Прикладное значение мутаций

В связи с исследованиями мутационного процесса перед генетиками и селекционерами возник ряд принципиально важных проблем: 1) получение мутаций, ведущих к созданию хозяйственно ценных форм различных организмов; 2) снижение возможности возникновения вредных мутаций; 3) разработка оптимальных систем скрининга для обнаружения генетически опасных мутагенных факторов в окружающей среде; 4) использование мутаций для генетического анализа.

Первая проблема касается селекции мутантов растений, микроорганизмов, животных, характеризующихся одним или несколькими новыми ценными в практическом отношении признаками.

Проблема снижения числа вредных мутаций особенно актуальна для человека в связи с массовым выбросом физических и химических мутагенов в окружающую среду. В случае радиоактивного облучения даже в малых дозах (0,0005 Гр или ниже) немедленных повреждений в ДНК не возникает, но возможны такие опасные последствия, как заболевание раком крови, снижение общей продолжительности жизни, возникновение генеративных мутаций. Об этом свидетельствуют исследования детей, чьи родители пережили атомную бомбардировку в Нагасаки и Хиросиме. В потомстве таких людей отмечен выраженный сдвиг соотношения полов - результат индукции сцепленных с полом летальных мутаций.

Развитие химической промышленности резко увеличило потенциальную опасность появления химических мутагенов в атмосфере, в воде, в пищевых продуктах, в различных лекарственных препаратах, красителях и т.д. В этой связи особое значение приобретает проблема генетического мониторинга, т.е. слежение за накоплением и проявлением вредных мутаций у человека. С другой стороны, возникает необходимость оценки различных химических соединений, особенно полученных путем искусственного синтеза на мутагенную активность для своевременного обнаружения их генетической опасности. С этой целью разработан комплекс методов оценки мутагенного присутствия различных факторов. Для такого скрининга используются как про-, так и эукариотические объекты.

Следует отметить, что использование всех этих методов имеет значение не только для того, чтобы изъять из употребления потенциально опасное химическое соединение, но и обнаружить новые эффективные мутагены для применения в селекционной работе.

Большое число мутагенных факторов в окружающей среде вызывает необходимость поиска средств снижения вредных последствий их действия. В зависимости от результата исследований антимутагенной активностью обладают различные по своему химическому строению соединения, например: цистеамин, некоторые аминокислоты, пуриновые нуклеотиды, полиамины, антибиотики и сульфаниламиды, параминобензойная кислота и др. Исследование механизмов действия антимутагенов имеет не только практическое значение в связи мутагенным загрязнением среды, но и способствует более глубокому пониманию молекулярных механизмов мутагенности.

Вопросы для контроля знаний

Рост цепи информационной РНК в процессе транскрипции называется:

инициацией

терминацией

трансляцией

регуляцией

элонгацией

нет верного ответа

Обычно транскрипция у эукариот:

захватывает несколько генов с образованием полицистронных молекул

осуществляется в пределах одного гена

Последовательность в терминаторе, которая одинаково прочитывается с обеих сторон, называется

ген

сигма-фактор

транскриптон

палиндром

В каком направлении идет репликация?

5'-3'

3'-5'

3'-3'

5'-5'

нет верного ответа

Фрагменты Оказаки образуются при синтезе

отстающей цепи ДНК

лидирующей цепи ДНК

нет верного ответа

Фермент, обеспечивающий одноцепочечные разрезания и локальное расплетение ДНК в процессе репликации, называется

топоизомераза

РНК-праймаза

лигаза

нет верного ответа

Так называемый "трилистник" образует

третичная структура тРНК

вторичная структура тРНК

первичная структура тРНК

первичная структура ДНК

Активированная аминокислота присоединяется к

антикодоновой петле транспортной РНК

псевдоуридиновой петле транспортной РНК

дигидроуридиновой петле транспортной РНК

акцепторному стеблю транспортной РНК

В процессе элонгации во время трансляции в рибосоме одновременно может находиться максимально

четыре аминоацил-тРНК

три аминоацил-тРНК

две аминоацил-тРНК

одна аминоацил-тРНК

Нонсенс кодон

кодирует аминокислоту

не кодирует никакой аминокислоты

нет верного ответа

К свойствам генетического кода относятся:

Однозначность

Обратимость

Вырожденность

Триплетность

Универсальность

Процесс синтеза ДНК по матрице ДНК называется:

трансляция

репликация

регуляция

транскрипция

обратная транскрипция

нет верного ответа

Процесс синтеза ДНК по матрице РНК называется:

трансляция

репликация

регуляция

транскрипция

обратная транскрипция

нет верного ответа

РНК-полимераза-1 принимает участие в синтезе:

рРНК

гетерогенной ядерной РНК

тРНК

РНК-полимераза-2 принимает участие в синтезе:

гетерогенной ядерной РНК

тРНК

нет верного ответа

РНК-полимераза-3 принимает участие преимущественно в синтезе:

гетерогенной ядерной РНК

транспортной РНК

рРНК

В каком направлении идёт транскрипция?

5'-3'

3'-5'

3'-3'

5'-5'

Фермент, участвующий в сшивании фрагментов ДНК в процессе репликации, называется:

РНК-праймаза

топоизомераза

геликаза

лигаза

Постоянная для всех РНК-полимераз прокариот часть называется:

сигма-фактором

голоферментом

корферментом

альфа-ферментом

Последовательность ДНК, состоящая из тесно сцепленных структурных генов, промотора, оператора называется:

оперон

кодон

антикодон

интрон

экзон

Ген-регулятор может локализоваться:

рядом с опероном

на расстоянии от оперона

нет верного ответа

Существуют:

индуцируемые опероны

репрессируемые опероны

нет верного ответа

Образование пептидной связи катализируется ферментом

Пептидилтрансфераза

РНК-полимераза

Лигаза

Верно ли следующее утверждение: Многие антибиотики, используемые в современной медицине, избирательно подавляют синтез белка только у бактерий благодаря структурным и функциональным различиям между рибосомами прокариот и эукариот.

да, потому что такие различия существуют

нет, потому что нет таких различий

Верно ли следующее утверждение: Для каждой аминокислоты существует только одна тРНК.

Да

Нет. Для многих аминокислот имеется несколько тРНК.

Рибосомы продвигаются вдоль молекулы мРНК в направлении:

3штрих - 5штрих

5штрих - 3штрих

нет верного ответа

Нуклеозидами НЕ являются соединения:

дезоксирибозы и аденина

фосфата и дезоксирибозы

аденина и рибозы

тимина и аденина

цитозина и фосфата

Первичная структура молекулы ДНК НЕ определяется:

водородными связями

водородными и гидрофобными связями

ковалентными фосфодиэфирными связями

Вторичная структура молекулы ДНК стабилизируется:

водородными и гидрофобными связями

ковалентными фосфодиэфирными связями

Фосфодиэфирные связи в молекуле ДНК образуются между:

фосфатом и азотистым основанием

фосфатом и двумя пентозными остатками соседних нуклеотидов

азотистым основанием и сахаром

В каких клеточных органоидах НЕ содержится ДНК?

комплекс Гольджи

митохондрии

рибосомы

лизосомы

Нуклеиновые кислоты впервые были открыты:

Альтманом

Леваном

Уотсоном

Мишером

нет верного ответа

Нуклеотид ДНК состоит из:

гуанина, дезоксирибозы и остатка фосфорной кислоты

рибозы, остатка фосфорной кислоты и аденина

аденина, гуанина и дезоксирибозы

Какой из гистоновых белков не участвует в образовании нуклеосомы?

H1

H2a

H2b

H3

H4

Наименьшей структурной единицей хроматина является:

нуклеосома

хромонема

нет верного ответа

Какой из гистоновых белков способствует объединению нуклеосом?

H1

H2b

H3

Какие гистоновые белки образуют нуклеосому?

H1

H2a

H2b

H3

H4

Суперспирализация характерна только для:

третичной структуры молекулы ДНК

вторичной структуры ДНК

первичной структуры молекулы ДНК

Попарно комплементарными являются:

аденин и тимин

аденин и гуанин

аденин и цитозин

Попарно комплементарными являются:

цитозин и аденин

гуанин и тимин

гуанин и цитозин

Кто впервые показал связь молекулы ДНК с хромосомами?

Мишер

Чаргафф

Касперсон

В состав молекулы ДНК входят азотистые основания:

урацил

аденин

гуанин

тимин

Гуанозин является:

нуклеозидом

аминокислотой

нуклеотидом

Кем в 1953 году была создана модель В-формы ДНК?

Касперсоном

Уотсоном и Криком

Тио и Леваном

Мишером

К пуриновым относятся основания:

аденин

урацил

цитозин

тимин

гуанин

К пиримидиновым относятся основания:

аденин

урацил

цитозин

тимин

гуанин

Исследования Чаргаффа показали, что молярное содержание аденина в ДНК равно:

молярному содержанию урацила

молярному содержанию гуанина

молярному содержанию цитозина

молярному содержанию тимина

Исследования Чаргаффа показали, что молярное содержание гуанина в ДНК равно:

молярному содержанию урацила

молярному содержанию гуанина

молярному содержанию цитозина

молярному содержанию тимина

Нуклеозид состоит из:

пуринового основания соединенного с остатком фосфорной кислоты

пиримидинового основания соединенного с остатком фосфорной кислоты

пуринового основания ковалентно связанного с дезоксирибозой

пиримидинового основания ковалентно соединенного с дезоксирибозой

Каждая нуклеосома содержит по две молекулы 4-х различных гистонов, соедененных в форме октамера, который связан с фрагментом ДНК, состоящим примерно из:

100 нуклеотидных пар

200 нуклеотидных пар

1000 нуклеотидных пар

нет верного ответа

Наличие гистоновых белков характерно для

прокариотов

и прокариотов и эукариотов

эукариотов

Аминокислота присоединяется к тРНК при посредстве фермента

аминоацил-тРНК-синтетазы

Лигазы

Праймазы

ДНК-полимеразы

Назовите как называется генетический код который определяет в белке несколько аминокислот

консервативным

полуконсервативным

дисперсным

вырожденным

универсальным

Один из участков рибосомы, к которому присоединяется тРНК, присоединенная к растущему концу полипептидной цепи

пептидил-тРНК-связывающий участок

аминоацил-тРНК-связывающий участок

Один из участков рибосомы, к которому присоединяется тРНК, нагруженная аминокислотой

аминоацил-тРНК-связывающий участок

пептидил-тРНК-связывающий участок

Во всех клетках первую аминокислоту, с которой начинается любая белковая цепь, доставляет молекула

сериновая тРНК

глициновая тРНК

метиониновая тРНК

Инициаторная тРНК (у прокариот) несет аминокислоту

инициаторный серин

инициаторный метионин

Метиониновая тРНК узнает кодон

ЦГА

АУГ

ААА

ГГГ

"Перевод" нуклеотидной последовательности мРНК в аминокислотную поледовательность белков называется

репликация

транскрипция

элонгация

терминация

инициация

репарация

трансляция

Аминокислота присоединяется к тРНК, содержащей соответствующий антикодон

с помощью сероводородной связи

с помощью ковалентной связи

с помощью водородной связи

Сколько разновидностей аминоацил-тРНК-синтетаз существует?

от 1000 до 2000

бесконечное множество

4

20

Аминокислотами являются

зарин

кодеин

триптофан

аланин

глицин

цистеин

урацил

Полипептидная цепь растет путем последовательного присоединения новых аминокислот к ее

к водородному концу

карбоксильному концу

аминному концу

Число возможных сочетаний трех нуклеотидов четырех типов равно 64. Три кодона из них (УАА, УАГ, УГА) не кодируют аминокислот. Их называют

миссенс кодонами

сейсменс кодонами

стоп-кодонами или терминирующими кодонами

нонсенс-кодонами

В-кодонами

Как можно объяснить вырожденность генетического кода?

каждая молекула тРНК может спариваться более чем с одним кодоном

для каждой аминокислоты имеется более одной тРНК

Скорость оседания в ультрацентрифуге измеряется единицами Сведберга (S). Эукариотической рибосоме соответствует

75S -большая и 25S - малая субчастицы

80S большая и 22S - малая субчастицы

50S - большая и 30S - малая субчастицы

60S - большая и 40S - малая субчастицы

Скорость оседания в ультрацентрифуге измеряется единицами Сведберга (S). Прокариотической рибосоме соответствует

75S -большая и 25S - малая субчастицы

80S большая и 22S - малая субчастицы

50S - большая и 30S - малая субчастицы

60S - большая и 40S - малая субчастицы

Сборка рибосомы из субчастиц на мРНК происходит в месте, к которому присоеденены белки:

антикодоны

кодоны

SSB-белки

факторы инициации (IF)

нет верного ответа

Когда к старт-кодону мРНК присоединяется малая субъединица, старт-кодон узнает:

инициаторная тРНК

большая субъединица

нет верного ответа

Кем была установлена связь между синтезом белка и синтезом РНК?

Данилевским А.Я. в 1886г.

Браше Ж. и Касперсоном Т. в 1941г.

Липманом Ф. в 1941г.

Взаимодействие каких агентов приводит к образованию аминоацил-аденилата?

аминокислота + АТФ

аминокислота + тРНК

аминокислота + АРСаза

Скорость оседания в ультрацентрифуге измеряется единицами Сведберга (S). Для прокариотических клеток характерно наличие рибосом:

30S

40S

70S

80S

90S

100S

нет верного ответа

Скорость оседания в ультрацентрифуге измеряется единицами Сведберга (S). В цитоплазме эукариот присутствуют рибосомы типа

30S

40S

70S

80S

90S

100S

нет верного ответа

Образование связи между аминокислотными остатками происходит в

аминоацильном центре рибосомы

малой субчастице рибосомы

пептидильном центре рибосомы

В каком порядке протекают процессы в трансляции?

1-инициация, 2-элонгация, 3-терминация

1-инициация, 2-терминация, 3-элонгация

1-элонгация, 2-инициация, 3-терминация

Как называется аминокислота, которая первой поступает в рибосому при трансляции (у эукариот)?

аланин

формилметионин

фенилаланин

метионин

В каком активном центре рибосомы происходит инициация трансляции?

пептидильном

аминоацильном

нет верного ответа

Специальный кодон АУГ (у бактерий иногда ГУГ) является:

стартовой точкой трансляции

стоп-сигналом трансляции

нет верного ответа

Является ли термин "N-формилметионил-тРНК" синонимом термина "инициаторная-тРНК"?

да

нет

Ф.Жакоб и Ж.Моно ввели понятие

ген

оперон

геном

экзон

интрон

нет верного ответа

Регуляторный белок, подавляющий транскрипцию генов регулируемого им оперона, называется:

аттенюатор

ингибитор

репрессор

промотор

интрон

экзон

Что относится к функциям гена-оператора?

он всегда определяет структуру белка

с него начинается синтез иРНК

он или его продукт взаимодействует с молекулой репрессора

Репрессор - регуляторный белок, подавляющий транскрипцию оперона в результате:

связывания с аттенюатором

связывания с рецептором на поверхности клетки

связывания с промотором

связывания с оператором

Можно ли рассматривать гистоны как специфические регуляторы генной активности?

да

нет

в некоторых случаях

Гены, детерминирующие синтез продуктов, которые нужны клетке постоянно (ДНК- и РНК- полимеразы, рРНК и др.) называюся:

конститутивными

аттенюаторами

репрессорами

индукторами

нет верного ответа

Нуклеотид состоит из:

азотной кислоты

глюкозы

азотистого основания

рибозы или дезоксирибозы

бензольного основания

сахарозы

остатка фосфорной кислоты

Репликация ДНК состоит из этапов:

терминации

процессинга

инициации

сплайсинга

элонгации

Как называются участки в молекуле незрелой РНК, которые подлежат удалению специальными ферментами?

антикодоны

транспозоны

экзоны

интроны

кодоны

К азотистым основаниям относятся:

лейцин

гуанин

цитозин

аденин

аланин

тимин

урацил

треонин

Репликация ДНК начинается с локуса:

jil

ery

sigma

ori

Созревание иРНК состоит из этапов:

элонгации

сплайсинг

трансляции

инвертации

процессинг

В структуру рибосом НЕ входят:

белки

иРНК

тРНК

липиды

рРНК

ДНК

РНК-полимераза обеспечивает в регуляции репликации:

образование РНК-затравки

добавление нуклеотидов

локальное расплетение ДНК

образование водородной связи

отщепление нуклеотидов

ДНК-топоизомераза (гираза) обеспечивает:

добавление нуклеотидов

локальное расплетение ДНК

сшивание сахарофосфатного каркаса

образование фосфодиэфирной связи

Каким триплетом заканчивается т-РНК?

ГУА

АГУ

ААА

ГГГ

ЦЦА

Существуют ли в природе РНК с каталитической активностью?

нет

да

Какая петля т-РНК принимает участие в связывании аминоацил-т-РНК-синтетазы?

дигидроуридиловая

псевдоуридиловая

антикодоновая

нет верного ответа

Как называется та часть молекулы ДНК, которая копируется в процессе синтеза РНК?

транскриптон

репликон

интрон

экзон

нет верного ответа

Информативные зоны транскриптона называются:

интроны

репликон

экзоны

транскриптон

нет верного ответа

Каково примерное соотношение экзонов/интронов в транскриптонах эукариот:

1/9

9/1

1/1

нет верного ответа

В чем заключается процесс созревания РНК?

в вырезании неинформационных последовательностей РНК

в определении направления транскрипции

в замедлении транскрипции

нет верного ответа

Сигма-фактор РНК-полимеразы эукариот осуществляет:

перенос аминокислоты

узнавание т-РНК

узнавание промотора

нет верного ответа

РНК-полимеразаI принимает участие в:

синтезе высокомолекулярной р-РНК

синтезе т-РНК

в синтезе м-РНК

нет верного ответа

РНК-полимераза II обнаруживается в:

ядрышке

хроматине

кариоплазме

нет верного ответа

РНК-полимераза II осуществляет:

синтез р-РНК

синтез гетероядерной РНК

синтез т-РНК

нет верного ответа

В каком участке транскриптона у эукариот начинается расщепление и деспирализация молекулы ДНК?

ТАТА-последовательности (ящик Хогнесса)

ТАТААТ-последовательности (ящик Прибнова)

нет верного ответа

"Ро"-фактор принимает участие в

инициации транскрипции

элонгации транскрипции

терминации транскрипции

нет верного ответа

Какой из видов РНК по принципу комплементарности полностью соответствует транскриптону?

матричная

транспортная

рибосомальная

гетероядерная

нет верного ответа

Фермент, который синтезирует РНК-копии на цепи ДНК во время транскрипции называется:

лигаза

РНК-полимераза

ДНК-полимераза

праймаза

нет верного ответа

В молекуле т-РНК существует последовательность, которая образует пары с комплементарной последовательностью из трех нуклеотидов на м-РНК. Это:

праймер

антикодон

кодон

репликон

нет верного ответа

В молекуле м-РНК существуют последовательности, которые способны образовывать комплементарные пары с последовательностью из трех нуклеотидов на т-РНК. Это:

кодон

праймер

антикодон

репликон

нет верного ответа

Последовательность ДНК, состоящая из тесно сцепленных структурных генов, оператора и промотора, и образующая единицу генетической регуляции, называется:

опероном

хромомерой

хромосомой

нуклеотидом

топоизомеразой

нет верного ответа

Оглавление		стр.
Введение
Молекулярные основы наследственности
Роль нуклеиновых кислот как носителей наследственной информации
Структура нуклеиновых кислот
Репликация ДНК. Полуконсервативный механизм репликации
Ферменты репликации
Этапы репликации
Молекулярная структура генетического материала у эукариот. Количественные особенности генома эукариот
Нуклеотидные последовательности в геноме эукариот
Гетерогенность ДНК эукариот по нуклеотидному составу
Число молекул ДНК в хромосомах эукариот
Хроматин и компактизация хромосом
Особенности репликации эукариотических хромосом
Транскрипция ДНК
Этапы транскрипции
Сплайсинг про-иРНК у эукариот
Генетический код
Трансляция РНК
Особенности и различия про- и эукариотических иРНК
Регуляция действия генов
Индукция и репрессия генов
Модель оперона
Лактозный оперон
Гистидиновый оперон
Триптофановый оперон E .coli
Переключение генной активности во время фаговой инфекции
Особенности генетической регуляции у высших эукариот
Виды изменчивости
Модификационная изменчивость
Мутационный процесс
Типы мутаций
Геномные мутации
Структурные мутации хромосом
Генные мутации
Молекулярный механизм генных мутаций
Мутации со сдвигом рамки
Обратные мутации и супрессоры
Индуцированный мутагенез
Мутагенное действие ионизирующих излучений
Мутагенное действие УФ-лучей
Мутагенное действие химических соединений
Мутагены, действующие на покоящуюся и реплицирующуюся ДНК
Мутагены, действующие на реплицирующуюся ДНК
Специфичность и направленность действия мутационного процесса
Мутагенез и репарация ДНК
Дорепликативная репарация
Фотореактивация
Темновая эксцизионная репарация
Пострепликативная репарация
Индуцируемая репарация
Спонтанный мутагенез
Связь спонтанного мутагенеза с репликацией, репарацией и рекомбинацией ДНК
Гены мутаторы и антимутаторы
Мигрирующие генетические элементы (МГЭ) и их роль в возникновении спонтанных мутаций. Мутабельные гены
Роль других факторов эндогенного происхождения в спонтанном мутагенезе
Проблема специфичности и направленности применительно к спонтанному мутагенезу. Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости
Прикладное значение мутаций
Вопросы для контроля знаний
Оглавление