Этапы проведения практического занятия.

Задания для самоконтроля подготовки к практическому занятию (тесты).

Задания для СРС во внеучебное время

Перечень контрольных вопросов для самоконтроля знаний.

Вопросы, изученные на предшествующих дисциплинах и необходимые для освоения темы.

Цели занятия.

Мотивация изучения темы.

Изучение данной темы необходимо для понимания теоретических основ генетики. Знания о строении и функции генов позволяет решать многие проблемы биологии и медицины с совершенно новых позиций.

Важное значение, в наши дни, приобретает биотехнология - основное направление промышленности по созданию пищевого белка и лекарственных препаратов. Лечение многих болезней (болезни обмена веществ и рак), возможно, будет только с точки зрения генетической инженерии.

Генетическая инженерия использует введение в геном генов и хромосом с определенными свойствами. Все это будет возможно, если знать структуру и функции генов, а, следовательно, применять эти достижения, основываясь на теоретических и практических данных.

3.1.Общая цель: изучения темы направлено на формирование компетенций по ФГОС специальности – Лечебное дело. В результате освоения данной темы формируются общекультурные и профессиональные компетенции: ОК–1, ПК–2, ПК-5, ПК-12, ПК-32.

3.2.Конкретные цели и задачи.

После изучения темы студент должен:

«Знать» - строение нуклеиновых кислот, строение гена, способы хранения и передачи наследственной информации, этапы биосинтеза белка регуляция синтеза белка, основные виды изменчивости, геномная изменчивость, хромосомные аберрации, точковые мутации, хромосомные и молекулярные болезни.

«Уметь» - предполагается способность выпускника применять полученные знания для решения типовых задач соответствующей сферы профессиональной деятельности с возможным использованием справочной литературы: решать генетические задачи на различные взаимодействия генов, пользоваться учебной, научной, научно-популярной литературой, сетью Интернет для профессиональной деятельности.

«Владеть» - предполагается обязательное наличие опыта (навыков) в проведении определенных практических действий: методами изучения наследственности у человека, базовыми технологиями преобразования информации: текстовые, табличные редактор, техникой работы в сети Интернет.

1. Строение нуклеиновых кислот (курс школьной биологии).

2. Виды изменчивости (курс школьной биологии).

5. Задания для самостоятельной подготовки к практическому занятию:

1. История развития молекулярной генетики.

2. Доказательства генетической роли ДНК:

А. Трансформация у бактерий.

Б. Трансдукция у бактерий.

С. Коньюгационный перенос генетического материала и мутации, клонирование генов.

3. Химический состав хромосом. Правила Чаргаффа.

4. Химический состав хромосом. Модель Крика и Уотсона.

5. Нуклеосомное строение хромосом.

6. Функции ДНК как наследственного материала. Запись и хранение наследственной информации. Биологический код, его характеристика

7. Репликация молекулы ДНК. Характеристика процесса, принципы репликации.

8. Особенности строения, виды и функции РНК.

9. Строение гена у эукариот: экзоны, интроны. Типы нуклеотидных последовательностей.

10. Гены структурные. Гены функциональные. Гены модификаторы, гены-мутары.

11. Реализация наследственной информации у эукариот: транскрипция, процессинг, трансляция.

12. Регуляция генной активности (схема Жакоба и Моно):

А. Путем индукции

Б. Путем репрессии.

13. Репаративные процессы в ДНК:

А. Световая репарация, фотореактивация.

Б. Темновая репарация.

14. Генная инженерия. Социальные и этические аспекты генной инженерии.

15. Цитоплазматическая наследственность.

16. Изменчивость. Классификация изменчивости.

17. Фенотипическая изменчивость.

18. Понятие комбинативной изменчивости. Механизм комбинативной изменчивости.

19. Мутационная изменчивость. Классификация мутаций по характеру возникновения, по влиянию на жизнеспособность, от места возникновения и т.д.

20. Механизм возникновения хромосомных, генных и геномных мутаций. Методы их выявления.

21. Мутагенные факторы. Классификация. Мутагены окружающей среды.

22. Антимутагенез.

23. Закон Н.И. Вавилова о гомологических рядах наследственной изменчивости.

1. Подготовка рефератов и кратких сообщений по темам: Процессинг и его этапы; Достижения генной инженерии; Опыты Гриффитса; Строение различных видов РНК.

2. Подготовить тему: Рубежный контроль по разделу: «Общая генетика».

ВАРИАНТ 1.

1. Строение и функции ДНК.

2. Описать процесс созревания и-РНК.

Задача 1. Сколько нуклеотидов содержат две цепи ДНК, одна из которых кодирует белок, состоящий из 350 аминокислот? Найти массу и длину этого гена.

Задача 2. На фрагменте одной цепи ДНК нуклеотиды расположены в следующей последовательности: ААА-ЦГЦ-ТТТ-ТАЦ-ГГГ-ЦЦЦ-ТТЦ. Найти последовательность ДНК второй цепи. Объяснить какими свойствами ДНК при этом пользовались. Какая длина и масса этого фрагмента ДНК?

Задача 3. В состав фрагмента ДНК входит 789 интронов и 1567 экзонов. Определить: Какова длина первоначальной и-РНК, переписанной с этого фрагмента ДНК? Какова длина окончательного варианта и-РНК? Сколько аминокислот входит в состав синтезируемого белка?

Задача 4. Полипептид имеет 5х10⁸ мономеров. Найти длину и массу гена, кодирующего этот полипептид.

Задача 5. Вес молекулы ДНК в клетке 8х10⁹. Найти длину этой ДНК. Сколько белков закодировано в ней, если он содержит 150 мономеров? Длина нуклеотида 3,4 А⁰, вес его 300, вес аминокислоты 110.

ВАРИАНТ 2.

1. Строение расположение и функции всех видов РНК.

2. Дать определение понятиям: ген, генетический код, трансляция и транскрипция.

Задача 1.Сколько нуклеотидов содержит ген, кодирующий полипептид из 450 мономеров. Найти вес и длину этого гена. Длина нуклеотида 3,4 А⁰ , вес — 300.

Задача 2. И-РНК содержит 28%-А нуклеотидов, 18% -Г, 37% (370 нуклеотидов) -У. Найти вес, длину и нуклеотидный состав молекулы ДНК с которой снята эта и-РНК. Найти длину и массу этой и-РНК.

Задача 3. Молекула ДНК весит 9х10⁹. Сколько полипептидов закодировано в ней, если средний белок содержит 210 мономеров.

Задача 4. Все молекулы ДНК в клетке имеют общую длину 238 см. Найти их вес. Какой их нуклеотидный состав, если на долю А нуклеотидов приходится 18%?

Задача 5. Провести трансляцию следующей последовательности нуклеотидов: ААА-ТТТ-ЦАА-ТЦЦ-ГГА-ГГГ- ААТ-ТАТ. Определить массу и длину этого фрагмента ДНК.

ВАРИАНТ 3.

1. Описать этапы биосинтеза белка.

2. Что такое генетический код. Описать свойства генетического кода.

Задача 1. Молекула ДНК весит 6 х 10⁹. Сколько полипептидов закодировано в ней, если средний белок содержит 210 мономеров.

Задача 2. Длина гена составляет 976 А° Сколько аминокислот входит в состав полипептида, закодированного в этом участке ДНК? Какова масса этого гена?

Задача 3. И-РНК содержит 28% А нуклеотидов, 15% - Г, 27% (270 нуклеотидов) - У, 30% - Ц. Найти вес, длину и нуклеотидный состав молекулы ДНК с которой снята эта и-РНК.

Задача 4. Полинуклеотид весит 6х10⁸. Сколько генов в нем находится, если один белок, кодируемый этим геном, содержит примерно 310 мономеров? Вес нуклеотида — 300, вес аминокислоты - 110.

Задача 5. На фрагменте одной цепи ДНК нуклеотиды расположены в следующей последовательности: ЦЦА-ГГЦАГА-ГГЦ-ТТТ-ТАЦ-ГГГ-ЦТЦ-ТТЦ. Найти последовательность ДНК второй цепи. Объяснить какими свойствами ДНК при этом пользовались. Какова длина и масса этого фрагмента ДНК?

ВАРИАНТ 4.

1. Описать свойства ДНК.

2. Правило Чаргаффа. Кто впервые дал пространственную модель ДНК.

Задача 1. Провести транскрипцию следующей последовательности: ГЦА-ЦГЦ-АГА-ГГЦ-ТГТ-ТАЦ-ГГГ-ЦТЦ-ТТЦ.

Задача 2. Найти вес и длину гена, который кодирует полипептид весом 65800. Что тяжелее: ген или полипептид? Длина нуклеотида 3,4 А⁰, вес нуклеотида — 300, а аминокислоты —110.

Задача З. Молекула ДНК весит 59х10⁹. Сколько полипептидов закодировано в ней, если средний белок содержит 200 мономеров.

Задача 4.Полинуклеотид весит 4хI0⁹. Сколько генов в нем находится, если один белок, кодируемый этим геном, содержит примерно 420 мономеров?

Задача 5. И-РНК содержит 280 - У нуклеотидов, 480 - Г, 184 - А, 470 - Ц. Найти длину, вес и нуклеотидный состав двух цепочечной ДНК с которой проведена эта транскрипция.