Genetyka - zadania,ćwiczenia,testy.docx

Genetyka
Sprawdzian

Testy zamieszczone w tym dziale będą dotyczyć: budowy, replikacji, transkrypcji i translacji kodu genetycznego oraz roli kwasów nukleinowych. Przy rozwiązywaniu zadań przydadzą się Wam wiadomości o budowie komórek, kwasów nukleinowych i białek.

Kilka porad dotyczących tego jak pracować testami

·         Jeśli dysponujesz pewną wiedzą, to postaraj się z marszu rozwiązać te zadania, które potrafisz rozwiązać bez pomocy podręcznika. Odpowiedzi zapisuj! Nawet jedno dobrze rozwiązane zadanie będzie sukcesem.

·         Następnie przestudiuj te rozdziały podręcznika, które mogą Tobie pomóc w rozwiązywaniu pozostałych testów.

·         Nie zaglądając do podręcznika rozwiązuj kolejne zadania. Odpowiedzi zapisuj! Powtarzaj te czynności aż do skutku.

·         Następnie możesz podjąć próbę ułożenia własnych testów; zacznij od najprostszych. Jest to bardzo dobry i niezwykle skuteczny sposób uczenia się i utrwalania materiału.

Zad. 1

Do przechowywania i przekazywania informacji służą kwasy nukleinowe DNA i RNA. Po przeanalizowaniu rysunków rozwiąż kolejne zadania.
Dział: Genetyka - część I

 

Zad. 1a

Z oboma rodzajami kwasów nukleinowych lub z jednym z nich spotykamy się w różnych strukturach w przyrodzie ożywionej. Nazwij struktury przedstawione na rysunku i zaznacz te, w których występują równocześnie oba rodzaje kwasów nukleinowych. Skonstruuj tabelkę do odpowiedzi.

Zad. 1b

W których przedstawionych na rysunku strukturach spotkamy wszystkie typy RNA (rRNA, tRNA, mRNA)? Wyjaśnij krótko dlaczego tak uważasz.

Zad. 1c

Podziel przedstawione struktury na dwie grupy. W jednej umieść te, które są niezdolne do samodzielnego życia i krótko uzasadnij dlaczego tak uważasz.

Zad. 1d

Podziel narysowane struktury na dwie grupy. Wyróżnikiem ma być jedna cecha; przy podziale nie bierz pod uwagę rysunków C i D. Krótko uzasadnij taki podział.

Zad. 1e

Jeśli prawidłowo odpowiedzieliście na poprzednie pytanie to nie sprawi Wam trudności odpowiedź na kolejne. Podobieństwa pomiędzy budową trzech z przedstawionych struktur dały podstawę do powstania pewnej hipotezy, próbującej wyjaśnić powstanie komórek eukariotycznych. O jaką hipotezę chodzi?

Zad. 2 i Zad. 3 Dostępne w pełnej wersji na stronie autorki.

Zad. 4

Na poniższym rysunku przedstawiono schematycznie budowę kwasów nukleinowych. Po przeanalizowaniu rysunku rozwiąż kolejne zadania.

Zad. 4a

Na którym rysunku przedstawiono DNA? Napisz z ilu nukleotydów jest zbudowany. Używając oznaczeń zastosowanych w schemacie (1, 2, 3) podaj ilość elementów, z których zbudowany jest nukleotyd. Napisz co wiesz na temat fragmentu kwasu nukleinowego oznaczonego numerem 2.

Zad. 4b

Które z wiązań chemicznych oznaczonych literami a, b, c, jest wiązaniem słabym? Napisz dlaczego ten rodzaj wiązania występuje w tym miejscu.

Zad. 4c

Napisz ile cząsteczek guaniny występuje w polinukleotydzie przedstawionym na rys. I? Krótko uzasadnij odpowiedź.

Zad. 5

Poniżej przedstawiono kolejność nukleotydów występujących w krótkim odcinku jednej z nici DNA. Napisz jaki związek powstanie w wyniku procesu replikacji na matrycy przedstawionej nici oraz dobuduj do niej nić o odpowiedniej sekwencji nukleotydów.

T-T-A-G-G-A-C-T-C-G

Zad. 5a

Napisz jaki związek powstanie w wyniku transkrypcji na matrycy przedstawionego w zadaniu piątym DNA. Dobuduj do niej nić o odpowiedniej sekwencji nukleotydów.

Zad. 5b

Napisz ile aminokwasów jest zakodowanych w nici DNA przedstawionej w zadaniu 5; krótko uzasadnij dlaczego tak uważasz.

Zad. 6 Dostępne w pełnej wersji na stronie autorki.

Zad. 7 Dostępne w pełnej wersji na stronie autorki.

Zad. 7 Dostępne w pełnej wersji na stronie autorki.

Zad. 8

Na schematycznych rysunkach przedstawiono komórkę bakterii i komórkę embrionalną muszki owocowej. Po przeanalizowaniu rysunku rozwiąż kolejne zadania.

Zad. 8a

Napisz jaki proces został przedstawiony w obu komórkach.

Zad. 8b

Napisz jakie różnice występują w przebiegu tych procesów w obu komórkach. Odpowiedź przedstaw w formie tabeli, uwzględnij w niej wszystkie podane informacje.

Zad. 8c

Napisz jakie szczególne miejsca oznaczone zostały cyframi 1 i 2.

Zad. 9

Streptomycyna to antybiotyk wiążący się z rybosomami i zmieniający ich strukturę. Pod jej wpływem zwiększa się ilość błędów popełnianych podczas translacji (włączają się do białek aminokwasy niezakodowane w mRNA). Napisz co ma wpływ na translację.

Zad. 10 i Zad. 11 Dostępne w pełnej wersji na stronie autorki.

Zad. 12

Przypatrz się poniższym rysunkom przedstawiającym genomy: wirusów, bakterii, sinic oraz komórek eukariotycznych. Wskaż różnice, a odpowiedź przedstaw w formie tabeli.

Zad. 13 Dostępne w pełnej wersji na stronie autorki

Zad. 13a Dostępne w pełnej wersji na stronie autorki

Zad. 14

Na rysunku przedstawiono genomy wiroidów (wywołują choroby u roślin), wirusów i fragment genomu komórki eukariotycznej. Przeanalizuj rysunki i rozwiąż kolejne zadania.

Zad. 14a

Napisz co to jest genom.

Zad. 14b

Wskaż podobieństwa i różnice w budowie przedstawionych na rysunku genomów.

Zad. 15 Dostępne w pełnej wersji na stronie autorki

Zad. 15 Dostępne w pełnej wersji na stronie autorki

Zad. 16

Na poniższym rysunku przedstawiono fragment komórki eukariotycznej; po jego przeanalizowaniu rozwiąż kolejne zadania.

Zad. 16a

Literami rzymskimi zaznaczono trzy różne procesy zachodzące w komórce, dużymi literami miejsca, w których zachodzą. Napisz nazwy procesów, krótko wyjaśnij czego dotyczą i określ miejsca, w których zachodzą.

Zad. 16b

Napisz w jaki sposób oznaczono: DNA, mRNA, kodon, antykodon, rybosom.

Zad. 16c

Napisz czy cząsteczka RNA, która powstała bezpośrednio na matrycy DNA, jest identyczna z cząsteczką mRNA opuszczającą strukturę oznaczoną literą A. Krótko uzasadnij odpowiedź.

Zad. 17 i Zad. 18 Dostępne w pełnej wersji na stronie autorki

Zad. 19a

Jak zapisana może być na mRNA końcówka białka składająca się z dwóch cząsteczek seryny? Podaj wszystkie możliwe kombinacje, użyj tylko jednego wybranego przez siebie terminatora.

Zad. 19b Dostępne w pełnej wersji na stronie autorki

Zad. 20

Na poniższym rysunku przedstawiony został mechanizm biosyntezy białka; napisz krótko z jakich kolejnych etapów się on składa. Wykorzystując informacje podane w zadaniu 19 i wiedząc, że aminokwas cystyna ma dwa kodony (UGU i UGC), zapisz słownie - nie korzystając z symboli - kolejność aminokwasów w powstającym peptydzie.

Zad. 21

Wyjaśnij krótko co oznacza zdanie mówiące o tym, że kod genetyczny jest uniwersalny

Genetyka II
Sprawdzian

Zadania w tym dziale dotyczyć będą genów, miejsca ich występowania, ekspresji oraz sposobów ich przekazywania. Spotkacie się tu również z zadaniami związanymi z budową chromosomów, przekazywaniem ich komórkom potomnym oraz z testami związanymi z różnego typu mutacjami. Niezbędne będą wiadomości z I części działu Genetyka oraz znajomość budowy komórki i jej podziały, prawa Mendla i chromosomowa teoria dziedzicznści T. Morgana.

Kilka porad dotyczących tego jak pracować testami

·         Jeśli dysponujesz pewną wiedzą, to postaraj się z marszu rozwiązać te zadania, które potrafisz rozwiązać bez pomocy podręcznika. Odpowiedzi zapisuj! Nawet jedno dobrze rozwiązane zadanie będzie sukcesem.

·         Następnie przestudiuj te rozdziały podręcznika, które mogą Tobie pomóc w rozwiązywaniu pozostałych testów.

·         Nie zaglądając do podręcznika rozwiązuj kolejne zadania. Odpowiedzi zapisuj! Powtarzaj te czynności aż do skutku.

·         Następnie możesz podjąć próbę ułożenia własnych testów; zacznij od najprostszych. Jest to bardzo dobry i niezwykle skuteczny sposób uczenia się i utrwalania materiału.

Zad. 1
Definicja genu ulegała zmianom. Przez krótki okres czasu genem nazywano jednostkę materiału, która była odpowiedzialna za syntezę jednego enzymu. Obecna definicja genu, którą można skrótowo zapisać 1 gen - 1 łańcuch polipeptydowy, jest definicją prawie uniwersalną. Napisz krótko dlaczego pierwsza z podanych definicji genu jest nieprawdziwa i dlaczego druga z definicji jest prawie uniwersalna.


Zad. 3
Podstawowym warunkiem transkrypcji jakiegokolwiek genu jest przyłączenie polimerazy RNA do "wyróżnionego" (jest to określona sekwencja nukleotydów w DNA) miejsca zwanego promotorem. Poniższe rysunki przedstawiają miejsca, do których może przyłączyć się polimeraza RNA. Miejsce rozpoznawane przez enzym to wzór ugrupowań: N, NH2 i O, wchodzących w skład zasad azotowych. Przypatrz się rysunkom i rozwiąż kolejne zadania.

Zad. 3a
Napisz jakie mogą być konsekwencje mutacji punktowej w miejscu oznaczonym literą "a". Krótko uzasadnij odpowiedź.



Zad. 3b
Na rysunkach drugim i trzecim zaproponowano kilka miejsc, do których mogłyby zostać dołączone białka represorowe. Przyłączenie do których ze wskazanych miejsc (wskaż jedno dla każdego rysunku) będzie mogło mieć wpływ na ekspresję genu?


Zad. 4
Ujawnienie się skutków obecności genów w genomie zależy od wielu czynników. Na ekspresywność cechy mogą wpływać geny modyfikatory, geny inhibitory, płeć organizmu oraz środowisko. W większości wypadków decyzja o ekspresji genu podejmowana jest przed rozpoczęciem transkrypcji. Na poniższych rysunkach przedstawiono dwa mechanizmy takiej regulacji. Nazwij je i krótko wyjaśnij na czym one polegają.

 

Zad. 5
Na operon laktozowy składają się promotor, operator oraz sprzężone ze sobą strukturalnie i funkcjonalnie 3 geny strukturalne (enzymy, które dzięki aktywności tych genów powstaną są niezbędnie potrzebne do fermentacji laktozy). Przy obecności glukozy w pożywce, na której rosną bakterie, geny odpowiedzialne za fermentację laktozy są "zablokowane". Wyczerpanie w podłożu glukozy i obecność w nim laktozy powodują zniesienie represji trzech genów odpowiedzialnych za rozkład laktozy. Po starannym przeczytaniu tekstu i przeanalizowaniu poniższych rysunków rozwiąż kolejne zadania.

Zad. 5a
Napisz w jaki sposób oznaczono na rysunkach represor i jaki jest mechanizm jego działania.



Zad. 5b
W jaki sposób zostaje zniesiona represja i co w wyniku działalności genów strukturalnych w ostateczności powstaje? Napisz w jakim procesie biorą udział substancje, które powstały dzięki działalności genów strukturalnych.



Zad. 5c
Krótko wyjaśnij zalety tego typu regulacji ekspresji genów.




Zad. 7
Transkrypcja i translacja, w komórkach organizmów eukariotycznych, nie będą mogły nastąpić, jeśli: chromatyna nie ulegnie rozluźnieniu, nie powstanie mRNA (geny represorowe, geny nieciągłe), mRNA nie opuści rejonu jądra. Ekspresywność genów może zależeć również od obecności innych genów, płci i warunków środowiska. Po przeanalizowaniu tekstu zadania napisz co może mieć wpływ na ekspresywność genów; podaj po jednym przykładzie ujawnienia lub nie ujawnienia się cechy zależnej od płci i zależnej od czynników środowiska.



Zad. 8
Na poniższym rysunku przedstawiono chromosomy. Po przeanalizowaniu rysunku rozwiąż kolejne zadania.
 

Zad. 8a
Napisz co nazywamy chromosomem.



Zad. 8b
Chromosomy podzielono na cztery klasy (metacentryczne, submetacentryczne, akrocentryczne, telocentryczne). Napisz jakie było kryterium tego podziału.



Zad. 8c
Pogrupuj przedstawione na rysunku z zadania 8 chromosomy w cztery klasy; podaj nazwy tych klas. Jeśli masz problem z nazwą podaj charakterystyczne cechy budowy, które zdecydowały o takim, a nie innym podziale na klasy.


Zad. 8d
Czy na rysunku w zadaniu 8 znajdują się chromosomy homologiczne? Jeśli są, wskaż je.


Zad. 8e
W budowie chromosomów możemy wyróżnić: chromatydę, ramię chromosomu, centromer z kinetochorem, satelitę, przewężenie wtórne. Napisz jak na rysunku z zadania 8 oznaczono wymienione części chromosomu.



Zad. 12
Niemal wszystkie organizmy wielokomórkowe są diplontami. Osobniki tego samego gatunku mają charakterystyczny dla danego gatunku kariotyp. W zależności jednak od etapu cyklu rozwojowego i rodzaju komórek mogą występować komórki haploidalne. Na rysunku przedstawiono całe organizmy lub pojedyncze komórki. Wybierz spośród nich diplonty; krótko uzasadnij wybór.

Uwaga: Czy potrafilibyście odpowiedzieć na to pytanie gdyby na rysunku znalazły się dodatkowo: Euglena, Pantofelek, Drożdże i owocnik Smardza lub innego przedstawiciela workowców?


Zad. 14
Poniższy rysunek przedstawia chromosomy homologiczne pochodzące z komórek tkanki miękiszowej wysokiej odmiany grochu "A" i niskiej odmiany "B". W wyniku krzyżówki w pokoleniu F2 otrzymano 120 roślin wysokich i 39 roślin niskich. Po przeanalizowaniu rysunku i tekstu rozwiąż kolejne zadania.


Zad. 14a
Napisz jakiego wzrostu były rośliny w pokoleniu F1. Krótko uzasadnij dlaczego tak uważasz.



Zad. 14b
Zapisz genotypy roślin występujących w pokoleniu F2 i wyjaśnij dlaczego tylko 39 roślin było niskich w tym pokoleniu.


Uwaga: Dwa kolejne zadania naprawdę nie są trudne!


Zad. 14c
Mając do dyspozycji rośliny z pokolenia F2 (mają dopiero pączki kwiatowe), poletka doświadczalne i dużo czasu uzyskaj z tego materiału nasiona obu typów homozygot. Napisz czy tyle samo czasu zajmie wyselekcjonowanie nasion homozygoty dominującej i homozygoty recesywnej. Krótko uzasadnij odpowiedź.


Zad. 14d
Otrzymaliście trzy torebki z nasionami grochu, każda zawiera po 100 nasion. W jednej z nich (ma etykietkę) znajdują się nasiona roślin niskich, w dwóch pozostałych nieopisanych znajdują się nasiona roślin wysokich (oddzielnie mieszańce i oddzielnie nasiona homozygot dominujących). Twoje zadanie będzie polegało na tym, abyś używając po 3 nasionka z każdej torebki zidentyfikował torebkę zawierającą nasiona roślin homozygotycznych.

Uwaga: Nasiona wyglądają identycznie.

Czy po rozwiązaniu dwóch poprzednich zadań rozumiecie dlaczego ulubionym materiałem badawczym genetyków stały się muszki owocowe i bakterie?


Zad. 16
Na poniższych rysunkach przedstawiono różne typy mutacji. Nazwij je i wskaż rysunki przedstawiające mutacje chromosomowe.


 

Zad. 21
Napisz gdzie jeszcze, poza DNA jądrowym, w komórkach eukariotycznych zachodzą mutacje i w jaki sposób są przekazywane. Napisz o jakim dziedziczeniu wówczas mówimy.

GENETYKA
Test

Opracował: Karol Gawelowicz

1.       Aby wydzielić z komórek czysty DNA, należy najpierw usunąć połączone z nim białka, przede wszystkim zasadowe zwane inaczej:

a.       gl...