Teema: Rakk kui bioloogiline süsteem.
1. Milline oli M. Schleideni ja T. Schwanni rakuteooria loomise tähtsus teadusliku maailmapildi kujunemisel?
Vastuse elemendid:
1) üldistatud teadmised rakust kui kõigi organismide struktuuriüksusest;
2) elusorganismide mõistlik suhe
3) organismide ühine päritolu on põhjendatud.
2. Mis on kerneli kesta struktuur ja funktsioon?
Vastuse elemendid:
1) piiritleb tuuma sisu tsütoplasmast;
2) koosneb plasmamembraaniga sarnase ehitusega välis- ja sisemembraanidest;
3) Sellel on arvukalt poore, mille kaudu toimub ainete vahetus tuuma ja tsütoplasma vahel.
3. Teatavasti on Golgi aparaat eriti hästi arenenud kõhunäärme näärmerakkudes. Selgita miks?
Vastuse elemendid:
1) kõhunäärme rakkudes sünteesitakse ensüüme, mis kogunevad Golgi aparaadi õõnsustesse;
2) Golgi aparaadis on ensüümid pakitud mullide kujul;
3) Golgi aparaadist kantakse ensüümid pankrease kanalisse.
4. Mitokondrite kogumass erinevate rotiorganismide rakkude massi suhtes on: kõhunäärmes - 7,9%, maksas - 18,4%, südames - 35,8%. Miks on nende elundite rakkudes erinev mitokondrite sisaldus?
Vastuse elemendid:
1) mitokondrid on raku energiajaamad, neis sünteesitakse ja akumuleeruvad ATP molekulid;
2) südamelihase intensiivseks tööks on vaja palju energiat, seetõttu on mitokondrite sisaldus selle rakkudes kõrgeim;
3) maksas on mitokondrite arv suurem kui kõhunäärmes, kuna selles on intensiivsem ainevahetus.
5. Millised protsessid toimuvad energiavahetuse etappidel?
Vastuse elemendid:
1) ettevalmistavas etapis jagatakse keerulised orgaanilised ained vähem keerukateks (biopolümeerid - monomeerideks)
2) glükolüüsi käigus lagundatakse glükoos püroviinamarihappeks (või piimhappeks ehk alkoholiks) ja sünteesitakse 2 ATP molekuli.
3) hapnikufaasis lagundatakse püroviinamarihape (püruvaat) süsihappegaasiks ja veeks ning sünteesitakse 36 ATP molekuli.
6. Polüpeptiidi primaarset struktuuri kodeeriv DNA ahela segment koosneb 15 nukleotiidist. määrata nukleotiidide arv aminohappeid kodeerival mRNA-l, aminohapete arv polüpeptiidis ja tRNA kogus, mis on vajalik nende aminohapete ülekandmiseks sünteesikohta. Selgitage vastust.
Vastuse elemendid:
1) mRNA sisaldab sarnaselt DNA-ga 15 nukleotiidi;
2) 15 nukleotiidi moodustavad 5 tripletti (15:3=5), seega on polüpeptiidis 5 aminohapet;
3) üks tRNA kannab ühte aminohapet, seetõttu on selle polüpeptiidi sünteesiks vaja 5 tRNA-d.
7. Valk koosneb 100 aminohappest. Määrake, mitu korda ületab seda valku kodeeriva geenipiirkonna molekulmass valgu molekulmassi, kui aminohappe keskmine molekulmass on 110 ja nukleotiid on 300. Selgitage oma vastust.
Vastuse elemendid:
1) geneetiline kood on kolmik, seetõttu kodeerib 100 aminohappest koosnev valk 300 nukleotiidi;
2) valgu molekulmass 100 korda 100 = 11000; geeni molekulmass 300 korda 300 = 90000;
3) DNA tükk on 8 korda raskem kui valk, mida see kodeerib (90000/11000)
8. Translatsiooniprotsessis osales 30 tRNA molekuli. Määrake sünteesitud valgu moodustavate aminohapete arv, samuti kolmikute ja nukleotiidide arv seda valku kodeerivas geenis.
Vastuse elemendid:
1) üks tRNA transpordib ühte aminohapet, seega vastab 30 tRNA-le 30 aminohapet ja valk koosneb 30 aminohappest;
2) üks aminohape kodeerib nukleotiidide kolmikut, mis tähendab, et 30 aminohapet kodeerib 30 tripletti;
3) nukleotiidide arv 30 aminohappelist valku kodeerivas geenis, 30*3=90.
9. Polüpeptiidi biosünteesis osalesid tRNA-d antikoodonitega UUA, GHC, CHC, AUU, CGU. määrata DNA molekuli iga ahela lõigu nukleotiidjärjestus, mis kannab teavet sünteesitud polüpeptiidi kohta, ning adeniini (A), guaniini (G), tümiini (T) ja tsütosiini (C) sisaldavate nukleotiidide arv topelt -ahelaline DNA molekul. Selgitage vastust.
Vastuse elemendid:
1) eRNA antikoodonid on komplementaarsed mRNA koodonitega ja mRNA nukleotiidjärjestus on komplementaarne ühe DNA ahelaga;
2) ühe DNA ahela lõik - TTA GHz CGC ATT CCT ja teise DNA ahela koostis - AAT CCG GCC TAA HCA;
3) nukleotiidide arv: A - 7, T - 7, D - 8, C - 8.
10. Milline on nukleiinhapete roll valkude biosünteesis?
Vastuse elemendid:
1) DNA-st kirjutatakse teave ümber mRNA-ks, mis kannab selle tuumast ribosoomi, mRNA toimib mallina valgumolekulide valgumolekulide kokkupanekul;
2) tRNA-d seovad aminohappeid ja toimetavad need valgumolekuli kogunemiskohta – ribosoomi.
11. Katseklaasi pandi erinevatest rakkudest pärit ribosoomid, kogu aminohapete komplekt ning samad mRNA ja tRNA molekulid ning loodi kõik tingimused valgusünteesiks. Miks sünteesitakse katseklaasides erinevatel ribosoomidel ühte tüüpi valke?
Vastuse elemendid:
1) valgu primaarstruktuuri määrab aminohapete järjestus;
2) valgu sünteesi mallid on samad mRNA molekulid, milles on kodeeritud sama primaarne valgu struktuur.
12. Taimede lehtedes toimub fotosünteesi protsess intensiivselt. kas seda esineb küpsetes ja küpsetes viljades? Selgitage vastust.
Vastuse elemendid:
1) fotosüntees toimub ebaküpsetes viljades (kui need on rohelised), kuna need sisaldavad kloroplaste;
2) kloroplastid muutuvad küpsedes kromoplastideks, milles fotosüntees ei toimu.
13. DNA ahela fragmendil on nukleotiidjärjestus: GTGTATGGAAGT. Määrake geneetilise koodi tabeli abil mRNA nukleotiidjärjestus, vastava tRNA antikoodonid ja aminohappejärjestus valgufragmendis.
1) mRNA nukleotiidjärjestus: CACAUACCUUCCA;
2) tRNA molekulide antikoodonid: GUG, UAU, GGA, AGU;
3) aminohapete järjestus valgu molekulis: gis-ile-pro-ser.
14. Millistel juhtudel ei mõjuta DNA nukleotiidide järjestuse muutus vastava valgu struktuuri ja funktsioone?
Vastuse elemendid:
1) kui nukleotiidasenduse tulemusena ilmub teine koodon, mis kodeerib sama aminohapet;
2) kui nukleotiidasenduse tulemusena tekkinud koodon kodeerib teist, kuid sarnaste keemiliste omadustega aminohapet, mis ei muuda valgu struktuuri;
3) kui nukleotiidide muutused toimuvad intergeensetes või mittetoimivates DNA piirkondades.
15. Millised protsessid toimuvad raku tuumas interfaasis?
Vastuse elemendid:
1) DNA molekulide dubleerimine;
2) igat tüüpi RNA süntees;
3) ribosoomide moodustumine.
16. Millised kromosoomide omadused tagavad päriliku teabe edastamise?
Vastuse elemendid:
2) on võimelised DNA replikatsiooni tõttu isepaljunema;
3) on võimelised jagunema rakkudes, tagades tunnuste järjepidevuse.
17. Inimese ühe somaatilise raku 46 kromosoomi kõigi DNA molekulide kogumass on umbes 6 * 10-9 mg. Määrake kõigi DNA molekulide mass spermatosoidis ja somaatilises rakus enne ja pärast jagunemist. Selgitage vastust.
Probleemi lahendamise skeem sisaldab:
1) enne jagunemise algust algrakus DNA kogus kahekordistub ja mass on 2*6*10-9 = 19*10-9 mg;
2) pärast jagunemise lõppu somaatilises rakus jääb DNA kogus samaks kui algses rakus: 6 * 10-9 mg;
3) sugurakkudes on 23 kromosoomi, st vastavalt kaks korda vähem kui somaatilistes rakkudes, DNA mass spermatosoidis on kaks korda väiksem ja
6*10-9: 2 = 3*10-9.
18. Laiendage mehhanisme, mis tagavad kromosoomide arvu ja kuju püsivuse organismide rakkudes põlvest põlve?
Vastuse elemendid:
1) meioosi tõttu tekivad haploidse kromosoomikomplektiga sugurakud;
2) sügoodis viljastamise käigus taastatakse kromosoomide diploidne komplekt, mis tagab kromosoomikomplekti püsivuse;
3) organismi kasv toimub mitoosi tõttu, mis tagab kromosoomide arvu püsivuse somaatilistes rakkudes.
Ülesanne nr 11377Milline meioosi jagunemine on sarnane mitoosiga? Selgitage, mida see tähendab. Meioosi tulemuseks on milline kromosoomide komplekt rakus.
Selgitus
1) meioosi teises jagunemises täheldatakse sarnasust mitoosiga;
2) kõik faasid on sarnased, sõsarkromosoomid (kromatiidid) lahknevad raku poolustele;
3) saadud rakkudel on haploidne kromosoomide komplekt.
| Punktid | |
|---|---|
| 3 | |
| 2 | |
| 1 | |
| Vale vastus | 0 |
| 3 |
Näide 1
Näide 2
Esimene meiootiline jagunemine sarnaneb mitoosiga, kuna interfaasis enne meioosi-1 kahekordistub geneetiline materjal ja selle tulemusena liiguvad kromosoomid poolustele. Moodustub kaks diploidset rakku, nagu mitoosi korral. Ja meioosi-2 ajal moodustub igast rakust kaks haploidse kromosoomikomplektiga rakku.
Hinda seda lahendust punktides:
Näide 3
Hinda seda lahendust punktides:
Näide 4
Sarnane mitoosi ja meioosi jagunemine on profaas. Selles toimub DNA molekuli spiraliseerumine, need paksenevad ja lühenevad. Selle jagunemise tulemusena moodustuvad rakus 2n2c kromosoomid.
Hinda seda lahendust punktides:
Ülesanne nr 11378
DNA molekuli lõigul on järgmine koostis: G-A-T-G-A-A-T-A-G-T-G-C-T-T-C. Loetlege vähemalt 3 tagajärge, milleni võib tümiini seitsmenda nukleotiidi juhuslik asendamine tsütosiiniga (C) kaasa tuua.
Selgitus
1) toimub geenimutatsioon - kolmanda aminohappe koodon muutub;
2) valgus võib üks aminohape asendada teisega, mille tulemusena muutub valgu esmane struktuur;
3) kõik muud valgu struktuurid võivad muutuda, mis toob kaasa uue tunnuse ilmnemise kehas.
| Ülesande C5 vastuse hindamise kriteeriumid | Punktid |
|---|---|
| Vastus sisaldab kõiki ülaltoodud elemente, ei sisalda bioloogilisi vigu | 3 |
| Vastus sisaldab 2 ülaltoodud elementi ja ei sisalda bioloogilisi vigu VÕI vastus sisaldab 3 ülaltoodud elementi, kuid sisaldab mitte-jämedaid bioloogilisi vigu. | 2 |
| Vastus sisaldab ühte ülaltoodud elementidest ja ei sisalda bioloogilisi vigu VÕI vastus sisaldab 2 ülaltoodud elementi, kuid sisaldab mitte-jämedaid bioloogilisi vigu. | 1 |
| Vale vastus | 0 |
| Maksimaalsed punktid | 3 |
Näide 1
Hinda seda lahendust punktides:
Näide 2
A - DNA ja geneetilise informatsiooni struktuuri muutus; B - võimalik mutatsioon; B - kromosoomide võimalik despiralisatsioon, DNA võime kaotus oma funktsioone täita.
Hinda seda lahendust punktides:
Näide 3
Hinda seda lahendust punktides:
Näide 4
Mittevajaliku valgu süntees, mutatsiooni tekkimine võib põhjustada rakusurma. Uue valgu süntees, uus omadus, uued omadused.
Hinda seda lahendust punktides:
Ülesanne nr 11380
Selgitage mutatsiooni ja kombinatiivse varieeruvuse sarnasusi ja erinevusi.
Selgitus
1) sarnasus: mutatsiooniline ja kombineeritud varieeruvus mõjutavad organismi genotüüpi ja on pärilikud; erinevused:
2) mutatsioonid - muutused genotüübis on tingitud muutustest pärilikes struktuurides (geenid, kromosoomid, genoom);
3) kombinatiivse varieeruvuse korral tekivad erinevad geenide kombinatsioonid.
| Ülesande C5 vastuse hindamise kriteeriumid | Punktid |
|---|---|
| Vastus sisaldab kõiki ülaltoodud elemente, ei sisalda bioloogilisi vigu | 3 |
| Vastus sisaldab 2 ülaltoodud elementi ja ei sisalda bioloogilisi vigu VÕI vastus sisaldab 3 ülaltoodud elementi, kuid sisaldab mitte-jämedaid bioloogilisi vigu. | 2 |
| Vastus sisaldab ühte ülaltoodud elementidest ja ei sisalda bioloogilisi vigu VÕI vastus sisaldab 2 ülaltoodud elementi, kuid sisaldab mitte-jämedaid bioloogilisi vigu. | 1 |
| Vale vastus | 0 |
| Maksimaalsed punktid | 3 |
Näide 1
Hinda seda lahendust punktides:
Näide 2
1 – Mutatsioonilise ja kombinatiivse varieeruvuse sarnasus väljendub indiviidi genotüübi muutumises. Need muutused on pärilikud. 2 – Mutatsiooniline varieeruvus – juhuslik muutus geenides, kromosoomides. 3 – Kombinatiivne varieeruvus tuleneb haploidsete rakkude (erineva kromatiidikomplektiga) moodustumisest meioosis ning uute kromosoomikombinatsioonide viljastamisel genotüüp muutub.
Hinda seda lahendust punktides:
Näide 3
Hinda seda lahendust punktides:
Näide 4
Mutatsiooniline varieeruvus, erinevalt kombineeritud varieeruvusest, on üks evolutsiooni liikumapanevaid jõude. Mutatsiooniline varieeruvus ja kombineeritud varieeruvus mõjutavad geene. Kombinatiivne viib geenide rekombinatsioonini, erinevalt mutatsioonist.
Hinda seda lahendust punktides:
Ülesanne nr 12073
Milline kromosoomikomplekt on tüüpiline õistaime lehtede epidermise raku tuumadele ja munaraku kaheksatuumalisele embrüokotile? Selgitage, millistest algrakkudest ja millise jagunemise tulemusena need rakud tekivad.
Selgitus
1. Lehe epidermises on diploidne kromosoomide komplekt. Täiskasvanud taim on sporofüüt.
2. Kõik embrüokoti rakud on haploidsed, kuid keskel on diploidne tuum (moodustub kahe tuuma ühinemise tulemusena) - see pole enam kaheksatuumaline, vaid seitsmerakuline embrüokott. See on gametofüüt.
3. Sporofüüt moodustub seemneembrüo rakkudest mitootilise jagunemise teel. Gametofüüt moodustub mitootilise jagunemise teel haploidsest eosest.
Näide 1
Hinda seda lahendust punktides:
Näide 2
Hinda seda lahendust punktides:
Näide 3
Hinda seda lahendust punktides:
Näide 4
Hinda seda lahendust punktides:
PRAKTILISED OSKUSED
1. Francis Cricki molekulaarbioloogia keskne dogma
Francis Cricki 1958. aastal sõnastatud molekulaarbioloogia keskse dogma peamised lülid on järgmised:
- geneetiline kood (64 koodonit),
- antiparalleelsed (senss ja antisenss) DNA ahelad,
- antisenss-ahela mRNA komplementaarsus,
- tRNA antikoodon, mis tunneb ära mRNA koodoni
- 20 aminohapet, millest igaühel on oma tRNA.
Dogma kohaselt toimub päriliku teabe realiseerimine
dit suunas: DNA → mRNA → valk, mis on universaalne geeniekspressiooni mehhanism kõikidele eukarüootidele (joon. 1-9).
Riis. 1-9. Molekulaarbioloogia keskne dogma [alates: Fire A. Z., Mello C. C., 2006].
Lahendage Francis Cricki keskse bioloogilise dogma alusel situatsiooniprobleeme.
1. Leidke DNA, mRNA, tRNA antikoodoni kolmikud. Millist aminohapet see tRNA transpordib?
2. Leidke DNA, mRNA, tRNA antikoodoni kolmikud.
DNA 5" -……???…….-3" 3" -……???…….-5"
mRNA 5" -…...??? .......-3"
tRNA antikoodon 3"-???-5"
aminohappe metioniin
3 . Analüüsige molekulide fragmente, määrake nende nimi, põhjendage oma valikut. Kas esitatud molekulide fragmentide vahel on seos?
(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 . RNA molekulil on antikoodon UGC. Millist aminohapet see tRNA ribosoomi transpordib?
5 . Polüpeptiidi biosüntees hõlmab tRNA molekule antikoodonitega UGA, AUG, AGU, GHC. Määrake DNA senssahela nukleotiidjärjestus, mRNA järjestus ja polüpeptiidi aminohappejärjestus. Määrake kaheahelalises DNA molekulis adeniini (A), guaniini (G), tümiini (T), tsütosiini (C) sisaldavate nukleotiidide arv.
2. MIKROVALMISTUSED. TERMINAALSETE DIFERENTSIOONIDE VÄLJENDAMINE
1. Koliinatsetüültransferaasi immunohistokeemiline tuvastamine seljaaju motoorsetes neuronites.
Seljaaju motoorsed neuronid kuuluvad kolinergiliste närvirakkude populatsiooni. Atsetüülkoliini (ACh) süntees toimub närvilõpmes koliinist ja atsetüül-CoA-st ensüümi koliinatsetüültransferaasi (ChAT) abil. ChAT ekspressiooni vähenemist seljaaju motoorsetes neuronites on näidatud neurodegeneratiivsete haiguste korral (näiteks amüotroofne lateraalskleroos, Huntingtoni korea), mille üheks patognoomiliseks tunnuseks on progresseeruv lihasnõrkus. ChAT-i kodeeriva geeni mutatsioon põhjustab müasteenilise sündroomi väljakujunemist, mida iseloomustavad ka äkilised episoodilised lihasnõrkuse kriisid.
Immunohistokeemiline värvimine . Rottide nimmepiirkonna seljaaju ristlõikel tuvastati ChAT immunoperoksidaasi meetodil. Antikehi (AT) ChAT vastu (Chemicon International, Inc., Temecula, CA) kasutati 1:500 lahjenduses. Immuunvastuse jaoks kasutati primaarseid antikehistreptavidiin-biotiinkompleks (Elite ABC Kit; Vector Laboratories). Immunosade visualiseeriti diaminensidiiniga (DAB Substrate Kit for Peroxidase; Vector Laboratories). Seljaaju segmentide immunohistokeemiline uuring tasemel L4–L5 paljastas kolinergilised neuronid roti seljaaju eesmistes sarvedes. Pruuni värvi immunohistokeemilise reaktsiooni sete paikneb motoneuronite perikarüonis ja protsessides.
2. Kiire müosiini immunohistokeemiline tuvastamine kiire ja aeglase skeletilihaste lihaskiududes.
Lihaskiudude kontraktsiooni kiiruse määrab müosiini tüüp. Müosiini kõrget kontraktsioonikiirust tagav isovorm on kiire müosiin, aeglasema kontraktsioonikiirusega müosiini isovorm on aeglane müosiin. On üldtunnustatud, et kiiretel müosiini tüüpi kiududel on kõrge müosiini ATPaasi aktiivsus ja need on II tüüpi kiud. Aeglast müosiini ekspresseerivad lihaskiud klassifitseeritakse madala müosiini ATPaasi aktiivsusega I tüüpi kiududeks. Seega kiudude immunohistokeemiline tüpiseerimine vastavalt müosiini kvalitatiivsele koostisele ja
müosiini ATPaasi aktiivsuse tuvastamine peegeldab lihaskiudude kiirusomadusi.
Merisea kiirete ja aeglaste lihaste immunohistokeemiline tüpiseerimine . Krüostaadi lõigud valmistati värskelt vedelas lämmastikus külmutatud lihaskoest. Sektsioonid värviti kiirete müosiini raskete ahelate (Sigma) vastaste antikehadega lahjenduses 1:400. Immuunreaktsiooniks primaarsete antikehadega, strep-tavidiin-biotiinImmunosade visualiseeriti diaminensidiiniga. Merisea talla (aeglase) lihase lõigud paigaldati samale slaidile koos talla (kiire) lihase osadega. Kui sellised lõigud värviti kiirete müosiini raskete ahelate vastaste antikehadega, tuvastati jalatallalihase kiiretes kiududes positiivne immunohistokeemiline reaktsioon ja see puudus homogeenselt aeglases tallalihases. Immunohistokeemilise reaktsiooni analüüs näitab, et aeglane lihas ei ekspresseeri kiiret müosiini raske ahela geeni. Kiires lihases ekspresseerub kiire müosiini geen kiiretes lihaskiududes ja puudub aeglastes. Seega on iga lihas ainulaadne oma lihaskiudude tüüpide spektri poolest. See spekter on geneetiliselt määratud (sellest ka lihaskiudude tüpiseerimine valiku ajal sportlased-ole- lollid – sprinterid ja jääjad). Kelljääjad jooksjaddomineerivad aeglased kiudsprinterid- kiire.
3. OLUKORRALISED ÜLESANDED KOOS VASTUSTE JA SELGITUSTEGA
üks . Valku moodustavate aminohappejääkide molekulmass on keskmiselt 110 Da ja DNA nukleotiidijääkide molekulmass on umbes 330 Da. Kui suur on kaheahelalise viiruse DNA fragmendi molekulmass, mis kodeerib valku kogumolekulmassiga 330 kDa?
Lahendus: Valkude kogumolekulmass on 330 kDa, mis vastab 330 000 Da-le. Kui valgu koostises üks aminohape kaalub keskmiselt 110 Da, siis 330000/110 = 3000 on kõigi aminohappejääkide arv.
Kuna geneetiline kood on kolmik, on seda valku kodeerivas mRNA-s nukleotiidide arv: 3000 x 3 = 9000.
Kuna DNA-s on kaks ahelat, millest mRNA transkribeeriti, on DNA nukleotiidide arv 9000 x 2 = 18000.
Kui ühe nukleotiidi molekulmass DNA-s on umbes 330 Da, siis on kogumolekulmass: 18 000 x 330 = 5 940 000 Da.
Vastus: kaheahelalise viiruse DNA fragmendi molekulmass on 5940000 Da
2. Ensüüm trüptofaani süntetaas sünteesib aminohapet trüptofaani. See ensüüm koosneb kahest subühikute paarist: 2α 2β . α-subühiku molekulmass on 29500 Da ja β-subühiku molekulmass on 95000 Da. Mis on kogu trüptofaani süntetaasi molekulmass? Kui palju aminohappejääke ligikaudu selles ensüümis sisaldub, kui on teada, et ühe aminohappejäägi molekulmass on keskmiselt 110 Da?
Vastus: (2 x 29500 + 2 x 95000) / 110 = 2490 aminohapet on osa trüptofaani süntetaasist.
3 . Valk koosneb 100 aminohappest. Määrake, mitu korda ületab seda valku kodeeriva geeniosa molekulmass valgu molekulmassi, kui aminohappejäägi keskmine molekulmass on 110 Da ja nukleotiid on 330 Da. Selgitage vastust.
Vastus: 100 x 110 \u003d 11000 - valgu molekulmass; 100 x 3 \u003d 300 x 2 = 600 x 330 \u003d 198000 - geeni molekulmass,
kodeerivad seda valku; 198000/11000~ geen on 18 korda raskem kui valk, mida ta kodeerib.
4 . Kui suur on 99 peptiidsidet sisaldava valgu molekulmass tingimusel, et ühe aminohappejäägi molekulmass on keskmiselt 110 Da?
Vastus: Valgus on 99 peptiidsidet 100 aminohappe vahel. Siis on valgu molekulmass võrdne - 100 x 110 =
11000 jah.
5 . Väike peptiid koosneb 40 aminohappejäägist. Mitu paari nukleotiidijääke sisaldab kaheahelalise DNA molekuli fragment, mis kannab teavet selle valgu primaarstruktuuri kohta?
Vastus: 40 x 3 = 120 x 2 = 240 nukleotiidi jääki kaheahelalisest DNA molekulist.
6. Mitu erinevat 5 aminohappejäägist koosnevat peptiidi saab sünteesida 20 tüüpi aminohappetest eeldusel, et igaüks neist esineb sünteesitavas valgus vaid üks kord?
Vastus: Kuna 5 aminohappejäägist koosnevas peptiidis esineb aminohape ainult üks kord ja nende liikide koguarv rakus on 20, siis
20 x 19 x 18 x 17 x 16 = 1860480 peptiidi.
7. Translatsioonis osales 30 tRNA molekuli. Määrake sünteesitud valgu moodustavate aminohappejääkide arv, samuti kolmikute ja nukleotiidide arv seda valku kodeerivas geenipiirkonnas.
Vastus: Üks tRNA kannab ühte aminohapet, seetõttu on sünteesitud valgu moodustavate aminohappejääkide arv 30. MRNA kolmikute arv, millega tRNA antikoodonid interakteeruvad, on samuti võrdne tRNA arvuga – 30. Nukleotiidid mRNA-s olema 30 x 3 = 90, t .to. tripleti geneetiline kood. Kaheahelaline DNA sisaldab seda valku kodeeriva geeni piirkonnas 90 x 2 = 180 nukleotiidi.
8. Mitu nukleotiidi sisaldab geen (mõlemad DNA ahelad), millesse on programmeeritud 500 aminohappest koosnev valk? Mis on selle pikkus (nukleotiidide vaheline kaugus DNA-s on 0,34 nm)? Kui kaua kulub selle valgu sünteesimiseks, kui ribosoomide liikumise kiirus piki mRNA-d on 6 kolmikut sekundis?
Vastus: 500 x 3 \u003d 1500 x 2 \u003d 3000 nukleotiidi sisaldab geeni (mõlemad DNA ahelad), millesse see valk on programmeeritud. Selle pikkus on 1500 x 0,34 = 540 nm. Ühe mRNA kohta on 500 tripletti, mis tähendab, et selle mRNA translatsiooniks kuluv aeg on ligikaudu 500/6 = 83 sek või 1 min ja 23 sek.
üheksa . Üks DNA molekuli kahest ahelast sisaldab 300 nukleotiidi A-ga, 100 T-ga, 150 G-ga ja 200 C-ga. Mitu nukleotiidi ahelaga A, T, G ja C sisaldub DNA molekuli kahes ahelas ? Mitu aminohapet peaks DNA molekuli selle osaga kodeeritud valk sisaldama?
Vastus: Vastavalt komplementaarsuse reeglile A - T sisaldab teine ahel 100 nukleotiidi koos A-ga. A kogusumma kahes ahelas on - 300 + 100 = 400.
T koguarv - 100 + 300 = 400. Cs-de koguarv on 200 + 150 \u003d 350. G koguarv - 150 + 200 \u003d 350.
Valk sisaldab - 300 + 100 + 150 + 200 = 750/3 (kuna geenikood on kolmik) = 250 AA.
kümme . D-hepatiidi viiruse pärilik materjal on RNA molekul, mis on ribosüüm. Transkriptsiooni ajal redigeeritakse seda, mille tulemuseks on UAG-koodoni konverteerimine UGG-ks. Selgitage, miks pärast redigeerimist hakatakse tõlkimise ajal sünteesima pikemat valku.
Vastus: UAG on lõpetav koodon. . See lõpetab tõlkeprotsessi.
üksteist . DNA molekuli kahte ahelat hoiavad koos vesiniksidemed. Määrake adeniini, tümiini, tsütosiini ja guaniiniga nukleotiidide arv DNA molekulis, milles 30 nukleotiidi on omavahel ühendatud 2 vesiniksidemega ja 20 nukleotiidi 3 vesiniksidemega.
Vastus: A ja T on ühendatud kahe vesiniksidemega, seega on neid kumbagi 15, sest. 30/2 \u003d 15. G ja C on ühendatud kolme vesiniksidemega – neid on 10, sest 20/2 = 10.
12 . Geen sisaldab 5 eksonit, mis on järgmised järjestused: 1 - 93, 2 - 36, 3 - 150, 4 - 66, 5 - 48 nukleotiidi. Mitu aminohappejääki sisaldab mRNA-st transleeritud valk pärast alternatiivset splaissimist ainult selle geeni eksoneid 1, 2 ja 4?
Vastus: Leiame mRNA nukleotiidide koguarvu pärast alternatiivset splaissimist: 93 + 36 + 66 = 135. Kuna geneetiline kood on kolmik, siis on aminohappejääkide arv - 135 / 3 = 65.
kolmteist. Geen sisaldab 5 eksonit, millest 1 ekson sisaldab 69 nukleotiidi, 2 - 90, 3 - 123, 4 - 36, 5 - 81. Nende vahel asuvad intronid a, c, c ja e sisaldavad vastavalt 120, 129, 96 ja 303 nukleotiidi. Ühes intronis toimus mutatsioon ja translatsiooni käigus tekkis 165 aminohappejäägist koosnev valk. Nimetage see intron. Selgitage vastust.
Vastus: 165 x 3 = 495 - mutantset valku kodeeriv mRNA.
69 + 90 + 123 + 36 + 81 = 399 - normaalset valku kodeeriv mRNA.
495 - 399 = 96 - mutatsioon toimus kolmandas intronis - p.
neliteist . Sirprakuline aneemia on geneetiline haigus, mille põhjustab hemoglobiinimolekuli β-ahela kuuendat aminohapet kodeerivas koodonis ühe nukleotiidi asendamine. Mutatsioon mõjutab CCTGAG piirkonda. Seal on nukleaas, mis tunneb ära CCTGAGG järjestused ja lõikab nendes piirkondades DNA molekuli. See nukleotiidjärjestus on mutantses geenis muudetud, mistõttu nukleaas ei lõika selles piirkonnas DNA-d. Tervetel inimestel lõikab nukleaas diagnostilise protseduuri käigus DNA kolmest kohast neljaks fragmendiks, mille pikkus on 256, 201, 181 ja 88 tuhat aluspaari. Mutantse alleeli homosügootides moodustuvad ainult kolm 382, 256 ja 88 tuhande aluspaari fragmenti. Milline neist kolmest fragmendist sisaldab geeni muteerunud piirkonda?
Vastus: Mutantide fragmentide võrdlemisel tuvastatakse fragment 382, mis tervetel inimestel puudub. Kui võtate fragmendi 201 ja lisate selle tervete inimeste fragmendile 182, saate 382. See on geeni muteerunud piirkond.
15. Restriktsiooniensüümid lõikavad DNA molekuli mitmeks fragmendiks. Restriktsiooniensüüm EcoR1 on olemas, see tunneb ära nukleotiidjärjestuse
5"-GAATTTs-3" 3"-TsTTAAG-5"
ja lõikab selle restriktsioonisaidi igas nukleotiidahelas A ja G vahel. DNA molekuli selles piirkonnas on 3 sellist restriktsioonisaiti. Mitu restriktsioonifragmenti moodustub pärast DNA kokkupuudet EcoR1 restriktsiooniensüümiga? Kuidas muutub nende arv ja pikkus, kui ühes restriktsioonisaidis toimub mutatsioon: A asendatakse T-ga?
Vastus: Vastavalt tingimusele lõikab EcoR1 restriktsiooniensüüm DNA molekuli igas määratud restriktsioonisaidis. Kui selliseid saite on kolm, moodustub pärast lõikamist neli restriktsioonisaiti. Kui ühes äratundmissaidis toimub mutatsioon, siis seda DNA lõiku ei lõigata ja EcoR1 restriktsiooniensüüm lõikab DNA vaid kolmeks restriks (kuna see tunneb ära ainult 2 saiti) ja üks moodustunud restriktsioonidest on pikem. .
167. Frigil (fragiilne) X-kromosoomi sündroom on põhjustatud dünaamilise tüüpi domineerivast mutatsioonist, mis on seotud CHH trinukleotiidi korduse koopiate arvu suurenemisega. Koopiate arvu suurenemine toimub DNA replikatsiooni ajal rakkude jagunemise ajal. Tervetel lastel ja täiskasvanutel varieerub kolmiku korduse koopiate arv 6-54 ja patsientidel - 200-1800. Kolme vastsündinu DNA analüüs näitas, et esimesel lapsel oli selles piirkonnas 350, teisel - 780, ja kolmas - 42 CHG -kordus. Kes lastest on terved ja kes võivad haigestuda? Kes haigestub varasemas eas?
Vastus: Kolmas laps on terve, sest on 42 CHG kordust ja see jääb normaalsesse vahemikku 6–54. Teised lapsed võivad haigestuda, enamgi veel teine laps varasemas eas, sest sisaldab suurimat (780) korduste arvu.
17 . Oletame, et tsütosiini jäägid, mis asuvad ühes DNA piirkonnas enne guaniini, allutatakse metüülimisele. Üks selle piirkonna ahelatest sisaldab 120 adeniini, 30 guaniini, 80 tsütosiini ja 70 tümiini jääki. Ainult 60% kõigist tsütosiinidest asub guaniini ees. Kui palju metüülrühmi on vaja selle DNA piirkonna metüülimiseks?
Vastus: G on komplementaarne C-ga. See tähendab, et guaniini koguhulk on 80 (1. ahel) + 30 (2. ahel) = 110.
Ainult 60% kõigist tsütosiinidest asub guaniini ees. Teeme proportsiooni ja arvutame metüülrühmade arvu: - 110 x 60% / 100% = 66.
Selle DNA lõigu metüülimiseks on vaja 66 metüülrühma.
kaheksateist . Habras (habras) X-kromosoomi sündroom on põhjustatud dünaamilise tüüpi domineerivast mutatsioonist, mis on seotud arvu suurenemisega.
la koopiad CHG trinukleotiidi kordusest. Koopiate arvu suurenemine toimub DNA replikatsiooni ajal rakkude jagunemise ajal. Tervetel lastel ja täiskasvanutel varieerub tripleti korduse koopiate arv 6 kuni 54 ja patsientidel - 200 kuni 1800. Patsientidel on kogu kordust sisaldav geenipiirkond tsütosiini jaoks kõrgelt metüleeritud. Mitu metüülrühma on vaja 2-ahelalise DNA molekuli osa metüülimiseks, mis sisaldab 300 CHG kordust oma olulises (mõistes) ahelas?
Vastus: 300 C ühes ahelas, 300 + 300 \u003d 600 C teises ahelas, vastavalt aluste komplementaarsuse reeglile. Kokku 900 C. See tähendab, et vaja läheb 900 metüülrühma.
üheksateist . Arvutage, kas valk või selle geeni kodeeriv osa on raskem? Vastus: Oletame, et aminohapete arv sihtvalgus
on võrdne X-ga, siis on selle valgu mass 110×X. Seda valku kodeeriva geeni eksonites on nukleotiidide arv 3X ja molekulmass seega 330×3X.
110X< 330 × 3Х. Кодирующие участки гена тяжелее белка.
Aidake palun, see on väga kiire... probleemid geneetikas: 1. Milline järjestus peegeldab õigesti geneetilise teostumise teedteavet? Valige üks õige vastus:
geen → mRNA → valk → tunnus,
Tunnus → valk → mRNA → geen → DNA,
RNA → geen → valk → tunnus,
Geen → DNA → tunnus → valk.
2. Valk koosneb 50 aminohappejäägist. Mitu nukleotiidi on geenis? 3. Valk koosneb 130 aminohappest. Määrake seda valku kodeerivate nukleotiidide arv mRNA-s ja DNA-s ning selle valgu sünteesiks vajalike tRNA molekulide arv. Selgitage vastust.
4. Valk koosneb 70 aminohappest. Määrake, mitu korda ületab seda valku kodeeriva geenipiirkonna molekulmass valgu molekulmassi, kui aminohappe keskmine molekulmass on 110 ja nukleotiid on 300. Selgitage oma vastust.
6. Päriliku informatsiooni juhiste järgi sünteesib rakk valku, mille alguses on aminohapped seotud järgmises järjestuses: leutsiin - histidiin - asparagiin - valiin - leutsiin - trüptofaan - valiin - arginiin - arginiin - proliin - treoniin - seriin - türosiin - lüsiin - valiin .. Määrake mRNA, mis kontrollib määratud polüpeptiidi sünteesi.
7. Milline kolmik vastab tRNA AAU antikoodonile?
8. mRNA ahela fragmendil on järgmine nukleotiidjärjestus: CGAGUAUGCUGG. Määrake DNA nukleotiidjärjestus, tRNA antikoodonid ja aminohappejärjestus, mis vastab sellele geenifragmendile.
mitoos, meioos
1. Inimese koekultuuri ebanormaalse mitoosi käigus üks lühikestest kromosoomidest (nr 21) ei lõhenenud, vaid läks täielikult ühte tütarrakku. Milliseid kromosoomikomplekte iga tütarrakk kannab?
2. Taime somaatilises rakus on 16 kromosoomi. Üks rakkudest sisenes mitoosi, kuid anafaasi staadiumis hävitas spindli kolhitsiin. Rakk jäi ellu, viis mitoosi lõpule. Määrake kromosoomide ja DNA arv selles rakus järgmise rakutsükli kõigis etappides?
3. Meioosi protsessis ei jaganud üks inimese homoloogsetest kromosoomidest (nondisjunction). Mitu kromosoomi sisaldab iga sellise meioosi tulemusena tekkinud rakk?
4. Loomarakus on diploidne kromosoomide komplekt 46. Määrake DNA molekulide arv enne meioosi, pärast esimest ja pärast teist jagunemist?
5. Meioosieelsel sugunäärme rakul on aaBvCC genotüüp. Kirjutage rakkude genotüübid:
a) kõigi spermatogeneesi etappide jaoks;
b) kõigi oogeneesi etappide jaoks.
6. Kui palju munarakke saab toota 500 esmajärgulist munarakku? 500 munarakku II järjekord? Selgitage oma vastust oogeneesi diagrammiga.
Abi))) hädasti vaja))1. Kui tRNA kooditriplet koosneb AAU-st, siis milline näeb välja DNA kolmik?
2. millised organellid koosnevad kahest allüksusest?
3. Mitu spermatosoidi moodustub spermatogeneesi tulemusena ühest diploidsest primaarsest sugurakust?
4. Kuidas liigitatakse mutatsioone nende mõju järgi rakkudele?
5. Milline on seene ja samblikku moodustavate vetikate omavaheline suhe?
6. Milles seisneb liigi geograafilise kriteeriumi ebapiisav?
7. Liigisisese olemasolu näide on suhe.....?
8. ühe liigi täielik hävitamine teise poolt on võimalik selle tulemusena.....?
9. Millises ökosüsteemis on kõige intensiivsem aineringe?
10. Oksüdatiivne fosforüülimine toimub.......?
11. milline kromosoomide komplekt on endospermil katteseemnetaimedes?
12. Milline valk saadi ühena esimestest geenitehnoloogia meetoditega?
13. Milleni toob kaasa saaklooma populatsiooni suurenemine?
15. Milline ökosüsteem on kõige ebastabiilsem?
16. Milline atmosfääriteguritest on kõige püsivam?
17. Mitu nukleotiidi sisaldab mRNA, kui sellest sünteesitav valk koosneb 120 aminohappejäägist?
18. milline kromosoomide komplekt on embrüol katteseemnetaimedes?
19. Kuidas nimetatakse nähtust, kui üks geen surub alla teise (mittealleelse) geeni tegevuse?
20. Millist selektsioonimeetodit kasutatakse homosügootsuse suurendamiseks....?
21. Kas (on) geograafilise videohariduse tulemus?
22. Milles seisneb liigi füsioloogilise kriteeriumi puudulikkus....?
23. Mis on valge planaaria kehaõõs?
24. bakteriofaagid on.....?
Kellele iga kirjeldus sobib: a) eukarüootsel organismil autotroofil on plastiidid (autotroof); b) Prokarüootide organism koosneb 1 rakust; c) Kehakoosneb niitidest, rakkudes on tuum, kuid plastiidid puuduvad, toit imetakse sisse; d) Rakkudel on tuum, kuid puuduvad plastiidid. Nad söövad toitu, otsivad seda aktiivselt; e) Kehal ei ole rakku, see koosneb orgaanilistest ainetest.
