СТРОЕНИЕ ГЕНА ПРО – И ЭУКАРИОТ. ГЕНЫ СТРУКТУРНЫЕ, РЕГУЛЯТОРНЫЕ. Процессы реализации генетической информации

1.1. Значение темы: молекулярно—биологические представления о строении и функционировании генов позволяют будущим врачам глубже понять процессы нормальной жизнедеятельности человека, механизмы наследственной патологии (на молекулярном уровне), перспективы генной инженерии и биотехнологии.

1.2. Цели занятия. Общая — знать принципы строения гена про-и эукариот, функциональные характеристики гена, экзонно-интронную организацию генома эукариот, а также генетический код и его свойства.

1.3. Конкретные цели. Уметь:

1.3.1. Оперировать понятиями молекулярной биологии о структуре и функциях генов.

1.3.2. Объяснять основные свойства генетического кода и решать соответствующие задачи.

Основные теоретические сведения

По современным представлениям ген – участок молекулы ДНК содержащий информацию о синтезе одного полипептида. Различают гены – структурные, которые кодируют определенные белки и регуляторные – направляют деятельность структурных генов.

Последовательность аминокислот в белке определяется последова­тельностью нуклеотидов в молекуле ДНК, его генетическим кодом. Т. о., наследственная информация на ДНК записана с помощью генетического вода.

Код имеет следую­щие основные свойства:

1. Триплетность — одну аминокислоту кодируют три нуклеотада.

2. Вырожденность (избыточность) — одну аминокислоту ко­дируют от двух до четырех триплетов. Всего имеется 64 триплета: 61 триплет несет информацию об аминокислотах, а 3 стоп-кодона обозначают окончание синтеза полипептидной цепи.

3. Неперекрываемость — нуклеотид одного триплета не может входить в состав соседнего триплета.

4. Универсальность — код един для всех живых организмов (синтез белка).

Генетический код и-рнк

1.4. Организационная структура практического занятия

1.4.1. Проверка исходного уровня знаний по тестам исходного контроля

1. Что такое ген ?

а) ген - единица наследственности;

б) ген - участок молекулы ЛНК, содержащий информацию о синтезе одного полипептида;

в) ген - наследственный фактор, отвечающий за синтез определенного белка.

2. В чем выражается дозированность действия гена ?

а) в способности определять возможность развития нескольких признаков в зависимости от дозы аллеля;

б) в свойстве гена обеспечивать разную выраженность признака;

в) в свойстве гена приводить к изменению степени выраженности

признака в зависимости от количества определенного аллеля в генотипе.

3. Что такое генетический код?

а) триплет нуклеотидов

б) последовательность нескольких аминокислот

в) способ символической записи наследственной информации в молекулах нуклеиновых кислот с помощью триплетов нуклеотидов.

4. В чем выражается свойство триплетности генетического кода?

а) в кодировании трех аминокислот одним нуклеотидом

б) в кодировании одной аминокислоты сочетанием из трех соседних нуклеотидов

в) в соответствии одной аминокислоте трех соседних триплетов нуклеотидов.

5. В чем выражается свойство универсальности генетического кода?

а) в соответствии определенных триплетов ДНК определенным аминокислотам.

б) в единстве кода для всех организмов и вирусов

в) в соответствии нескольких триплетов ДНК одной и той же аминокислоте

6. В чем выражается свойство вырожденности генетического кода?

а) в том что все аминокислоты кодируются несколькими триплетами

б) в том, что большинство аминокислот кодируется более чем одним триплетом

в) в том, что один и тот же триплет нуклеотидов кодирует несколько аминокислот

7. Что такое аллели?

а) пара генов, отвечающих за развитие одного и того же признака в генотипе

б) гены контролирующие проявление вариантов одного признака

в) разные варианты одного и того же гена занимающие один и тот же локус в гомологичных хромосомах и определяющие возможность развития разных вариантов одного и того же признака.

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

а) ген - структурно-функциональная единица наследственности.

б) гены: структурные, регуляторные;

в) строение генов у прокариот и эукариот. г) экзонно-интронная организация генома.

д) генетический код и его свойства

1.4.3. Самостоятельная работа студентов

Решение задач:

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

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

Задача 3. Белок имеет следующую последовательнозть аминокислот:

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

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

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

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

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

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

1.4.5. Проведение заключительного тестового контроля

1. Укажите основные свойства генетического кода

а) триплетность; б) универсальность;

в) компактность; г) вырожденность.

2. Что такое мутон ?

а) способность гена изменяться;

б) наименьший участок ДНК, изменение которого ведет к мутации;

в) участие гена в мутации.

в) единица считывания генетической информации, участвующая в трансляции.

3. В чем выражается свойство неперекрываемости генетического кода?

а) каждый нуклеотид в ДНК входит в состав лишь одного триплета

б) каждый нуклеотид в ДНК входит в состав не менее чем трех триплетов

в) каждая аминокислота кодируется лишь одним триплетом

4. Какое свойство гена обеспечивает константность наследственности у живых организмов?

а) специфичность действия гена

б) дозированность действия гена

в) стабильность структуры являющейся результатом ауторепродукции гена.

5. Какое свойство гена обеспечивает изменчивость как свойство живых организмов?

а) специфичность действия

б) стабильность структуры

в) способность мутировать

6. В чем выражается специфичность действия гена?

а) в определении морфологии, локализации и степени изменчивости обусловленного им определенного признака

б) в определении возможности развития одновременно нескольких признаков

7. В чем заключается свойство дискретности генов?

А) в том что он представляет собой отдельную структурную единицу наследственного материала

Б) в том что ген определяет присутствие и отсутствие отдельной биохимической реакции.

КРОК 1

1.5. Подведение итогов занятияпреподавателем и проверка правильности выполнения работы каждым студентом

1.6. Место и время занятия: учебная комната, 2 академических часа.

1.7. Оснащение занятия: таблицы, схемы.

Литература основная (I) и дополнительная (II):

1. Медицинская биология (под.ред. Пишака В.П.) Винница 2004 г., с. 94 – 96, 101 - 104

2.Биология (под ред. Ярыгина В.Н.), М., Медицина, 2004.

3.Слюсарев А.А., Жукова С.Н. Биология, Вища школа, 1987, с. 85-97.

4. Пехов А.П. Биология с общей генетикой. Медицина, 1993,

(II) 5. Альюин В. Гены, Мир, 1987.

6. Георгиев Г. П. Гены высших организмов и их экспрессия, Мир, 1987.

7. Инге-Вечтамов A.B., Введение в молекулярную генетику, 1987.

8. Королев В.А., Ромашова М.Ф. Живая клетка. Симферополь, 1996, с.34-44.

9. Щипков В.П. Кривошеина Г.Н. «Общая медицинская генетика».Москва, 2003

ЗАНЯТИЕ 7

Дата добавления: 2014-11-06; просмотров: 675; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!