Подробное решение параграф § 27 по биологии для учащихся 10 класса, авторов Сухорукова Л.Н., Кучменко В.С., Иванова Т.В. Базовый уровень 2018
Вспомните
1. Вопрос
Что такое плазмиды?
Ответ:
Плазмиды — это небольшие молекулы ДНК, физически отдельные от геномных хромосом и способные реплицироваться автономно. Как правило, плазмиды встречаются у бактерий и представляют собой двухцепочечные кольцевые молекулы, изредка плазмиды встречаются также у архей и эукариот.
В природе плазмиды обычно содержат гены, повышающие устойчивость бактерии к неблагоприятным внешним факторам (в т. ч. устойчивость к антибиотикам), нередко они могут передаваться от одной бактерии к другой (иногда даже к бактерии другого вида) и, таким образом, служат средством горизонтального переноса генов.
Попадание плазмиды в клетку может осуществляться двумя путями: либо при непосредственном контакте клетки-хозяина с другой клеткой в процессе конъюгации, либо путём трансформации, то есть искусственного введения в клетку плазмиды.
2. Вопрос
В чем заключается принцип дискретной природы наследственности?
Ответ:
Само понятие дискретность подразумевает прерывистость или дробность чего-либо. Дискретность свойственна и живой и неживой природе, это универсальное свойство материи, ген — отдельная структурная единица живой материи, контролирующая наследственность, т.е. наследственность передается частями — генами, поэтому можно говорить о дискретной природе наследственности.
Вопросы и задания
1. Вопрос
Каковы особенности строения гена?
Ответ:
Ген — это структурная и функциональная единица наследственности живых организмов. Ген представляет собой участок ДНК, задающий последовательность определённого полипептида либо функциональной РНК и служит матрицей для синтеза одной полипептидной цепи. Гены (точнее, аллели генов) определяют наследственные признаки организмов, передающиеся от родителей потомству при размножении. Среди некоторых организмов, в основном одноклеточных, встречается горизонтальный перенос генов, не связанный с размножением.
2. Вопрос
Что такое геном? В чем основное различие в организации генома про- и эукариот?
Ответ:
Геном — это совокупность всей ДНК в гаплоидном наборе хромосом организма данного вида. К особенностям генома эукариот можно отнести наличие избыточной ДНК
(у прокариот избытка ДНК не имеется) и наличие последовательностей нуклеотидов разной степени повторяемости. Большинство последовательностей ДНК прокариот — уникальные гены. (У прокариот такого свойства не наблюдается). Геном прокариот меньше по размеру, чем геном эукариот.
3. Вопрос
Сформулируйте основные положения молекулярной теории гена?
Ответ:
Основные положения молекулярной теории гена заключаются в следующем:
- Ген — это участок молекулы ДНК (РНК), занимающий определенное место относительно других генов, способный к репликации и кодированию одной цепи белка.
- гены ограничены специальными триплетами, имеют регуляторную зону, участок, отвечающий за транскрипцию и структурную часть
- закодированная в генах информация реализуется на основе матричного принципа через процессы репликации, транскрипции, и трансляции. Поток генетической информации осуществляется только в направлении ДНК ↔ РНК → белок.
- геном прокариот в основном представлен уникальными генами. В геноме эукариот преобладают межгенные промежутки. Многие последовательности ДНК представлены большим числом копий.
4. Вопрос
Какую область молекулярной генетики называют генной инженерией? С чем связаны её методы?
Ответ:
Область молекулярной генетики, основанная на использовании гибридных ДНК — называют генной инженерией.
Методы генной инженерии — химико-ферментный синтез, ферментный синтез гена на основе выделенной матричной РНК (мРНК), конструирование рекомбинантных ДНК, перенос генов в клетки организма-реципиента, скрининг и отбор рекомбинантных клеток.
5. Вопрос
Назовите проблемы, решаемые на практике с помощью достижений генной инженерии.
Ответ:
Генная инженерия — это метод биотехнологии, который занимается исследованиями по перестройке генотипов. Сущность методов генной инженерии заключается в том, что в генотип организма встраиваются или исключаются из него отдельные гены или группы генов. В результате встраивания в генотип ранее отсутствующего гена можно заставить клетку синтезировать белки, которые ранее она не синтезировала.
При помощи генной инженерии в медицине созданы:
Антикоагуляторы — для лечения инфаркта миокарда;
Факторы крови — для устранения риска, связанного с переливанием крови.
Эритропоэтин — для лечения анемии у больных с почечной недостаточностью.
Ростовые факторы — для ускорения лечения ран.
Гормон роста человека — при лечении карликовости.
Человеческий инсулин — для лечения диабета
Интерферон — для лечения некоторых форм раковых заболеваний.
Вакцины — принцип применения ДНК — вакцин заключается в том, что в организм пациента вводят молекулу ДНК, содержащую гены, кодирующие иммуногенные белки патогенного микроорганизма. ДНК-вакцины называют еще генными, генетическими, полинуклеотидными вакцинами, вакцинами из нуклеиновых кислот.
Генотерапия и генодиагностика — это перспективные технологии фундаментальной и прикладной биомедицины, направленные на лечение и профилактику наследственных (генетических) и приобретенных заболеваний, в том числе онкологических.
Применение достижений в сельском хозяйстве:
Создание генетически изменённых растений с устойчивостью к различным классам вредителей, гербицидов, природным условиям, а так же повышение урожайности — в настоящее время являются наиболее успешным биотехнологическим продуктом.