Genetyka i biologia molekularna – pojęcia, prawa Mendla i zadania z DNA, RNA oraz synteza białek

Pojęcia z genetyki

1. Wyjaśnij pojęcia:

• a) kodon – trójka nukleotydów w mRNA, która koduje jeden aminokwas.
• b) chromosom – struktura w jądrze komórkowym zbudowana z DNA i białek.
• c) kariotyp – zestaw chromosomów charakterystyczny dla danego gatunku.
• d) ekson – fragment genu kodujący białko.
• e) replikacja DNA – proces powielania DNA przed podziałem komórki.
• f) zasady komplementarne – A łączy się z T, G łączy się z C.
• g) chromatyna – DNA związane z białkami histonowymi w jądrze komórkowym.
• h) ekspresja genów – proces, w którym informacja genetyczna przekształca się w białko.
• i) sekwencja DNA – kolejność nukleotydów w nici DNA.
• j) mitoza – podział komórki somatycznej, w wyniku którego powstają dwie identyczne komórki.

Obliczenia dotyczące DNA

2. DNA ma 400 nukleotydów, w tym 55 tymidyn.

• T = 55 → A = 55
• Razem A+T = 110
• Pozostałe = 290 → G = 145, C = 145

Odp.: C = 145

Kod genetyczny

3. Kod genetyczny: sposób zapisu informacji o białku w DNA/mRNA.

Cechy: trójkowy, jednoznaczny, bezprzecinkowy, niezachodzący, uniwersalny, zdegenerowany (wiele kodonów może kodować ten sam aminokwas).

Zadanie z udziałem zasad azotowych

4. Jeśli A = 30%, to T = 30%.

• A+T = 60%, więc G+C = 40%.
• C = 20%, G = 20%.

Odp.: T = 30%, C = 20%, G = 20%

Synteza białka

5. 4 etapy syntezy białka:

1. Transkrypcja – przepisanie genu na mRNA.
2. Obróbka potranskrypcyjna – wycięcie intronów, połączenie egzonów.
3. Translacja – synteza białka w rybosomie na podstawie mRNA.
4. Modyfikacje potranslacyjne – białko przybiera ostateczną strukturę i funkcję.

Budowa DNA

6. Budowa DNA: podwójna helisa, dwie nici z nukleotydów (cukier + fosforan + zasada azotowa), zasady komplementarne A–T i G–C.

Lokalizacja kwasów nukleinowych

7. Lokalizacja kwasów nukleinowych:

• DNA – głównie w jądrze komórkowym, w mitochondriach i chloroplastach.
• RNA – w jądrze, cytoplazmie, rybosomach.

Prawa Mendla

8. Prawa Mendla:

• I prawo (prawo czystości gamet) – do gamet trafia tylko jeden allel danej cechy.
• II prawo (prawo niezależnej segregacji) – allele różnych genów dziedziczą się niezależnie.

Krzyżówka róż

9. Krzyżówka róży (fioletowa × czerwona):

• P: FF × ff
• F₁: wszystkie Ff (fenotyp fioletowy).
• F₂: genotypy 1FF : 2Ff : 1ff, fenotypy 3 fioletowe : 1 czerwony.

Dziedziczenie niepełnej dominacji – tulipany

10. Tulipany (czerwone × białe → różowe, dziedziczenie niepełnej dominacji):

• P: RR × WW
• F₁: wszystkie RW (różowe).
• F₂: genotypy 1RR : 2RW : 1WW, fenotypy 1 czerwony : 2 różowe : 1 biały.