Контрольная работа (вариант 1)

Контрольная работа (вариант 1)

1) Строение и функции клетки (определение, общая схема строения, общие жизненные функции).

2) Видовая принадлежность клетки определяется по:

А) наличию ядра,

Б) количеству ядрышек,

В) числу и структуре хромосом,

Г) наличию хромосом.

(выбрать один правильный ответ)

3) Химический элемент, играющий важную роль в формировании структуры костной ткани и сокращении мышц, выступающий в качестве посредника при действии гормонов на клетки-мишени:

А) Са (кальций),

Б) Fe (железо),

В) Си (медь),

Г) Na (натрий)

(выбрать один правильный ответ)

4) Полисахариды, встречающиеся в организме животных:

А) гликоген

Б) целлюлоза

В) хитин

Г) гепарин

Д) крахмал

Е) лектины

(выбрать три правильных ответа)

5) Характеристики, относящиеся к бескислородному этапу энергетического обмена:

А) происходит в гиалоплазме

Б) происходит в митохондриях

В) образуется пировиноградная или молочная кислоты

Г) энергетический эффект – 2 молекулы АТФ

Д) завершается образованием АТФ, углекислого газа и воды

Е) энергетический эффект – 36 молекулы АТФ

(выбрать три правильных ответа)

6) Основные группы липидов.

A) Простые липиды: _______________________

Б) Сложные липиды: _______________________

B) Производные холестерина: _______________________

1) фосфолипиды,

2) триглицериды,

3) стероидные гормоны,

4) желчные кислоты,

5) гликолипиды,

6) воски.

(подобрать соответствия)

7) Укажите последовательность процессов биоэнергетики в клетках гетеротрофных организмов в аэробных условиях (ответ представить в виде цепочки БУКВ).

А) расщепление молекулы глюкозы на две молекулы пировиноградной кислоты

Б) поступление питательных веществ в клетку

В) окисление пировиноградной кислоты до диоксида углерода

Г) превращение питательных веществ в глюкозу

8) В одной цепи молекулы ДНК содержится 25% адениловых нуклеотидов, 17% тимидиновых нуклеотидов и 32% цитидиловых нуклеотидов. Рассчитайте процентное содержание каждого типа нуклеотидов (в том числе — гуанидиновых) в двухцепочечной молекуле ДНК.

9) Органоид, представляющий собой несколько мембранных дисков, сложенных стопкой, называется _______. В клетке он выполняет разнообразные функции, главная из которых — формирование других одномембранных органоидов — _______. В них содержатся вещества белковой природы — пищеварительные _______. Немембранными органоидами являются ______, в которых протекает биосинтез белка, а также клеточный центр и микротрубочки, играющие основную роль в образовании ______ — внутреннего каркаса клетки.

Слова для справки:

1) эндоплазматическая сеть,

2) лизосомы,

3) комплекс (аппарат) Гольджи,

4) цитоскелет,

5) жгутики,

6) реснички,

7) белки,

8) ферменты,

9) рибосомы,

10) углеводы,

11)липиды,

12) нуклеиновые кислоты.

(вставить в текст номера правильных ответов)

10) Укажите не менее 3 отличительных признаков апоптоза (по сравнению с некрозом).

11) Каталитическая активность белков-ферментов яв­ляется внутренним свойством их молекул и не зави­сит от условий среды — температуры, рН, концентрации солей и др. (ДА/НЕТ).

12) Плазматическая мембрана растительной клетки построена из фосфолипидов и белков (ДА/НЕТ).

Контрольная работа (вариант 2)

1) Нуклеиновые кислоты (определение, классификация). РНК и их разновидности (строение молекулы, функции).

2) Впервые использовали микроскоп в своих исследованиях:

А) Р. Гук и А. Левенгук,

Б) М. Шлейден и Т. Шванн,

В) Л. Пастер и И. И. Мечников,

Г) Ч. Дарвин и А. Р. Уоллес.

(выбрать один правильный ответ)

3) Химическая связь, соединяющая моносахаридные звенья в дисахаридах и полисахаридах:

А) ковалентная полярная,

Б) ковалентная неполярная

В) ионная

Г) водородная.

(выбрать один правильный ответ)

4) Сложные органические соединения, в молекулу которых входят атомы азота:

А) нуклеотиды

Б) фосфолипиды

В) полисахариды

Г) аминокислоты

Д) аденозинтрифосфат

Е) холестерин

(выбрать три правильных ответа)

5) Выберите три характеристики кислородного этапа обмена веществ:

А) происходит в цитоплазме клетки

Б) происходит в митохондриях

В) образуется молочная кислота или этиловый спирт,

Г) энергетический эффект — 2 молекулы АТФ

Д) завершается образованием АТФ, углекислого газа, воды

Е) энергетический эффект — 36 молекул АТФ

(выбрать три правильных ответа)

6) Нуклеиновые кислоты и их свойства.

А) ДНК:__________________________

Б) РНК:___________________________

1) двухцепочечная,

2) разнообразная пространственная структура,

3) высокая химическая стабильность,

4) структурный компонент хромосом,

5) одноцепочечная,

6) содержится в рибосомах.

(подобрать соответствия)

7) Установите, в какой последовательности осуществляются процессы биосинтеза белка в клетке эукариот (ответ представить в виде цепочки БУКВ).

А) химическая модификация полипептида (в случае сложных белков)

Б) транспорт и-РНК в цитоплазму

В) сшивание информационно значимых участков (экзонов) — редактирование

и-РНК

Г) собственно транскрипция (синтез пре-и-РНК на матрице транскриптона ДНК)

Д) приобретение полипептидной молекулой определенной пространственной структуры

Е) удаление бессмысленных участков (интронов)

Ж) ассоциация субъединиц (для белков, имеющих четвертичную структуру)

З) трансляция.

8) Белок состоит 100 аминокислот. Рассчитайте, во сколько раз молекулярная масса структурного гена, кодирующего данный белок, превышает молекулярную массу белка, если средняя молекулярная масса аминокислоты — 110 атомных единиц массы (дальтон), а нуклеотида — 300.

9) В животной клетке из полуавтономных органоидов присутствуют митохондрии и отсутствуют____. Внутреннее содержимое митохондрий представлено____— вязкой коллоидной массой. В своей структуре митохондрии имеют две _____: внешнюю гладкую и внутреннюю, имеющую выросты — ___. Главная функция митохондрий — синтез ____. Новообразование (биогенез) митохондрий происходит только путем их ___или ___.

Слова для справки:

1) почкование,

2) мембрана,

3) пластиды,

4) хлоропласты,

5) нуклеотиды,

6) АТФ,

7) ядро,

8) рибосомы,

9) деление,

10) граны,

11) кристы,

12) матрикс.

(вставить в текст номера правильных ответов)

10) В каких случаях генная мутация в виде замены одного нуклеотида на другой в структурном гене ДНК, кодирующем белок-фермент, не нарушит функцию последнего?

11) Образование новых клеток может происходить в результате деления материнской клетки или путем самосборки из неорганических и органи­ческих веществ, содержащихся в окружающей среде. (ДА/НЕТ).

12) Благодаря способности образовывать водородные связи молекулы природных полипептидов могут формировать вет­вящиеся и циклические структуры. (ДА/НЕТ).

8.СЕЛЕКЦИЯ РАСТЕНИЙ И ЖИВОТНЫХ.

8.1. Селекция — наука о выведении новых и совершенствовании существующих пород животных, сортов растений и штаммов микроорганизмов.

8.2. Теоретическую базу селекции составляют генетика и эволюци­онная теория.

8.3. Закон гомологических рядов наследственной изменчивости.

▪ Классическая формулировка закона (по Н.И.Вавилову):

«Генетически близкие виды и роды характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости с такой правильностью, что, зная ряд форм в пределах одного вида, можно предвидеть нахождение параллельных форм у других видов и родов».

▪ Основная предпосылка возникновения гомологичных при­знаков — общее происхождение групп (филогенетическое род­ство видов, родов, классов и т.д.) и как следствие — близость генотипов (наличие идентичных генов).

▪ Механизм возникновения гомологичных признаков: близкие по строению хромосомы у представителей родственных групп имеют одни и те же участки (гены), мутирующие сходным обра­зом, следствием чего являются одинаковые мутации, ведущие к появлению гомологичных признаков.

▪ Формальное выражение закона:

L1 (а₁ + b₂ + c₃... + z_n)

L2 (а₁ + b₂ + c₃... + z_n)

где L — групповой (видовой, родовой и т.д.) признак, специфи­ческий для всех представителей группы (вида, рода и т.д.);

(а₁ + b₂ + c₃... + z_n) — варьирующие признаки, которые могут быть идентич­ными у представителей разных групп (видов, родов, и т.д.).

▪ Примеры проявления закона приведены в табл. 1 — 4.

Таблица 1

		а	а1	а2
Таксоны	L	остистость	короткоостость	Безостость
мягкая пшеница		+	+	+
твердая пшеница		+	+	+
Ячмень		+	+	+

Обозначения (здесь и далее): а, в - интактный ген, а₁, в₁, в₂ - мутантные варианты генов

а и в

Таблица2

		а	а1	в	в1	в2
Таксоны	L	хлоро-филл	бесхло-рофиль-ность	норм.рост	карлико-вость	гигантизм
однодольные		+	+	+	+	+
двудольные		+	+	+	+	+

Таблица 3

		а	а1
Таксоны	L	норм. синтез пигмента (меланина)	отсутствие пигмента в покровах
Птицы		+	+
млекопитающие		+	+
Приматы		+	+
Люди		+	+

Таблица 4

Таксоны		а	а1
(представители)	L	норм. относительные размеры костей лицевого черепа	бульдогообразная форма лицевого черепа
Свиньи		+	+
Коровы		+	+
Собаки		+	+
Люди		+	+

▪ Практическое значение: поскольку у человека и ряда лабора­торных животных имеются общие гены, которые мутируют сход­ным образом, многие наследственные заболевания человека ус­пешно изучаются на экспериментальных моделях (мышах с арте­риальной гипертонией, мышах с заячьей губой и др.).

8.4. Условия успешной селекции.

1) Исходное видовое (сортовое) разнообразие материала — объекта селекционной работы.

2) Использование наследственной изменчивости (в первую очередь, мутационной).

3) Учет и использование факторов среды в развитии и прояв­лении изучаемых признаков.

4) Знание закономерностей наследования при гибридизации.

5) Применение форм искусственного отбора, направленных на выделение и закрепление желательных признаков.

8.5. Характерные особенности культурных форм.

▪ Одностороннее, выгодное для человека, развитие отдельных признаков, бесполезное или вредное для самих организмов, т. е. биологически бессмысленное. Примерами могут служить голуби дутыши, имеющие эластичный, более крупный, чем у остальных пород, зоб, а также японские петухи-фениксы, длина хвоста которых превосходит 5 м.

▪ Снижена или утрачена способность к существованию в есте­ственных условиях.

8. Порода (сорт) — искусственно созданная популяция особей, характеризующаяся генетически закрепленным, полезным для человека комплексом признаков.

8.7. Исходный материал для селекции.

▪ Имеющиеся культурные формы характеризуются обедненным генофондом по сравнению с исходным диким предком, так как для селекции используется только небольшая часть дикой попу­ляции и соответственно небольшая часть генофонда вида; кроме того, при их выведении неоднократно применяется близкород­ственное скрещивание.

▪ Дикие формы из географических центров разнообразия, отли­чающихся выраженной генетической неоднородностью по тому или иному виду растений или животных; являются ценным источни­ком новых (редких) аллельных вариантов определенных генов.

8.8. Методы селекции

А. Отбор.

1) Индивидуальный отбор.

— Сводится к выделению из популяции организмов отдельных особей и получению от них потомства.

— Приводит к формированию группы генетически однород­ных особей (гомозиготных) — чистой линии.

— Полученные организмы, как правило, используются для последующей гибридизации.

— Полезный результат: некоторые культурные сорта капусты.

2) Массовый отбор.

— Применяется в растениеводстве при работе с перекрестно­опыляющимися растениями.

— Сводится к отбору из посева особей, обладающих желатель­ными признаками.

— Полученная группа растений характеризуется генетической неоднородностью.

— При произвольном скрещивании в группе генетически разно­родных организмов комплекс ценных признаков довольно быстро «распадается», поэтому отбор приходится периодически повторять.

— Как метод оценки генотипа, массовый отбор отличается низкой точностью.

— Полезный результат: сорт ржи Вятка.

Б. Гибридизация.

1) Близкородственная гибридизация (инбридинг).

— Используется для получения чистых линий организмов, не дающих при скрещивании расщепления признака.

— Недостаток: инбридинговая депрессия — снижение жизне­способности, плодовитости, устойчивости к действию неблаго­приятных факторов среды, повышенная смертность; механизм — при выведении чистых линий в соответствии со вторым законом Менделя наблюдается переход в гомозиготное состояние мно­гих, в том числе летальных и полулетальных, генов.

— Примеры: высокая частота злокачественных опухолей у высокопородных собак и чистопородных коров и свиней; большой процент на­следственных заболеваний, в том числе очень редких, в изолиро­ванных популяциях людей (карликовость в сочетании с многопалостью, предрасположенностью к диабету и другим заболевани­ем у амишей — изолированной группы численностью 8000 че­ловек, проживающей в штате Пенсильвания (США), начало ко­торой дали 3 супружеские пары, эмигрировавшие из Германии в 1770 г.).

2) Отдаленная гибридизация.

а) Межлинейная.

— При данном виде отдаленной гибридизации наблюдается феномен гетерозиса — усиленное развитие и резкое повышение жизнеспособности и плодовитости гибридов первого поколения. Механизм — массовый переход генов в гете­розиготное состояние (в соответствии с первым законом Менде­ля). Для сохранения комплекса этих качеств организмы необходи­мо размножать бесполым путем (что легко достигается у боль­шинства растений), в противном случае вследствие расщепления многие ценные признаки будут утрачены.

— Применяется для получения сортов культурных растений, отличающихся сильным развитием, повышенной плодовитостью, высокой урожайностью и т.д. (некоторые ценные сорта кукурузы, породы коров и овец).

б) Межсортовая (межпородная).

— Применяется для получения гибридов с необходимым соче­танием признаков (высокоурожайный сорт сахарной свеклы, овцы аскания-рамбулье, свинья белая украинская).

в) Межвидовая.

— Используется для выведения гибридов, сочетающих призна­ки разных видов.

— Ограничение: бесплодие гибридов (гибриды от скрещивания лошади и осла, тетерева и глухаря, тигра и льва). Причина — отсутствие пар гомологичных хромосом, невозможность полноценного про­текания мейоза, в частности конъюгации с последующим кроссинговером. Показано, что в таких случаях ферменты-репаразы уничтожают негомологичные участки ДНК.

— Пути преодоления: использование для гибридизации полипло­идных форм организмов (данный метод был предложен отечественным генетиком Г.Д.Карпеченко). У них, в частности у тетраплоидных форм, гаметы содержат пары гомологичных хромосом. Поэтому у организ­мов, развившихся из зиготы, образовавшейся при слиянии таких гамет, мейоз протекает беспрепятственно, и они способны размно­жаться половым путем. Используя данный методический подход, удалось получить гибриды между рожью и пшеницей (тритикале), терном и виноградом, крыжовником и черной смородиной, крыжовником и виноградом (негус), карпом и карасем, стерлядью и белугой (бестер), горным бараном архаром и тонко­рунными породами овец (архаромеринос, горный меринос).

В. Искусственный мутагенез.

1) Химический.

— Методический прием: обработка организмов веществами-мутагенами (этиленимин, азотистый иприт, нитрозопроизводные мочевины, аналоги азотистых оснований и др.).

— Полезный результат: получены штаммы бактерий — проду­центы витамина В₆, эндонуклеазы (противовирусный препарат).

2) Радиационный.

— Методический прием: облучение организмов гамма-лучами, рентгеновским излучением.

— Полезный результат: получены ценные сорта пшеницы (яро­вая Новосибирская-67, озимая Киянка), высокопродуктивная по­рода тутового шелкопряда.

3) Биологический.

— Методический прием: использование вирусов или плазмид в качестве инструмента для изменения структуры генома (встраи­вания того или иного гена и др.).

— Полезный результат: получены штаммы бактерий — проду­центы незаменимых аминокислот, в частности лизина — ценной добавки к кормам сельскохозяйственных животных.

Г. Новейшие методы.

1) Клеточная инженерия.

▪ Выращивание организма из отдель­ной клетки или кусочка ткани.

▪ Полезный результат: первые успешные опыты по выращива­нию цельного организма из отдельной клетки (клеток) — клони­рование — открывают широкие возможности для масштабного «ти­ражирования» особо ценных сортов растений и животных.

2) Хромосомная инженерия.

▪ Целенаправленная перестройка структуры хромосом (удаление, перестановка, включение опре­деленных участков), пересадка хромосом.

▪ Полезный результат: предложены новые методические под­ходы к сознательному преобразованию клеточного генома, на базе которых в будущем могут быть разработаны эффективные приемы коррекции хромосомных аномалий у человека, а также техноло­гия целенаправленного изменения кариотипа с целью получения сортов растений и пород животных с необходимыми свойствами.

3) Генная инженерия.

▪ Пересадка отдельных генов.

▪ Технология: полученный из ДНК человека (или другого орга­низма) структурный ген обрабатывают специальным ферментом, в результате чего у него образуются «липкие» концы. Выделенную из бактерии плазмиду (после превращения ее кольцевидной моле­кулы ДНК в линейную путем «разрезания» особым ферментом) подвергают аналогичной процедуре. Полученные таким образом молекулы ДНК с «липкими» концами сшивают в кольцевидный гибрид «человеческий ген — бактериальная плазмида», который вводят в живую бактерию. В бактериальной клетке гибридная моле­кула ДНК многократно реплицируется. Затем с встроенного в ее состав структурного гена человека снимается копия иРНК, на ос­нове которой в рибосомах синтезируется соответствующий белок. После наработки последнего в достаточньк количествах (процесс осуществляется в специальных агрегатах большого объема — фер­ментерах в условиях избытка питательных веществ и кислорода) бак­териальные клетки разрушают и выделяют искомый белок.

▪ Полезный результат: получены человеческие инсулин и ин­терферон — ценные лекарственные препараты, применяемые для лечения сахарного диабета и вирусных инфекций соответственно, а также гормон роста крупного рогатого скота, используемый для повышения продуктивности мясного животноводства.

▪ Перспективы: исследования в этом направлении привели к разработке методов введения необходимого гена (генов) в клетки животных человека и создания условий для его длительного су­ществования и эффективной экспрессии. При этом искомый ген вводят в клетки в виде «голой» ДНК, или встроенным в структуру ДНК плазмиды либо вируса, или в составе искусственных липопротеидных частиц — липосом. Некоторые из этих методов прохо­дят клинические испытания и с их помощью, возможно, будут лечить наследственные заболевания (иммунодефициты, мышечная дистрофия, гемофилия, болезнь Паркинсона и др.) и болезни, в развитии которых генетический фактор играет существенную роль (злокачественные опухоли, диабет, атеросклероз, язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки и др.). В качестве иллюстрации успешного использо­вания данного методического подхода в эксперименте можно при­вести следующий пример. Путем целенаправленного изменения структуры регуляторной области гена, контролирующего биосин­тез гормона роста у лососей, удалось получить популяцию рыб, в 11 раз превосходящих по массе особей контрольной группы.

Д. Мичуринские методы.

Эти методы следует рассматривать как стадии одного селекци­онного метода:

а) гибридизация — в качестве исходного материала использова­лись географически отдаленные формы;

б) отбор — индивидуальный отбор особей, обладающих необ­ходимым сочетанием признаков;

в) воспитание — управление доминированием признака путем изменения условий среды (в рамках нормы реакции; в раннем онтогенезе).

▪ Методические подходы (приемы).

— Выращивание в суровых условиях (низкая температура, обед­ненная почва).

— Метод ментора (основан на возможности изменения свойств одного растения под влиянием другого при прививке). Преследует цель направленного изменения свойств полученного растения-гибрида в сторону другого растения (партнера прививки). Суще­ствует в двух вариантах: в одном случае растение-гибрид выступа­ет в качестве привоя, в другом — подвоя.

▪ Результат.

— Выведены ценные плодово-ягодные культуры, сочетающие в себе высокие вкусовые качества южных сортов с холодоустой­чивостью северных сортов (примеры: позднезимний сорт яблони, полученный от скрещивания китайской яблони, отличающейся морозо- и засухоустойчивостью, с крымским сортом Кандиль-синап; сорт груши Бере зимняя, выведенный в результате скрещивания южноевропейской груши Бере с уссу­рийской грушей.

— В генетическом отношении гибриды представляют собой сложные гетерозиготы. По этой причине для сохранения комп­лекса полезных признаков такие растения следует размножать толь­ко вегетативным способом.

Дата добавления: 2015-09-29