методичка № 1 медична біологія. Навчальнометодичний посібник до практичних занять з медичної біології для студентів і викладачів вищих навчальних медичних закладів
 Скачать 1.56 Mb.
|
трансляція1 2 3 4 5 6 Білок: про-тре-вал-цис-сер-вал
1 2 3 4 5 6 ДНК: –ГГЦ-ТГТ-ЦЦЦ!-АЦТ-АГГ-ЦАА- транскрипція 1 2 3 4 5 6 и-РНК: ЦЦГ-АЦА-ГГГ!-УГУ-УЦЦ-ГУУ- трансляція 1 2 3 4 5 6 Білок: про-тре-глц!-цис-сер-вал В результаті генної мутації у поліпептиді в третьому положенні амінокислота валін змінилася на гліцин. Задача 2. Фрагмент ланцюга і-РНК складається з послідовно розміщених кодонів: АУЦ-ГУГ-АУГ-УГЦ-УУУ-АУА-ЦАА-АУЦ-УАА. Визначте, яка послідовність нуклеотидів в гені, що кодує відповідний білок? Які амінокислоти повинні брати участь у синтезі білка, закодованого цією ділянкою гена? Еталон відповіді: а) послідовність нуклеотидів в гені складає ТАГ-ЦАЦ-ТАЦ-АЦГ-ААА-ТАТ-ГТТ-ТАГ-АТТ б) у синтезі білка беруть участь наступні амінокислоти ілей-вал-мет-цис-фен-тир-глі-ілей-нонсенс-кодон. Задача 3. Ділянка структурного гена містить послідовність нуклеотидів: ЦАГ-ЦГГ-ЦТГ-ЦЦГ-ААА-ТГА-ЦАТ-ЦГТ-ЦТТ-ЦЦЦ-АТА-ЦАА-ТТЦ-ГТЦ. Визначте:
Еталон відповіді: а) нуклеотидний склад молекули попередниці і-РНК 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 ГУЦ-ГЦЦ-ГАЦ-ГГЦ-УУУ-АЦУ-ГУА-ГЦА-ГАА-ГГГ-УАУ-ГУУ-ААГ б) послідовність нуклеотидів в і-РНК: ГУЦ-ГЦЦ-ГГЦ-АЦУ-ГУА-ГЦА-ГГГ-ГУУ-ААГ в) послідовність амінокислот фрагмента білка: вал-ала-ала-тре-вал-ала-глі-вал-ліз г) антикодони т-РНК, що забезпечують синтез даного фрагменту білка ЦАГ, ЦГГ, ЦЦГ, УГА, ЦАУ, ЦГУ, ЦЦЦ, ЦАА, УУЦ VII. Короткі методичні вказівки до роботи студентів на практичному занятті. а) Методика проведення заняття Заняття починається з перевірки вихідного рівня знань. Далі розглядаються теоретичні питання даної теми, в обговоренні яких беруть участь всі студенти під керівництвом викладача, після чого необхідно виконати самостійну навчально-дослідницьку роботу. Після обговорення теоретичних питань, засвоєння системи контрольно-навчальних завдань студенти виконують індивідуальні завдання, оформлюють протокол практичної роботи. В кінці заняття викладачем проводиться перевірка та аналіз результатів роботи студентів з виставленням відповідної оцінки і балів. б) Організаційна структура заняття
в) Зразки тестових завдань для перевірки кінцевого рівня знань Завдання 1. В процесі еволюції часто відбувалися дуплікації ділянок геному. Одна з копій могла еволюціонувати в результаті мутацій, а інша зберігала свою початкову функцію. Прикладом можуть бути гени білків м’язів, імуноглобулінів тощо. Як називають набір функціонально споріднених генів, що мають спільного предка і можуть бути розташовані у різних ділянках геному. а) реплікатори б) інтрони в) кластери г) екзони д) транспозони Завдання 2. Інформаційна РНК існує у вигляді зрілої фракції і у вигляді попередника (про і-РНК). Зрілі молекули і-РНК прикріплються до рибосом, де починається зчитування інформації. Проте іноді у клітинах може нагромаджуватися зріла і-РНК, яка зв’язана з білком і може функціонувати тільки після звільнення від білка. Як називаються ці нуклеопротеїдні комплекси, що знаходяться у цитоплазмі і можуть бути прикріплені до рибосом: а) інформосоми б) термінатори в) траскриптони г) спейсери д) екзони Завдання 3. Одним з центральних процесів метаболізму клітини є зчитування інформації з генів, яка відбувається в ядрі і називається транскрипція. У процесі переписування інформації РНК-полімераза просувається вздовж нитки ДНК від промотора до термінатора. Послідовність нуклеотидів цієї ділянки ДНК, що визначає утворення однієї молекули м-РНК, має назву: а) цистрон б) спейсер в) оператор г) мутон д) транскриптон Завдання 4. У клітині хвороботворної бактерії відбувається процес транскрипції. Матрицею для синтезу однієї молекули і-РНК при цьому служить: а) нативна молекула ДНК б) цілком один з ланцюгів молекули ДНК в) ланцюг молекули ДНК, позбавлений інтронів г) ланцюг молекули ДНК, позбавлений екзонів д) ділянка одного з ланцюгів ДНК Завдання 5. Вивчалась довжина молекул РНК, які приймають участь у трансляції. Було встановлено, що розмір ділянки і-РНК, зайнятий однією рибосомою під час трансляції, відповідає: а) одному нуклеотиду б) шести нуклеотидам в) двом нуклеотидам г) трьом нуклеотидам д) п’яти нуклеотидам Завдання 6. Триплетність і виродженість генетичного коду є одним з антимутаційних бар’єрів, який обмежує прояв мутації в фенотипі особин. Заміна якого нуклеотиду в триплеті переважно не порушує змісту останнього? а) третього б) першого в) другого г) другого і третього д) першого і другого Завдання 7. В результаті транскрипції у еукаріот переважно утворюються про і-РНК, які містять неінформативні ділянки (інтрони), котрі вирізаються під час її дозрівання. Цей процес називається: а) репарація б) трансляція в) процесинг г) рекогніція д) сплайсинг Завдання 8. У процесі експресії гена в ознаку послідовність кодонів і-РНК відповідає послідовності розташування амінокислот первинного поліпептидного ланцюга. Така властивість генетичного коду має назву: а) триплетність б) універсальність в) колінеарність г) специфічність д) виродженість Завдання 9. У бактеріальній клітині тривалість приєднання однієї амінокислоти до поліпептидного ланцюга при оптимальних умовах складає приблизно 1/20 сек. Скільки часу потрібно для того, щоб синтезувати поліпептид, який кодується геном, до складу якого входять 1200 пар нуклеотидів: а) 1/20 сек б) 1/2 сек в) 2 сек г) 20 сек д) 400 сек Завдання 10. Один з ланцюгів ДНК, що кодує амінокислоти в молекулі білка, складає з нуклеотидів: АТЦ-АЦЦ-ГАЦ-АЦГ-ЦАЦ. Яка послідовність нуклеотидів в антикодонах т-РНК, які беруть участь в біосинтезі відповідного білка ? а) ТТГ, ЦГТ, ГТЦ, ТГГ, ГГТ б) ТАГ, ТГГ, ЦТГ, ТГЦ, ГТГ в) ТГТ, ЦГУ, ГТЦ, ГЦГ, УУГ г) АУЦ, АЦЦ, ГАЦ, АЦГ, ЦАЦ д) УАГ, УГГ, ЦУГ, УТЦ, ГУГ Заняття №8 Тема: Життєвий цикл клітини. Поділ клітин. I. Актуальність теми. Знання про шляхи утворення клітин (соматичних та статевих) дають можливість уявити на організмовому рівні взаємозв’язок формування клітин в нормі та патології для розуміння механізмів виникнення природжених вад розвитку, а також соматичних, онкологічних хвороб людини. Порушення, що виникають внаслідок зміни клітин та їх структур під час життєвого циклу (мітозу та мейозу) мають фундаментальне значення біологічне значення в формувані патологічних станів. Передумовою виникнення онкологічних, спадкових хвороб у людини є порушення поділу клітин (соматичних та статевих), наслідки яких проявляються протягом всього життя. II. Цілі навчання Загальна ціль – уміти: 1. Визначати прояви дії загальнобіологічних законів щодо поділу клітин у ході онтогенезу людини у життєдіяльності людського організму для розуміння патогенезу спадкових, соматичних, онкологічних хвороб людини 2. Пояснювати закономірності проявів життєдіяльності людського організму на молекулярно-біологічному та клітинному рівнях. 3. Трактувати біологічну сутність і механізми розвитку хвороб людини, що обумовлені порушенням поділу клітин, яки проявляються на організмовому рівні. 4. Пояснювати особливості репродукції людини у зв”язку з ії біосоціальною суттю Конкретні цілі - уміти:
III. Забезпечення вихідного рівня знань-умінь А. Література: Основна: 1. Медична біологія / За ред. проф. В. П. Пішака, проф. Ю. І. Бажори. Підручник. - Вінниця: Нова книга, 2004, С. 119 - 127, 131 – 132, 136 - 141. 2. Биология. В 2-х кн. Кн. 1: Учеб. для медиц. спец. вузов / В. Н. Ярыгин, В. И. Васильева, И. Н. Волков, В. В. Синельщикова; Под. ред. В.Н. Ярыгина. - 6-е изд., стер. -М.: Высш. шк., 2004.- С. 55 -60, 145 – 154, 192 – 208, 212 - 220 3. Слюсарєв А. О., Жукова С. В. Біологія: Підручник / Пер. з рос. В. О. Мотузний.- К.: Вища шк., 1992, С. 41 – 46, 53 - 56. 4. Методичні вказівки для студентів до практичних занять з медичної біології, генетики і паразитології / Під заг. ред. Р.П.Піскун, Вінниця, 1994. С.11 - 14. 5. Збірник завдань для підготовки до ліцензійного тестового екзамену з природничо-наукових дисциплін «Крок-1. Загальна лікарська підготовка»\ Кол. авт.; За ред. проф. В. Ф. Москаленка, проф. О. П. Волосовця, проф. І. Є.Булах, проф. О. П. Яворського, проф. О. В. Романенка, доц. Л. І. Остапюк. К.: Медицина, 2004.-368 с.; С.-9-41. Додаткова: 1. Конспекти лекцій 2. В. П. Пішак, О. І. Захарчук Навчальний посібник з медичної біології, паразитології та генетики. Практикум. За ред.. члена-кор. АПН України, проф.. В. П. Пішака Чернівці. Мед академія. 2004. – 579 с. 3. Тейлор Д., Грин Н., Стаут У. Биология. В 3-х томах. – М.: Мир, 2002. 4. Медична біологія. Посібник з практичних занять. За ред. проф. О. В. Романенко. Київ «Здоров’я», 2005. – 372с. з іл. Б. Тести для перевірки вихідного рівня знань Завдання 1. Експериментально порушили деспіралізацію молекули ДНК. Які процеси не будуть відбуватись в клітині в першу чергу? а) транскрипція б) анафаза мітозу в) анафаза мейозу г) трансляція д) синтез ліпідів Завдання 2. На якому етапі життєвого циклу клітини відбувається максимальна спіралізація хромосом? а) метафаза б) інтерфаза в) анафаза г) телофаза д) профаза Завдання 3. Який поділ клітини призводить до утворення диплоїдного набору хромосом? а) мітоз б) мейоз в) амітоз г) шизогонія д) ендомітоз Завдання 4. При мейозі у профазі 1 відбудеться перехрест хромосом (кросинговер), що призводить до перекомбінації генетичного матеріалу. На якій стадії профази і відбувається кросинговер? а) лептонема б) діакінез в) пахінема г) диплонема д) зигонема Завдання 5. При поділу клітини досліднику вдалося спостерігати, фазу при якій була відсутня мембрана, ядра та ядерця, центриолі знаходились на полюсах клітини. Хромосоми мали вигляд клубка ниток, які вільно розташовані у цитоплазмі. Для якої фази це характерно? а) профази б) метафази в) анафази г) інтерфази д) телофази Завдання 6. У інтенсивно функціонуючих клітинах (наприклад печінки) часто спостерігається збільшення числа хромосом. Які зміни на рівні ядра відбуваються у клітині? а) ендомітоз б) політенія в) амітоз г) мітоз д) мейоз Завдання 7. Відомо, що клітинний цикл складається з деяких послідовних перетворень в клітині. На одному з етапів відбуваються процеси, які передують синтезу ДНК із білка (збільшення кількості РНК та білка).В який період клітинного циклу це відбувається? а) пресинтетичний б) синтетичний в) цитокинезу г) транскрипції д) постсинтетичний Завдання 8. На клітини під час мітозу подіяли колхіцином – речовиною, яка блокує скорочення ниток веретена поділу. На якій фазі мітозу буде зупинений мітоз? а) метафаза б) інтерфаза в) профаза г) телофаза д) анафаза Завдання 9. Соматична диплоїдна клітина вступила у мітоз, нормальний хід якого був перерваний колхіцином. На якому етапі буде перервано нормальний процес мітозу і який хромосомний набір буде мати утворене ядро? а) анафаза, 4n б) метафаза, 2n в) метафаза, 4n г) анафаза, 2n д) телофаза, 2n Завдання 10. Періоди інтерфази: а) мітоз б) синтетичний в) пресинтетичний г) постсинтетичний д) вірно В+С+Д. Вірно IV. Зміст навчання
Структурно-логічна схема КЛІТИННИЙ ЦИКЛ   ІНТЕРФАЗА МІТОЗ        Пресинте-тичний період-G1 Пост синтетичний період-G2 Профаза Мета-фаза Ана-фаза Тело-фаза Cинтетичний період-S V. Орієнтовна основа дії Для досягнення цілей заняття необхідно засвоїти теоретичні питання по даній темі і виконати самостійну навчально-дослідницьку роботу а) Теоретичні питання для позаурочного самостійного вивчення та обговорення на занятті.
б) Алгоритм самостійної навчально-дослідницької роботи:
в) Інструкції до самостійної навчально-дослідницької роботи:
а) інтерфазу (ядро, цитоплазму, хроматин); б) профазу (хромосоми); в) метафазу (материнську зірку); г) анафазу (дочірні зірки); д) телофазу (ядра дочірніх клітин)
Мейоз I а) профазу I (стадія лептонеми, зигонеми, пахінеми, диплонеми, діакінезу); б) метафазу I (материнську зірку); в) анафазу I (дочірні зірки); г) телофазу I (ядра дочірніх клітин). Мейоз II а) профазу II б) метафазу II в) анафазу II (дочірні зірки); г) телофазу II (ядра дочірніх клітин) 4. Порівняти мітоз з мейозом і заповнити таблицю 1. Таблиця № 1 Порівняльна характеристика мітозу і мейозу
5. В кінці заняття необхідно оформити протокол. VI. Система навчаючих завдань А. Тести Завдання 1(I рівень складності) 1. Взаємне притягування хромосом має назву кон’югація або синапсис. Кон’югація відбувається дуже точно, з’єднуються кінці хромосом або цілі хромосоми по всій довжині. На якій стадії першої профази мейозу відбувається кон’югація? а) лептонема б) діакінез в) пахінема г) диплонема д) зигонема Еталон відповіді: 1 - д Завдання 2 (II рівень складності) 2. У клітину введено хімічну речовину, що блокує роботу ферментів, які беруть участь у деспіралізації ДНК. Які процеси і в який період мітотичного циклу клітини порушуються? а) реплікація ДНК у метафазі б) поділ ділянки центромери на окремі хроматиди в анафазі в) реплікація ДНК у синтетичному періоді г) дочірні хромосоми не досягають полюсів клітини в анафазі д) порушується деспіралізація хромосом, формування ядерної оболонки в телофазі Еталон відповіді: 2 – а Завдання 3(III рівень складності) 3. Виберіть, які процеси відбуваються в мейозі і відсутні у мітозі у: а) профазі - б) метафазі - в) анафазі - г) телофазі - д) інтерфазі -
Еталон відповіді: а) – 1, 4, б) – 5, 6, в) – 3, 5, г) – 7, д) - 2 Б. Задачі Задача 1. Підберіть вірні відповіді до питань: а) де розміщуються хромосоми під час метафази мітозу, мейозу? б) які процеси відбуваються в мейозі і відсутні у мітозі? в) з яких частин складається кожна хромосома? г) що не відбувається в період між першим і другим поділами мейозу? д) назвіть набір хромосом, який є у статевих клітинах.
Еталон відповіді: а) – 4, б) – 2, 5, в) – 6, г) – 1, д) – 3, 8 Задача 2. У клітинах А і В виникло по одному мутантному гену. У клітині А мутація відбулася в пресинтетичний період, а в клітині В – у постсинтетичний період. Обидві клітини нормально поділилися. Скільки дочірніх клітин одержали мутантні гени в цих випадках? Еталон відповіді: оскільки мутація у клітині А відбулася в пресинтетичний період G1, дві дочірні клітини отримають мутантні гени. В клітині В тільки одна дочірня клітина отримає мутантний ген, тому що мутація відбулася після подвоєння реплікації ДНК в постсинтетичному періоді G2. Задача 3. Нервові клітини ембріона після кількох мітотичних циклів втрачають здатність розмножуватись, диференціюватися. Назвіть той період життєвого циклу цих клітин, у якому зрілі високо спеціалізовані клітини функціонують. Чим може завершитися життєвий цикл цих клітин? Еталон відповіді: нервові клітини знаходяться в с пресинтетичному періоді G1. Життєвий цикл цих клітин завершується в подальшому смертю VII. Короткі методичні вказівки до роботи студентів на практичному занятті. а) Методика проведення заняття Заняття починається з перевірки вихідного рівня знань. Далі розглядаються теоретичні питання даної теми, в обговоренні яких беруть участь всі студенти під керівництвом викладача, після чого необхідно виконати самостійну навчально-дослідницьку роботу і оформити протокол заняття. В кінці заняття проводиться перевірка та аналіз результатів роботи студентів з виставленням відповідної оцінки і балів. б) Організаційна структура заняття
в) Зразки тестових завдань для перевірки кінцевого рівня знань Завдання 1. Завдяки мейозу гамети (статеві клітини) отримують гаплоїдний набір хромосом. Яка фаза профази і мейозу може вважатися ключовою у виникненні гаплоїдного набору в гаметах? а) лептонема (спіралізації хромосом) б) діакінез (відштовхування гомологічних хромосом) в) пахінема (кросинговер) г) диплонема (початок відштовхування гомологічних хромосом) д) зигонема (злиття гомологічних хромосом) Завдання 2. При мейозі у профазі 1 відбудеться перехрест хромосом (кросинговер), що призводить до перекомбінації генетичного матеріалу. На якій стадії профази і відбувається кросинговер? а) лептонема б) діакінез в) пахінема г) диплонема д) зигонема Завдання 3. В анафазі мітозу до полюсів розходяться однохроматидні хромосоми. Скільки хромосом і молекул ДНК має клітина людини в анафазі мітозу? а) 92 хромосоми 92 молекули ДНК б) 46 хромосом 92 молекули ДНК в) 46 хромосом 92 молекули ДНК г) 23 хромосоми 23 молекули ДНК д) 46 хромосом 46 молекул ДНК Завдання 4. Розходження однохроматидних хромосом до протилежних полюсів клітини, що редукційно ділиться, відбувається в: а) анафазі першого мейотичного поділу б) анафазі другого мейотичного поділу в) профазі першого мейотичного поділу г) метафазі першого мейотичного поділу д) профазі другого мейотичного поділу Завдання 5. Гаплоїдна кількість двохроматидних хромосом знаходиться в екваторіальній площині клітини в: а) анафазі першого мейотичного поділу б) метафазі другого мейотичного поділу в) телофазі першого мейотичного поділу г) телофазі другого мейотичного поділу д) інртерфазі першого мейотичного поділу Завдання 6. Пахінема - це стадія профази І мейозу, під час якої: а) хромосоми слабко спіралізовані, мають вигляд довгих тонких ниток, на них є потовщення - хромомери; б) гомологічні хромосоми попарно сполучені між собою (відбувається кон’югація); в) хромосоми сполучені в біваленти й мають вигляд товстих ниток (відбувається кросинговер); г) гомологічні хромосоми, які були сполучені в біваленти, починають відштовхуватись одна від одної . д) гомологічні хромосоми розходяться до полюсів дочірніми хроматидами Завдання 7. У інтенсивно функціонуючих клітинах (наприклад печінки) часто спостерігається збільшення числа хромосом. Яки зміни на рівні ядра відбуваються у клітині? а) ендомітоз б) політенія в) амітоз г) мітоз д) мейоз Завдання 8. Відомо, що клітинний цикл включає декілька послідовних перетворень в клітині. На одному з етапів відбуваються процеси, що призводять до підготовки до синтезу ДНК в клітині. У який період життя клітини це відбувається? а) синтетичний б) власне мітоз в) пресинтетичний г) премітотичний д) постсинтетичний Завдання 9. Соматична диплоїдна клітина вступила у мітоз, нормальний хід якого був перерваний колхіцином. На якому етапі буде перервано нормальний процес мітозу і який хромосомний набір буде мати утворене ядро? а) метафаза, 2n б) метафаза, 4n в) анафаза, 2n г) телофаза, 2n д) анафаза, 4n Завдання 10. Для лабораторних досліджень шпателем узятий зкрібок клітин слизової оболонки ротової порожнини. Проаналізуйте вірогідний стан цих клітин: а) діляться тільки мітотично б) тільки збільшуються в розмірах в) діляться мітотично і шляхом амітозу г) діляться шляхом мейозу і амітозу д) діляться мітотично і спостерігається політенія Заняття №9 Тема: Контроль засвоєння змістового модуля 1 „Біологічні особливості життєдіяльності людини” . 1. Перелік контрольних питань для підготовки до підсумкового модульного контролю №1
2. Орієнтовний перелік практичних навичок і умінь до модуля 1 Оволодіти: - технікою мікроскопування; - виготовленням тимчасових мікропрепаратів; - вмінням диференціювати компоненти клітин; - технікою складання ідіограми хромосом людини; - вмінням ідентифікувати первинну структуру, кількість амінокислот, молекулярну масу поліпептида за структурою гена, що його кодує; - вмінням проаналізувати послідовність етапів регуляції експресії генів 3. Оцінювання засвоєння модуля 1 Розподіл балів, які виставляються студентам при вивченні модуля І
Максимальна кількість балів, яку може набрати студент при вивченні модуля І, вираховується шляхом множення кількості балів (15), що відповідають оцінці “5” на кількість тем (8) і становить 120 балів. Мінімальна кількість балів, яку може набрати студент при вивченні модуля І є критерієм допуску до модульного підсумкового контролю – тема 9, вираховується шляхом множення кількості балів (5), що відповідають оцінці “3”, на кількість тем у модулі (8) і становить 40 балів. Зміст Передмова...........................................................................................................3 Структура залікового кредиту - модулю 1-„Біологічні особливості життєдіяльності людини” Змістовий модуль 1 “Молекулярно-клітиннийрівень організації життя”..............................................................5Заняття №1 Тема: Рівні організації живого. Оптичні системи в біологічних дослідженнях............................................................7 Заняття №2 Тема: Морфологія клітини. Структурні компоненти цитоплазми.....................................................................................17 Заняття №3 Тема: Клітинні мембрани. Транспорт речовин через плазмалему.....................................................................................29 Заняття №4 Тема: Ядро. Морфологія хромосом. Каріотип людини............................................................................................42 Заняття №5 Тема: Характеристика нуклеїнових кислот................................53 Заняття №6 Тема: Будова гена про- та еукаріотів. Гени структурні, регуляторні, тРНК, рРНК.............................................................69 Заняття №7 Тема: Організація потоку інформації у клітині. Регуляція експресії генів. Молекулярні механізми мінливості в людини............................................................................................84 Заняття №8 Тема: Життєвий цикл клітини. Поділ клітин...........................100 Заняття №9 Тема: Контроль засвоєння модуля 1“Біологічні особливості життєдіяльності людини”...........................................................113 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||