Работа 1.Заполнить таблицу по образцу.

Основные уровни организации жизни	Примеры связи с молекулярной биологией
Атомный (элементарный)	Йод-лимитирующий фактор для биосинтеза гормонов щитовидной железы
Молекулярный
Субклеточный
Клеточный
Тканевый
Органный
Системно-органный
Организменный
Популяционно-видовой
Биогеоценотический

Работа 2. Дать краткое определение терминам и понятиям

Термин (понятие)	Краткое определение
Центральная догма молекулярной биологии
Принцип редукционизма в молекулярной биологии.
Принципы холизма в молекулярной биологии.
Принципинтегратизма в молекулярной биологии.
Уровни пространственной организации макромолекул
Ван-дер-вальсовы силыв биополимерах
Водородные связи в биополимерах
Принципкомплемента́рности в молекулярной биологии

 

Раздел 2. Молекулярная биология гена.

Занятие 2.

Тема. Фундаментальные молекулярные механизмы воспроизводства генома.

Цель. Освоение темы занятия.

Содержание практической работы.

Работа 1. Определение полового хроматина в соскобах слизистых оболочек.

Ацеторсеиновый метод.

Принцип.

Клетки в процессе фиксации или окраски подвергаются воздействию кислоты (гидролизу). При этом хроматин ядра перестает резко окрашиваться и на его фоне четко выявляется темный комочек размером 1-1,5 мкм, представляющий собой так называемый гетеропикнотический участок спирализованной Х-хромосомы, в норме характерный для женского пола.

Посуда и оборудование.

1. Предметные стекла.

2. Покровные стекла.

3. Шпатели.

4. Фильтровальная бумага.

Реактивы.

1. К Фиксатор: 3 части метилового или этилового спирта, 1 часть ледяной уксусной кислоты.

2. Раствор красителя ацеторсеина: 1 г синтетического орсеина растворяют в 4 мл горячей 100% ледяной уксусной кислоты, сильно взбалтывая до растворения. После охлаждения до комнатной температуры добавляют 55 мл дистиллированной воды и еще несколько раз встряхивают. Охлаждают под струей водопроводной воды и фильтруют. Сохраняют в хорошо закупоренной склянке в холодильнике. Время от времени фильтрацию повторяют (срок годности не более 3 мес).

Взятие материала.

Перед взятием материала со слизистой оболочки полости рта нужно тщательно прополоскать рот теплой водой. Предметные стекла готовят так же, как для исследования лейкоцитарной формулы. Слегка обточенным металлическим или деревянным шпателем делают соскоб, нажимая достаточно энергично, чтобы добыть клетки среднего слоя слизистой оболочки (правой и левой половины полости рта раздельно).

Приготовление, фиксация и окраска препарата.

Из соскоба делают тонкие, ровные отпечатки, которые, не доводя до высыхания, помещают на 15-20 мин в метиловый или этиловый ацетат спирта. На фиксированный препарат наносят каплю красителя ацеторсеина и покрывают покровным стеклом. Излишки красителя отсасывают фильтровальной бумагой.

Возможные ошибки методики.

1. Длительная фиксация может привести к чрезмерному обезвоживанию и деформации (сморщиванию) ядер эпителия. Ядерная мембрана становится неровной, и анализ телец полового хроматина будет затруднен.

2. Свежеприготовленным ацеторсеином прокрашивают мазок в течение 20-60 мин в зависимости от «возраста» раствора. Незрелый краситель окрашивает лишь часть клеток с половым хроматином, поэтому следует контролировать под микроскопом степень окрашенности, чтобы не допустить ошибки при подсчете. Окрашивание мазка зрелым красителем в течение часа и более может привести к чрезмерному перекрашиванию хроматиновых скоплений в ядре, в результате чего трудно бывает на их фоне заметить половой хроматин. Перекрашенный мазок можно отмыть в крепкой уксусной кислоте.

Указать в кодирующей цепи ДНК направление синтеза стрелкой. Обозначить атомы углерода дезоксирибозы.

Работа 2. Обозначить уровни пространственной организации ДНК.

-

-

-

-

-

-

-

-

Раздел 3. Реализация генотипа в фенотип.

Занятие 3.

Тема. Последовательность молекулярных событий при реализации генотипа: транскрипция, созревание РНК, трансляция, созревание и модификация белков.

Цель. Освоение темы занятия.

Содержание практической работы.

Работа 1. Создать с помощью таблицы генетического кода 3 варианта гена - участка ДНК для белка с последовательностью аминокислот: метионин, глицин, изолейцин, пролин, аланин, фенилаланин, валин, аргинин.

Обратнаятаблица генетического кода
Ala/A	GCU,GCC,GCA,GCG	Leu/L	UUA,UUG,CUU,CUC,CUA,CUG
Arg/R	CGU,CGC,CGA,CGG,AGA,AGG	Lys/K	AAA,AAG
Asn/N	AAU,AAC	Met/M	AUG
Asp/D	GAU,GAC	Phe/F	UUU,UUC
Cys/C	UGU,UGC	Pro/P	CCU,CCC,CCA,CCG
Gln/Q	CAA,CAG	Ser/S	UCU,UCC,UCA,UCG,AGU,AGC
Glu/E	GAA,GAG	Thr/T	ACU,ACC,ACA,ACG
Gly/G	GGU,GGC,GGA,GGG	Trp/W	UGG
His/H	CAU,CAC	Tyr/Y	UAU,UAC
Ile/I	AUU,AUC,AUA	Val/V	GUU,GUC,GUA,GUG
START	AUG	STOP	UAG,UGA,UAA

Работа 2. Заполнить таблицу по образцу. Кратко охарактеризовать три гипотезы возникновения генетического кода

Гипотеза возникновения генетического кода	Краткое содержание гипотезы
Замороженная случайность	генетический код возник случайно и в таком виде закрепился.
Стереохимическое сродство
Оптимальность

Занятие 4.

Тема. Мутационный процесс с точки зрения молекулярной биологии. Рекомбинация в модификации генома.

Цель. Освоение темы занятия

Содержание практической работы.

Работа 1. Типы точечных мутаций и их последствия

Тип мутации	Последствия для сборки полипептида
Замещение	1. 2. 3. 4.
Инверсия	1. 2. 3. 4. 5.
Вставка	1. 2. 3.
Выпадение	1. 2. 3.

Работа 2. Общая характеристика типов рекомбинаций

Тип рекомбинации	Краткая характеристика
Общая (гомологическая)
Сайт - специфическая
Случайная (негомологическая)

 

 

Занятие 5. Контрольная работа по темам 1-4.