WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     | 1 |   ...   | 14 | 15 || 17 | 18 |   ...   | 24 |

1. Сколько рыбок F1 имели красную окраску тела 2. Сколько разных генотипов было в F2 3. Сколько рыбок F2 имели красную окраску тела 4. Сколько рыбок-самок F2 имели краcную окраску тела 5. Сколько рыбок F2 имели белую окраску 21. У человека рецессивный ген а, обусловливающий одну из форм гемофилии, локализован в X хромосоме и наследуется сцеплено. Здоровая женщина, отец которой был болен гемофилией, вышла замуж за здорового юношу. У них было восемь детей.

1.Сколько детей в этой семье могут быть здоровыми 2.Сколько может быть здоровых девочек 3.Сколько из них даже в браке с мужчиной-гемофиликом могут иметь здоровых детей 4.Сколько мальчиков могут быть гемофиликами 5.Сколько девушек в браке со здоровыми мужчинами могут иметь детей, больных гемофилией 22. У человека цветовая слепота обусловлена рецессивным геном (а), а нормальное умение различать цвета - доминантным геном (А). Оба гена локализованы в X хромосоме. Женщина с нормальным зрением, но гетерозиготная по этому признаку, вышла замуж за человека, страдающего цветовой слепотой. У них было восемь детей.

1. Сколько типов гамет может образовать женщина 2. Сколько детей, родившихся от этого брака, могло иметь нормальное зрение 3. Сколько девочек могло иметь нормальное зрение 4. Сколько мальчиков могло иметь цветовую слепоту 5. Сколько мальчиков из четырех, родившихся от второго брака этой женщины с мужчиной, имеющим нормальное зрение, могло страдать цветовой слепотой 23. Отсутствие потовых желез у людей передается по наследству как рецессивный признак, сцепленный с X хромосомой. Наличие потовых желез - доминантный признак. Гетерозиготная здоровая женщина вышла замуж за здорового мужчину. От этого брака родилось восемь дегей, из них четыре мальчика.

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com 1.Сколько детей не имело потовых желез 2.Сколько мальчиков не имело потовых желез 3.Сколько девочек от этого брака будут гетерозиготными 4.От брака гетерозиготной дочери с юношей, у которого отсутствовали потовые железы, родилось четверо детей, в том числе два мальчика.

Сколько из мальчиков могли иметь нормальные потовые железы 5.Сколько девочек могли иметь нормальные потовые железы 24. У кур рецессивный аллель гена а наследуется сцеплено с полом.

Если в зиготе не содержится доминантный аллель гена А, то цыплята погибают до вылупления из яйца. Самец, гетерозиготный по данному гену, был скрещен с нормальными самками. Из яиц вылупились 72 цыпленка.

1. Сколько разных генотипов может быть в результате такого скрещивания 2. Сколько цыплят может погибнуть до вылупления из яиц 3. Сколько среди погибших может быть курочек 4. Сколько живых петушков может быть при таком скрещивании 5. Сколько живых курочек может быть при таком скрещивании 25. Окраска оперения у кур обусловливается локализованным в X хромосоме геном В. Доминантный аллель гена В обусловливает развитие полосатого оперения, а рецессивный аллель b - черного. Скрещивали полосатую курицу с черным петухом и получили 16 цыплят F1, а от скрещивания гибридов F1 между собой - 132 цыпленка F2.

1. Сколько гибридов F1 могли иметь полосатое оперение 2. Сколько петушков F1 могли иметь полосатое оперение 3. Сколько курочек в F2 могли быть черными 4. Сколько петушков F2 могли быть полосатыми 5. В другой комбинации скрещивали куриц, имевших черное оперение, с гомозиготными полосатыми петушками. В F1 получили 48 гибридов.

Сколько петушков в F1 могли иметь полосатое оперение 26. У кур позднее оперение А сцеплено с полом и доминирует над ранним оперением, обусловленным геном а, рябая окраска, обусловленная доминантным аллелем гена В доминирует над нормальной. Скрещивали гомозиготную рябую курицу, имеющую позднее оперение, с гомозиготным нормальным петухом, имеющим раннее оперение. Получили 24 цыпленка.

1. Сколько разных фенотипов будут иметь цыплята 2. Сколько будет петушков 3. Сколько разных генотипов будут иметь цыплят 4. Сколько петушков будут рябыми с поздним оперением 5. Сколько курочек будут нерябыми с ранним оперением PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Раздел V. РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ НА МОЛЕКУЛЯРНЫЕ ОСНОВЫ НАСЛЕДСТВЕННОСТИ Классическая генетика (менделизм, морганизм) позволила установить материальную природу гена, т.е. гены это реально существующие единицы наследственности, расположенные в хромосомах в линейном порядке. Теперь стал вопрос, из каких компонентов хромосом они состоят, т.е. какова их химическая природа. До 40-х годов было широко распространено представление о том, что гены состоят из белков. Известный генетик Н.К. Кольцов высказал идею о том, что хромосома это гигантская белковая молекула. Однако это предположение оказалось ошибочным.

Опыты Эвери в 1944г. по трансформации у бактерий, А. Херши и М.Чейз в 1952г. по трансдукции с использованной бактериофага Т-2, опыты Г.

Франкель – Конрадон на вирусе табачной мозаики (ВТМ) показали, что носителем наследственной информации являются молекулы нуклеиновых кислот: ДНК и РНК.

По химическому составу молекула ДНК – дезоксирибонуклеиновая кислота содержит сахар дезоксирибозу, четыре азотистых основания: пурины – аденин, гуанин и пиримидины – цитозин, тимин. РНК - рибонуклеиновая к-та содержит сахар рибозу, имеет тоже четыре азотистых основания, но пиримидиновое основание – тимин заменен на урацил, т.е. урацил – аденин, гуанин – цитозин.

Нуклеиновые кислоты представляют собой линейные полимеры, состоящие из нуклеотидов. Каждый нуклеотид состоит из трех компонентов, а именно из азотистого основания, остатка сахара и остатка фосфорной кислоты. Каждый остаток фосфорной кислоты связан фосфодиэфирными связями с 5/ углеродом одного остатка сахара и 3/ углеродом другого остатка сахара. К первому углероду каждого остатка сахара с боку, присоединено какое – нибудь из азотистых оснований. Молекулы нуклеиновых кислот обладают полярностью (рис. 19).



PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Рис. 19. Схема строения отрезка одиночной нити ДНК с указанием ориентации (от 5/ атома к 3/ атому углерода дизоксирибозы).

Ф – остаток фосфата, Д – дизоксирибоза, П – пуриновое или пиримидиновое основание.

Пространственная конфигурация молекул ДНК была установлена в 1953 г Уотсоном и Криком. Согласно предложенной им модели, ДНК состоит из двух нитей образующих правовекторную спираль с диаметром 0 около 20 А и полным оборотом около 34 А, в каждом витке по 10 пар нуклеотидов. Азотистые основания обеих нитей ориентированы в направлении к середине спирали, причем аденин одной нити всегда находится напротив тимина другой нити, а гуанин против цитозина, т.е. одна нить комплементарна другой и расположена антипараллельно. В каждой из этих пар основания соединены друг с другом водородными связями: в паре аденин – тимин – две такие связи, в паре гуанин – цитозин три связи (рис.

20).

Рис. 20. Схема отрезка двунитевой молекулы ДНК. Нити представляют реплики друг друга. Ф – фосфорный остаток, А – аденин, Г – гуанин, Т - тимин, Ц – цитозин.

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com В отличае от ДНК, РНК однонитевые, лишь у некоторых РНК - содержащих вирусов молекулы РНК – двунитевые. Согласно правилам установленным Э.Чаргаффом, комплементарность двух нитей молекулы ДНК приводит к тому, что число пуринов в ней равно числу пиримидинов, а их отношение равно единице А + Г = 1;

Т + Ц отношение суммы А + Т представляет собой коэффициент видовой Г + Ц специфичности. Для каждой систематической единицы он является постоянным числом. Например, для пшеницы он равен – 1,22; человека – 1,51; для фага 1,86 и т.д. Если основной функцией ДНК является хранение наследственной информации, то РНК в отличае от ДНК выполняют иную функцию, связанную с реализацией генетической информации. Различают:

информационную, рибосомальную, транспортную РНК.

Одним из основных свойств ДНК – это способность к самокопированию, которое происходит в интерфазе – S периоде. Репликация осуществляется с помощью ферментов ДНК – полимеразы по полуконсервативному типу, т.е. из одной родительской молекулы ДНК образуются две дочерние, каждая из которых имеет двойную спираль. Репликация осуществляется на одной нити ДНК, которая называется ведущей, репликация второй нити запаздывает, и её называют запаздывающей, при этом репликация осуществляется фрагментами, которые получили название фрагментов оказаки, образовавшиеся отдельные фрагменты ДНК соединяются ферментом ДНК-лигазой (рис. 21).

Рис. 21. Синтез ведущей (вверху) и запаздывающей (внизу) нитей ДНК в вилке репликации.

У прокариот ДНК имеет кольцевую структуру и в отличие от эукариот репликация идет в двух направлениях вдоль хромосомы и родительская ДНК превращается в две кольцевые хромосомы – родительскую и дочернюю.

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Трансляция и транскрипция Наследственная информация, заложенная в молекулах ДНК реализуется посредствам матричных процессов: транскрипции и трансляции.

Транскрипция– перенос (списывание) наследственной информации с молекулы ДНК на информационную РНК. Процесс транскрипции осуществляется в присутствии фермента РНК – полимеразы. У эукариот обнаружено три типа РНК – полимераз, каждая из которых отвечает за синтез – и-РНК, р-РНК, т-РНК. Процесс транскрипции состоит из трех этапов: инициации (начало синтеза), элонгации (синтез и-РНК) и терминация (окончание транскрипции). На этапе инициация после прикрепления к просмотру РНК – полимеразы, начинается расплетение молекулы ДНК. После расплетения молекулы ДНК на 2 одиночные нити, начинается элонгация при этом РНК – полимераза продвигается по ДНК и обеспечивает образование и-РНК, которое идет по строго комплементарному типу (А-У, Г-Ц). Рост и-РНК осуществляется в направлении от 5/ - 3/ и начинается с 5/- конца. У эукариот в результате транскрипции в начале образуется про и-РНК - предшественник зрелой и-РНК. Процесс созревания и-РНК называется процессингом. В результате процессинга из про и-РНК вырезаются интроны - некодирующие последовательности. Процесс вырезания некодирующих участков, т.е. нитронов называют сплейсингом. После сплейсинга кодирующие участки – экзоны соединяются ферментом лигазой. Зрелые РНК выходят из ядра в цитоплазму и присоединяются к рибосомам, образуя полисомы.

Трансляция – это синтез белка на рибосомах, направленный матрицей иРНК. В процессе трансляции ведущая роль принадлежит т-РНК, которые переносят активированные аминокислоты на рибосомы и взаимодействуют с и-РНК. Трансляция осуществляется на полирибосомах – это комплекс из и-РНК и рибосом. Транспортная РНК напоминает форму клеверного листа, состоящий из трех петель. Средняя петля несет антикодон, который взаимодействует с и-РНК на рибосоме. Противоположный антикодону акцепторный конец т-РНК несет триплет ЦЦА к которому и прикрепляются активированные аминокислоты, число транспортных РНК больше числа аминокислот.





Синтез белка состоит из трех этапов: на первом этапе происходит активация аминокислот под влиянием ферментов аминоацил – т-РНК синтетазы. Для каждой аминокислоты характерен свой активирующий фермент.

На втором этапе происходит аминоацилирование т-РНК и присоединение аминокислотных остатков к акцепторному участку ЦЦА соответствующей т-РНК.

Третий этап собственно трансляция, когда происходит сборка полипептидной цепи на рибосомах под контролем и-РНК. Этот этап также состоит из инициации – образование комплекса из и-РНК, малой субъединицы рибосомы, и аминоацил – т-РНК с аминокислотой метионин. Затем к PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com этому комплексу присоединяется большая субъединица рибосомы. Сигналом для инициации служит кодон АУГ для метионина, который располагается на стартовом участке и-РНК. К этому кодону присоединяется антикодон УАЦ т-РНК, несущий аминокислоту метеонин. С этой аминокислоты начинается полипептидная цепь. В стадию элонгации идет наращивание полипептидной цепи. При этом каждая рибосома движется вдоль молекулы и-РНК, при передвижении на один кодон к рибосоме прикрепляется антикодон т-РНК с новой аминокислотой. Рост полипептида продолжается до тех пор, пока в и-РНК не окажется один из трех кодонов УАГ, УАА, УГА, которые служат сигналом терминации. В стадию терминации заканчивается трансляция данного гена и образуется соответствующий белок.

Генетический код Ф.Крик в своей гипотезе последовательности показал, что последовательность элементов гена определяет последовательность аминокислотных остатков в полипептидной цепи. Следовательно, в гене закодирована информация о структуре белка. Ген в современном понимании это участок большой самовоспроизводящейся молекулы ДНК, контролирующий последовательность аминокислот в одной полипептидной цепи белковой молекулы и является дискретной единицей наследственной информации. Ген контролирует определенную степень обмена веществ в организме и оказывает тем самым специфическое действие на развитие одного или нескольких признаков. Ген – делим, изменяем, имеет определенную величину, выраженную числом нуклеотидов и молекулярной массой.

Кодирование генетической информации о структуре белка осуществляется посредствам генетического кода.

Генетический код – это последовательность расположения азотистых оснований в ДНК, определяющая последовательность аминокислот в синтезируемом белке.

Однако одна и таже наследственная информация закодирована в нуклеиновых кислотах четырьмя азотистыми основаниями, а в белках – двадцать типов аминокислот. Необходимо было установить какое же минимальное число нуклеотидов может определять (кодировать) образование одной аминокислоты. Если бы каждая аминокислота определялась 1 нуклеотидом 4/, а аминокислот 20 типов, сочетание из 2 нуклеотидов также не достаточно, т.к. 42 может кодировать только 16 аминокислот, сочетание трех нуклеотидов дает 43 – 64 сочетаний, что достаточно для 20 аминокислот. Такое сочетание трех нуклеотидов называется триплетным кодом.

Следовательно, генетический код триплетен – каждая аминокислота определяется тройками оснований. Например, три основания УУУ кодирует аминокислоту фенилаланин.

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Таблица 2. - Генетический код (и-РНК) Второе основание Первое Третье основание основание У Ц А Г Фен Сер Тир Цис У Фен Сер Тир Цис Ц У Лей Сер - - А Лей Сер - Три Г Лей Про Гис Apr У Лей Про Гис Apr Ц Ц Лей Про Глн Apr А Лей Про Глн Apr Г Иле Тре Асн Сер У Иле Тре Асн Сер Ц А Иле Тре Лиз Apr А Мет Тре Лиз Apr Г Вал Ала Асп Гли У Вал Ала Асп Гли Ц Г Вал Ала Глу Гли А Вал Ала Глу Гли Г Однако одна и таже аминокислота может кодироваться несколькими триплетами, тогда генетический код называется вырожденным. Генетический код линеен, не имеет «разделительных» знаков.

Единицей генетического кода является кодон, реализация генетического кода осуществляется матричными процессами: транскрипцией и трансляцией.

Пример задачи: Одна цепочка молекулы ДНК имеет следующую последовательность: Т-А-Ц-А-Т-А-А-Ц-Ц-Ц-Ц-Т. Построить комплементарную ей цепочку ДНК и определить какой белок будет кодироваться этим участком ДНК.

Решение:

1.Построим комплементарную цепочку.

Исходная ДНК: Т-А-Ц-А-Т-А-А-Ц-Ц-Ц-Ц-Т;

Комплементарная А-Т-Г-Т-А-Т- Т- Г- Г-Г-Г-А.

2.По исходной цепочке строим матричную информационную РНК, т.е. осуществляем процесс транскрипции.

Исходная ДНК Т-А-Ц-А-Т-А-А-Ц-Ц-П-Ц-Т;

и-РНК А-У-Г-У-А-У-У-Г-Г-Г-Г-А.

Строим пептидную цепь (последовательность аминокислот) кодируемую данным участком ДНК. По триплетам кодонов м-РНК в соответствии с таблицей 2 определяем аминокислоты. В нашем примере триплет АУТ кодирует аминокислоту метионин, триплет-УАУ-тирозин, триплетУГГ-триптофан, ГГА-лизин.

Синтезирующий белок состоит из 6 аминокислот. Процесс построения полипептидной цепи и есть процесс трансляции.

PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com Задание 1. Пользуясь кодом наследственности, определить, какие аминокислоты кодируются следующими триплетами: а) ГГТ; б) ААГ; в) ЦТТ;

г) ТЦГ; д) АГТ; е) ААА.

2. Участок гена состоит из следующих нуклеотидов: ТТТ ТАА АЦА ТГГ ЦАТ. Расшифровать последовательность аминокислот в белковой молекуле, кодировуемой указанным геном.

Pages:     | 1 |   ...   | 14 | 15 || 17 | 18 |   ...   | 24 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.