МЕТА ЗАНЯТТЯ. Характеризувати механізм регуляції активності генів у прокаріот (Жакоб і Моно)Характеризувати механізм регуляції активності генів у прокаріот (Жакоб і Моно). Характеризувати механізм регуляції генів у еукаріот (Георгієв). Характеризувати ген, як одиницю генетичної функції. Пояснити хромосомну (цитоплазматичну) спадковість. Пояснити генетичний механізм генної інженерії. 5. ЗМІСТ Викладач перевіряє вихідний рівень знань студентів за слідуючими теоретичними питаннями: 1. Механізм регуляції активності генів у прокаріот. 2. Механізм регуляції генів у еукаріот. 3. Ген –– одиниця генетичної функції. 4. Нехромосомна (цитоплазматична) спадковість. 5. Генетична інженерія. В генотипі любого організму є структурні і регуляторні гени. Структурні гени зумовлюють розвиток ферментів. Гени–регулятори впливають на активність структурних генів. В клітинах багатоклітинного організму є повний набір генів даного виду, але в різних типах клітин (м’язеві, нервові і ін.) функціонує лише невелика кількість структурних генів, а саме ті, які визначають властивості даної клітини, тканини, організму в цілому. Ген, як одиниця генетичної функції займає певне місце в хромосомі –– локус. Ген –– функціональна одиниця спадковості –– є ділянкою молекули ДНК і складається з нуклеотидів. В середині гена можуть відбуватися рекомбінації і мутації. Генні мутації –– це зміни у молекулярній структурі гена (заміна нуклеотидів, подвоєння або випадання нуклеотидів або фрагментів гена та ін.) Наявність генів визначається наявністю ознак організму по їх проявленню. Загальну схему генетичного апарату прокаріот запропонували французькі генетики Ф. Жакоб і Ж. Моно (1961). Схема генетичного контролю білкового синтезу отримала назву гіпотези оперону. Перед групою структурних генів розміщений загальний для них промотор і оператор. Структурні гени розміщені поряд, утворюючи один блок –– оперон, вони програмують синтез ферментів, які відносяться до одного метаболічного циклу. Вся група генів одного оперону функціонує одночасно, тому ферменти одного ланцюга реакції або синтезуються всі, або не синтезується ні один з них. Процес транскрипції починається з промотору –– місце первинного прикріплення РНК–полімерази і гена–оператора. Включення і виключення структурних генів здійснюється геном–оператором (особлива ділянка молекули ДНК, це функціональний ген.) Оператор, в свою чергу, контролюється геном–регулятором. Ген–регулятор кодує синтез особливого білка–репресора. Репресор може бути у двох формах: активній і неактивній. В активній формі він приєднується до гена–оператора, блокує транскрипцію і весь оперон виключається. При переході білка–репресора в неактивну форму ген–оператор звільняється, включається оперон і відбувається транскрипція. Оперонна система –– це один із механізмів регуляції синтезу білка. Це саморегулююча система, яка заснована на принципах зворотнього зв’язку. У еукаріот по схемі Г.П. Георгієва (1972), кожний оперон складається з акцепторної (або неінформативної) зони і інформативної зони. Акцепторна зона керує через білки–репресори функціонування структурних генів. Вважають, що у еукаріот кожний оперон містить багато регуляторних генів. Структурні гени, відповідальні за різні ланки одного ланцюга біохімічних реакцій, можуть бути зосереджені не в одному опероні, а розсіяні по геному. В загальному вигляді генетичний апарат еукаріот представлений так: акцепторна зона (регуляторна) і інформативна зона (структурна зона) – екзон – інтрон – екзон. Нехромосомна (цитоплазматична спадковість) –– це позаядерна спадковість, яка пов’язана з органоїдами клітини (пластидами, мітохондріями, центріолями). Фактори спадковості, які розміщені в клітинах поза хромосомами, одержали назву плазмід, вони здатні до авторепродукції. Проявлення цитоплазматичної спадковості контролюється ядерною ДНК. Генетична інженерія –– область молекулярної біології і генетики, яка ставить перед собою завдання конструювання генетичних структур по раніше наміченому плану, створення організмів з новою генетичною програмою.
– навчальні таблиці, схеми, методичні вказівки.
ПРАКТИЧНЕ ЗАНЯТТЯ № 7 ПІДСУМКОВЕ ЗАНЯТТЯ (КОНТРОЛЬНА РОБОТА) З РОЗДІЛУ: “СТРУКТУРНО – ФУНКЦІОНАЛЬНА ОРГАНІЗАЦІЯ МОЛЕКУЛЯРНО–ГЕНЕТИЧНОГО ТА КЛІТИННОГО РІВНІВ”
1. Назвіть рівень організації живих систем, на якому генотип визначає типовий для клітини обмін речовин: 1. Молекулярно–генетичний. 2. Організменний (онтогенетичний). 3. Клітинний. 4. Популяційно–видовий. 5. Субклітинний. 6. Біосферний. 2. Які з вказаних рівнів організації життя фундаментальні:
|
