А. Тести. Завдання 1(I рівень складності)

Завдання 1(I рівень складності)

1. Вчені встановили амінокислотну послідовність в молекулі ферменту рибонуклеази. Яким чином ця послідовність закодована в клітині?

а) послідовністю екзонних ділянок в молекулі ДНК

б) послідовністю нуклеотидів відповідної ділянки змістовного ланцюга ДНК

в) послідовністю інтронів в ДНК

г) азотистими основами ДНК

д) чергуванням екзонних та інтронних ділянок

Еталон відповіді: 1 – б

Завдання 2(II рівень складності)

2. При цитологічних дослідженнях було виявлено велику кількість різних молекул т-РНК, які доставляють амінокислоти до рибосоми. Чому буде дорівнювати кількість різних типів т-РНК

а) кількості триплетів, що кодують амінокислоти

б) кількості нуклеотидів

в) кількості амінокислот

г) кількості білків, синтезованих у клітині

д) кількості різних типів і-РНК

Еталон відповіді: 2 – а

Завдання 3(III рівень складності)

3. Кожен “крок” подвійної спіралі ДНК становить 3,4 нм і в ньому укладається 10 пар азотистих основ (або нуклеотидів). Відстань між двома сусідніми нуклеотидами в молекулі ДНК становить 0, 34 нм. Яку довжину має ген, який кодує інсулін, якщо відомо, що до його складу входить 51 кислота.

а) 52 нм

б) 50нм

в) 35нм

г) 65нм

д) 60нм

Еталон відповіді: 3 – а

Б. Задачі

Задача 1.

Ланцюжок молекули ДНК з 3690 нуклеотидів, який кодує поліпептид, містить 5 інтронних ділянок довжиною 400, 480, 540 і два по 340 нуклеотидів. Скільки амінокислот міститься в поліпептиді?

Еталон відповіді: 530 амінокислот.

Задача 2.

Припустимо, що в еукаріотичній і прокаріотичній клітинах є структурні гени однакової довжини. Чи однакова довжина поліпептидів, закодованих у цих генах? Відповідь обґрунтуйте.

Еталон відповіді: Ні. У еукаріотичній клітині поліпептид коротший, оскільки інформацію про його склад містять лише екзонні ділянки структурного гена.

Задача 3.

Кодогенний ланцюг одного із генів дрозофіли, що відповідає за невеликий білок, включає 40000 нуклеотидів, з яких екзони становлять близько 3000, в той час як решта нуклеотидів входять до складу інтронів.

Визначте:

а) довжину гена і його масу, якщо відомо, що відстань між двома нуклеотидами дорівнює 0,34 нм, молекулярна маса одного нуклеотиду дорівнює 345 дальтон

б) довжину і масу екзонних ділянок гена;

в) кількість амінокислот, що входять до складу молекули білка, кодованого цим геном;

г) масу молекули білка, кодованого цим геном. якщо відомо, що якщо маса однієї амінокислоти складає 100 Д

Еталон відповіді: а) L _гена=13600нм; М_гена =13800000дальтон,

б) L_{екзонів}=1020нм; М_{екзонів} =1035000 дальтон,

в)1000 амінокислот, г) М_білка =110000 дальтон.

VII. Короткі методичні вказівки до роботи студентів на

практичному занятті.

а) Методика проведення заняття

Заняття починається з перевірки вихідного рівня знань. Далі розглядаються теоретичні питання даної теми, в обговоренні яких беруть участь всі студенти під керівництвом викладача, після чого необхідно виконати самостійну навчально-дослідницьку роботу і оформити протокол заняття.

В кінці заняття проводиться перевірка та аналіз результатів роботи студентів з виставленням відповідної оцінки і балів.

б) Організаційна структура заняття

№ п\п	Основні етапи заняття	Час в хвилинах	Матеріали методичного забезпечення
I	Підготовчий етап
1.	Організаційна частина Перевірка вихідного рівня знань		Тести вихідного рівня
2.	Обговорення теоретичних питань		Таблиці, підручники посібники
II	Основний етап
3.	Виконання самостійної навчально-дослідницької роботи Оформлення протоколу		Таблиці, індивідуальні завдання. Методичні рекомендації
III	Заключний етап
4.	Контроль виконання індивідуальних завдань.		Збірник ситуаційних задач
5.	Аналіз, підведення підсумків заняття. Домашнє завдання

в) Зразки завдань для перевірки кінцевого рівня знань

Завдання 1

Як називаються фрагменти ДНК, які несуть інформацію про структуру поліпептиду, рРНК або тРНК?

а) спейсерні гени

б) регуляторні гени

в) структурні гени

г) псевдогени

д) кластери генів

Завдання 2.

Як називаються фрагменти ДНК, в яких розміщені однакові гени?

а) кластери

б) псевдогени

в) повторювані

г) регуляторні

д) спейсери

Завдання 3.

Як називають фрагменти ДНК, що схожі на структурні гени, але не кодують білки?

а) кластери

б) регуляторні гени

в) псевдогени

г) структурні гени

д) жоден варіант невірний

Завдання 4.

Чотири азотисті основи в комбінації по 3 в триплетах, тобто 4 в ступені 3, дають 64 різних кодони, тому одні й ті ж амінокислоти можуть кодуватися різними триплетами. Такий код є надлишковим, або виродженим. Чим пояснюється більша кількість транспортних РНК(61), ніж амінокислот(20)?

а) універсальністю

б) специфічністю

в) варіабельністю ДНК

г) виродженістю генетичного коду

д) повторюваними послідовностями нуклеотидів

Завдання 6.

Встановлено, що ген людини містить 9000 нуклеотидів. На экзонні ділянки припадає 4500 нуклеотидів. Поліпептид, що кодується цим геном, містить амінокислот:

а) 1500

б) 3000

в) 9000

г) 4500

д) 12000

Завдання 7.

З молекули ДНК виділено екзонні ділянки. Що це за ділянки?

а) незмістовні ділянки

б) ланцюг і-РНК, як продукт транскрипції

в) ланцюг т-РНК, як продукт транскрипції

г) ланцюг р-РНК, як продукт транскрипції

д) змістовні ділянки, що кодують первинну структуру білкових молекул

Завдання 8.

Кожен “крок” подвійної спіралі ДНК становить 3,4 нм і в ньому укладається 10 пар азотистих основ (або нуклеотидів). Відстань між двома сусідніми нуклеотидами в молекулі ДНК становить 0,34 нм. Яку довжину має ген, який кодує інсулін, якщо відомо, що до його складу входить 51 кислота?

а) 52 нм

б) 50нм

в) 35нм

г) 65нм

д) 60нм

Завдання 9.

Які зміни структури гена можуть призвести до зміщення рамки зчитування?

а) заміна однієї азотистої основи на іншу

б) збільшення кількості нуклеотидів

в) зменшення кількості нуклеотидів

г) зміна порядку нуклеотидних послідовностей

д) вірно В+С

Завдання 10.

Різні види спеціалізованих клітин багатоклітинного організму мають:

а) однакову кількість генетичного матеріалу і генів

б) однакову кількість генетичного матеріалу, але різну кількість генів

в) однакову кількість генетичного матеріалу і однакову кількість генів

г) різну кількість генетичного матеріалу і генів

д) жоден варіант невірний

Заняття № 7

Тема: „Організація потоку інформації в клітині. Регуляція експресії генів. Молекулярні механізми мінливості у людини”

I. Актуальність теми.

Знання про молекулярні механізми реалізації генетичної інформації дають можливість уявити на організмовому рівні взаємозв’язок генів та вплив їх продуктів - пептидів на формування ознак (в тому числі і патологічних) під час реалізації спадкової інформації.

Ознайомлення з основними принципами регуляції активності генів про- та еукаріот надає можливість зрозуміти механізми впливу на активність експресії генів, в тому числі і патологічних. Порушення, що виникають, в подальшому можна припинити, враховуючи складні механізми регуляції експресії генів на різних їх етапах. Таким чином, першопричиною виникнення різноманітних хвороб у людини (в тому числі онкологічних, спадкових, молекулярних, алергічних, імунодепресивних станів) є індуцибельна експресія певних генів під впливом генетичних та середовищ них чинників.

II. Цілі навчання

Загальна ціль – уміти:

1. Пояснювати та інтерпретуватизначення процесів, що відбуваються на молекулярно-генетичному рівні життєдіяльності людського організму для розуміння патогенезу спадкових, соматичних, онкологічних, запальних та інших хвороб людини

2. Трактувати біологічну сутність і механізми розвитку хвороб людини, що обумовлені взаємодією різноманітної специфіки геному людини та чинників навколишнього середовища та виникають внаслідок порушень на молекулярно-генетичному рівні.

Конкретні цілі - уміти:

1. Пояснювати зв’язок між молекулярною будовою гена та його експресією.

2. Інтерпретувати сутність єдності цілісності й дискретності носіїв спадкової інформації - генів, їх структури і функцій.

3. З’ясувати взаємодію генів та їх роль під час реалізації спадкової інформації.

4. Трактувати регуляцію активності генів у про- та еукаріот, враховуючи їх будову, а також значення генетичних та середовищних чинників в експресії генів для пояснення виникнення молекулярних хвороб людини

III. Забезпечення вихідного рівня знань-умінь

А. Література:

Основна:

1. Медична біологія / За ред. проф. В.П.Пішака, проф. Ю.І. Бажори. Підручник. - Вінниця: Нова книга, 2004, С. 82-94, 96-101, 104- 108, 109-116.

2. Коломієць Н.Г. Молекулярні основи спадковості та мінливості. Навчальний посібник (за редакцією проф. Р. П. Піскун), Вінниця: Нова книга, 2005. – 137 с.

3. Биология. В 2-х кн. Кн. 1: Учеб. для медиц. спец. вузов / В. Н. Ярыгин, В. И. Васильева, И.Н. Волков, В.В. Синельщикова; Под. ред. В.Н. Ярыгина. - 6-е изд., стер. -М.: Высш. шк., 2004.- С. 78 - 90, 92-115.

4. Слюсарєв А.О., Жукова С.В. Біологія: Підручник / Пер. з рос. В.О.Мотузний.- К.: Вища шк., 1992, С. 33 – 40, 99, 84 - 90.

5. Методичні вказівки для студентів до практичних занять з медичної біології, генетики і паразитології / Під заг ред. Р.П.Піскун, Вінниця, 1995. С.34 - 37.

6. Збірник завдань для підготовки до ліцензійного тестового екзамену з природничо-наукових дисциплін «Крок-1. Загальна лікарська підготовка»\ Кол. авт.; За ред. проф. В.Ф. Москаленка, проф. О.П. Волосовця, проф. І.Є.Булах, проф. О.П.Яворського, проф. О.В.Романенка, доц. Л.І.Остапюк.-К.: Медицина, 2004.-368 с.; С.-9-41.

Додаткова:

1. Конспекти лекцій

2. Пискун Р. П., Полеся Т. Л., Василенко Г. Л., Малинковская Т. В., Стратийчук Н.С., Болоховская Т. О. Основы генетики человека. Учебное пособие для студентов-иностранцев 1 курса медицинского и стоматологического факультетов. Винница, 2004, 115с.

3. В.П. Пішак, О.І. Захарчук Навчальний посібник з медичної біології, паразитології та генетики. Практикум. – Чернівці: Медакадемія, 2004. – 579с.:іл.

4. Жегунов Г.Ф., Боянович Ю.В., Жегунова Г.П. Цитогенетичні основи життєдіяльності. Харків: Харківська зооветеринарна академія, Харківський національний університет, Харківська національна фармацевтична академія, 2002 р.

5. Н. Н. Мушкамбаров, С.Л. Кузнецов Молекулярная биология. Учебное пособие для студентов медицинских вузов. - М.: ООО «Медицинское информационное агентство», 2003. - 544с.: ил.

6. Сингер М. Гены и геномы. В 2-х томах. – М.: Мир, 2001. – 391с.

7. Тейлор Д., Грин Н., Стаут У. Биология. В 3-х томах. – М.: Мир, 2002.

8. Медична біологія. Посібник з практичних занять. За ред.. О. В. Романенко. Київ «Здоров’я», 2005. – 372с. з іл.

Б. Тести для перевірки вихідного рівня знань

Завдання 1.

Що є первинною ознакою організму, тобто первинним продуктом гена

а) нуклеотид

б) нуклеїнова кислота

в) ген

г) амінокислота

д) поліпептидний ланцюг

Завдання 2.

Закодована в генетичному матеріалі генетична інформація декодується за допомогою:

а) іРНК

б) рРНК

в) тРНК

г) вірно А+С

д) вірно А+В+С

Завдання 3.

Які зміни структури гена можуть призвести до зміщення рамки зчитування?

а) заміна однієї азотистої основи на іншу

б) збільшення кількості нуклеотидів

в) зменшення кількості нуклеотидів

г) зміна порядку нуклеотидних послідовностей

д) вірно А+В+С+Д

Завдання 4.

Мутон -це:

а) ділянка гена, яка несе інформацію про структуру білка

б) ділянка гена, яка не несе генетичної інформації про білок

в) найменша кількість спадкового матеріалу, зміна якого спричиняє виникнення нового варіанта ознаки

г) мінімальна кількість втраченого або набутого внаслідок порушення кросинговеру генетичного матеріалу, яка спричиняє виникненню нового варіанта ознаки

д) процес виникнення спадкових змін

Завдання 5.

В чому суть реалізації генетичної інформації?

а) в утворенні поліпептидного ланцюга

б) в подвоєнні ДНК

в) в утворенні іРНК

г) в утворенні тРНК

д) утворенні рРНК

Завдання 6.

Реалізація генетичної інформації відбувається за схемою:

а) ДНК → іРНК → тРНК → рРНК → поліпептидний ланцюг.

б) і РНК → поліпептид → фермент.

в) РНК → ДНК.

г) ДНК → іРНК → поліпептидний ланцюг.

д) усі варіанти вірні.

Завдання 7.

Яку назву мають структури і компоненти клітини, які приймають участь у біосинтезі поліпептидного ланцюга?

а) генотип

б) генофонд

в) редагуюча система

г) білоксинтезуюча система

д) усі варіанти вірні

Завдання 8.

Які складники є компонентами білоксинтезуючої системи?

а) іРНК, тРНК.

б) рибосоми

в) Аміноацил –тРНК –синтетаза

г) білкові фактори ініціації, термінації, елонгації

д) усі варіанти вірні

Завдання 9.

Які органічні сполуки виконують роль посередників між молекулами ДНК, як носіями генетичної інформації, та поліпептидними ланцюгами, як елементарними ознаками?

а) білки

б) вуглеводи

в) ліпіди

г) РНК

д) АТФ

Завдання 10.

Молекули РНК синтезуються на молекулах ДНК з дотриманням принципів:

а) колінеарності і паралельності

б) комплементарності і паралельності

в) комплементарності і антипаралельності

г) усі варіанти вірні

д) жоден з варіантів невірний

IV. Зміст навчання

№ пп	Інформаційні блоки	Головні елементи блоків
1.	Організація потоку інформації	1) визначення, 2) реплікація, 3) транскрипція; 4) трансляція, 5) ДНК→РНК→поліпептид
2.	Танскрипція, етапи	1) визначення, 2) ініціація, 3) елонгація 4) термінація 5) транскриптон 6) первинний транскрипт
3.	Транскрипція у еукаріот	1) про-іРНК 2)процесинг 3) сплайсинг 4) зріла іРНК 5) альтернативний сплайсинг
4.	Трансляція, етапи	1) визначення, 2) рекогніція 3) ініціація, ініціаторний комплекс 4) елонгація, транслокація 5) термінація, 6) значення трансляції 7) посттрансляційна модифікація білків
5.	Реалізація генетичної інформації в клітині (експресія генів)	1) молекулярні механізми 2) етапи експресії
6.	Регуляція експресії генів у прокаріот	1) концепція оперона (по Ф. Жакобу і Ж. Моно) 2) ген-регулятор 3) промотор 4) білок – репресор 5) ген-оператор 6) структурні гени 7) ген-термінатор
7.	Особливості експресії генів у еукаріотів	1) контроль експресії генів на стадії транскрипції 2) ампліфікація генів 3) моноцистронні іРНК 4) енхансери 5) білки – регулятори 6) гормональна індукція 7) контроль експресії генів на стадії трансляції 8) контроль експресії генів на стадії погсттрансляційних змін

Структурно-логічна схема організації потоку інформації в клітині

Схема регуляції транскрипції структурних генів у прокаріотів за типом індукції.

Ген – Ген – Структурні гени

регулятор оператор І ІІ ІІІ

V. Орієнтовна основа дії

Для досягнення цілей заняття необхідно засвоїти теоретичні питання по даній темі і виконати самостійну навчально-дослідницьку роботу

а) Теоретичні питання для позаурочного самостійного вивчення та обговорення на занятті.

1. Організація потоку інформації у клітині.

2. Транскрипція та її етапи. Відмінності транскрипції у про- та еукаріот.

3. Посттранскрипційні зміни у еукаріот. Процесинг, сплайсинг.

4. Трансляція та ії етапи (ініціація, елонгація, термінація).

5. Посттрансляційна модифікація білків.

6. Регуляція експресії генів у прокаріотів.

7. Регуляція експресії генів у еукаріот.

б) Алгоритм самостійної навчально-дослідницької роботи:

1. Використовуючи таблицю генетичного коду, ідентифікувати первинну структуру, кількість амінокислот, молекулярну масу поліпептидів за наданою структурою генів, що їх кодують.

2. Замалювати та проаналізувати схему репресії та індукції у прокаріот.

3. Виконати індивідуальні завдання.

в) Інструкції до самостійної навчально-дослідницької роботи:

1. Користуючись таблицею генетичного коду, розв’язати індивідуальні завдання щодо етапів реалізації генетичної інформації (експресії генів) у прокаріот та еукаріот, що кодуються ділянками генів за наданою схемою: ДНК (ген) → іРНК → поліпептид

2. Замалювати та проаналізувати схему функціонування лактозного оперону Е. coli.

3. Виконати індивідуальні завдання за представленими зразками.

Дата добавления: 2015-10-02