Вступ. Клітина. Реалізація спадкової інформації – Збереження спадкової інформації

ТЕМА: Статеве розмноження. Процеси формування статевих клітин

Для виконання завдання необхідні знання основних етапів гаметогенезу, а саме оогенезу.

У кожному яєчнику почергово дозріває по одній клітині-попередниці. Унаслідок двох послідовних поділів клітини-попередниці утворюються чотири гаплоїдні клітини, але лише одна з них стає яйцеклітиною. Три інші, так звані полярні тільця, значно менші за яйцеклітину і незабаром гинуть.

Завдяки такому нерівноцінному поділу весь запас поживних речовин концентрується в яйцеклітині.

Правильна відповідь – Г.

ТЕМА: Хромосоми, особливості будови й хімічного складу. Гомологічні хромосоми. Аутосоми та статеві хромосоми (гетерохромосоми). Каріотип. Хромосомний набір ядра.

В основі завдання наведено рисунок хромосомного набору людини. Для розв’язання цього завдання необхідно знати особливості хромосомного набору людини, відмінності між хромосомним набором чоловіка й жінки, захворювання, які викликані геномними мутаціями.

У роздільностатевих тварин і дводомних рослин в особин однієї зі статей хромосоми однієї з пар різняться між собою, тоді як в особин іншої – вони подібні. Це статеві хромосоми, які ще називають гетерохромосомами. Так, у хромосомному наборі жінки – дві Х-хромосоми, а чоловіка – одна Х-хромосома й одна Y-хромосома.

На рисунку статеві хромосоми позначено цифрою 23. Отже, на рисунку зображено хромосомний набір жінки. Хромосоми інших пар, які подібні в усіх особин, називають нестатевими, або аутосомами. У хромосомному наборі людини 22 пари аутосом.

Каріотип може змінюватися внаслідок мутацій. Ступінь і характер порушень залежать від того, у якій саме парі відбулися зміни кількості хромосом.

На рисунку зображено хромосомний набір, в якому є зайва хромосома за 21-ю парою, що спричинює виникнення у людини синдрому Дауна. Отже, на рисунку зображено хромосомний набір жінки, хворої на синдром Дауна.

Правильна відповідь – В.

ТЕМА: Нуклеїнові кислоти. Будова, нуклеотиди. Будова, властивості та функції ДНК, принцип компліментарності

В основі завдання наведено означення поняття липких кінців та інформація щодо застосування їх у генній інженерії. Потрібно вибрати фрагмент, який можна взяти для гібридизації з наведеним в основі завдання.

Для виконання завдання необхідно знати особливості будови молекули ДНК, розуміти принцип комплементарності. ДНК – нуклеїнова кислота, яка забезпечує збереження спадкової інформації. Молекула ДНК – біополімер, мономерами якого є нуклеотиди. До складу нуклеотиду входять залишки вуглеводу дезоксирибози, нітратної основи та ортофосфатної кислоти. Молекула ДНК складається з двох ланцюгів нуклеотидів, які сполучаються між собою за допомогою водневих зв’язків. Ці зв’язки виникають між двома певними нуклеотидами. Установлено, що залишок аденіну нуклеотиду одного ланцюга молекули ДНК завжди сполучається із залишком тиміну нуклеотиду іншого ланцюга (між ними виникає два водневі зв’язки), а гуаніну – з цитозином (між ними виникає три водневі зв’язки). Чітка відповідність нуклеотидів у двох ланцюгах ДНК має назву комплементарність.

Нам потрібно знайти не зв’язані водневими зв’язками частини фрагментів, які є комплементарними частинами фрагменту АГ (липкий кінець – одноланцюгова ділянка молекули ДНК, що виступає з кінця дволанцюгової молекули з одного боку) та ТЦ (липкий кінець – одноланцюгова ділянка молекули ДНК, що виступає з кінця дволанцюгової молекули з іншого боку). Відповідно до правила компліментарності, такими будуть ТЦ і відповідно АГ.

Отже, для гібридизації з наведеним в основі фрагментом молекули ДНК можна взяти лише такі фрагменти: 

Правильна відповідь – Г.

ТЕМА: Нуклеїнові кислоти. Будова, нуклеотиди. Будова, властивості та функції ДНК, принцип компліментарності.

В основі завдання наведено означення поняття липких кінців та інформація щодо  застосування їх у генній інженерії. Потрібно вибрати фрагмент, який можна взяти для гібридизації з наведеним в основі завдання.

Для виконання завдання необхідно знати особливості будови молекули ДНК, розуміти принцип комплементарності.

ДНК – нуклеїнова кислота, яка забезпечує збереження спадкової інформації. Молекула ДНК –  біополімер, мономерами якого є нуклеотиди. До складу нуклеотиду входять залишки вуглеводу дезоксирибози, нітратної основи та ортофосфатної кислоти. Молекула ДНК складається з двох ланцюгів нуклеотидів, які сполучаються між собою за допомогою водневих зв’язків. Ці зв’язки виникають між двома певними нуклетидами. Установлено, що залишок аденіну нуклеотиду одного ланцюга молекули ДНК завжди сполучається із залишком тиміну нуклеотиду іншого ланцюга (між ними виникає два водневі зв’язки), а гуаніну – з цитозином (між ними виникає три водневі зв’язки). Чітка відповідність нуклеотидів у двох ланцюгах ДНК має назву комплементарність.

Нам потрібно знайти не зв’язану водневими зв’язками частину фрагмента, яка є комплементарною частині фрагменту ААГ (липкий кінець – одноланцюгова ділянка молекули ДНК, що виступає із кінця дволанцюгової молекули).

Відповідно до правила компліментарності таким буде ТТЦ  

Отже, для гібридизації  з наведеним в основі фрагментом молекули ДНК

можна взяти лише наступний фрагмент: 

Правильна відповідь – Б.

ТЕМА: Аутосоми та статеві хромосоми. Каріотип людини.

У завданні наведено два твердження, які треба проаналізувати і визначити їхню правильність. Надалі знайти відповідь, у якій вказані всі правильні твердження.

Для виконання завдання необхідно знати означення каріотипу й особливості утворення каріотипу людини.

Каріотип - сукупність ознак хромосомного набору (кількість хромосом, їхня форма і розміри). У роздільностатевих тварин і дводомних рослин в особин однієї зі статей хромосоми однієї з пар різняться між собою, натомість в особин іншої – вони подібні. Це статеві хромосоми, які ще називають гетерохромосомами.

Хромосоми інших пар, які подібні в усіх особин, називають нестатевими, або аутосомами. У хромосомному наборі жінки – дві Х-хромосоми, а чоловіка – одна Х-хромосома та одна Y- хромосома. Донька отримує від батька 22 аутосоми та Х-хромосому.

Таким чином, правильним є лише друге твердження.

Правильна відповідь – А.

ТЕМА: Каріотип.

В основі завдання надано інформацію щодо кількості хромосом клітини основної тканини конюшини польової.

Необхідно вказати кількість хромосом у клітині шкірки цієї рослини.

Клітини кожного виду тварин, рослин, грибів мають певний набір хромосом. Сукупність ознак хромосомного набору (кількість хромосом, їхня форма та розміри) називають каріотипом. Кожному виду притаманний свій особливий каріотип. Клітини основної та покривної тканини є соматичними клітинами. Якщо клітини основної тканини містять 14 хромосом, то клітини покривної тканини, до якої належить шкірка, також будуть мати ту саму кількість хромосом – 14.

Правильна відповідь – В.

ТЕМА: Аутосоми та статеві хромосоми. Каріотип людини

Для виконання завдання необхідно знати означення каріотипу та особливості утворення каріотипу людини.

Каріотип – сукупність ознак хромосомного набору (кількість хромосом, їхня форма і розміри). У роздільностатевих тварин і дводомних рослин в особин однієї зі статей хромосоми однієї з пар різняться між собою, натомість в особин іншої – вони подібні. Це статеві хромосоми, які ще називають гетерохромосомами.

Хромосоми інших пар, які подібні у всіх особин, називають нестатевими, або аутосомами. У хромосомному наборі жінки – дві Х-хромосоми, а чоловіка – одна Х-хромосома та одна Y- хромосома. Хромосомний набір ядра гамет (статевих клітин) містить гаплоїдний набір хромосом (з одинарним набором непарних хромосом). Таким чином, клітина людини з набором хромосом 22 аутосоми та Х-хромосома – це незапліднена яйцеклітина.

Правильна відповідь – В.

ТЕМА: Каріотип людини.

Завдання скеровано на перевірку знання про каріотип й особливості організації каріотипу людини, його зміни та їхні наслідки.

Каріотип – сукупність ознак хромосомного набору (кількість хромосом, їхня форма й розміри).

Дослідження каріотипу людини мають велике значення для діагностики її спадкових захворювань. Зокрема, дають змогу на ранніх етапах ембріонального розвитку виявити багато спадкових захворювань, наприклад, хворобу Дауна, .

Каріотип може змінюватися внаслідок мутацій. Людина має 23 пари хромосом. Кожній парі хромосом дослідниками надано певний порядковий номер, наприклад, хромосоми першої пари, другої пари тощо.

У людини з трьома замість двох хромосомами двадцять першої пари виникають прояви хвороби Дауна.

Правильна відповідь – Б.

ТЕМА: Нуклеїнові кислоти. Будова, нуклеотиди. Будова, властивості та функції ДНК, принцип компліментарності

В основі завдання наведено означення поняття липких кінців та інформація щодо застосування їх у генній інженерії. Потрібно вибрати фрагмент, який можна взяти для гібридизації з наведеним в основі завдання.

Для виконання завдання необхідно знати особливості будови молекули ДНК, розуміти принцип комплементарності.

ДНК – нуклеїнова кислота, яка забезпечує збереження спадкової інформації. Молекула ДНК – біополімер, мономерами якого є нуклеотиди. До складу нуклеотиду входять залишки вуглеводу дезоксирибози, нітратної основи та ортофосфатної кислоти. Молекула ДНК складається з двох ланцюгів нуклеотидів, які сполучаються між собою за допомогою водневих зв’язків. Ці зв’язки виникають між двома певними нуклетидами. Установлено, що залишок аденіну нуклеотиду одного ланцюга молекули ДНК завжди сполучається із залишком тиміну нуклеотиду іншого ланцюга (між ними виникає два водневі зв’язки), а гуаніну – з цитозином (між ними виникає три водневі зв’язки). Чітка відповідність нуклеотидів у двох ланцюгах ДНК має назву комплементарність. Нам потрібно знайти не зв’язану водневими зв’язками частину фрагмента, яка є комплементарною частині фрагменту ААГ (липкий кінець – одноланцюгова ділянка молекули ДНК, що виступає із кінця дволанцюгової молекули). Відповідно до правила компліментарності таким буде ТТЦ. Отже, для гібридизації з наведеним в основі фрагментом молекули ДНК

можна взяти лише наступний фрагмент: 

Правильна відповідь – Б.

ТЕМА: Каріотип людини

Тварини, описані в умові завдання, подібні за будовою, але мають різний набір хромосом.

Тож їх розрізняють на підставі вивчення каріотипу. Сукупність ознак хромосомного набору (кількість хромосом, їхня форма і розміри) називають каріотипом. Кожному виду притаманний свій особливий каріотип.

Будову каріотипу застосовують у систематиці організмів для розпізнавання близьких за будовою видів (так званих видів-двійників). Це пов’язане з тим, що в близьких видів хромосомні набори завжди відрізняються або за кількістю хромосом, або за особливостями їхньої будови. За іншими структурними ознаками види-двійники розрізнити дуже важко або взагалі неможливо.

Правильна відповідь – А.

ТЕМА: Нуклеїнові кислоти. Будова, властивості та функції. Принцип комплементарності. Транскрипція. Реакції матричного синтезу

Основа завдання містить інформацію щодо послідовності нуклеотидів певної ділянки РНК, що була синтезована з певної ділянки молекули ДНК.

Пропонується вказати послідовність нуклеотидів цього самого фрагмента другого ланцюга молекули ДНК. Тобто необхідно відтворити ділянку молекули ДНК, що була матрицею для синтеза в результаті транскрипції.

Для виконання необхідно знати особливості будови нуклеїнових кислот.

Нуклеїнові кислоти – біополімери, мономерами яких є нуклеотиди. До складу нуклеотиду входять залишки нітрогеновмісної основи, пентози та ортофосфатної кислоти. Залежно від виду пентози, що входить до складу нуклеотиду, розрізняють два типи нуклеїнових кислот: дезоксирибонуклеїнову (ДНК) і рибонуклеїнові (РНК). До складу ДНК входить залишок дезоксирибози, а РНК – рибози.

У молекулах ДНК і РНК містяться залишки різних нітрогеновмісних основ. У молекулі ДНК – залишки аденіну (скорочено позначається літерою А), гуаніну (Г), цитозину (Ц) та тиміну (Т), у молекулі РНК – аденіну (А), гуаніну (Г), цитозину (Ц) та урацилу (У). Молекула мРНК (іРНК) синтезується на одному з ланцюгів молекули ДНК за принципом комплементарності. Таким чином, ділянка молекула мРНК (іРНК) є копією ділянки кодуючого ланцюга молекули ДНК. Послідовність нуклеотидів «АУЦ-ГАГ-УАГ» синтезованої ділянки молекули мРНК (іРНК) відповідає ділянці кодуючого ланцюга молекули ДНК, яка має послідовність нуклеотидів «ТАГ-ЦТЦ-АТЦ». Потім, за тим же правилом, знаходимо другий фрагмент молекули ДНК: «АТЦ-ГАГ-ТАГ».

Правильна відповідь – Б.

ТЕМА: Аутосоми та статеві хромосоми. Каріотип людини

У завданні наведені два твердження, які треба проаналізувати і визначити їх правильність. Надалі знайти відповідь, в якій вказані всі правильні твердження.

Для виконання завдання необхідно знати означення каріотипу та особливості утворення каріотипу людини.

Каріотип – сукупність ознак хромосомного набору (кількість хромосом, їхня форма і розміри). У роздільностатевих тварин і дводомних рослин в особин однієї зі статей хромосоми однієї з пар різняться між собою, натомість в особин іншої – вони подібні. Це статеві хромосоми, які ще називають гетерохромосомами. Хромосоми інших пар, які подібні у всіх особин, називають нестатевими, або аутосомами. У хромосомному наборі жінки – дві Х-хромосоми, а чоловіка – одна Х-хромосома та одна Y- хромосома. Донька отримує від батька 22 аутосоми та Х-хромосому. Таким чином, правильним є лише друге твердження.

Правильна відповідь – Б.

ТЕМА: Аутосоми та статеві хромосоми. Каріотип людини.

Для виконання завдання необхідно знати означення каріотипу та особливості утворення каріотипу людини.

Каріотип – сукупність ознак хромосомного набору (кількість хромосом, їхня форма й розміри).

У роздільностатевих тварин і дводомних рослин в особин однієї зі статей хромосоми однієї з пар різняться між собою, натомість в особин іншої – вони подібні. Це статеві хромосоми, які ще називають гетерохромосомами. Хромосоми інших пар, які подібні у всіх особин, називають нестатевими, або аутосомами. У нормальному хромосомному наборі чоловіка – 44 аутосоми та одна Х-хромосома і одна Y-хромосома.

Правильна відповідь – Б.

ТЕМА: Аутосоми та статеві хромосоми. Каріотип людини

Для виконання завдання необхідно знати означення каріотипу та особливості утворення каріотипу людини.

Каріотип – сукупність ознак хромосомного набору (кількість хромосом, їхня форма і розміри).

У роздільностатевих тварин і дводомних рослин в особин однієї зі статей хромосоми однієї з пар різняться між собою, натомість в особин іншої – вони подібні. Це статеві хромосоми, які ще називають гетерохромосомами. Хромосоми інших пар, які подібні у всіх особин, називають нестатевими, або аутосомами. У хромосомному наборі жінки – дві Х-хромосоми, а чоловіка – одна Х-хромосома та одна Y- хромосома. Хромосомний набір ядра гамет (статевих клітин) містить гаплоїдний набір хромосом (з одинарним набором непарних хромосом). Таким чином, клітина людини з набором хромосом 22 аутосоми та Х-хромосома – це незапліднена яйцеклітина.

Правильна відповідь – В.

ТЕМА: Каріотип людини

Для виконання завдання необхідно знати означення каріотипу, особливості організації каріотипу людини, його зміни та наслідки цих змін.

Каріотип – сукупність ознак хромосомного набору (кількість хромосом, їхня форма і розміри). Дослідження каріотипу людини має важливе значення для діагностики її спадкових захворювань. Такі дослідження дають можливість виявити багато спадкових захворювань на ранніх етапах ембріонального розвитку, наприклад хворобу Дауна. Каріотип може змінюватись унаслідок мутацій.

Хвороба Дауна спричиняється додатковим генетичним матеріалом за 21-ю парою хромосом – трисомією. Синдром Дауна можна підозрювати на основі вивчення фенотипу, тобто комбінований пренатальний скринінг дозволяє лише виявити групу ризику вагітної жінки. Але діагноз на ранніх етапах внутрішньоутробного розвитку підтверджується хромосомним аналізом, тобто внаслідок дослідження каріотипу.

Правильна відповідь – Б.

ТЕМА: Збереження та реалізація спадкової інформації. Гени, їх будова і функціональна роль. Мозаїчна будова гена еукаріотів (екзони та інтрони). Поняття про геном

У завданні наведені два твердження, які треба проаналізувати і визначити їх правильність. Надалі знайти відповідь, у якій вказані всі правильні твердження.

Перше твердження є правильним, виходячи з того, що геном прокаріотичної клітини зазвичай складається з однієї кільцевої молекули ДНК. В еукаріотичній клітині лінійні молекули ДНК зв’язані з білками й утворюють хроматин ядра. Окрім ядерної ДНК, геном еукаріотичних клітин містить ДНК мітохондрій і пластид.

Друге твердження є правильним, виходячи з того, що між генами існують проміжки, які не містять інформації про будову білків або РНК. Крім того, некодувальні ділянки можуть бути всередині генів еукаріотів – їх називають інтронами. У ній можуть бути ділянки, що полегшують або ускладнюють зчитування інформації з тих чи інших генів, тобто виконують регуляторну функцію.

Тому правильною є відповідь, у якій вказані обидва твердження.

Правильна відповідь – В.

ТЕМА: Вступ. Хімічний склад, структура й функціонування клітини. Реалізація спадкової інформації. Поняття про геном

Для виконання завдання необхідні знання щодо геному еукаріотичної клітини.

Здатність до самовідтворення забезпечують процеси збереження та реалізації спадкової інформації. У клітинах така інформація зберігається в структурі молекул ДНК.

Сукупність молекул ДНК, що містяться в одній клітині, називають геномом.

За функціями умовно виокремлюють структурні гени, які визначають певну ознаку, та регуляторні, основною функцією яких є регуляція активності інших генів.

Розмір геному не залежить від розмірів організму. В еукаріотичній клітині лінійні молекули ДНК зв’язані з білками й утворюють хроматин ядра. Окрім ядерної ДНК, геном еукаріотичних клітин містить ДНК мітохондрій та пластид.

Отже, геном еукаріотичної клітини характеризується тим, що утворений ДНК, яка міститься в ядрі та двомембранних органелах.

Правильна відповідь – А.

ТЕМА: Вступ. Хімічний склад, структура й функціонування клітини. Реалізація спадкової інформації. Гени, їх будова та функціональна роль

Запропоноване завдання є першим із завдань, для виконання якого потрібно проаналізувати наведену наукову інформацію щодо хвороби Канавана – рідкісної генетичної патології людини.

Необхідно визначити структуру якої сполуки кодує ген ASPA.

Наукова інформація містить положення, що ген «кодує фермент аспартоацилазу». Відомо, що всі ферменти є білками.

Отже, ген ASPA кодує структуру білка.

Правильна відповідь – Б.

ТЕМА: Вступ. Хімічний склад, структура й функціонування клітини. Реалізація спадкової інформації. Збереження і реалізація спадкової інформації.

Для виконання завдання потрібно проаналізувати наведену наукову інформацію щодо генетичного захворювання людини – хвороби Тея – Сакса, яке спричинене мутацією гена HEXA.

Учень висловив судження, що локус гена, пов’язаного з розвитком захворювання, міститься в аутосомі. Учень має рацію тому, що локус цього гена міститься в 15-й хромосомі, яка у людини є аутосомою. Водночас учениця помиляється, коли зауважує, що причину цього захворювання можна виявити за допомогою світлової мікроскопії, адже захворювання є генетичним.

Правильна відповідь – А.

ТЕМА: Вступ. Хімічний склад, структура і функціонування клітин. Реалізація спадкової інформації. Хімічний склад клітини.

У завданні запропоновано узгодити особливість будови молекули зі сполукою, для якої вона характерна.

Із залишків молекул глюкози утворені молекули целюлози, а білок актин – із залишків молекул амінокислот.

Молекула АТФ містить три залишки ортофосфатної кислоти, а молекули ДНК містять залишки нітрогеновмісної основи тиміну. 

Правильна відповідь – 1Д; 2В; 3А; 4Б.

ТЕМА: Вступ. Хімічний склад, структура і функціонування клітин. Реалізація спадкової інформації. Збереження та реалізація спадкової інформації.

Розв'язання завдання ґрунтується на знанні будови молекули ДНК й особливостей процесів реалізації спадкової інформації.

В основі завдання наведено схему біологічного процесу, який є прикладом процесів матричного синтезу.

На рисунку зображено схему реплікації, яка забезпечує подвоєння молекули ДНК. Процес відбувається, зокрема, під час інтерфази клітинного циклу.

Нітрогеновмісні основи, які є складниками нуклеотидів молекули ДНК, – це аденін, тимін, цитозин і гуанін. Скорочено їх позначають першими буквами назв речовин: А, Т, Ц, Г.

Нуклеотиди обох ланцюгів розташовані так, що нітрогеновмісні основи одного ланцюга містяться напроти нітрогеновмісних основ іншого, утворюючи пари.

Нітрогеновмісні основи взаємодіють між собою так, що напроти А першого ланцюга завжди розташовується Т другого, а напроти Г – завжди Ц.

Таку відповідність у розташуванні нуклеотидів називають комплементарністю.

Тому, відповідно до принципу комплементарності, цифрами 1–3 позначено пропущені нуклеотиди АГТ ланцюга молекули ДНК, що синтезується.

Правильна відповідь – 2; 1; 3.