Задания, предназначенные для выполнения

Задание 1. Изучить цитологические основы размножения и наследственности

Порядок выполнения:

1. Используя информационный материал (основные теоретические положения и приложение 1), изучите основные понятия генетики.

2. Используя рис.1.1. «Митоз и его характеристика» и рис.1.2 «Мейоз и его характеристика», таблицы, микропрепараты изучите цитогенетическую характеристику митоза и мейоза, отметьте черты сходства и отличия.

3. Используя информационный материал (основные теоретические положения и приложение 1), изучите основные виды изменчивости.

Рис.1.1. Митоз и его характеристика

Рис.1.2. «Мейоз и его характеристика

Рекомендации к оформлению результатов работы:

1. Полученную Вами информацию внести в таблицу 1.1.

Таблица 1.1.

Основные понятия генетики

Перечень наиболее употребительных генетических терминов
Термин	Объяснение	Пример
Ген Аллели Локус Гомозигота Гетерозигота Фенотип Генотип Доминантный Рецессивный Поколение F1 Поколение F2 Хромосомы Митоз Мейоз Пенетрантность Экспрессивность Кариотип человека		Ген, определяющий признак А или а АА или аа Аа АА, Аа, аа А а

2. Заполните таблицу 1.2. «Сравнительная характеристика митоза и мейоза», отметить биологический смысл данных процессов.

Таблица 1.2.

Сравнительная характеристика митоза и мейоза

Параметры сравнения	Митоз	Мейоз
1. Число делений
2. Процессы в интерфазе
3. Фазы деления а) характер расположения гомологичных хромосом б) кроссинговер в) длительность фаз
4. Число дочерних клеток
5.Набор хромосом дочерних клеток
6. Результат деления
7. Для каких клеток организма характерен
8. Биологический смысл мейоза

Задание 2. Изучить молекулярные основы наследственности

Порядок выполнения:

1. Используя информационный материал (основные теоретические положения и приложение 1), схемы, рисунки изучить строение и функции молекулы ДНК и РНК.

2. Изучить таблицы: генетического кода 1.3 «Таблица генетического кода (по Н.П. Дубинину, упрощено)» и 1.4 «Генетический код и-РНК (в скобках комплиментарные основания ДНК)», выявить кодовую систему ДНК и познакомиться с основными свойствами генетического кода.

3. Используя схемы, рисунки и информационный материал (приложение 1), изучить механизмы транскрипции, трансляции и биосинтеза белка.

Рис. 1.3. Строение молекулы ДНК

Рис.1.4. Пространственная молекула ДНК

Таблица 1.3.

Таблица генетического кода (по Н.П. Дубинину, упрощено)

Аминокислота	Структура кодирующего триплета иРНК	Аминокислота	Структура кодирующего триплета иРНК
Глицин	ГГУ	Треонин	АЦУ
Аланин	ГЦУ	Аспарагиновая кислота	ГАУ
Валин	ГУУ	Глутаминовая кислота	ГАА
Изолейцин	АУУ	Триптофан	УГГ
Лейцин	УУА	Цистеин	УГУ
Лизин	ААА	Метионин	АУГ
Аргинин	ЦГУ	Аспарагин	ААУ
Гистидин	ЦАУ	Глутамин	ЦАГ
Пролин	ЦЦУ	Фенилаланин	УУУ
Тирозин	УАУ
Серин	УЦУ

Таблица 1.4.

Генетический код и-РНК (в скобках комплементарные основания ДНК)

Первое основание	Второе основание				Третье основание
	У (А)	Ц (Г)	А (Т)	Г (Ц)
У (А)	Фен	Сер	Тир	Цис	У (А)
	Фен	Сер	Тир	Цис	Ц (Г)
	Лей	Сер	Терм	Три	А (Т)
	Лей	Сер	Терм	Три	Г (Ц)
Ц (Г)	Лей	Про	Гис	Арг	У (А)
	Лей	Про	Гис	Арг	Ц (Г)
	Лей	Про	Глн	Арг	А (Т)
	Лей	Про	Глн	Арг	Г (Ц)
А (Т)	Иле	Тре	Асн	Сер	У (А)
	Иле	Тре	Асн	Сер	Ц (Г)
	Мет	Тре	Лиз	Терм	А (Т)
	Мет	Тре	Лиз	Терм	Г (Ц)
Г (Ц)	Вал	Ала	Асп	Гли	У (А)
	Вал	Ала	Асп	Гли	Ц (Г)
	Вал	Ала	Глу	Гли	А (Т)
	Вал	Ала	Глу	Гли	Г (Ц)

Рис. 1.4 Схема механизма транскрипции. В присутствии РНК-полимеразы двойная спираль ДНК раскручивается в результате разрыва водород­ных связей между комплементарными основаниями, и из свободных рибонуклеозидтрифосфатов строится полинуклеотидная цепь мРНК. Она комплементар­на транскрибируемой цепи ДНК, которая служит матрицей. (По Е. J. Ambrose, D. M. Easty, Cell Biology, 1977. 2^nd ed., Nelson.)

Рис. 1.5 Упрощенная схема основных структур и процессов, участвующих в белковом синтезе

Рис. 1.6 Схема процесса трансляции. Антикодон каждого специфического комплекса тРНК-аминокислота спаривается с комплементарным ему кодоном мРНК на рибосоме. В приведенном здесь примере пептидная связь должна образоваться между лейцином и глицином, в результате чего к растущей полипептидной цепи добавится еще одна аминокислота.

Рекомендации к оформлению результатов работы:

1. Заполните таблицу 1.3 «Сравнительная характеристика ДНК и РНК».

Таблица 1.3.

Сравнительная характеристика ДНК и РНК

Вопросы для сравнения	ДНК	РНК
1. К какой группе высокомолекулярных соединений относится?
2. Какие структурные особенности имеет молекула?
3. Какими мономерами образована?
4. Какие компоненты составляет мономер?
5. Какой углевод входит в состав мономеров?
6. Какие азотистые основания входят в состав мономеров?

Ответьте на вопросы: Какие функции в клетке выполняет ДНК; РНК? В чем заключается биологическая роль этих веществ в клетке?

Почему расшифровка кода ДНК считается величайшим открытием молекулярной биологии? Какое практическое значение имеет это открытие?

2. Заполните таблицу 1.4 «Роль химических соединений клетки в биосинтезе белка».

Таблица 1.4.

Роль химических соединений клетки в биосинтезе белка

Соединение	Его роль в биосинтезе белка
1. ДНК
2. и – РНК
3. т – РНК
4. АТФ
5. Аминокислоты
6. Ферменты

Ответьте на вопросы: В чем сущность процессов трансляции и транскрипции? Что такое репарация?

3. Заполните таблицу 1.5 «Типы мутаций».

Таблица 1.5.

Типы мутаций

Примеры мутаций	Типы мутаций	Причины мутаций
1. У людей с болезнью Дауна, характеризующейся идиотией и комплексом других аномалий (маленькая голова, плоское лицо, узкий разрез глаз, маленький нос и полуоткрытый рот), в клетках содержится 47 хромосом.
2. У человека гены глухоты возникли в результате мутирования генов, определяющих нормальный слух. Глухота человека в отдельных случаях не передается по наследству. У двух глухих родителей могут родиться здоровые дети.
3. У человека редко, но наблюдается локальное поседение волос на голове с образованием белой пряди. Однако появление такой же пряди у его потомков – явление чрезвычайно редкое.

Выводы и обсуждение результатов работы: укажите, как происходит реализация наследственной информации на молекулярном уровне.