Организация наследственного материала (II).

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

«ГОМЕЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра медицинской биологии и генетики

Л. П. ГАВРИЛОВА, Е. М. БУТЕНКОВА

РУКОВОДСТВО

К ПРАКТИЧЕСКИМ ЗАНЯТИЯМ

ПО КУРСУ МЕДИЦИНСКОЙ БИОЛОГИИ

И ГЕНЕТИКЕ

Учебно-методическое пособие

для студентов 1 курса лечебного факультета

Гомель

ГомГМУ

УДК 57+575(075.8)

ББК 28.7+52.4я7

Г 12

Рецензент:

кандидат медицинских наук,

доцент кафедры физиологии человека

Гомельского государственного медицинского университета,

Н. И. Штаненко

Гаврилова, Л. П.

Г 12 Руководство к практическим занятиям по курсу медицинской биологии

и генетике: учебно-методическое пособие для студентов 1 курса лечеб-

ного факультета / Л. П. Гаврилова, Е.М. Бутенкова. — Гомель: учрежде-

ние образования «Гомельский государственный медицинский универ-

ситет», 2010. — 108 с.

ISBN 978-985-506-319-4

Настоящее «Руководство к практическим занятиям» предназначено для студентов 1 курса лечебного факультета. Подготовлено в соответствии с программой по курсу медицинской биологии и генетике для медицинских вузов. Наряду с изучением материала программных вопросов в соответствии с учебным планом указанного курса «Руководство к практическим занятиям» преследует цель повысить мотивацию студентов к изучению общих биологических закономерностей. Целью данного руководства является изложение практического материала для оказания помощи студентам при выполнении лабораторного практикума по разделам «Цитология», «Генетика» и «Паразитология». Руководство содержит материал и вопросы для самостоятельной подготовки, литературу, которую студент должен изучить по теме, описание лабораторной работы.

Утверждено и рекомендовано к изданию Центральным учебным научно-методическим советом учреждения образования «Гомельский государственный медицинский университет» 26 мая 2010 г., протокол № 6.

УДК 57+575(075.8)

ББК 28.7+52.4я7

ISBN 978-985-506-319-4 © Учреждение образования

«Гомельский государственный

медицинский университет», 2010

Занятие 1

Биология как наука о закономерностях

И механизмах жизнедеятельности организмов

Мотивационная характеристика темы

Биология как наука накопила огромный фактический материал. Познание сущности жизни — одна из основных задач современной биологии.

Биология во второй половине XX века стала ведущей наукой. Она определяет основные направления его развития в сельском хозяйстве, медицине, экологии, генетике.

Важное значение биологии для врача определяется тем, что биологические дисциплины представляют собой теоретическую основу медицины. На базе морфологических дисциплин развивается патологическая анатомия, на базе физиологии, биохимии, генетики — патологическая физиология. Такие сугубо прикладные разделы медицины, как терапия, хирургия базируются на данных анатомии, физиологии, биохимии. Эпидемиология опирается на достижения экологии, зоологии, паразитологии, микробиологии, вирусологии.

Цель: знать эволюционно обусловленные уровни организации живого, его фундаментальные свойства. Ознакомиться с методами изучения клетки.

Задачи: научить правилам работы со световым микроскопом. Объяснить оформление лабораторных работ. Научить зарисовывать и обозначать объекты с микроскопа. Знать основные методы изучения клеток.

Контрольные вопросы по теме занятия

1. Место и задачи биологии и биологической этики в подготовке врача. Специфика проявления биологических закономерностей в человеке.

2. Фундаментальные свойства живого. Эволюционно-обусловленные уровни организации живого: молекулярно-генетический, клеточный, онтогенетический, популяционно-видовой, биосферно-биоценотический.

3. Методы изучения клетки: гистологический, гистохимический, микроскопические (световая, люминисцентная, ультрафиолетовая, фазовоконтрастная, электронная микроскопии) и др.

4. Строение светового микроскопа. Правила работы с микроскопом.

Лабораторная работа

1. Изучить микропрепараты с зарисовкой:

— «Пленка лука» (56×). Обратить внимание на характер клеточной стенки. Зарисовать, обозначить ядро, цитоплазму, клеточную стенку.

— «Кровь лягушки» (280×). Отработать навыки центровки объекта при переходе с увеличения 56× на увеличение 280×. Обратить внимание на овальную форму эритроцитов, наличие в них ядер. Зарисовать 2–3 эритроцита, лейкоцит. На рисунке обозначить цитолемму, цитоплазму, ядро.

— «Кровь человека» (630×). На лейкоцитах отработать навыки перехода с увеличения 280× на увеличение 630×. Обратить внимание на отсутствие в эритроцитах ядер. Найти различные виды лейкоцитов (моноцит, лимфоцит, нейтрофилл), обратить внимание на размеры, форму лейкоцитов и их ядер. Обозначить на рисунке эритроциты, лейкоциты, их цитолемму, цитоплазму, форму ядер в лейкоцитах (бобовидное, округлое, сегментированное).

2. Изучить микропрепараты без зарисовки:

— «Нервные клетки» (280×). Обратить внимание на форму клетки и ядра, наличие нервных отростков.

— «Мерцательный эпителий кишечника беззубки» (280×). Обратить внимание на форму клеток и ядер.

Литература

1. Лекции.

2. Бекиш, О.-Я. Л. Медицинская биология: учеб. пособ. для студентов мед. вузов / О.-Я. Л. Бекиш. — Минск: Ураджай, 2000. — С. 32–50.

3. Биология: учеб. для мед. спец. вузов: в 2 кн. / В. Н. Ярыгин [и др.]; под ред. В. Н. Ярыгина. — 3-е изд. — М.: Высш. шк., 1998. — С. 255, 15–20.

4. Бекиш, О.-Я. Л. Практикум по мед. биологии: учеб. пособие. для студентов мед. вузов / О.-Я. Л. Бекиш, Л. А. Храмцова. — Мозырь: Белый ветер, 2000. — С. 9–19.

5. Толстой, В. А. Человек в системе природы. Методы изучения клетки / В. А. Толстой, А. П. Веремейчик. — Минск: БГМУ, 2005. — 24 с.

Занятие 2

Организация наследственного материала (I).

Генный уровень

Мотивационная характеристика темы

Изучение живого начинается с молекулярно-генетического уровня, структурной единицей которого являются коды наследственной информации, а элементарным явлением — репликация кодонов и транскрипция. Вся наследственная информация организма заключена в нуклеиновых кислотах.

Ген представляет собой фрагмент геномной нуклеиновой кислоты, который отвечает за синтез макромолекул, за проявление признака или за прохождение в организме определенной биохимической реакции.

Цель: ознакомить со строением и функциями нуклеиновых кислот, уровнями организации наследственного материала, генетическим кодом и его свойствами. Изучить генный уровень, основные функции гена.

Задачи: знать особенности организации генетического материала у неклеточных форм жизни, про- и эукариот. Находить отличия в структуре и функциях ДНК и РНК. Изучить постулаты Уотсона и Крика. Обучить решать задачи на редупликацию ДНК и правила Чаргаффа.

Контрольные вопросы по теме занятия

1. Организация наследственного материала у неклеточных форм жизни, про- и эукариот.

2. Уровни организации наследственного материала (генный, хромосомный, геномный).

3. Генный уровень организации наследственного материала. Ген – фрагмент геномной нуклеиновой кислоты. Спейсеры транскрибируемые и нетранскрибируемые. Избыточные гены. Основные функции гена.

4. Структура молекулы ДНК. Видовая специфичность ДНК. Правила Чаргаффа. Репликация ДНК, ее виды.

5. РНК и ее виды. Синтез РНК, его этапы (первичный транскрипт, процессинг, сплайсинг).

6. Генетический код и его свойства. Кодирование генетической информации в клетке.

Лабораторная работа

I. Решить задачи на репликацию ДНК, транскрипцию и трансляцию:

1. Одна из цепей молекулы ДНК имеет следующий порядок нуклеотидов: ГАГГЦТЦТАГГТАЦЦАГТ:

а) определите последовательность нуклеотидов в комплементарной цепи;

б) определить последовательность кодонов и-РНК, синтезированной на комплементарной цепи;

в) определить последовательность аминокислот в полипептиде, закодированном в данном гене;

г) как изменится структура белка, если в гене выпадет четвертый нуклеотид?

д) как изменится структура белка, если в гене выпадет второй триплет?

2. Нуклеиновая кислота фага имеет молекулярный вес около 10⁷. Сколько примерно белков закодировано в ней, если принять, что типичный белок состоит в среднем из 400 мономеров, а молекулярная масса нуклеотида — около 300.

3. Ферменты, осуществляющие репликацию ДНК, движутся со скоростью 0,6 мкм в 1 мин. Сколько времени понадобится для удвоения ДНК в хромосоме, имеющей 500 репликонов, если длина каждого репликона 60 мкм?

4. Фрагмент молекул адренокортикотропного гормона человека, вырабатываемого передней долей гипофиза, имеет структуру: сер- три- сер- мет- глу- гис- фен- арг. Определите один из вариантов антикодонов т-РНК, участвующих в биосинтезе фрагмента АКТГ.

II. Решить задачи на правила Чаргаффа:

1.В молекуле ДНК на долю цитидиловых нуклеотидов приходится 18 %. Определить процентное содержание других нуклеотидов, входящих в молекулу ДНК.

2. Сколько содержится адениловых, тимидиновых, гуаниловых и цитидиловых нуклеотидов во фрагменте молекулы ДНК, если в нем обнаружено 950 цитидиловых нуклеотидов, составляющих 20 % от общего количества нуклеотидов в этом фрагменте ДНК?

3. Исследования показали, что 34 % общего числа нуклеотидов и-РНК приходится на гуаниловые, 18 % — на урациловые, 28 % — на цитозиновые, 20 % — на адениловые. Определить процентный состав азотистых оснований двуцепочечных ДНК, слепком с которой является указанная и-РНК.

III. Изучить и зарисовать микропрепарат:

— «Политенные хромосомы слюнной железы насекомого» (280×). Обозначить эухроматические и гетерохроматические участки хромосомы (таблица 1).

Таблица 1 — Соответствие кодонов и-РНК аминокислотам

Литература

1. Бекиш, О.-Я. Л. Медицинская биология. — Минск: Ураджай, 2000. — С. 5–31.

2. Бекиш, О.-Я. Л. Медицинская биология: курс лекций. — Витебск, 1997. — С. 5–14.

3. Бекиш, О.-Я. Л. Практикум по медицинской биологии и общей генетике / О.-Я. Л. Бекиш, Л. А. Храмцова. — Витебск, 1997. — С. 5–8.

4. Бекиш, О.-Я. Л. Практикум по медицинской биологии: учеб. пособие / О.-Я. Л. Бекиш. — Мозырь: Белый ветер, 2000. — 224 с.

5. Биологияв 2-х т. /Под ред. В. Н. Ярыгина. — М., 2003.

6. Заяц, Р.Г. Основы общей и медицинской генетики / Р. Г. Заяц,И. В. Рачковская. — Минск : Выш. шк., 2003. — 225 с.

7. Руководство к практическим занятиям по медицинской биологии и общей генетике / В. Э. Бутвиловский [и др.]. — Минск: БГМУ, 2008. — 188 с.

8. Сборникзадач по общей и медицинской генетике / В. Э. Бутвиловский [и др.]. — Минск: БГМУ, 2002.

Занятие 3

Организация наследственного материала (II).

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: