GENETYKA MOLEKULARNA l STOSOWANA

Zadanie 1

W doświadczeniu z bakteriami pneumokoków brytyjski uczony zmieszał żywe komórki szcze­pu niezjadliwego (niewywołującego zapalenia płuc) z DNA otrzymanym z komórek szczepu zjadliwego (wywołującego chorobę). W wyniku tego eksperymentu bakterie do tej pory niezjadliwe stały się zjadliwe (chorobotwórcze).

a) Wyjaśnij mechanizm tej przemiany.

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

b) Podaj właściwości DNA, dzięki którym doszło do tej przemiany.

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Zadanie 2

Poniżej zamieszczono kilka stwierdzeń dotyczących DNA. Zaznacz dwa fałszywe stwierdze­nia i popraw je.

A. W cząsteczce DNA występuje tyle samo adeniny, co tyminy, oraz tyle guaniny, co cytozyny.

B. DNA w organizmach występuje w formie helisy lewoskrętnej.

C. Jeśli wyobrazimy sobie DNA jako drabinę, to boki drabiny są utworzone z naprzemiennie
występujących cząsteczek cukru i reszt fosforanowych.

D. Nukleotydy tworzące jedną nić są połączone między sobą wiązaniami kowalencyjnymi.

E. Obie pary zasad komplementarnych (A-T i C-G) mają identyczne wymiary, dzięki czemu
cząsteczka DNA ma wszędzie tę samą grubość.

F. Dwie nici nukleinowe, tworzące helisę DNA, są połączone ze sobą wiązaniami kowalen­cyjnymi między komplementarnymi zasadami.

Zadanie 3

W związkach organicznych występuje wiele różnych typów wiązań. Część z nich to różne rodzaje wiązań kowalencyjnych: peptydowe, fosfodiestrowe, wodorowe, estrowe, glikozydowe, ale są też inne typy oddziaływań, np. jonowe, wodorowe.

Przyporządkuj do wiązań oznaczonych na schemacie nazwy wiązań wymienionych w tekście.

I…………………………..II……………………………….III..........................

Zadanie 4

Poniżej wypisano kilka cech genomów.

I. Jest zbudowany z DNA.

II. Jest zbudowany z RNA.

III. Jest kompletnym zapisem informacji genetycznej.

IV. Informacja w genomie jest podzielona na jednostki zwane genami.
Zaznacz zestaw, który jest poprawny dla organizmów eukariotycznych.

A. tylko l, II i III,

B. tylko I. III i IV,

C. tylko II i IV,

D. l, II, III i IV.

Zadanie 5

Na rysunku przedstawiono budowę chromatyny.

a) Na podstawie rysunku podaj definicję nukleosomu.

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

b) Podaj nazwę formy, w jakiej jest widoczna chromatyna podczas podziałów komórko­wych.

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………

Zadanie 6

Zaznacz prawidłową odpowiedź.

Przybliżoną, porównawczą zawartość RNA w komórce można oszacować na podstawie za­wartości w komórce:

A. adeniny,

B. guaniny,

C. tyminy,

D. uracylu.

Zadanie 7

Uzupełnij tabelę dotyczącą porównania dwóch rodzajów kwasów nukleinowych.

Porównywana cecha	DNA	RNA
zasady azotowe
	deoksyryboza
reszta kwasu fosforowego
		na ogół z jednej nici
miejsce występowania w komórce
rola

Zadanie 8

Zaznacz typ replikacji, jaki zachodzi podczas powielania DNA.

A. semikonserwatywny, ponieważ mutacje mogą zmienić sekwencję zasad,

B. semikonserwatywny, ponieważ nowoutworzony DNA zawiera jedną „starą i jedną nową nić,

C. konserwatywny, ponieważ sekwencja zasad pozostaje niezmieniona,

D. konserwatywny, ponieważ nowoutworzony DNA zachowuje jedną „starą" nić nukleinową.

Zadanie9

Zaznacz prawidłową odpowiedź.

Skutkiem replikacji DNA w komórkach naskórka jest:

A. zmienność gatunku,

B. zmienność organizmu,

C. zachowanie stałości genomu gatunku,

D. zachowanie stałości genomu organizmu.

Zadanie 10

Poszczególne rodzaje tRNA różnią się od siebie nieznacznie, a transportują różne amino­kwasy. Na rysunku przedstawiono uproszczoną strukturę tej cząsteczki.

a) Określ funkcje pełnione przez miejsca A i B zaznaczone na schemacie tRNA.

………………………………………………………………………………………………………………

b) Wyjaśnij, dzięki czemu cząsteczki tRNA różniące się głównie trójką nukleotydów (kodonem) przenoszą różne, ale określone aminokwasy.

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Zadanie 11

Poniżej wymieniono przykłady organelli komórkowych.

I. jądro komórkowe,

II. aparat Golgiego,

III. mitochondria,

IV. chloroplasty.

Zaznacz poprawną odpowiedź. Synteza DNA zachodzi:

A. tylko w l,

B. tylko w l, II i III,

C. tylko w I, III i IV,

D. w l, II, III i IV.

Zadanie 12

Na rysunku przedstawiono proces związany z biosyntezą białka.

.

DNA

a) Podaj nazwy procesów A i B przedstawionych na rysunku.

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….

b) Określ biologiczny sens procesu B, oraz możliwości, jakie daje on komórce.

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Zadanie 13.

Poniżej przedstawiono fragment sekwencji zasad nici matrycowej pewnego DNA.
tymina - cytozyna - guanina - adenina - tymina - cytozyna - adenina - tymina - guanina

Zaznacz poprawną odpowiedź.

Po transkrypcji kolejność wyżej wymienionych nukleotydów w mRNA będzie następująca:

A. adenina - guanina - cytozyna - tymina - adenina - guanina - tymina - adenina - cytozyna,

B. adenina - guanina - cytozyna - uracyl - adenina - guanina - uracyl - adenina - cytozyna,

C. tymina - cytozyna - guanina - adenina - tymina - cytozyna - adenina - tymina - guanina,

D. uracyl - cytozyna - guanina - adenina - uracyl - cytozyna - adenina - uracyl - guanina.

Zadanie 14.

Na rysunku przedstawiono proces zachodzący w komórkach gospodarza w trakcie in­fekcji wirusowej.

m RNA A U C CA G C C A

A

Jednoniciowy DNA ……………………………

B

Dwuniciowy DNA…………………………………………….

a)Uzupełnij rysunek, wpisując symbolizujące nukleotydy, odpowiednie oznaczenia zasad azotowych.

b)Podaj nazwy enzymów katalizujących procesy oznaczone na rysunku jako A i B.

………………………………………………………………………………………………………………

c)Określ, czy procesy A lub B zachodzą w zdrowej komórce. Jeśli tak - podaj nazwę procesu.

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Zadanie15

Na rysunku przedstawiono wybrane procesy zachodzące podczas biosyntezy białka.

aminokwas tRNA

O

a) Opisz przebieg procesów oznaczonych na rysunku jako I, II i III.

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

b) Określ dalsze przemiany, jakim może ulec produkt, procesów przedstawionych na rysun­ku. Podaj dwa przykłady

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Zadanie 16.

Zaznacz prawidłową odpowiedź.
Antykodon jest to sekwencja:

A. deoksyrybonukleotydów,

B. rybonukleotydów w mRNA,

C. rybonukleotydów w tRNA,

D. aminokwasów w peptydzie.

Zadanie 17. Na rysunku wyżej przedstawiono etapy translacji

Podaj kolejność etapów, odpowiadającą przebiegowi tego procesu.

………………………………………………………………………………………………………………

Zadanie 18

W komórkach eukariotycznych regulacja ekspresji genów może się odbywać w kolejnych fazach powstawania białka, oznaczonych na schemacie cyframi rzymskimi,

I II III IV

DNA -> pre-mRNA -> mRNA -> polipeptyd -» białko

Podaj nazwy procesów prowadzących do powstawania białka, oznaczonych na schemacie

jako I,…………………… …….II…………………………………., III……………………………., IV…………………………….

Zadanie 19.

Na rysunku przedstawiono model operonu, który wyjaśnia regulację ekspresji genów u organizmów prokariotycznych. Dwa sposoby regulacji nazywamy modelami indukcyjnym i represyjnym.

EFEKT: Rozkład induktora

a)Podaj numer rysunku (I- II), na którym przedstawiono operon laktozowy,

b)Określ rolę laktozy w aktywacji operonu.

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Zadanie 20

Poniżej przedstawiono sekwencję zasad we fragmencie mRNA.

AUGGCCUCGAUAACGGCCACCAUG

a)Podaj maksymalną liczbę aminokwasów, jaką koduje przedstawiony mRNA………………….

b) Podaj liczbę różnych typów cząsteczek tRNA, jaka musi być użyta podczas procesu synte­zy polipeptydu na

matrycy tego mRNA

…………………………………………………………………………………………….

c)Podaj dwie strukturalne różnice między cząsteczkami tRNA i mRNA.

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

d) Wyjaśnij określenie - kod genetyczny jest zdegenerowany.

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Zadanie 21

Na rysunku przedstawiono szlak metaboliczny pewnego aminokwasu z zaznaczonymi miejscami powstawania bloków metabolicznych.

Blok metaboliczny, który jest przyczyną schorzenia zwanego fenyloketonurią wskazuje strzałka:

a) A, b) B, c) C, d) D.

Zadanie 22

Zaznacz rysunek przedstawiający duplikację chromosomu podczas nieprawidłowego prze­biegu mejozy.

Zadanie 23

Zaznacz prawidłową odpowiedź. Zespół Downa powstaje w wyniku:

Odpowiedź	Nazwa mutacji	Typ mutacji
A	monosomia	chromosomowa - chromosomów płciowych
B	trisomia	chromosomowa 21 pary
C	trisomia	genomowa
D	triploidia	chromosomowa 21 pary

Zadanie 24

Na podstawie rysunku przyporządkuj komórkę (A, B, C lub D) do nazwy mutacji, która wystąpiła, wpisując literowe oznaczenie komórki przed nazwą mutacji.

….. 1. transpozycja,

….. 2. monosomia,

……3.trisomia,

….. 4,triploidia.

Zadanie 25.

Poniżej wymieniono kilka przykładów chorób genetycznych.

zespół Downa, anemia sierpowata, fenyloketonuria, zespół Turnera, hemofilia, mukowiscydoza, choroba Huntingtona

a) Spośród wymienionych chorób podaj te, które są wynikiem mutacji genowych.

………………………………………………………………………………………………………………

b) W przypadku każdej z podanych chorób zaznacz, czy zmutowany allel genu jest recesywny, współdominujący czy dominujący, oraz czy jest sprzężony z płcią.

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Zadanie 26.

Badania prenatalne mają na celu stwierdzenie nieprawidłowości m.in. w materiale gene­tycznym. W niektórych wypadkach umożliwia to podjęcie kroków, które pomogą zminima­lizować negatywne skutki zdrowotne tych zmian. Jednym z testów przeprowadzanych w trakcie takich badań jest ustalanie kariotypu płodu. Na rysunku przedstawiono do analizy dwa kariotypy.

a) Podaj płeć dzieci l i II.

………………………………………………………………………………………………………………

b) Określ, czy kariotypy zawierają prawidłową liczbę chromosomów w kariotypie I i II i za­pisz liczbę chromosomów.

………………………………………………………………………………………………………………

c)Podaj skutki mutacji, które wystąpiły u dzieci l……………………………………………………………………….. i II……………………………………………………………………………………………………………………….

Zadanie 27.

Rysunek przedstawia skutki nie rozejścia się chromosomów podczas tworzenia się gamet żeńskich. Gamety te łączą się z prawidłowo zbudowanymi plemnikami.

a) Uzupełnij rysunek, wrysowując spodziewaną liczbę chromosomów w zygocie l i zygocie II.

b)Zakładając, że ciemny chromosom to Y, a jasny to X - podaj nazwy chorób genetycznych,
które ujawnią się u organizmów powstałych wskutek zapłodnienia. ………………………………………………………………………………………………………………

Zadanie 28.

Poniżej przedstawiono w niewłaściwej kolejności etapy tworzenia organizmu transgenicznego. Uporządkuj je w kolejności odpowiadającej prawidłowemu przebiegowi tego proce­su, wpisując przed każdym etapem jego kolejny numer.

… wstawienie pożądanego genu do wektora

… przeniesienie wektora do komórek organizmu

… uzyskanie pożądanego genu np. drogą izolacji ze znanego genomu

… powielenie wektorów wraz z przenoszonymi genami

… powielenie pożądanego genu

Zadanie 29.

.Fragmentacja DNA jest niezbędnym etapem w wielu procesach biotechnologicznych. Nie­które enzymy restrykcyjne mogą „ciąć" helisę DNA, pozostawiając tzw. lepkie końce (rys A), tzn. fragmenty nici DNA, które łatwo łączą się z innymi fragmentami DNA, powstałymi na skutek cięcia tymi samymi enzymami. Inne enzymy restrykcyjne pozostawiają „tępe" końce (rys B). Fragmenty DNA uzyskane sposobem A mają inne zastosowanie niż fragmenty uzy­skane sposobem B.

lepkie

końce

Podaj nazwy enzymów (typ A czy B), które biorą udział w przygotowaniu DNA do elek­troforezy.

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..

Zadanie 30

Na rysunku przedstawiono wynik badania DNA trzech osób: matki, dziecka oraz męż­czyzny, który mógłby być ojcem dziecka.

a) Na podstawie rysunku wyjaśnij, że badany mężczyzna mógłby być ojcem dziecka.

……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

b) Oceń, czy badanie genetycznych „odcisków palców" daje stuprocentową pewność, że badany mężczyzna jest ojcem dziecka. Odpowiedź uzasadnij, podając jeden argument.

………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

Zadanie 31

Osiągnięcia genetyki molekularnej są stosowane na coraz większą skalę. Wykorzystuje się następujące techniki:

1. technika PCR

2. sonda molekularna

3. elektroforeza

4. badanie genetycznych odcisków palców

5. klonowanie

Przyporządkuj nazwy technik do ich definicji, wpisując numer nazwy techniki przed defi­nicją.

… A. wykrywanie obecności określonego fragmentu DNA w genomie

… B. tworzenie wielu kopii wyjściowego DNA

… C. rozdzielanie fragmentów DNA lub białek w polu elektrycznym

… D. tworzenie organizmów o tej samej informacji genetycznej

Zadanie32

Na rysunku l.72 przedstawiono plazmid przed (l) i po (II) wstawieniu obcego genu.

gen oporności na ampicylinę

l. plazmid ||. plazmid transgeniczny

Podaj nazwy dwóch enzymów, które były użyte w trakcie tworzenia plazmidu transgenicznego.

…………………………………………………………………………………………………………

.

10

Matka dziecko Ew. ojciec

---