какие методы исследования позволили экспериментально доказать что днк реплицируется

Задания части 2 ЕГЭ по теме «Клеточная теория, мужики, методы»

1. Докажите, что клетка является саморегулирующейся системой.

2. Докажите единство органического мира на Земле. Приведите не менее четырёх доказательств.

1. Все живые организмы состоят из клеток, сходных по строению.
2. Химический состав клеток сходен у представителей всех царств.
3. Генетический код одинаков у всех живых организмов на Земле.
4. Транскрипция, трансляция, гликолиз и другие основные процессы жизнедеятельности клетки происходят одинаково у всех живых организмов.

3. Для изучения митохондриальных ДНК ученому необходимо выделить митохондрии из животных клеток методом центрифугирования. На чем основан этот метод? После каких структур клетки он может получить митохондриальную фракцию? Ответ поясните.

1) метод центрифугирования основан на разделении объектов разной плотности или массы за счет разной скорости оседания объектов (за счет разной скорости вращения центрифуги);
2) митохондриальная фракция может быть получена после осаждения ядер как самых плотных (тяжелых) клеточных структур (плотность митохондрий ниже плотности ядер, но выше плотности всех остальных структур).

4. Найдите три ошибки в приведенном тексте «Клеточная теория». Укажите номера предложений, в которых сделаны ошибки, исправьте их. (1) При изучении тонкого среза пробки под электронным микроскопом Р. Гук впервые ввел термин «клетка». (2) Немецкие ученые М. Шлейден и Т. Шванн сформулировали основные положения клеточной теории. (3) Клетка – это единица развития всех живых организмов. (4) Все клетки имеют сходные химические состав и строение. (5) Соматические клетки млекопитающих образуются в результате мейоза. (6) В настоящее время клетки изучают с помощью химических и физических методов. (7) Органоиды клетки служат элементарной единицей живого организма.

1 – Р. Гук изучал клетку под световым микроскопом.
5 – Соматические клетки млекопитающих образуются в результате митоза. В результате мейоза у млекопитающих образуются гаметы.
7 – Клетки служат элементарной единицей живого организма.

какие методы исследования позволили экспериментально доказать что днк реплицируется. Смотреть фото какие методы исследования позволили экспериментально доказать что днк реплицируется. Смотреть картинку какие методы исследования позволили экспериментально доказать что днк реплицируется. Картинка про какие методы исследования позволили экспериментально доказать что днк реплицируется. Фото какие методы исследования позволили экспериментально доказать что днк реплицируется

5. Рассмотрите таблицу «Методы биологических исследований». Запишите в ответе пропущенный термин, обозначенный в таблице вопросительным знаком.

6. С помощью какого метода доказали способ репликации ДНК и в чём заключается его суть?

1) Полуконсервативный способ репликации ДНК доказали с помощью методов меченых атомов и ультрацентрифугирования.
2) Суть метода меченых атомов: в эксперименте используются радиоактивные изотопы, местоположение которых можно определить.
3) Суть метода ультрацентрифугирования: клетки разрушаются и помещаются в центрифугу. Компоненты клетки разделаются по плотности (самые тяжелые части собираются на дне пробирки, самые легкие – на поверхности). Метод позволяет избирательно выделять и изучать компоненты клетки.

Суть опыта (это не спрашивали, на ЕГЭ писать не надо, просто для понимания): бактерии долго выращивали в среде с тяжелым изотопом азота N15, так что вся ДНК этих бактерий содержала только N15. Затем бактерии перенесли в среду с N14 и дали поделиться один раз. Затем ДНК этих бактерий подвергли ультрацентрифугированию. Оказалась, что она тяжелее, чем у бактерий, выращенных в среде N14, но легче, чем у бактерий, выращенных в среде N15. (Потому что старая цепь новой ДНК содержала N15, а новая цепь содержала N14).

7. Найдите три ошибки в приведённом тексте. Укажите номера предложений, в которых они допущены, объясните их. (1) Джеймс Уотсон и Фрэнсис Крик расшифровали структуру молекулы ДНК и генетический код. (2) Теодор Шванн открыл клеточное строение организмов. (3) Рудольф Вирхов создал вакцины против бешенства и сибирской язвы. (4) Матиас Шлейден — один из создателей клеточной теории. (5) К. А. Тимирязев доказал, что при фотосинтезе растения выделяют кислород. (6) Д. Ф. Ивановский открыл вирус табачной мозаики.

2) Клетку открыл Роберт Гук (ИЛИ Теодор Шванн был одним из авторов клеточной теории).
3) Рудольф Вирхов сформулировал положение о размножении клеток.
5) Выделение кислорода растениями обнаружил Джозеф Пристли.

8. Ученому необходимо отделить ядра предварительно разрушенных клеток от остального содержимого методом центрифугирования. На чем основан этот метод? В какой по счету фракции будут отделяться ядра и почему? Ответ поясните.

1) метод центрифугирования основан на разделении объектов, имеющих различную плотность или массу, и поэтому оседающих с различной скоростью (посредством вращения центрифуги с разной скоростью)
2) ядра будут отделяться в первой фракции, так как они являются самыми тяжелыми структурами клетки

Источник

Трудные вопросы ЕГЭ по биологии и ошибки учащихся

Нововведения в оценивании второй части ЕГЭ по биологии

Советы педагогу

Тема: Биология как наука

Каким методом и в какой фазе деления изучается кариотип человека? Что выясняется этим методом?

Элементы ответа

Комментарий. Тема «методы исследования» достаточно трудна для усвоения выпускниками. Именно поэтому необходимо обращать внимание на точность формулировки.

Ответ выпускника № 1

Комментарий. Оценка экспертов – 0 и 1 балл. Сказано про пол.

Ответ выпускника № 2

Комментарий. Оценка экспертов – 1 балл. Названы метод и фаза деления клетки.

В чем заключается суть метода микроклонального размножения растений?

Элементы ответа
Ответ выпускника

Комментарий. Оценки экспертов – 1 и 2 балла. Ответ не содержит биологических ошибок, но он не проясняет сути метода: не сказано о необходимости специальной среды для выращивания, об обработке культуры гормонами, дифференцировке клеток и формировании полноценного растения.

Какие методы исследования позволили экспериментально доказать, что ДНК реплицируется полуконсервативным путем?

Элементы ответа
Ответ выпускника № 1

Комментарий. Оценка экспертов – 0 баллов. Ответ содержит ошибки и не отвечает смыслу вопроса.

Ответ выпускника № 2

Комментарий. Оценка экспертов – 1 балл. Выпускник указал второй из методов исследования (центрифугирование) и пояснил, что была старая и новая ДНК. Ответ неполный. Не указан ни метод меченых атомов, ни его суть в данном эксперименте.

Тема: Клетка как биологическая система

Какие особенности строения молекулы воды обеспечивают выполнение ее функций в организме?

Элементы ответа

Комментарий. Приведенные примеры ответов не являются единственно возможными. Важно, чтобы ответ не искажал смысла вопроса и не содержал биологических ошибок.

Ответ выпускника № 1

Комментарий. Оценка экспертов – 0 баллов. Нет связи между строением и функциями воды.

Ответ выпускника № 2

Комментарий. Оценка экспертов – 1 балл. Второй ответ не соответствует смыслу вопроса

Найдите три ошибки в приведенном тексте. Укажите номера предложений, в которых они допущены, объясните их.

(1)Белки — это нерегулярные биополимеры, мономерами которых являются нуклеотиды. (2)Остатки мономеров соединены между собой пептидными связями. (3)Последовательность мономеров, удерживаемая этими связями, формирует первичную структуру белковой молекулы. (4)Следующая структура — вторичная, удерживается слабыми гидрофобными связями. (5)Третичная структура белка представляет собой скрученную молекулу в виде глобулы (шара). (6)Удерживается такая структура водородными связями. (7)Четвертичная структура представлена комплексом глобул, находящихся в третичной структуре.

Элементы ответа.
Ответ выпускника

Ошибки допущены в предложениях 1, 4, 6. 1 — Мономерами белков нуклеотиды не являются. 4 — Вторичная структура удерживается водородными связями. 6 — Третичная структура не удерживается водородными связями.

Комментарий. Оценка экспертов – 1 балл. Балл получен за второй критерий. Остальные предложения исправлены неверно простым отрицанием «не».

Найдите три ошибки в приведенном тексте. Укажите номера предложений, в которых они допущены, и объясните их.

(1)Быстрое протекание химических реакций в организме обеспечивают ферменты. (2)Один фермент катализирует несколько разных реакций. (3)Так, например, фермент, расщепляющий белки, может расщеплять и жиры. (4)По химической природе ферменты — это только белковые молекулы. (5)Они (ферменты) не изменяются по своему химическому составу в результате реакции. (6)Каждая молекула фермента может осуществлять несколько тысяч операций в минуту. (7)Активность ферментов зависит от его количества, температуры, и рН-среды.

Элементы ответа
Ответ выпускника

Ошибки допущены в предложениях 1, 2, 5. 1 — Ферменты и гормоны расщепляют химические вещества. 2 — Один фермент — одна реакция. 5 — В результате реакции фермент разрушается и на его место приходит новый.

Комментарий. Оценки экспертов 0 и 1 балл. Исправление ошибки во втором предложении может быть истолковано экспертами по-разному. Главное слово в задании: разные. Выпускник написал «одна», а не несколько. Может возникнуть вопрос: всего одна или один тип реакций (что имел в виду выпускник?).

Какими путями вещества могут поступать в клетку?

Элементы ответа

Вещества могут поступать в клетку путем:

Ответ выпускника

Комментарий. Оценка экспертов 1 балл. На апелляции возможно отстоять еще один балл: выпускник, по существу, ответил правильно, обозначив пути проникновения веществ в клетку. Однако — не понял вопроса. Более точными были бы вопросы: «Какими способами вещества поступают в клетку из внешней среды?», «Какие „механизмы“ обеспечивают поступление веществ в клетку?», «Какими путями вещества проникают в клетку через клеточную мембрану?».

В аппарате Гольджи различают два полюса. Один расположен ближе к эндоплазматической сети, другой – к цитоплазматической мембране. Как такое положение связано с функциями органоида? Для каких клеток это может быть наиболее характерно?

Элементы ответа
Ответ выпускника

Комментарий. Оценки экспертов – 2 и 3 балла. В третьем пункте нет точного ответа на вопрос. Тем не менее, сам вопрос поставлен так, что допускает данный ответ, который не содержит биологических ошибок и соответствует смыслу вопроса. Если бы спрашивалось «Для каких структур или органов. », тогда ответ мог быть не засчитан.

Как строение цитоплазматической мембраны связано с выполняемыми ею функциями?

Элементы ответа
Ответ выпускника № 1

Комментарий. Оценка экспертов – 0 баллов.

Ответ выпускника № 2

Комментарий. Оценка экспертов – 2 или 3 балла. Ответ содержит основные пункты эталона.

какие методы исследования позволили экспериментально доказать что днк реплицируется. Смотреть фото какие методы исследования позволили экспериментально доказать что днк реплицируется. Смотреть картинку какие методы исследования позволили экспериментально доказать что днк реплицируется. Картинка про какие методы исследования позволили экспериментально доказать что днк реплицируется. Фото какие методы исследования позволили экспериментально доказать что днк реплицируется

Тема: Метаболизм — энергетический и пластический обмен веществ, фотосинтез

Чем отличаются реакции ассимиляции от реакций диссимиляции в процессе обмена веществ?

Элементы ответа
Ответ выпускника

Комментарий. Оценка экспертов – 3 балла. Ответ полностью соответствует смыслу вопроса, это один из возможных вариантов ответа.

Как вы понимаете фразу: Код ДНК однозначен, триплетен, вырожден?

Элементы ответа
Ответ выпускника

Комментарий. Оценка экспертов – 0 баллов. Все ответы содержат биологические ошибки. Третий вариант не относится к понятию «вырожденность».

Найдите ошибки в приведенном тексте. Укажите номера предложений, в которых они допущены, объясните их.

(1)Клетки зеленых растений, используя энергию солнечного света, способны синтезировать органические вещества. (2)Исходными веществами для фотосинтеза служат углекислый газ и азот атмосферы. (3)Процесс фотосинтеза как в прокариотических, так и в эукариотических клетках происходит в хлоропластах. (4)В световой стадии фотосинтеза происходит синтез АТФ и разложение воды — фотолиз. (5)В темновой стадии фотосинтеза образуются глюкоза и кислород. (6)Энергия АТФ, запасенная в световой стадии, расходуется на синтез углеводов.

Элементы ответа
Ответ выпускника № 1

Ошибки допущены в предложениях 2, 3, 5. 2 — В фотосинтезе азот не участвует, а участвуют вода и углекислый газ. 3 — Прокариоты к фотосинтезу не способны. 5 — В темновой стадии фотосинтеза образуются глюкоза и АТФ.

Комментарий. Оценка экспертов – 1 балл. Ответы к предложениям 2 и 3 не содержат исправление ошибок. Ответ к пятому предложению ошибочен.

Ответ выпускника № 2

Ошибки допущены в предложениях 2, 3, 5. 2 — Вторым исходным веществом является вода, а не азот. 3 — Не все прокариоты способны к фотосинтезу. 5 — Кислород образуется в световой стадии.

Комментарий. Оценка – 2 балла. Не все требования к исправлению ошибок соблюдены.

Последовательность аминокислот во фрагменте молекулы белка следующая: АЛА — ПРО — ЛЕЙ. Определите, пользуясь таблицей генетического кода, кодоны иРНК и триплеты ДНК, которые кодируют эти аминокислоты. Какое свойство генетического кода иллюстрирует это задание?

Элементы ответа
Ответ выпускника

Комментарий. Оценка экспертов – 2 балла. Эксперты снизили оценку на 1 балл, так как выпускник не написал цепей ДНК, кодирующих информацию. Ошибка в трех пунктах одинаковая.

Фрагмент цепи ДНК имеет последовательность нуклеотидов ТТТАГЦТГТЦГГААГ. В результате произошедшей мутации в третьем триплете третий нуклеотид заменен на нуклеотид А. Определите последовательность нуклеотидов на иРНК по исходному фрагменту цепи ДНК и измененному. Что произойдет с фрагментом полипептида и его свойствами после возникшей мутации ДНК? Дайте объяснение, используя свои знания о свойствах генетического кода.

Элементы ответа
Ответ выпускника

Комментарий. Оценка экспертов – 1 балл. Ответ верный, но без объяснений. Нужно полностью выполнять требования заданий!

Тема: Хромосомы, их число, форма и размеры, видовое постоянство. Митоз, мейоз. Их сходство и отличие; значение. Развитие половых клеток у растений и животных

У шимпанзе в соматических клетках 48 хромосом. Определите хромосомный набор и число молекул ДНК в клетках перед началом мейоза, в анафазе мейоза I и в профазе мейоза II. Объясните ответ в каждом случае.

Элементы ответа
Ответ выпускника

Комментарий. Оценки экспертов 0 и 1 балл. Задание требует объяснения каждого пункта ответа. Ответы неполные, хотя биологическая ошибка содержится только во втором пункте.

У крупного рогатого скота в соматических клетках 60 хромосом. Определите число хромосом и молекул ДНК в клетках яичников в интерфазе перед началом деления и после деления мейоза I. Объясните, как образуется такое число хромосом и молекул ДНК.

Элементы ответа
Ответ выпускника

Комментарий. Оценка экспертов – 2 и 3 балла. Ответ верный и представляет собой один из возможных вариантов.

Решение задач по генетике

Задача 1. У дрозофил цвет глаз определяется геном, находящимся в Х-хромосоме (красный цвет доминирует над белым). Ген, отвечающий за форму крыльев находится в аутосоме (нормальная форма крыльев доминирует над укороченной). Самку с белыми глазами и укороченными крыльями скрестили с красноглазым самцом с нормальными крыльями, гомозиготным по этому признаку. Затем провели обратное скрещивание: дигомозиготную (по обоим признакам) самку с красными глазами и нормальными крыльями скрестили с белоглазым самцом с укороченными крыльями. Составьте схему скрещивания, укажите генотипы и фенотипы всех родителей и потомков. Объясните полученное расщепление.

Комментарий. При решении таких задач необходим тщательный анализ условий. В данном случае выпускник может не обратить внимание на положение «сцепление гена окраски глаз», неверно записать генотип самца. Это особенно сложно при иной формулировке задания.

Источник

Выберите два верных ответа. Какие методы исследования позволили установить пространственную структуру молекулы ДНК?

какие методы исследования позволили экспериментально доказать что днк реплицируется. Смотреть фото какие методы исследования позволили экспериментально доказать что днк реплицируется. Смотреть картинку какие методы исследования позволили экспериментально доказать что днк реплицируется. Картинка про какие методы исследования позволили экспериментально доказать что днк реплицируется. Фото какие методы исследования позволили экспериментально доказать что днк реплицируется какие методы исследования позволили экспериментально доказать что днк реплицируется. Смотреть фото какие методы исследования позволили экспериментально доказать что днк реплицируется. Смотреть картинку какие методы исследования позволили экспериментально доказать что днк реплицируется. Картинка про какие методы исследования позволили экспериментально доказать что днк реплицируется. Фото какие методы исследования позволили экспериментально доказать что днк реплицируется какие методы исследования позволили экспериментально доказать что днк реплицируется. Смотреть фото какие методы исследования позволили экспериментально доказать что днк реплицируется. Смотреть картинку какие методы исследования позволили экспериментально доказать что днк реплицируется. Картинка про какие методы исследования позволили экспериментально доказать что днк реплицируется. Фото какие методы исследования позволили экспериментально доказать что днк реплицируется какие методы исследования позволили экспериментально доказать что днк реплицируется. Смотреть фото какие методы исследования позволили экспериментально доказать что днк реплицируется. Смотреть картинку какие методы исследования позволили экспериментально доказать что днк реплицируется. Картинка про какие методы исследования позволили экспериментально доказать что днк реплицируется. Фото какие методы исследования позволили экспериментально доказать что днк реплицируется

какие методы исследования позволили экспериментально доказать что днк реплицируется. Смотреть фото какие методы исследования позволили экспериментально доказать что днк реплицируется. Смотреть картинку какие методы исследования позволили экспериментально доказать что днк реплицируется. Картинка про какие методы исследования позволили экспериментально доказать что днк реплицируется. Фото какие методы исследования позволили экспериментально доказать что днк реплицируется

1) цитогенетический метод

2) рентгеноструктурный анализ

3) метод культуры клеток

4) метод моделирования

Выберите два верных ответа. Какие методы исследования помогают изучить процесс фотосинтеза в клетках?

1) экспериментальный метод

2) метод микроскопирования

3) метод меченых атомов

4) метод клеточных культур

5) метод центрифугирования

Выберите два верных ответа. Популяционно-статистический метод исследования генетики человека используется для

1) расчета частоты встречаемости нормальных и патологических генов

2) изучения биохимических реакций и обмена веществ

3) предсказания вероятности генетических аномалий

4) определения степени влияния среды на развитие признаков

5) изучения структуры генов, их количества и расположения в молекуле ДНК

Выберите два верных ответа. Близнецовый метод исследования генетики человека используется для

1) изучения характера наследования признака

2) определения степени влияния среды на развитие признаков

3) предсказания вероятности рождения близнецов

4) оценки генетической предрасположенности к различным заболеваниям

5) расчета частоты встречаемости нормальных и патологических генов

Выберите два верных ответа. Цитогенетический метод исследования генетики человека

1) основан на составлении родословных человека

2) используется для изучения характера наследования признака

3) заключается в микроскопическом исследовании структуры хромосом и их количества

4) используется для выявления хромосомных и геномных мутаций

5) помогает установить степень влияния среды на развитие признаков

Выберите два верных ответа. Метод меченых атомов используют для определения

1) наличия исследуемого белка в клетке

2) наследования сцепленных с полом признаков

3) концентрации ядовитых веществ в воде

4) положения генов на хромосомах

5) возможности проявления признаков у потомков

Выберите два верных ответа. Кариотипирование – это метод, позволяющий определить

1) наличие предковых генов в геноме человека

2) наличие хромосомных перестроек

3) возможность проявления генных мутаций

4) пол человека на стадии эмбриона

5) внешний вид человека

Выберите два верных ответа. Культивирование клеток животных используеют для

1) выращивания неплодовитых организмов

2) создания химерных животных

3) изучения влияния препаратов на клетки

4) выведения новых гибридных видов

5) создания антител к определенным вирусам

Выберите два верных ответа. Полиплоидизацию используют в селекции растений для

1) преодоления стерильности гибридов растений

2) создания новых сочетаний аллелей в чистых линиях

3) выведения устойчивых к засухе растений

4) повышения урожайности культурных растений

Источник

Какие методы исследования позволили экспериментально доказать что днк реплицируется

Подробное решение параграф §26 по биологии для учащихся 10 класса, авторов Теремов А.В., Петросова Р.А. Углубленный уровень 2017

Вспомните, в чем заключается принцип комплиментарности. Какие нуклеотиды в молекуле ДНК комплементарны друг другу? При помощи каких связей нуклеотиды соединяются в двойную спираль молекулы ДНК?

Принцип комплиментарности – это биологический закон, согласно которому пурины (молекулы, химический каркас которых включает 3 углеродных кольца, в ДНК и РНК это аденин и цитозин) взаимодействуют только с пиримидинами (у них 2 углеродных кольца, в ДНК это тимин и гуанин, а в РНК – урацил).

Принцип комплиментарности обусловлен химическим строением азотистых оснований:

Цитозин (Ц) – гуанин (Г)

Нуклеотиды соединяются в двойную спираль молекулы ДНК с помощью водородных связей.

1. Опишите процесс репликации ДНК. Почему синтез молекулы ДНК идёт фрагментарно, а не целиком по всей длине?

Репликация ДНК – ключевое событие в ходе деления клетки. Принципиально, чтобы к моменту деления ДНК была реплицирована полностью и при этом только один раз. Это обеспечивается определёнными механизмами регуляции репликации ДНК. Репликация проходит в три этапа:

Регуляция репликации осуществляется в основном на этапе инициации. Это достаточно легко осуществимо, потому что репликация может начинаться не с любого участка ДНК, а со строго определённого, называемого сайтом инициации репликации. В геноме таких сайтов может быть как всего один, так и много. С понятием сайта инициации репликации тесно связано понятиерепликон. Репликон – это участок ДНК, который содержит сайт инициации репликации и реплицируется после начала синтеза ДНК с этого сайта. Геномы бактерий, как правило, представляют собой один репликон, это значит, что репликация всего генома является следствием всего одного акта инициации репликации. Геномы эукариот (а также их отдельные хромосомы) состоят из большого числа самостоятельных репликонов, это значительно сокращает суммарное время репликации отдельной хромосомы. Молекулярные механизмы, которые контролируют количество актов инициации репликации в каждом сайте за один цикл деления клетки, называются контролем копийности. В бактериальных клетках помимо хромосомной ДНК часто содержатся плазмиды, которые представляют собой отдельные репликоны. У плазмид существуют свои механизмы контроля копийности: они могут обеспечивать синтез как всего одной копии плазмиды за клеточный цикл, так и тысяч копий.

Репликация начинается в сайте инициации репликации с расплетания двойной спирали ДНК, при этом формируется репликационная вилка – место непосредственной репликации ДНК. В каждом сайте может формироваться одна или две репликационные вилки в зависимости от того, является ли репликация одно — или двунаправленной. Более распространена двунаправленная репликация. Через некоторое время после начала репликации в электронный микроскоп можно наблюдать репликационный глазок – участок хромосомы, где ДНК уже реплицирована, окружённый более протяжёнными участками нереплицированной ДНК.

В репликационной вилке ДНК копирует крупный белковый комплекс (реплисома), ключевым ферментом которого является ДНК — полимераза. Репликационная вилка движется со скоростью порядка 100 000 пар нуклеотидов в минуту у прокариот и 500–5000 – у эукариот.

Молекулярный механизм репликации

Ферменты (хеликаза, топоизомераза) и ДНК — связывающие белки расплетают ДНК, удерживают матрицу в разведённом состоянии и вращают молекулу ДНК. Правильность репликации обеспечивается точным соответствием комплементарных пар оснований и активностью ДНК — полимеразы, способной распознать и исправить ошибку. Репликация у эукариот осуществляется несколькими разными ДНК — полимеразами. Далее происходит закручивание синтезированных молекул по принципусуперспирализации и дальнейшей компактизации ДНК. Синтез энергозатратный.

Цепи молекулы ДНК расходятся, образуют репликационную вилку, и каждая из них становится матрицей, на которой синтезируется новая комплементарная цепь. В результате образуются две новые двуспиральные молекулы ДНК, идентичные родительской молекуле.

2. Какой фермент участвует в синтезе дочерних цепей ДНК?

ДНК — полимеразы (подбирают дезоксирибонуклеозидтрифосфаты и комплементарно присоединяют их к матричной цепи ДНК);

РНК — праймазы (образуют РНК — затравки, праймеры);

ДНК — лигазы (сшивают фрагменты ДНК).

3. Постройте вторую цепь ДНК, если первая цепь имеет следующую последовательность нуклеотидов: ЦТТААЦАЦЦГГГЦАТТЦЦГГГЦААТТГ.

4. Используя дополнительную информацию, ответьте на вопрос: каким методом удалось доказать полуконсервативный принцип репликации?

Согласно гипотезе Уотсона — Крика, каждая из цепей двойной спирали ДНК служит матрицей для репликации комплементарных дочерних цепей. При этом образуются две дочерние двухцепочечные молекулы ДНК, идентичные родительской ДНК. Каждая из этих молекул содержит одну неизмененную цепь родительской ДНК и одну вновь синтезированную цепь дочерней ДНК.

Гипотеза Уотсона — Крика была проверена с помощью опытов, выполненных М.Мезельсоном и Ф.Сталем в 1957 г. Клетки E.coli выращивали в течение ряда поколений в среде, содержащей в качестве источника азота хлористый аммоний NH4Cl, в котором обычный изотоп [14N] был заменен на «тяжелый» изотоп [15N]. Вследствие этого все соединения клеток, имеющие в своем составе азот, в том числе и азотистые основания ДНК, оказались обогащенными изотопом [15N]. Плотность ДНК, выделенной из этих клеток, была выше плотности нормальной [14N] ДНК. Смесь «тяжелой» [15N] и «легкой» [14N] ДНК удалось разделить методом центрифугирования в концентрированном растворе хлористого цезия. Поскольку [15N] ДНК чуть тяжелее, чем [14N] ДНК, полоса, в которой она достигает равновесия в градиенте СsCl, расположена ближе ко дну пробирки, чем полоса с [14N] ДНК.

Мезельсон и Сталь перенесли клетки E.coli, росшие на среде с изотопом [15N] и содержащие «тяжелые» цепи ДНК, на свежую среду с обычным изотопом [14N]. На этой среде клетки E.coli выращивали в течение времени, необходимого для удвоения клеток. Затем из этих клеток выделяли ДНК и анализировали ее плотность с помощью описанного выше метода седиментации (осаждения ДНК в растворе СsCl). В градиенте СsCl была обнаружена лишь одна полоса ДНК, плотность которой оказалась средней между плотностью нормальной «легкой» [14N] ДНК и плотностью «тяжелой» [15N] ДНК. Это подтвердило, что двухцепочечная ДНК дочерних клеток содержит одну старую 15N – цепь от родительской ДНК и одну новую 14N – цепь.

Если выделить ДНК из клеток, которые прошли два цикла удвоения на среде с [14N], то она разделится на две полосы: одна с плотностью, соответствующей плотности нормальной «легкой» ДНК, а другая с плотностью «гибридной» ДНК, наблюдавшейся после первого удвоения клеток. На основании этих данных Мезельсон и Сталь пришли к выводу, что в строгом соответствии с гипотезой Уотсона — Крика каждый дочерний дуплекс ДНК после двух циклов удвоения клеток содержал одну родительскую и одну новообразованную цепь ДНК. Такой механизм репликации назвали полуконсервативным. Полученные результаты полностью исключили консервативный способ репликации, при котором одна дочерняя ДНК должна была бы содержать обе исходные цепи, а другая состояла бы из двух новосинтезированных цепей. Опыт Мезельсон и Сталя позволил также отвергнуть дисперсивный механизм репликации, при котором каждая дочерняя цепь ДНК состоит из коротких участков как родительской, так и новообразованнй ДНК, соединенных между собой случайным образом.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *