Dział: Genetyka - część I



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.






Uwaga! Odpowiedzi do testów oraz konsultacje (np. opinie o ułożonych przez siebie testach) możesz uzyskać po skontaktowaniu się z autorem strony.



Zad. 1

Do przechowywania i przekazywania informacji służą kwasy nukleinowe DNA i RNA. Po przeanalizowaniu rysunków rozwiąż kolejne zadania.

Rodzaje kwasów nukleinowych

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

Na poniższym rysunku w sposób schematyczny przedstawiono występujące w komórkach kwasy nukleinowe. Wskaż RNA i krótko uzasadnij wybór.

Rodzaje kwasów nukleinowych

Uwaga: Kolejne dwa zadania będą podobne. Jeśli czujesz się na siłach to zacznij od rozwiązywania zadania czwartego, nie rozwiązując uprzednio zadania trzeciego.


Zad. 3

Na poniższym rysunku w sposób schematyczny przedstawiono budowę jednej nici DNA i budowę RNA. Po przeanalizowaniu rysunku rozwiąż kolejne zadania.

Budowa DNA i RNA

Zad. 3a

Wskaż nić ilustrującą RNA i krótko uzasadnij wybór.


Zad. 3b

Z ilu nukleotydów zbudowana jest nić każdego z przedstawionych związków? Z jakich elementów zbudowany jest każdy nukleotyd?


Zad. 3c

Napisz czy przedstawione na rysunku nici kwasów nukleinowych są w stosunku do siebie komplementarne; krótko uzasadnij odpowiedź.



Zad. 4

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

Budowa DNA i RNA  Budowa DNA i RNA

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

Poniższy rysunek przedstawia w sposób schematyczny różne rodzaje kwasów nukleinowych, które mogą wchodzić w skład budowy wirusów. Napisz jakiego rodzaju DNA i RNA oraz w którym miejscu komórki roślinnej i bakteryjnej występują. Skonstruuj odpowiednią tabelę.


Postacie kwasów nukleinowych w wirusach
Postać kwasu nukleinowego liniowe koliste
RNA DNA DNA
jednoniciowe Kwas nukleinowy Kwas nukleinowy Kwas nukleinowy
dwuniciowe Kwas nukleinowy Kwas nukleinowy Kwas nukleinowy


Zad. 7

Na rysunku przedstawiono dwa procesy zachodzące w komórkach eukariotycznych. W obu procesach substratem są trifosonukleotydy. Przypatrz się rysunkom i rozwiąż kolejne zadania.

Kwasy nukleinowe

Zad. 7a

Podaj lokalizację procesów, nazwij je i napisz co jest ich produktem końcowym. Z jaką częstotliwością te procesy zachodzą? Napisz co oznaczono numerem 1.


Zad. 7b

Napisz jakie widzisz podobieństwa w przedstawionych procesach.


Zad. 7c

Jak się nazywa enzym przeprowadzający syntezę nowego związku w przypadku rys. B i jakie ma właściwości?



Zad. 8

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

Komórki

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

Alkohol, podobnie jak streptomycyna, zwiększa powstawanie błędów w procesie translacji. Oba te związki są szczególnie niewskazane w pewnym okresie rozwoju człowieka. Napisz o jaki okres życia człowieka chodzi i jakie mogą być skutki działania tych związków na organizm.



Zad. 11

Na poniższym rysunku przedstawiono dwa różne kwasy nukleinowe. Podaj nazwę obu związków. Napisz dzięki jakim oddziaływaniom powstają tego typu struktury.

Rodzaje kwasów nukleinowych

Zad. 12

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

Rodzaje genomów

Zad. 13

Uwaga: Zadanie nieco trudniejsze.

Wydłużanie nowo powstającej nici DNA polega na przyłączaniu kolejno trifosfonukleotydów wyłącznie do wolnej grupy 3'OH. Poniższy rysunek przedstawia replikację DNA. Widełki replikacyjne mogą poruszać się jednocześnie w obu kierunkach. Nić prowadząca jest syntetyzowana w sposób ciągły w kierunku ruchu widełek, nić opóźniona jest syntetyzowana w kierunku przeciwnym do ruchu widełek w postaci krótkich fragmentów, które następnie zostaną połączone ze sobą. Po przeanalizowaniu rysunków rozwiąż kolejne zadania.

Replikacja - widełki

Zad. 13a

Wyjaśnij dlaczego mówi się, że replikacja jest semikonserwatywna.


Zad. 13b

Wymień trifosfonukleotydy (w skróconej formie) stanowiące "budulec", z którego powstanie nowa nić DNA.


Zad. 13c

Napisz w jakim związku wchodzącym w skład nukleotydu znajduje się grupa 3'OH, do której przyłączyć się może kolejny trifosfonukleotyd.


Zad. 13d

Wyjaśnij dlaczego do nici DNA w procesie replikacji przyłączane są trifosfonukleotydy, a nie monofosfonukleotydy. Czy wszystkie trzy reszty kwasu fosforowego zostają włączone w cząsteczkę nowopowstającej nici DNA?


Zad. 13e

Na rysunku przedstawiono replikację odbywającą się w dwóch kierunkach. Wskaż te odcinki DNA (A, B, C, D), na których powstanie nić prowadząca. Uzasadnij odpowiedź. Przy rozwiązywaniu tego zadania przydadzą się informacje podane w zadaniu 13.

Replikacja - widełki

Zad. 14

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

Rodzaje genomów

Zad. 14a

Napisz co to jest genom.


Zad. 14b

Wskaż podobieństwa i różnice w budowie przedstawionych na rysunku genomów.



Zad. 15

"Chromatyną nazywamy kompleks eukariotycznego DNA z histonami i białkami niehistonowymi, zawierający również pewną ilość RNA (ok. 10%)(...) Największy ludzki chromosom, o długości 10 um, zawiera aż 7,3 cm DNA" (źródło: Genetyka Molekularna, praca zbiorowa pod redakcją P. Węgleńskiego). Po przeczytaniu tekstu przeanalizuj rysunki i rozwiąż kolejne zadania.

Budowa DNA

Zad. 15a

Napisz jaki proces przedstawiają powyższe rysunki i jakie ma on znaczenie. Podaj nazwy struktur oznaczonych literami B i C. Dzięki której z przedstawionych struktur, DNA znajdujące się w chromosomie komórek eukariotycznych, ma właściwości cząsteczek kolistych (jak wiesz DNA u Eukariota jest cząsteczką liniową)?


Zad. 15b

Podaj nazwy elementów oznaczonych na rysunkach liczbami.



Zad. 16

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

Rola kwasów nukleinowych

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

DNA jest matrycą, w której zakodowano w postaci tripletów informację genetyczną. Napisz co oznacza słowo triplet. Zastanów się i napisz budowa jakich związków jest zakodowana w DNA (pewną pomocą będzie dla Ciebie rysunek z zadania 16).



Zad. 18

W Vademecum Maturzysty Biologia, którego autorką jest E. Pyłka-Gutowska znajdują się takie sformułowania: "W DNA zapisana jest informacja genetyczna. Język tej informacji jest czteroliterowy(...) Informacja genetyczna musi posługiwać się trzyliterowymi wyrazami".

Napisz krótko dlaczego język informacji jest czteroliterowy i dlaczego "słowa" przekazujące informację o budowie białek są trzyliterowe.



Zad. 19

Sygnałem rozpoczęcia syntezy białka jest zazwyczaj trójka AUG oznaczająca metioninę. Kodony UAG, UUA i UGA są sygnałami terminacyjnymi. Niekiedy cztery różne wyrazy mogą oznaczać ten sam aminokwas; w przypadku seryny tylko dwie trójki kodują ten aminokwas (AGU i AGC). Po zapoznaniu się z treścią zadania rozwiąż zadania 19a i 19b.


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

Napisz odpowiednie antykodony znajdujące się w tRNA, do których przyłączyć może się seryna.



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.

Synteza białek

Zad. 21

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




Ciąg dalszy testów z genetyki znajdziecie w części II i części III działu Genetyka.



Ewa Niemczewska-Borowczak
Ul. Podhalańska 12/3
80-322 Gdańsk Oliwa
Tel: 554-42-30
E-mail: niemczewska@wp.pl

Powrót do początku strony
Główna strona