2.Беседа по теме занятия:

1. Нуклеиновые кислоты, их строение и функции.

2. Геном. Классификация нуклеотидных последовательностей генома.

3. Особенности строения генов про- и эукариот.

4. Строение и роль белков в клетке.

5. Принцип кодирования генетической информации. Характеристика генетического кода.

6. Биосинтез белка в клетке.

7. Транскрипция и ее особенности у про- и эукариот.

8. Трансляция. Характеристика основных стадий.

9. Регуляция экспрессии генов у про- и эукариот.

10. Полуконсервативный механизм репликации ДНК

11. Современные представления о репликации ДНК.

Практическая работа

Работа 1. Особенности организации наследственного материала у про- и эукариот

Изучите таблицу, перепишите ее в рабочую тетрадь.

Признаки	Прокариоты		Эукариоты
Количество генов	4 тыс. (E. coli )		Около 30 тыс. (человек)
Количество ДНК	4 млн пар нуклеотидов		3-7 млрд пар нуклеотидов
Информативные последовательности ДНК (содержат гены): структурные гены промоторы терминаторы гены-регуляторы гены-интеграторы гены-модуляторы	Более 80%		Менее20%
	Имеют непрерывное строение		Состоят из экзонов и интронов
	Служат для связывания с ферментом РНК-полимеразой
	Служат для прекращения синтеза РНК и освобождения ее от матрицы ДНК
	Регулируют работу других генов
	Координируют работу других генов
	Отсутствуют	- Сайленсеры – тормозят транскрипцию; - энхансеры – усиливают транскрипцию
Неинформативные последовательности ДНК: А) спейсеры Б) саттелитная (молчащая ДНК)	Разделяют структурные гены
	Очень незначительна	У человека – около 30%. Поддерживает индивидуальную структуру хромосом, участвует в формировании центромер и теломер; может содержать мобильные элементы
Связь ДНК с гистонами	Отсутствует	Формирует нуклеосомы
Укладка ДНК	Кольцевая	Линейная, имеет 4 уровня спирализации

Работа 2. Уровни организации интерфазного хроматина

Рассмотрите и изучите по рис. 2 уровни компактизации хроматина у эукариот.

ДНК

нуклеосомная нить

хроматиновая фибрилла

интерфазная

хромонема

метафазная хромосома

Рис. 2. Уровни компактизации хроматина

Работа 3. Биосинтез белка у прокариот и эукариот.

Изучите и зарисуйте процесс биосинтеза белка.

А)

Структурный ген

Транск р ипция

З релая мРНК

Транс ляция

Поли Пептид

Пост транс л яция

Зрелый белок

Б)

Структурный ген

Транск р ипция

Первичный транскрипт

Посттранскрипция (процессинг)

Зрелая мРНК

трансляция

Зрелый белок

Пост т рансляция (фолдинг)

Поли пептид

Схема 1. Биосинтез белка у прокариот (А) и эукариот (Б).

Работа 4. Решите задачи на биосинтез белка:

а) определение структуры ДНК по строению белка (задачи № 60-63, практикум с. 70-71);

б) определение строения молекулы белка по структуре молекулы ДНК (задачи № 64-67, практикум с. 71-72);

в) определение строения иРНК по структуре ДНК (задачи № 68-75, практикум с. 75-76);

г) определение строения молекулы белка по структуре молекулы иРНК (задачи № 76-84, практикум с. 78-79).

Работа 5. Регуляция активности генов у прокариот.

По таблицам и схемам рассмотрите особенности регуляции синтеза белка у прокариот путем репрессии (схема Жакобо-Моно).

Работа 6. Основные принципы регуляции активности генов у эукариот.

Изучите и запишите в рабочую тетрадь:

1. У эукариот отсутствует оперонная регуляция работы генов, так как гены, определяющие синтез ферментов одной цепи биохимических реакций, могут быть рассеяны в геноме и не имеют (в отличие от прокариот) единой регулирующей системы.

2. Регуляция транскрипции генов у эукариот комбинационная, т.е. активность каждого гена регулируется большим числом генов-регуляторов.

3. У многих эукариотических генов в ДНК имеется несколько зон, узнаваемых разными белками.

4. В регуляции экспрессии эукариотических генов важную роль играют гены энхансеры (усиливают транскрипцию) и гены-сайленсеры (тормозят транскрипцию).

5. В регуляции транскрипции участвуют гормоны, а в регуляции генной активности – гистоны хромосом.

6. Регуляция экспрессии генов осуществляется на всех этапах реализации наследственной информации.