: - 110 x 60% / 100% = 66.

Na metyláciu tejto časti DNA bude potrebných 66 metylových skupín.

osemnásť . Syndróm frigilného (fragilného) X-chromozómu je spôsobený dominantnou mutáciou dynamického typu spojenou so zvýšením počtu

la kópie CHG trinukleotidového opakovania. K zvýšeniu počtu kópií dochádza pri reduplikácii DNA počas delenia buniek. U zdravých detí a dospelých sa počet kópií tripletového opakovania pohybuje od 6 do 54 a u pacientov od 200 do 1800. U pacientov je celá oblasť génu obsahujúca opakovanie vysoko metylovaná na cytozín. Koľko metylových skupín je potrebných na metyláciu časti 2-vláknovej molekuly DNA, ktorá obsahuje 300 opakovaní CHG vo svojom významnom (sense) vlákne?

Odpoveď: 300 C v jednom reťazci, 300 + 300 \u003d 600 C v druhom reťazci, podľa pravidla komplementarity báz. Celkom 900 C. To znamená, že bude potrebných 900 metylových skupín.

19. Vypočítajte, či je proteín alebo kódujúca časť jeho génu ťažší? Odpoveď: Predpokladajme, že počet aminokyselín v cieľovom proteíne

ani sa nerovná X, potom bude hmotnosť tohto proteínu 110 x X. Počet nukleotidov v exónoch génu kódujúceho tento proteín je 3 x a molekulová hmotnosť je teda 330 x 3 x.

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

Prosím, pomôžte, je to veľmi naliehavé... problémy v genetike: 1. Ktorá sekvencia správne odráža cestu implementácie genetickej

informácie? Vyberte jednu správnu odpoveď:

gén → mRNA → proteín → vlastnosť,

Znak → proteín → mRNA → gén → DNA,

RNA → gén → proteín → vlastnosť,

Gén → DNA → vlastnosť → proteín.

2. Proteín pozostáva z 50 aminokyselinových zvyškov. Koľko nukleotidov je v géne? 3. Proteín pozostáva zo 130 aminokyselín. Nastavte počet nukleotidov v mRNA a DNA, ktoré kódujú tento proteín, a počet molekúl tRNA, ktoré sú potrebné na syntézu tohto proteínu. Vysvetlite odpoveď.

4. Proteín pozostáva zo 70 aminokyselín. Určte, koľkokrát molekulová hmotnosť génovej časti kódujúcej tento proteín prevyšuje molekulovú hmotnosť proteínu, ak je priemerná molekulová hmotnosť aminokyseliny 110 a nukleotidu 300. Vysvetlite svoju odpoveď.

6. Podľa pokynov dedičnej informácie bunka syntetizuje proteín, na začiatku ktorého sú aminokyseliny spojené v tomto poradí: leucín - histidín - asparagín - valín - leucín - tryptofán - valín - arginín - arginín - prolín - treonín - serín - tyrozín - lyzín - valín .. Určte mRNA, ktorá riadi syntézu špecifikovaného polypeptidu.

7. Ktorý triplet zodpovedá antikodónu AAU na tRNA?

8. Fragment reťazca mRNA má nasledujúcu nukleotidovú sekvenciu: CGAGUAUGCUGG. Určite nukleotidovú sekvenciu na DNA, tRNA antikodónoch a aminokyselinovú sekvenciu, ktorá zodpovedá tomuto génovému fragmentu.

mitóza, meióza

1. Počas abnormálnej mitózy v kultúre ľudského tkaniva sa jeden z krátkych chromozómov (č. 21) nerozdelil, ale úplne prešiel do jednej z dcérskych buniek. Aké sady chromozómov ponesie každá z dcérskych buniek?

2. V somatickej bunke rastliny je 16 chromozómov. Jedna z buniek vstúpila do mitózy, ale v štádiu anafázy bolo vreteno zničené kolchicínom. Bunka prežila, dokončila mitózu. Určiť počet chromozómov a DNA v tejto bunke vo všetkých štádiách ďalšieho bunkového cyklu?

3. V procese meiózy jeden z ľudských homológnych chromozómov nezdieľal (nondisjunkcia). Koľko chromozómov obsahuje každá bunka vytvorená ako výsledok takejto meiózy?

4. V živočíšnej bunke je diploidná sada chromozómov 46. Určte počet molekúl DNA pred meiózou, po prvom a po druhom delení?

5. Bunka gonády pred meiózou má genotyp aaBvCC. Napíšte genotypy buniek:

a) pre všetky štádiá spermatogenézy;

b) pre všetky štádiá oogenézy.

6. Koľko vajíčok môže vyprodukovať 500 oocytov prvého rádu? 500 oocytov II. Vysvetlite svoju odpoveď diagramom oogenézy.

pomoc))) nutne potrebujem))

1. Ak kódový triplet tRNA pozostáva z AAU, ako bude vyzerať triplet DNA?

2. aké organely sa skladajú z dvoch podjednotiek?

3. Koľko spermií sa vytvorí ako výsledok spermatogenézy z jednej diploidnej primárnej zárodočnej bunky?

4. Ako sa klasifikujú mutácie podľa ich účinku na bunky?

5. Aký je vzťah medzi hubou a riasou, ktorá tvorí lišajník?

6. Aká je nedostatočnosť geografického kritéria druhu?

7. Príkladom vnútrodruhovej existencie je vzťah.....?

8. úplné vyhubenie jedného druhu druhým je možné v dôsledku.....?

9. Ktorý ekosystém má najintenzívnejší kolobeh látok?

10. Oxidačná fosforylácia sa vyskytuje v.......?

11. akú sadu chromozómov má endosperm v krytosemenných rastlinách?

12. Ktorý proteín bol jedným z prvých, ktorý sa získal pomocou metód genetického inžinierstva?

13. K čomu vedie nárast populácie koristi?

15. Ktorý ekosystém je najnestabilnejší?

16. Ktorý z atmosférických faktorov je najstálejší?

17. Koľko nukleotidov obsahuje mRNA, ak z nej syntetizovaný proteín pozostáva zo 120 aminokyselinových zvyškov?

18. akú sadu chromozómov má embryo v krytosemenných rastlinách?

19. Ako sa nazýva jav, keď jeden gén potláča pôsobenie iného (nealelického) génu?

20. Aká selekčná metóda sa používa na zvýšenie homozygotnosti....?

21. Je (sú) výsledkom geografického videovzdelávania?

22. Aká je nedostatočnosť fyziologického kritéria druhu...?

23. Čo je telesná dutina bieleho planária?

24. bakteriofágy sú.....?

Na koho sa hodí každý opis: a) eukaryotický organizmus, autotrof, má plastidy (autotrof); b) Organizmus prokaryotov, pozostáva z 1 bunky; c) Telo

pozostáva z nití, v bunkách je jadro, ale nie sú tam plastidy, potrava sa nasáva; d) Bunky majú jadro, ale chýbajú im plastidy. Jedia jedlo, aktívne ho vyhľadávajú; e) Telo nemá bunku, skladá sa z organických látok.