Регуляция синтеза белка у прокариот

В 1961 году французские микробиологи Ф. Жакоб и Ж. Моно изучали индукцию синтеза ферментов у бактерий кишечной палочки. Они предложили модель «оперона», которая объясняла генетический контроль синтеза белка у прокариот. Оперон – это комплекс генов, которые функционируют совместно. Их деятельность контролируется геном-регулятором. Оперон состоит из четырех типов генов.

1). Промотор узнает и связывается с РНК-полимеразой, отмечает начало транскрипции.

2). Структурные гены кодируют иРНК, на которых образуются структурные белки (используются как строительный материал для клетки) или белки-ферменты (биокатализаторы для реакций обмена веществ).

3). Оператор контролирует работу структурных генов.

4). Терминатор сигнализирует об окончании транскрипции. Ген-регулятор кодирует информацию для синтеза белка-репрессора и контролирует работу гена-оператора.

Задание. Изучите схему регуляции синтеза белка путем индукции у прокариот.

Занятие № 14-15

Основы общей генетики

Закономерности наследования признаков. Менделирующие признаки человека.

Генотип как система взаимодействующих генов.

Цель: уметь составлять генетические схемы наследования при различных формах взаимодействия генов и определять генотип и фенотип потомков по генотипу родителей.

Вопросы для обсуждения:

1. Опыты Менделя по моногибридному скрещиванию и выводы из них.

2. Цитологическое обоснование «частоты гамет».

3. Менделя о свободном комбинировании признаков и его цитологическое обоснование.

4. Менделирующие признаки у человека.

5. Отклонения в наследовании признаков от законов Менделя: множественный аллелизм, формы взаимодействия аллельных генов, формы взаимодействия неаллельных генов.

6. Понятие генотипа как системы взаимодействия генов.

Задание для аудиторной работы. Решите генетические задачи:

I. Определение генотипа и фенотипа потомков по генотипу родителей

Задача 1. У пшеницы ген карликового роста (А) доминирует над геном нормального роста (а). Определите генотип и фенотип потомства при скрещивании: а) гомозиготной карликовой пшеницы с нормальной; б) двух гетерозиготных карликовых растений пшеницы.

Задача 2. Желтый цвет гороха (А) доминирует над зеленым (а). Определите фенотип и генотип потомства при скрещивании: а) гомозиготного желтого гороха с зеленым; б) двух гетерозиготных желтых растений гороха; в) гетерозиготного желтого гороха с зеленым.

Задача 3. У человека карий цвет глаз (В) доминирует над голубым (b): а) гомозиготный кареглазый мужчина женился на гомозиготной голубоглазой женщине. Какой цвет глаз будут иметь их дети? б) гетерозиготная кареглазая женщина вышла замуж за гетерозиготного кареглазого мужчину. Может ли ребенок от этого брака быть голубоглазым?

Задача 4. У человека ген полидактилии (шестипалости) (Р) является доминантным по отношению к гену (р), детерминирующему нормальное строение кисти: а) от брака гетерозиготного шестипалого мужчины с женщиной с нормальным строением кисти родились два ребенка  пятипалый и шестипалый. Определите генотип детей; б) гомозиготный шестипалый мужчина женился на пятипалой женщине. От этого брака родился один ребенок. Определите его генотип и фенотип.

Задача 5. У человека ген, вызывающий одну из форм наследственной глухонемоты, рецессивен по отношению к гену нормального слуха: а) какова вероятность рождения больных детей от брака гетерозиготных родителей? б) от брака глухонемой женщины с нормальным мужчиной родился глухонемой ребенок. Определите генотип родителей.

Задача 6. Доминантный ген А обусловливает раз­витие у человека нормальных глазных яблок. Ген а детерминирует почти полное отсутствие глазных яблок (анофтальмия). Сочетание генов Аа в генотипе человека определяет развитие глазных яблок малых размеров  микрофтальмию (неполное доминирование). Какое строение глазных яблок унаследует потомство F₁ если мужчина, страдающий анофтальмией, женился на женщине с нормальным строением глазных яблок?

Задача 7. Одним из наследственных заболеваний обмена веществ является фенилкетонурия, вызванная нарушениями превращения аминокислоты фенилаланина. В результате болезни у детей быстро развивается слабоумие. Мутантный ген рецессивен по отношению к нормальному гену. Определите степень риска появления ребенка с фенилкетонурией: а) если оба родителя гетерозиготны по этому признаку; б) если один родитель болен, а другой имеет здоровую на­следственность; в) относится ли фенилкетонурия к менделирующим признакам?

Задача 8. Альбинизм  наследственная аутосомно-рецессивная патология. Женщина-альбинос вышла замуж за здорового мужчину и родила альбиноса. Какова вероятность (в процентах), что второй ребенок тоже окажется альбиносом?