Сборник задач по общей генетике является учебно- методическим пособием для студентов сельскохозяйственных институтов по специальност - davaiknam.ru o_O
Главная
Поиск по ключевым словам:
Похожие работы
Название работы Кол-во страниц Размер
Сборник задач по гидравлике и гидроприводу допущено Учебно-методическим... 9 1505.65kb.
Лекция для студентов специальности 1-740203 защита растений и карантин 1 297.86kb.
Сборник задач по медицинской генетике для студентов I курса 3 446.53kb.
Учебно-методическим объединением по образованию в области прикладной... 1 101.61kb.
Учебное пособие по биоорганической химии для самостоятельной работы... 9 767.11kb.
Учебно-методическим Советом в качестве учебного пособия для студентов... 1 67.97kb.
Рабочая программа по медицинской генетике Для специальности n- 040200 1 180.22kb.
Сборник задач для практических занятий по физике 4 406.43kb.
Учебно-методическим объединением по образованию в области коммерции... 1 59.29kb.
Учебно-методическим объединением по специальностям педагогического... 1 62.54kb.
Учебно-методическим объединением по классическому университетскому... 1 46.69kb.
Функциональное состояние перитонеальных макрофагов и влияние на него... 1 344.64kb.
Направления изучения представлений о справедливости 1 202.17kb.

Сборник задач по общей генетике является учебно- методическим пособием для студентов - страница №1/4


Сборник задач по общей генетике является учебно- методическим пособием для студентов сельскохозяйственных институтов по специальности 1502 "Агрономия" и 1504 "Защита растений.

Необходимость создания такого пособия вызвана тем, что за последние годы резко сократило число аудиторных за­нятий и часть программного материала перенесено на самостоятельную работу. Решение задач по основным разделам курса является хо­рошей формой самостоятельной работы.

Однако хороших сборников, тем более типовых задач по основным курсам программы, не имеется. Часть сборников изданы давно (Г.В. Гуляев, 1973, К.В. Ватти, M.М. Тихомирова, 1972; Б.Х. Соколовская, 1971) и стали библиографической редкостью, а часть из них (З.В. Абрамова, 1985) составлены для программирован­ного обучения и для самостоятельной работы не совсем соответствует,

В данном сборнике каждому разделу предпослана краткая теоретическая часть. Ее содержание соответствует программе изучае­мого материала и помогает теоретическому осмыслению решения всего комплекса задач.

В задачник включены следующие разделы:

1. Молекулярные основы наследственности.

2. Закономерности моногибридного наследования.

3.Закономерности ди... и поли гибридного наследования.

4. Закономерности наследования при взаимодействии генов.

5. Закономерности сцепленного наследования.

6. Кроссинговер (перекрест хромосом).

7. Генетические закономерности в популяциях.




I. Молекулярные основы наследственности


Носителем генетической информации, сосредоточенной в ядре клетки, является дезоксирибонуклеиновая кислота /ДНК/. ДНК - уникальное химическое соединение не имеющее аналогов: она способна к самовоспроизведению, отличается стабильностью в пре­делах жизни клетки и генетической непрерывностью при размножении клеток. Количество ДНК, приходящееся на клетку для организмов од­ного вида, является величиной постоянной. В соматических клетках количество ДНК в два раза превосходит количество ДНК в ядрах поло­вых клеток. Благодаря чередовании четырех азотистых оснований молекулы ДНК бесконечно разнообразны.

Молекула ДНК - сложный биологический полимер, состоит из более простых соединений - нуклеотидов. В состав нуклеотидов ДНК входят :

остаток фосфорной кислоты /Ф/ , пентозный сахар - дезоксирибоза /Д/ и одного из четырех азотистых оснований. Два из них пуриновые - аденин /А/, гуанин /Г/ и два пиримидиновых - тими. /Т/ и цитозин /Ц/.

Схематически строение нуклеотидов выглядит так :

Ф - Д Ф - Д Ф - Д Ф - Д

I I I I

А Г Т Ц

адениновый гуаниновый тиминовый цитозиновый

/А/ /Г/ /Т/ /Ц/

Нуклеотиды называются по входящим в их состав азотистым осно­ваниям и обозначаются начальными буквами их названий.

Молекула ДНК имеет сложную структурную организацию, содержащую две полинуклеотидные цепи. Эти цепи закручены вокруг общей оси в двойную спираль, витки которой если смотреть вдоль оси спирали, идут по часовой стрелке. В основе формирования двойной спирали лежит принцип комплементарности : аденин всегда спаривается с тимином, а гуанин с цитозином. Таким образом каждая пара связанных оснований содержит по одному пуриновому и одному пиримидиновому основаниям. Такая специфичность определяется структурной конфигу­рацией оснований и их способностью образовывать водородные связи: аденин и тимин образуют по две /А=Т/, а гуанин с цитозином по три водородные связи /Г=Ц/.

Комплементарность нуклеотидного состава противоположных цепей молекулоы ДНК обеспечивает её способность выполнять свои функции по кодированию, сохранению и передаче генетической информации.

Реализация этих функций связана с процессами репликации /удвоение количества ДНК в интерфазе митоза/, транскрипции и трансляции :

транскрипция трансляция


ДНК → РНК → белок


↑ репликация

ДНК


Сущность репликации состоит в том, что по мере разделения двойной спирали молекул ДНК на последовательно освобождающем­ся однонитчатом участке каждое пуриновое и пиримидиновое основание притягивает из цитоплазмы комплементарный свободный нуклеотид и удерживает эго с помощью водородных связей.

Расплетение нитей молекулы ДНК происходит с помощью особого белка - геликазы. Оно идет против витков спирали и совершается с огромной скоростью /у бактерий 4800 оборотов в минуту/. При освобождении одиночных нитей в местах двойной ДНК образует­ся репликативная вилка. Одиночные нити становятся "матрицами” на каждой из них синтезируется двойная дочерняя ДНК. Синтез идет при участии ряда ферментов, главную роль среди которых играет ДНК -полимераза. Ее действие определяет рост новой моле­кулы ДНК в направлении от 5 к 3 на однонитевой матрице.



Транскрипция - перенос информации о последовательности нуклеотидов в ДНК на и-РНК /информационная рибонуклеиновая кислота/. Синтез и-РНК осуществляется под действием фермента РНК - полимеразы по принципу комплементарности на структурных генах одной из нитей ДНК, которая является матрицей для синтеза и-РНК.

Рибонуклеиновые кислоты состоят из рибонуклеотидов, в состав которых входят остаток фосфорной кислоты /Ф/, сахар рибоза /Р/, пуриновые - аденин /А/, гуанин /Г/ и пиримидиновые - урацил /У/ и цитозин /Ц/ основания.

Нуклеотиды РНК :

Ф - Р Ф - Р Ф - Р Ф - Р

I I I I

А Г У Ц



адениновый гуаниновый урациловый цитозиновый

/А/ /Г/ /У/ /Ц/



Урацил комплементарен аденину.

В основе проявления наследственных свойств и признаков организмов лежит взаимодействие белковых молекул. Белки - биоло­гические полимеры, мономерами которых являются двадцать амино­кислот. Последовательность нуклеотидов в молекуле ДНК, определяющая последовательность аминокислот в молекуле синтезируемого белка, называется генетическим кодом.

Перенос генетической информации, заключенной в генетическом коде, в цитоплазму к месту синтеза белка, осуществляется информа­ционной РНК. Аминокислоты кодируются триплетами азотистых основа­ний, составлявющими и-РНК /АДА, АГЦ, УУГ и т.д/.

Триплет кодирующих оснований, определяющих включение в полипептидную цепь определенной аминокислоты, называется кодоном. Одна и та же аминокислота может кодироваться несколькими кодонами /табл/. Это явление получило название вырожденности кода. Кодоны УАА -охра, УАГ - амбер, УГА - опал являются терминаторами синтеза, т.е. определяют окончание синтеза полипептидной цепи. Кодоны АУГ и ГУГ /только у прокариот/ называются инициаторами синтеза.

Для процессов синтеза белка большое значение имеет транспорт­ная РНК /т-РНК/. Она также имеет однонитчатую структуру. Имеется 20 разных т-РНК, каждая из которых приносит в рибосому специфи­ческую аминокислоту. Упорядоченность процесса последовательного включения отдельных аминокислот в полипептидную цепь обеспечи­вается тем, что молекулы т-РНК, несущие данную аминокислоту, имеют аппарат узнавания нужного кодона в молекуле и-РНК. Этот триплет получил название антикодона. Нуклеотиды антикодона компле­ментарны нуклеотидам и-РНК. При комплементарности антикодона т-РНК с основаниями и-РНК, которая служит матрицей для синтеза белка, аминокислота включается в полипептидную цепь на рибосомах.

Информация которую несет и-РНК oт ДНК к месту синтеза белка - на полирибосому, определяет последовательность аминокислот во всех белках. А процесс переноса генетической информации, реализую­щейся при синтезе белка, называется трансляция /рис.I/.
Последовательность нуклеотидов в кодонах м-РНК для разных аминокислот

№ п/п : Аминокислота : Кодон

I : 2 : 3 : 4 : 5 : 6

I. Фенилаланин УУУ УУЦ

2. Лейцин УУА УУГ ЦУУ ЦУЦ ЦУА ЦУГ

3. Изолейцин АУУ АУЦ АУА

4. Метионин АУГ

5. Валин ГУУ ГУЦ ГУ А ГУГ

6. Серин УНУ УЦЦ УЦА УЦГ АГУ АЩ

7. Пролин ЦЦУ ЦЦЦ ЦЦА ЦЦГ

8. Треонин АЦУ АЦЦ АЦА АЦГ

9. Аланин ГЦУ ГЦЦ ГЦА ГЦГ

10. Тирозин УАУ УАЦ

11. Гистидин ЦАУ ЦАЦ

12. Аспарагиновая

кислота ГАУ ГАЦ

13. Лизин ААА ААГ

14. Глутамин ЦAA ЦАГ

15. Цистеин УГУ УЩ

16. Триптофан УГГ

17. Аргинин ЦГУ ЦГЦ ЦГА АГА ЦГГ АГГ

18. Аспарагин ААУ ААЦ

19. Глутаминовая

кислота ГАА ГАГ

20. Глицин ГГУ ГГЦ ГГA ГГГ
Исходная

молекула ДНК Ц А Г Т Г Ц Ц Т Г III II III II III III III II III

Фрагмент Г Т Ц А Ц Г Г А Ц

структурного

гена I I I I I I I I I

Транскрипция

и - РНК ______________________________________________________


I I I I I I I I I
кодоны Г У Ц А Ц Г Г А Ц


следующая страница >>



Истина и справедливость — точки столь малые, что, метя в них нашими грубыми инструментами, мы почти всегда даем промах, а если и попадаем в точку, то размазываем ее и при этом прикасаемся ко всему, чем она окружена, — к неправде куда чаще, чем к правде. Блез Паскаль
ещё >>