Penyelesaian sedia dibuat untuk masalah sitologi. Tentukan jisim semua molekul DNA Jumlah jisim semua molekul DNA ialah 46
protein yang terdiri daripada 400 asid amino dikodkan. jisim purata nukleotida dalam molekul DNA
3 Dalam satu molekul DNA, timini menyumbang 18% menentukan nisbah % nukleotida lain dalam molekul DNA
SIAPA TAHU, BANTU! :) 1. Berapa lama bahagian molekul DNA yang mengekod molekul insulin, jika diketahui ia mengandungimolekul ini mengandungi 51 asid amino, dan panjang linear satu nukleotida dalam asid nukleik ialah 3.4 angstrom?
2. Berapakah jisim bahagian molekul DNA yang mengekod molekul insulin, jika diketahui bahawa molekul ini mengandungi 51 asid amino, dan purata berat molekul satu nukleotida ialah 345 a. O. m.
Panjang serpihan molekul DNA ialah 68 nm, iaitu 10% daripada panjang keseluruhan molekul. Bahagian adenil nukleotida dalam molekul DNA tertentu menyumbang 12%. Tentukan jisim molekul relatif bagi serpihan molekul, dengan mengambil kira jisim molekul relatif bagi satu nukleotida ialah 354, dan bilangan semua jenis nukleotida dalam molekul DNA tertentu.
1. Apakah ciri mutasi (berlaku semasa persilangan, semasa persilangan, berlaku secara tiba-tiba dalam DNA atau dalam kromosom)?2. Apakah tanda-tanda kebolehubahan yang dihantar kepada anak (pengubahsuaian, mutasi)?
3. Apakah perubahan apabila mutasi berlaku (genotip, fenotip)?
4. Adakah sifat genotip atau fenotip diwarisi?
5. Apakah kebolehubahan yang dicirikan oleh ciri-ciri berikut: berlaku secara tiba-tiba, boleh menjadi dominan atau resesif, berfaedah atau berbahaya, diwarisi, berulang (mutasi, pengubahsuaian)?
6. Di manakah mutasi berlaku (dalam kromosom, dalam molekul DNA, dalam sepasang nukleotida, dalam beberapa nukleotida)?
7. Dalam kes apakah mutasi itu menunjukkan dirinya secara fenotip (dalam mana-mana, dalam organisma homozigot, dalam organisma heterozigot)?
8. Apakah peranan mutasi dalam proses evolusi (peningkatan kebolehubahan, penyesuaian kepada persekitaran, peningkatan diri organisma)?
9. Apakah yang bergantung kepada fenotip (genotip, persekitaran, tiada yang lain)?
10. Apakah yang menentukan skop kebolehubahan dalam ciri-ciri organisma (persekitaran, genotip)?
11. Tanda-tanda apakah kebolehubahan yang dinyatakan dalam bentuk siri variasi dan lengkung variasi (mutasi, pengubahsuaian)?
12. Tanda-tanda yang manakah mempunyai kadar tindak balas yang sempit (kualitatif, kuantitatif), yang lebih fleksibel (kualitatif, kuantitatif)?
13. Bentuk pemilihan semula jadi yang manakah dalam populasi membawa kepada pembentukan spesies baru (memandu, menstabilkan), yang - kepada pemeliharaan ciri spesies (memandu, menstabilkan)?
Molekul DNA terdiri daripada dua helai membentuk heliks berganda. Strukturnya pertama kali ditafsirkan oleh Francis Crick dan James Watson pada tahun 1953.
Pada mulanya, molekul DNA, yang terdiri daripada sepasang rantai nukleotida yang dipintal antara satu sama lain, menimbulkan persoalan tentang mengapa ia mempunyai bentuk khusus ini. Para saintis memanggil fenomena ini saling melengkapi, yang bermaksud bahawa hanya nukleotida tertentu boleh ditemui bertentangan antara satu sama lain dalam helainya. Sebagai contoh, adenine sentiasa bertentangan dengan timin, dan guanin sentiasa bertentangan dengan sitosin. Nukleotida molekul DNA ini dipanggil pelengkap.
Secara skematik ia digambarkan seperti ini:
T - A
C - G
Pasangan ini membentuk ikatan nukleotida kimia, yang menentukan susunan asid amino. Dalam kes pertama ia sedikit lebih lemah. Hubungan antara C dan G lebih kuat. Nukleotida bukan pelengkap tidak membentuk pasangan antara satu sama lain.
Mengenai bangunan itu
Jadi, struktur molekul DNA adalah istimewa. Ia mempunyai bentuk ini atas sebab: hakikatnya bilangan nukleotida adalah sangat besar, dan banyak ruang diperlukan untuk menampung rantai panjang. Atas sebab inilah rantai dicirikan oleh putaran lingkaran. Fenomena ini dipanggil spiralisasi, ia membolehkan benang memendekkan kira-kira lima hingga enam kali.
Badan menggunakan beberapa molekul jenis ini dengan sangat aktif, yang lain jarang. Yang terakhir, sebagai tambahan kepada spiralisasi, juga menjalani "pembungkusan padat" seperti superspiralization. Dan kemudian panjang molekul DNA berkurangan sebanyak 25-30 kali.
Apakah "pembungkusan" molekul?
Proses supercoiling melibatkan protein histon. Mereka mempunyai struktur dan rupa seperti gelendong benang atau rod. Benang berpilin dililit padanya, yang serta-merta menjadi "dibungkus padat" dan mengambil sedikit ruang. Apabila timbul keperluan untuk menggunakan satu atau satu lagi benang, ia akan dilepaskan daripada gelendong, contohnya, protein histon, dan heliks dilepaskan kepada dua rantai selari. Apabila molekul DNA berada dalam keadaan ini, data genetik yang diperlukan boleh dibaca daripadanya. Namun, ada satu syarat. Mendapatkan maklumat hanya mungkin jika struktur molekul DNA tidak dipintal. Kromosom yang boleh diakses untuk membaca dipanggil euchromatin, dan jika ia bergelung besar, maka ia sudah menjadi heterokromatin.
Asid nukleik
Asid nukleik, seperti protein, adalah biopolimer. Fungsi utama adalah penyimpanan, pelaksanaan dan penghantaran keturunan (maklumat genetik). Mereka datang dalam dua jenis: DNA dan RNA (deoxyribonucleic dan ribonucleic). Monomer di dalamnya adalah nukleotida, setiap satunya mengandungi sisa asid fosforik, gula lima karbon (deoksiribosa/ribosa) dan bes nitrogen. Kod DNA termasuk 4 jenis nukleotida - adenine (A) / guanina (G) / sitosin (C) / timin (T). Mereka berbeza dalam asas nitrogen yang terkandung di dalamnya.
Dalam molekul DNA, bilangan nukleotida boleh menjadi besar - dari beberapa ribu hingga puluhan dan ratusan juta. Molekul gergasi tersebut boleh diperiksa melalui mikroskop elektron. Dalam kes ini, anda akan dapat melihat rantai ganda helai polinukleotida, yang disambungkan antara satu sama lain oleh ikatan hidrogen asas nitrogen nukleotida.
Penyelidikan
Semasa menjalankan penyelidikan, saintis mendapati bahawa jenis molekul DNA berbeza dalam organisma hidup yang berbeza. Ia juga didapati bahawa guanin satu rantai hanya boleh mengikat sitosin, dan timin kepada adenin. Susunan nukleotida dalam satu rantai dengan ketat sepadan dengan yang selari. Terima kasih kepada pelengkap polinukleotida ini, molekul DNA mampu menggandakan dan membiak sendiri. Tetapi pertama, rantai pelengkap, di bawah pengaruh enzim khas yang memusnahkan nukleotida berpasangan, menyimpang, dan kemudian dalam setiap daripada mereka sintesis rantai yang hilang bermula. Ini berlaku kerana tersedia kuantiti yang banyak nukleotida bebas dalam setiap sel. Akibatnya, bukannya "molekul ibu", dua "anak perempuan" terbentuk, sama dalam komposisi dan struktur, dan kod DNA menjadi yang asal. Proses ini adalah pelopor kepada pembahagian sel. Ia memastikan penghantaran semua data keturunan daripada sel ibu kepada sel anak, serta kepada semua generasi seterusnya.
Bagaimanakah kod gen dibaca?
Hari ini, bukan sahaja jisim molekul DNA dikira - ia juga mungkin untuk mengetahui data yang lebih kompleks yang sebelum ini tidak dapat diakses oleh saintis. Sebagai contoh, anda boleh membaca maklumat tentang cara organisma menggunakan selnya sendiri. Sudah tentu, pada mulanya maklumat ini dalam bentuk yang dikodkan dan mempunyai bentuk matriks tertentu, dan oleh itu ia mesti diangkut ke pembawa khas, iaitu RNA. Asid ribonukleik mampu menembusi ke dalam sel melalui membran nuklear dan membaca maklumat yang dikodkan di dalamnya. Oleh itu, RNA ialah pembawa data tersembunyi dari nukleus ke sel, dan ia berbeza daripada DNA kerana ia mengandungi ribosa bukannya deoksiribosa, dan urasil bukannya timin. Di samping itu, RNA adalah untai tunggal.
sintesis RNA
Analisis mendalam DNA telah menunjukkan bahawa selepas RNA meninggalkan nukleus, ia memasuki sitoplasma, di mana ia boleh disepadukan sebagai matriks ke dalam ribosom (sistem enzim khas). Berpandukan maklumat yang diterima, mereka boleh mensintesis urutan asid amino protein yang sesuai. Mengenai jenis apa sebatian organik perlu dilekatkan pada rantai protein yang membentuk, ribosom belajar dari kod triplet. Setiap asid amino mempunyai triplet spesifiknya sendiri, yang mengekodnya.
Selepas pembentukan rantai selesai, ia memperoleh bentuk spatial tertentu dan bertukar menjadi protein yang mampu melaksanakan fungsi hormon, pembinaan, enzimatik dan lain-lain. Bagi mana-mana organisma ia adalah produk gen. Dari situlah semua jenis kualiti, sifat dan manifestasi gen ditentukan.
Gen
Proses penjujukan terutamanya dibangunkan untuk mendapatkan maklumat tentang berapa banyak gen yang ada pada molekul DNA dalam strukturnya. Dan, walaupun penyelidikan telah membolehkan saintis membuat kemajuan yang besar dalam perkara ini, masih belum mungkin untuk mengetahui jumlah tepat mereka.
Hanya beberapa tahun yang lalu diandaikan bahawa molekul DNA mengandungi kira-kira 100 ribu gen. Tidak lama kemudian, angka itu menurun kepada 80 ribu, dan pada tahun 1998, ahli genetik menyatakan bahawa hanya 50 ribu gen terdapat dalam satu DNA, iaitu hanya 3% daripada jumlah panjang DNA. Tetapi kesimpulan terbaru ahli genetik sangat menarik. Sekarang mereka mendakwa bahawa genom termasuk 25-40 ribu unit ini. Ternyata hanya 1.5% daripada DNA kromosom bertanggungjawab untuk pengekodan protein.
Penyelidikan tidak terhenti di situ. Pasukan selari pakar kejuruteraan genetik mendapati bahawa bilangan gen dalam satu molekul adalah tepat 32 ribu. Seperti yang anda lihat, masih mustahil untuk mendapatkan jawapan yang pasti. Terdapat terlalu banyak percanggahan. Semua penyelidik hanya bergantung pada keputusan mereka.
Adakah terdapat evolusi?
Walaupun fakta bahawa tiada bukti evolusi molekul (memandangkan struktur molekul DNA adalah rapuh dan bersaiz kecil), saintis masih membuat satu andaian. Berdasarkan data makmal, mereka menyuarakan versi berikut: molecule on peringkat awal daripada penampilannya, ia mengambil bentuk peptida mudah mereplikasi diri, yang merangkumi sehingga 32 asid amino yang ditemui di lautan purba.
Selepas replikasi diri, terima kasih kepada kuasa pemilihan semula jadi, molekul memperoleh keupayaan untuk melindungi diri mereka daripada unsur luaran. Mereka mula hidup lebih lama dan membiak dalam kuantiti yang lebih besar. Molekul yang mendapati diri mereka dalam gelembung lipid mempunyai setiap peluang untuk membiak sendiri. Hasil daripada satu siri kitaran berturut-turut, gelembung lipid memperoleh bentuk membran sel, dan kemudian - zarah yang terkenal. Perlu diingatkan bahawa hari ini mana-mana bahagian molekul DNA adalah struktur yang kompleks dan berfungsi dengan jelas, semua ciri yang belum dipelajari oleh saintis sepenuhnya.
dunia moden
Baru-baru ini, saintis dari Israel telah membangunkan komputer yang boleh melakukan trilion operasi sesaat. Hari ini ia adalah kereta terpantas di Bumi. Rahsia keseluruhannya ialah peranti inovatif itu dikuasakan oleh DNA. Profesor mengatakan bahawa dalam masa terdekat, komputer seperti itu malah akan dapat menjana tenaga.
Setahun yang lalu, pakar dari Institut Weizmann di Rehovot (Israel) mengumumkan penciptaan mesin pengkomputeran molekul boleh atur cara yang terdiri daripada molekul dan enzim. Mereka menggantikan mikrocip silikon dengannya. Sehingga kini, pasukan itu telah mencapai kemajuan yang lebih tinggi. Kini hanya satu molekul DNA boleh menyediakan komputer dengan data yang diperlukan dan bahan api yang diperlukan.
"Komputer nano" biokimia bukanlah fiksyen; ia sudah wujud dalam alam semula jadi dan dimanifestasikan dalam setiap makhluk hidup. Tetapi selalunya mereka tidak diuruskan oleh orang. Seseorang belum boleh beroperasi pada genom mana-mana tumbuhan untuk mengira, katakan, nombor "Pi".
Idea menggunakan DNA untuk menyimpan/memproses data mula-mula muncul di fikiran saintis pada tahun 1994. Kemudian penyelesaiannya adalah mudah masalah matematik molekul terlibat. Sejak itu, beberapa kumpulan penyelidik telah mencadangkan pelbagai projek berkaitan komputer DNA. Tetapi di sini semua percubaan hanya berdasarkan molekul tenaga. Anda tidak boleh melihat komputer sedemikian dengan mata kasar; ia kelihatan seperti larutan telus air dalam tabung uji. Tiada bahagian mekanikal di dalamnya, tetapi hanya trilion peranti biomolekul - dan ini hanya dalam satu titisan cecair!
DNA manusia
Orang ramai menyedari jenis DNA manusia pada tahun 1953, apabila para saintis mula-mula dapat menunjukkan kepada dunia model DNA untai dua. Untuk ini, Kirk dan Watson menerima Hadiah Nobel, kerana penemuan ini menjadi asas pada abad ke-20.
Lama kelamaan, sudah tentu, mereka membuktikan bahawa molekul manusia berstruktur boleh kelihatan bukan sahaja seperti dalam versi yang dicadangkan. Selepas membelanjakan lebih daripada analisis terperinci DNA, menemui bentuk A-, B- dan kidal Z-. Borang A- selalunya merupakan pengecualian, kerana ia terbentuk hanya jika terdapat kekurangan kelembapan. Tetapi ini hanya mungkin dalam kajian makmal; untuk persekitaran semula jadi ini adalah anomali proses sedemikian tidak boleh berlaku dalam sel hidup.
Bentuk B- adalah klasik dan dikenali sebagai rantai dua tangan kanan, tetapi bentuk Z- bukan sahaja dipintal dalam arah terbalik, ke kiri, tetapi juga mempunyai penampilan yang lebih zigzag. Para saintis juga telah mengenal pasti bentuk G-quadruplex. Strukturnya tidak mempunyai 2, tetapi 4 benang. Menurut pakar genetik, bentuk ini berlaku di kawasan yang terdapat lebihan guanine.
DNA buatan
Hari ini sudah ada DNA tiruan, yang merupakan salinan yang sama dari yang sebenar; ia dengan sempurna mengikut struktur heliks berganda semula jadi. Tetapi, tidak seperti polinukleotida asal, yang tiruan hanya mempunyai dua nukleotida tambahan.
Memandangkan alih suara dibuat berdasarkan maklumat yang diperoleh daripada pelbagai kajian DNA sebenar, ia juga boleh disalin, mereplikasi sendiri dan berkembang. Pakar telah mengusahakan penciptaan molekul buatan sedemikian selama kira-kira 20 tahun. Hasilnya ialah ciptaan menakjubkan yang boleh menggunakan kod genetik dengan cara yang sama seperti DNA semula jadi.
Kepada empat bes nitrogen sedia ada, ahli genetik menambah dua tambahan, yang dicipta melalui pengubahsuaian kimia asas semula jadi. Tidak seperti DNA semula jadi, DNA tiruan ternyata agak pendek. Ia mengandungi hanya 81 pasangan asas. Walau bagaimanapun, ia juga membiak dan berkembang.
Replikasi molekul yang diperoleh secara buatan berlaku terima kasih kepada tindak balas rantai polimerase, tetapi setakat ini ini tidak berlaku secara bebas, tetapi melalui campur tangan saintis. Mereka secara bebas menambah enzim yang diperlukan pada DNA tersebut, meletakkannya dalam medium cecair yang disediakan khas.
Hasil akhir
Proses dan hasil akhir pembangunan DNA boleh dipengaruhi oleh pelbagai faktor, seperti mutasi. Ini menjadikannya perlu untuk mengkaji sampel bahan supaya hasil analisis boleh dipercayai dan boleh dipercayai. Contohnya ialah ujian paterniti. Tetapi kita tidak boleh tidak bergembira kerana insiden seperti mutasi jarang berlaku. Namun begitu, sampel bahan sentiasa disemak semula untuk mendapatkan maklumat yang lebih tepat berdasarkan analisis.
DNA tumbuhan
Terima kasih kepada teknologi tinggi Penjujukan (HTS) juga telah merevolusikan bidang genomik - mengasingkan DNA daripada tumbuhan juga mungkin. Sudah tentu, mendapatkan berat molekul DNA daripada bahan tumbuhan berkualiti tinggi menyebabkan beberapa kesukaran kerana bilangan salinan DNA mitokondria dan kloroplas yang banyak, serta tahap tinggi polisakarida dan sebatian fenolik. Untuk mengasingkan struktur yang sedang kita pertimbangkan dalam kes ini, pelbagai kaedah digunakan.
Ikatan hidrogen dalam DNA
Ikatan hidrogen dalam molekul DNA bertanggungjawab untuk tarikan elektromagnet yang dicipta antara atom hidrogen bercas positif yang dilekatkan pada atom elektronegatif. Interaksi dipol ini tidak memenuhi kriteria ikatan kimia. Tetapi ia boleh berlaku secara intermolekul atau dalam pelbagai bahagian molekul, iaitu intramolekul.
Atom hidrogen melekat pada atom elektronegatif yang merupakan penderma ikatan. Atom elektronegatif boleh menjadi nitrogen, fluorin, atau oksigen. Ia - melalui desentralisasi - menarik awan elektron daripada nukleus hidrogen kepada dirinya sendiri dan menjadikan atom hidrogen (sebahagiannya) bercas positif. Oleh kerana saiz H adalah kecil berbanding dengan molekul dan atom lain, casnya juga kecil.
penyahkodan DNA
Sebelum mentafsir molekul DNA, saintis terlebih dahulu mengambil sejumlah besar sel. Untuk yang paling tepat dan kerja yang berjaya kira-kira sejuta daripadanya diperlukan. Keputusan yang diperolehi semasa kajian sentiasa dibandingkan dan direkodkan. Hari ini, penyahkodan genom bukan lagi jarang berlaku, tetapi prosedur yang boleh diakses.
Sudah tentu, mentafsir genom sel tunggal adalah latihan yang tidak praktikal. Data yang diperoleh semasa kajian sedemikian tidak menarik minat saintis. Tetapi adalah penting untuk memahami bahawa semua yang ada pada masa ini Kaedah penyahkodan, walaupun kerumitannya, tidak cukup berkesan. Mereka hanya akan membenarkan membaca 40-70% DNA.
Walau bagaimanapun, profesor Harvard baru-baru ini mengumumkan kaedah di mana 90% genom boleh ditafsirkan. Teknik ini didasarkan pada penambahan molekul primer ke sel terpencil, dengan bantuan replikasi DNA bermula. Tetapi kaedah ini tidak boleh dianggap berjaya; ia masih perlu diperhalusi sebelum ia boleh digunakan secara terbuka dalam sains.
1) Jumlah jisim molekul DNA dalam 46 kromosom nukleus sel somatik manusia ialah 6·10 -9 mg. Tentukan jisim semua molekul DNA dalam nukleus pada penghujung interfasa, penghujung telofasa meiosis I dan telofasa meiosis II. Terangkan jawapan anda.
Jawapan: 1) Dalam interfasa, sebagai persediaan untuk meiosis, pertindihan DNA berlaku dalam nukleus, oleh itu jisim DNA dalam nukleus adalah 2 x 6·10 -9 = 12·10 -9 mg.
2) Pada akhir meiosis telofase 1, dua sel terbentuk, jisim DNA dalam setiap nukleus adalah sama dengan 6·10 -9 mg(nukleus mengandungi 23 kromosom bichromatid);
3) Sebelum meiosis 2, duplikasi DNA tidak berlaku. Dalam nukleus sel germinal (telofase 2) terdapat set kromosom haploid (23 kromosom kromatid tunggal), oleh itu jisim molekul DNA dalam nukleus adalah 3·10 -9 mg .
Set kromosom sel gandum somatik ialah 28. Tentukan set kromosom dan bilangan molekul DNA dalam sel ovul sebelum permulaan meiosis, pada akhir meiosis telofasa 1 dan meiosis telofasa 2. Terangkan apakah proses yang berlaku dalam tempoh ini dan bagaimana ia mempengaruhi perubahan dalam bilangan DNA dan kromosom .
Jawapan: 1) Sebelum bermulanya meiosis, set kromosom dalam sel adalah dua kali ganda (2n)-28 kromosom; dalam interfasa, molekul DNA digandakan, jadi bilangan molekul DNA ialah 56 molekul (4c). 2) Dalam bahagian pertama meiosis, kromosom homolog, yang terdiri daripada dua kromatid, menyimpang, oleh itu, pada akhir telofase meiosis, 1 set kromosom dalam sel adalah tunggal (p) - daripada 14 kromosom, bilangan molekul DNA ialah 2c (28 molekul DNA). 3) Dalam bahagian kedua meiosis, kromatid memisahkan, oleh itu, pada penghujung telofase 2 meiosis, set kromosom dalam sel adalah tunggal (n) - 14 kromosom, bilangan molekul DNA ialah 14 molekul (1c).
Sel-sel satu jenis gandum mengandungi 28 kromosom. Tentukan bilangan kromosom dan molekul DNA semasa pembentukan debunga dalam stamen pada peringkat meiosis profasa 1, profasa 2 dan meiosis telofasa 2. Terangkan keputusan yang diperoleh.
Jawapan: 1) Dalam profasa 1 meiosis, bilangan kromosom ialah 28 (kromosom terdiri daripada dua kromatid), dan bilangan molekul DNA ialah 56, kerana molekul DNA digandakan dalam interfasa.
2) Dalam profasa 2 meiosis, bilangan kromosom ialah 14, kerana selepas pembahagian pertama bilangan kromosom berkurangan sebanyak 2 kali. (tetapi kromosom terdiri daripada dua kromatid), dan bilangan molekul DNA ialah 28, kerana selepas pembahagian pertama, pertindihan DNA tidak berlaku. 3) Pada akhir telofasa 2, bilangan kromosom ialah 14 (kromosom kromatid tunggal), bilangan molekul DNA juga 14.
Set kromosom sel gandum somatik ialah 28. Tentukan set kromosom dan bilangan molekul DNA dalam salah satu sel ovul sebelum permulaan meiosis, dalam anafasa meiosis I dan anafasa meiosis II. Terangkan apakah proses yang berlaku dalam tempoh ini dan bagaimana ia mempengaruhi perubahan dalam bilangan DNA dan kromosom.
Jawapan: 1) sebelum permulaan meiosis, bilangan molekul DNA ialah 56, kerana ia berganda, tetapi bilangan kromosom tidak berubah - terdapat 28 daripadanya;
2) dalam anaphase meiosis I, bilangan molekul DNA ialah 56, bilangan kromosom ialah 28, kromosom homolog menyimpang ke kutub sel;
3) dalam anafase meiosis II, bilangan kromosom ialah 28, kromatid kakak mencapah ke kutub sel dan menjadi kromosom bebas (tetapi semuanya berada dalam satu sel), bilangan molekul DNA ialah 28, selepas pembahagian pertama , penggandaan DNA tidak berlaku, jadi bilangan DNA telah berkurangan sebanyak 2 kali ganda.
Terdapat 21 kromosom dalam sel endosperm biji lily. Bagaimanakah bilangan kromosom dan molekul DNA akan berubah pada penghujung telofasa meiosis 1 dan meiosis 2 berbanding dengan interfasa dalam organisma ini? Terangkan jawapan anda.
Jawapan: 1) Endosperma tumbuhan berbunga mempunyai set triploid kromosom (3n), yang bermaksud bahawa bilangan kromosom dalam satu set (n) adalah sama dengan 7 kromosom. Sebelum permulaan meiosis, set kromosom dalam sel adalah dua kali ganda (2p) daripada 14 kromosom, dalam interfasa, molekul DNA digandakan, jadi bilangan molekul DNA ialah 28 (4c). 2) Dalam bahagian pertama meiosis, kromosom homolog, yang terdiri daripada dua kromatid, bercapah, oleh itu, pada akhir telofasa meiosis, 1 set kromosom dalam sel adalah tunggal (n) daripada 7 kromosom, bilangan molekul DNA adalah 14 (2c).
3) Dalam bahagian kedua meiosis, kromatid memisahkan, oleh itu, pada akhir telofase 2 meiosis, set kromosom dalam sel adalah tunggal (n) - 7 kromosom, bilangan molekul DNA adalah satu - 7 (1c).
Bergantung kepada monosakarida yang terkandung dalam unit struktur polinukleotida - ribosa atau 2-deoksiribosa, membezakan
- asid ribonukleik(RNA) dan
- asid deoksiribonukleik(DNA).
Unit nukleotida makromolekul DNA mungkin mengandungi adenina, guanina, sitosin Dan timin. Komposisi RNA berbeza daripadanya Timina hadir urasil.
Berat molekul DNA mencapai puluhan juta amu. Ini adalah makromolekul yang paling lama diketahui. Berat molekul RNA jauh lebih rendah (daripada beberapa ratus hingga puluhan ribu). DNA terkandung terutamanya dalam nukleus sel, RNA dalam ribosom dan protoplasma sel.
Apabila menerangkan struktur asid nukleik mengambil kira tahap organisasi makromolekul yang berbeza: utama Dan menengah struktur.
- Struktur utama asid nukleik ini ialah komposisi nukleotida dan urutan tertentu unit nukleotida dalam rantai polimer.
Dalam notasi satu huruf yang disingkatkan struktur ini ditulis sebagai ...– A – G – C –...
- Di bawah struktur sekunder Asid nukleik memahami bentuk rantai polinukleotida yang tersusun mengikut ruang.
Struktur spatial ini dipegang oleh banyak ikatan hidrogen yang dibentuk oleh bes nitrogen yang diarahkan ke heliks. Ikatan hidrogen berlaku antara asas purin satu rantai dan asas pirimidin rantai lain. Pangkalan ini membentuk pasangan pelengkap (dari lat. pelengkap- penambahan). Pembentukan ikatan hidrogen antara pasangan asas pelengkap adalah disebabkan oleh korespondensi ruang mereka. Bes pirimidin adalah pelengkap kepada bes purin:
Ikatan hidrogen antara pasangan asas lain menghalangnya daripada dipasang ke dalam struktur heliks berganda. Oleh itu,
- THYMINE (T) adalah pelengkap kepada ADENINE (A),
- CYTOSINE (C) adalah pelengkap kepada GUANINE (G).
Pelengkap rantai polinukleotida berfungsi sebagai asas kimia untuk fungsi utama DNA - penyimpanan dan penghantaran ciri keturunan.
Keupayaan DNA bukan sahaja untuk menyimpan, tetapi juga menggunakan maklumat genetik ditentukan oleh sifat-sifat berikut:
Struktur sekunder RNA. Tidak seperti DNA, molekul RNA terdiri daripada rantai polinukleotida tunggal dan tidak mempunyai bentuk spatial yang ditentukan dengan ketat (struktur sekunder RNA bergantung pada fungsi biologinya).
Peranan utama RNA adalah penyertaan langsung dalam biosintesis protein. Tiga jenis RNA selular diketahui, yang berbeza dalam lokasi dalam sel, komposisi, saiz dan sifat yang menentukan peranan khusus mereka dalam pembentukan makromolekul protein:
- RNA Messenger menghantar maklumat tentang struktur protein yang dikodkan dalam DNA daripada nukleus sel ke ribosom, tempat sintesis protein berlaku;
- pemindahan RNA mengumpul asid amino dalam sitoplasma sel dan memindahkannya ke ribosom; Molekul RNA jenis ini "belajar" daripada bahagian sepadan rantaian RNA utusan yang mana asid amino harus mengambil bahagian dalam sintesis protein;
- RNA ribosom memastikan sintesis protein struktur tertentu dengan membaca maklumat daripada RNA messenger.
Senaman:
Jumlah jisim semua molekul DNA dalam 46 kromosom satu sel somatik manusia adalah kira-kira 6x10-9 mg. Tentukan jisim semua molekul DNA dalam nukleus semasa oogenesis sebelum permulaan meiosis, dalam profasa meiosis I dan meiosis II. Terangkan keputusan anda.
Jawapan:
Sebelum bermulanya meiosis, kromosom berganda, jumlah jisim DNA menjadi 12x10-9 mg.
Dalam profasa meiosis I, tiada perubahan dalam bilangan kromosom masih berlaku;
Semasa pembahagian pertama meiosis, bilangan kromosom menurun sebanyak 2 kali, oleh itu, dalam profasa meiosis II terdapat 6x10-9 mg DNA.
Perbincangan:
Dmitry Pozdnyakov: Saya tidak faham langkah pertama. Mengapakah "jumlah jisim semua molekul DNA" bermaksud 46 kromosom tunggal, dan bukan 46 kromosom ganda? - Ini tidak ditulis dalam apa cara sekalipun. Secara peribadi, saya melakukan kesilapan semasa menyiapkan tugasan ini;
Anastasia: Dalam fasa antara pembahagian, setiap kromosom terdiri daripada satu benang kromatin, iaitu, 2n2c (di mana n ialah bilangan kromosom, c ialah bilangan benang kromatin). Sejurus sebelum meiosis, pertindihan berlaku - 2n4c, iaitu, setiap kromosom terdiri daripada dua helai kromatin. Dalam prophase I, nisbah dikekalkan - 2n4c, dan selepas bahagian pertama bilangan kromosom berkurangan dan satu kromosom terdiri daripada dua helai - n2c, selepas bahagian kedua nc kekal, iaitu satu kromosom - satu helai.