Учебно-методический комплекс дисциплина: молекулярная биология и медицинская генетика специальность общая медицина
Вид материала | Учебно-методический комплекс |
- Учебно-методический комплекс дисциплина: молекулярная биология и медицинская генетика, 3819.29kb.
- Одобрено учебно-методическим советом юридического факультета судебная медицина учебно-методический, 432.86kb.
- Учебно-методический комплекс по дисциплине специальность 050102 Биология, со специализацией, 615.82kb.
- Учебно-методический комплекс по дисциплине «Генетика» Специальность 050102. 65 Биология, 126.61kb.
- Пояснительная записка Медицинская биология и общая генетика естественнонаучная дисциплина,, 313.15kb.
- Учебно-методический комплекс по дисциплине «Уголовная право (общая часть)» специальность, 1426.99kb.
- Учебно-методический комплекс С. Г. Мамонтов, В. Б. Захаров, Н. И. Сонин «Общая биология»,, 44.75kb.
- Учебно-методический комплекс С. Г. Мамонтов, В. Б. Захаров, Н. И. Сонин «Общая биология»,, 36.54kb.
- Рабочая программа и календарно-тематический план по дисциплине «молекулярная биология, 130.54kb.
- Учебно-методический комплекс дисциплины Молекулярная и промышленная биотехнология Специальность, 49.3kb.
1. Строение, свойства и функции ДНК.
2. Строение, виды, свойства и функции РНК.
Занятие № 3
1. Тема: Молекулярная биология гена
2. Цель: Изучить современные представления о строении и функционировании гена.
3. Задачи обучения: знать современное состояние теории гена, особенности строения и функционирования генов прокариот и эукариот.
4. Основные вопросы темы:
1. Ген – сложная структурно-функциональная единица наследственности. Понятия о мутоне, реконе, цистроне.
2. Молекулярная организация гена прокариот.
3. Молекулярная организация гена эукариот.
4. Регуляторные последовательности, их строение и функции.
5. Классификация генов.
5. Методы обучения и преподавания:
- устный опрос
- заполнение таблиц и зарисовка схем
- тестирование
6. Литература:
1. Генетика. Под ред. Иванова В.И. М., 2006, с.40-49, 74-81.
2. Коничев А.С., Севастьянова Г.А. Молекулярная биология. М., 2005, с. 73-114.
3. Медицинская биология и генетика. Под редакцией проф. Куандыкова Е.У. Алматы, 2004, с. 42-45.
4. Муминов Т.А., Куандыков Е.У. Основы молекулярной биологии. Алматы, 2007, с. 13-20.
5. Мушкамбаров Н.Н., Кузнецов С.Л. Молекулярная биология. М., 2003, с. 87-91.
6. Щипков В.П., Кривошеина Г.Н. Общая и медицинская генетика. М., 2003, с.19-24.
7. Контроль:
1. Устный опрос по вопросам темы.
2. Тестовый контроль – 2 варианта по 10 вопросов.
3. Зарисовка строения гена прокариот (Муминов Т.А., Куандыков Е.У. Основы молекулярной биологии, с. 17);
4. Зарисовка строения гена эукариот (Муминов Т.А., Куандыков Е.У. Основы молекулярной биологии, с. 19);
5. Зарисовка цистронного строения гена (Муминов Т.А., Куандыков Е.У. Основы молекулярной биологии, с. 15).
6. Заполнение таблицы на тему «Регуляторные последовательности, их строение и функции»:
№ | Виды | Локализация | Функция |
1. | Промоторы | | |
2. | Прибнов-бокс | | |
3. | Голдберга-Хогнесса бокс или ТАТА-бокс | | |
4. | ЦААТ-бокс | | |
5. | ГЦ-бокс | | |
6. | Операторы | | |
7. | Точка начала репликации или сайт «О» | | |
8. | Энхансеры | | |
9. | Сайленсеры | | |
10. | Аттенуаторы | | |
11. | Терминаторы | | |
7. Контрольные вопросы:
- Что такое ген?
- Особенности структурно-функциональной организации гена прокариот.
- Особенности структурно-функциональной организации гена эукариот.
- Понятие об операторе, промоторе.
- Что такое интрон?
- Что такое экзон?
- Регуляторные последовательности, определение, функции.
Занятие № 4
1. Тема: Репликация ДНК
2. Цель: Изучить типы переноса наследственной информации, особенности репликации ДНК у прокариот и эукариот, ферменты репликации и их функции, причины недорепликации теломерных участков хромосом, строение и функции теломер и теломераз, биологическую роль процесса репликации в жизнедеятельности организма.
3. Задачи обучения:
- знать молекулярные механизмы синтеза ДНК;
- знать строение и функции теломер и теломераз.
4. Основные вопросы темы:
1. Основной постулат Крика. Типы переноса наследственной информации.
2. Принципы репликации ДНК.
3. Особенности репликации лидирующей и отстающей цепей ДНК.
4. Ферменты, участвующие в репликации и их функции.
5. Ошибки репликации и их коррекция.
6. Теломеры, их строение и функции. Репликация теломерных отделов ДНК. Причины недорепликации теломерных участков хромосом.
7. Механизмы дополнительной репликации концевых участков дочерней цепи ДНК.
8. Теломераза, ее строение и функции.
9. Роль репликации в жизнедеятельности организмов. Механизм образования и последствия ошибок репликации. Биологическое и медицинское значение.
5. Методы обучения и преподавания:
- устный опрос
- тестирование
- зарисовка схем
6. Литература:
1. Генетика. Под ред. Иванова В.И. М., 2006, с. 52-53.
2. Жимулев И.Ф. Общая и молекулярная генетика. Новосибирск, 2006, с.110-122.
3. Медицинская биология и генетика. Учебное пособие под ред. проф. Куандыкова Е.У. Алматы, 2004, с.32-35.
2. Муминов Т.А., Куандыков Е.У. Основы молекулярной биологии (курс лекций). Алматы, 2007, с.21-41.
3. Мушкамбаров Н.Н., Кузнецов С.Л. Молекулярная биология. М., 2003, с. 17-40.
4. Щипков В.П., Кривошеина Г.Н. Общая и медицинская генетика. М., 2003, с. 11-16.
7. Контроль:
1. Устный опрос по вопросам темы.
2. Тестовый контроль – 2 варианта по 10 вопросов.
3. Зарисовка схем:
- принципы репликации ДНК (Муминов Т.А., Куандыков Е.У. Основы молекулярной биологии (курс лекций), с.23, рис. 9);
- расположение основных белков в репликационной вилке (Муминов Т.А., Куандыков Е.У. Основы молекулярной биологии (курс лекций), с.26, рис. 12);
- синтез отстающей цепи ДНК (Муминов Т.А., Куандыков Е.У. Основы молекулярной биологии (курс лекций), с. 35, рис. 16).
4. Контрольные вопросы:
1. Типы переноса наследственной информации.
2. Принципы репликации.
3. Репликация ведущей и отстающей цепи ДНК.
4. Ферменты репликации и их функции.
5. Механизмы возникновения и коррекции ошибок репликации.
6. Теломеры, строение, функции.
7. Теломеразы, строение, функции.
8. Механизмы дорепликации дочерней цепи ДНК.
Занятие № 5
1. Тема: Экспрессия генов: транскрипция
2. Цель: Изучить молекулярные механизмы транскрипции у про- и эукариот.
3. Задачи обучения:
- знать молекулярные механизмы транскрипции.
4. Основные вопросы темы:
1. Общая характеристика транскрипции. Матричный принцип синтеза РНК.
2. Транскрипция у прокариот. Этапы. Ферментативный комплекс.
3. Транскрипция у эукариот. Этапы. Ферментативный комплекс. Строение первичного транскрипта.
4. Постранскрипционная модификация пре-мРНК. Процессинг. Сплайсинг. Альтернативный сплайсинг, биологическое значение.
5. Методы обучения и преподавания:
- устный опрос
- тестирование
- решение типовых и ситуационных задач
- зарисовка схем
6. Литература:
1. Генетика. Под ред. Иванова В.И. М., 2006, с. 54, 201-210.
2. Гинтер Е.К. Медицинская генетика. М., 2003, с. 35-46.
3. Жимулев И.Ф. Общая и молекулярная генетика. Новосибирск, 2006, с. 123-126, 172-196.
4. Коничев А.С., Севастьянова Г.А. Молекулярная биология. М., 2005, с. 243-295.
5. Льюин Б. Гены. М., 1987, с.132-174, 310-342.
6. Муминов Т.А., Куандыков Е.У. Основы молекулярной биологии (курс лекций). Алматы, 2007, с. 42-64.
7. Мушкамбаров Н.Н., Кузнецов С.Л. Молекулярная биология. М., 2003, с.85-148.
8. Медицинская биология и генетика. Учебное пособие под ред. проф. Куандыкова Е.У. Алматы, 2004, с. 29-41.
7. Контроль:
1. Устный опрос по вопросам темы.
2. Тестовый контроль – 2 варианта по 10 вопросов.
3. Зарисовка схем:
- транскрипция ДНК бактериальной РНК-П (Мушкамбаров Н.Н., Кузнецов С.Л. Молекулярная биология, с.127, рис. 2.27);
- процессинг и сплайсинг гяРНК (Муминов Т.А., Куандыков Е.У. Основы молекулярной биологии (курс лекций), с. 56, рис. 32);
- структура зрелой иРНК (Муминов Т.А., Куандыков Е.У. Основы молекулярной биологии (курс лекций), с. 57, рис. 33);
- возможных вариантов альтернативного сплайсинга (Муминов Т.А., Куандыков Е.У. Основы молекулярной биологии (курс лекций), с. 62, рис. 36).
4. Решение задач (Медицинская биология и генетика. Учебное пособие под ред. Куандыкова Е.У., с. 50-52, № 1,4,5,9 ).
5. Контрольные вопросы:
1. Транскрипция, определение, этапы.
2. Особенности транскрипции у про- и эукариот.
3. Экзоны и интроны, характеристика.
4. Процессинг, сплайсинг, альтернативный сплайсинг.
Занятие № 6
1. Тема: Экспрессия генов: трансляция
2. Цель: Изучить молекулярные механизмы трансляции.
3. Задачи обучения:
- знать молекулярные механизмы трансляции.
4. Основные вопросы темы:
1. Общая характеристика трансляции.
2. Генетический код. Свойства.
3. Активация аминокислот.
4. Рибосомы: функциональные центры.
5. Этапы трансляции.
6. Ошибки трансляции и их коррекция.
7. Посттрансляционная модификация полипептидной цепи. Фолдинг белковых молекул.
5. Методы обучения и преподавания:
- устный опрос
- тестирование
- решение типовых и ситуационных задач
- зарисовка схем
6. Литература:
1. Генетика. Под ред. Иванова В.И. М., 2006, с. 54.
2. Гинтер Е.К. Медицинская генетика. М., 2003, с. 35-46, 1994, с. 253-267. 287-301.
3. Коничев А.С., Севастьянова Г.А. Молекулярная биология. М., 2005, с. 296-328.
4. Льюин Б. Гены. М., 1987, 72-130.
5. Муминов Т.А., Куандыков Е.У. Основы молекулярной биологии (курс лекций). Алматы, 2007, с. 64-82.
6. Мушкамбаров Н.Н., Кузнецов С.Л. Молекулярная биология. М., 2003, с.149-217.
7. Медицинская биология и генетика. Учебное пособие под ред. проф. Куандыкова Е.У. Алматы, 2004, с. 29-41.
7. Контроль:
1. Устный опрос по вопросам темы.
2. Тестовый контроль – 2 варианта по 10 вопросов.
3. Зарисовка схем:
- проекция функциональных центров рибосомы на плоскость между субъединицами (Мушкамбаров Н.Н., Кузнецов С.Л. Молекулярная биология, с. 153, рис. 3.3);
- распределение функциональных центров между субъединицами рибосомы ((Мушкамбаров Н.Н., Кузнецов С.Л. Молекулярная биология, с. 154, рис. 3.4);
- состав бактериальной рибосомы (Мушкамбаров Н.Н., Кузнецов С.Л. Молекулярная биология, с. 161, рис. 3.10).
4. Решение задач (Медицинская биология и генетика. Учебное пособие под ред. проф. Куандыкова Е.У., с.50-52, № 2,3,6,7,8).
5. Контрольные вопросы:
1. Генетический код, понятие свойства.
2. Особенности инициации трансляции у про- и эукариот.
3. Роль рибосом в трансляции.
4. Роль т-РНК в трансляции.
5. Ошибки трансляции и их коррекция.
Занятие № 7
1. Тема: Регуляция экспрессии генов у прокариот и эукариот
2. Цель: Изучить молекулярные механизмы регуляции экспрессии генов у прокариот и эукариот.
3. Задачи обучения:
- знать основные механизмы регуляции экспрессии генов и их значение в жизнедеятельности клеток и организма в целом.
4. Основные вопросы темы:
1. Регуляция экспрессии гена у прокариот. Понятие оперона. Типы оперонов
(индуцибельный, репрессибельный, негативный и позитивный).
2. Механизмы регуляции транскрипции на примере лактозного оперона.
3. Регуляция экспрессии гена у эукариот, уровни генетической регуляции:
а) транскрипционный;
б) посттранскрипционный;
в) трансляционный;
г) посттрансляционный.
5. Методы обучения и преподавания:
- устный опрос
- тестирование
- решение типовых и ситуационных задач
- зарисовка схем
6. Литература:
1. Айала Ф., Кайгер Дж. Современная генетика. М., 1988, Том 1, с.88-158.
2. Гинтер Е.К. Медицинская генетика. М., 2003, с. 28-50.
3. Жимулев И.Ф. Общая и молекулярная генетика. Новосибирск, 2006, с. 107-196.
4. Муминов Т.А.,Куандыков Е.У. Основы молекулярной биологии (курс лекций). Алматы, 2007, с.83-97.
5. Мушкамбаров Н.Н., Кузнецов С.Л. Молекулярная биология. М., 2003, с. 85-213.
7. Контроль:
1. Устный опрос по вопросам темы.
2. Тестовый контроль – 2 варианта по 10 вопросов.
3. Решение задач (Медицинская биология и генетика. Учебное пособие под ред. . Куандыкова Е. У., с. 51, задачи № 1-2).
4. Зарисовка схем:
- модель оперона (Муминов Т.А., Куандыков Е.У. Основы молекулярной биологии, с. 85, рис. 43, первый ряд);
- типы регуляции экспрессии генов у прокариот на примере лактозного оперона (Муминов Т.А., Куандыков Е.У. Основы молекулярной биологии (курс лекций). с. 85, рис. 43; Мушкамбаров Н.Н., Кузнецов С.Л. Молекулярная биология, с. 95, рис. 2.7.).
5. Контрольные вопросы:
1. Значение регуляции экспрессии генов.
2. Типы регуляций.
3. Уровни регуляции экспрессии генов у эукариот.
Занятие № 8
1. Тема: Рубежный контроль по разделу: «Основы молекулярной биологии»
2. Цель: Определить уровень усвоения и понимания студентами материала лекций и практических занятий по структурной организации и функционированию генетического материала на молекулярном уровне.
3. Задачи обучения: Путем устного опроса студентов и решения ими типовых задач определить уровень усвоения и понимания студентами данного раздела.
4. Основные вопросы темы:
- Предмет и задачи молекулярной биологии и генетики.
- Основные этапы развития молекулярной биологии и генетики.
- Объекты и методы молекулярно-генетических исследований.
- Достижения зарубежных и отечественных ученых в области молекулярной биологии и генетики.
- Роль молекулярно-генетических знаний в медицине.
- Нуклеиновые кислоты, виды, строение и функции.
- Строение нуклеотида. Образование полинуклеотидной цепи.
- Нуклеотидный состав ДНК. Видовая специфичность. Правило Чаргаффа. Биологическое значение.
- РНК. Виды РНК, функции.
- Ген – сложная структурно-функциональная единица наследственности. Понятия о мутоне, реконе, цистроне.
- Молекулярная организация гена прокариот.
- Молекулярная организация гена эукариот.
- Регуляторные последовательности, их строение и функции.
- Классификация генов.
- Основной постулат Крика. Типы переноса наследственной информации.
- Принципы репликации ДНК.
- Особенности репликации лидирующей и отстающей цепей ДНК.
- Ферменты, участвующие в репликации и их функции.
- Ошибки репликации и их коррекция.
- Теломеры, их строение и функции. Репликация теломерных отделов ДНК. Причины недорепликации теломерных участков хромосом.
- Механизмы дополнительной репликации концевых участков дочерней цепи ДНК.
- Теломераза, ее строение и функции.
- Роль репликации в жизнедеятельности организмов. Механизм образования и последствия ошибок репликации. Биологическое и медицинское значение.
- Общая характеристика транскрипции. Матричный принцип синтеза РНК.
- Транскрипция у прокариот. Этапы. Ферментативный комплекс.
- Транскрипция у эукариот. Этапы. Ферментативный комплекс. Строение первичного транскрипта.
- Постранскрипционная модификация пре-мРНК. Процессинг. Сплайсинг. Альтернативный сплайсинг, биологическое значение.
- Общая характеристика трансляции.
- Генетический код. Свойства.
- Активация аминокислот.
- Рибосомы: функциональные центры.
- Этапы трансляции.
- Ошибки трансляции и их коррекция.
- Посттрансляционная модификация полипептидной цепи. Фолдинг белковых молекул.
- Регуляция экспрессии гена у прокариот. Понятие оперона. Типы оперонов (индуцибельный, репрессибельный, негативный и позитивный).
- Механизмы регуляции транскрипции на примере лактозного оперона.
- Регуляция экспрессии гена у эукариот, уровни генетической регуляции:
а) транскрипционный;
б) посттранскрипционный;
в) трансляционный;
г) посттрансляционный.
38. Особенности генетического аппарата вирусов. ДНК-содержащие и РНК-содержащие вирусы.
5. Методы обучения и преподавания:
- устный опрос
- решение типовых задач
- тестирование
6. Литература:
- Айала Ф., Кайгер Дж. Современная генетика. М., 1988.
- Албертс Б. и др. Молекулярная биология клетки. М., 1986, 1994.
- Биология. Под ред. Ярыгина В.Н. Кн. 1. М., 2001.
- Гинтер Е.К. Медицинская генетика. М., 2003.
- Генетика. Под ред. Иванова В.И. М., 2006.
- Жимулев И.Ф. Общая и молекулярная генетика. Новосибирск, 2006.
- Заяц Р.Г.и др. Общая и медицинская генетика. Ростов-на-Дону, 2002.
- Инге-Вечтомов С.Г. Генетика с основами селекции. М., 1989.
- Коничев А.С., Севастьянова Г.А. Молекулярная биология. М., 2005
- Льюин Б. Гены. М., 1987.
- Мушкамбаров Н.Н., Кузнецов С.Л. Молекулярная биология. М., 2003.
- МуминовТ.А., Куандыков Е.У. Основы молекулярной биологии (курс лекций). Алматы, 2007.
- Фаллер Д. М., Шилдс Д. Молекулярная биология клетки. М., 2006.
7. Контроль:
1. Устный опрос по вопросам раздела.
2. Тестовый контроль – 2 варианта по 15 вопросов.
3. Решение типовых задач.
- Участок молекулы ДНК, кодирующий полипептид, имеет следующий порядок азотистых оснований: ААААЦЦААААТАЦТТАТАЦГА. Определите, сколько кодонов содержит этот фрагмент ДНК. Почему?
- Фрагмент цепи ДНК имеет следующую последовательность: ЦГАААЦТАГГЦТАТЦААТГТЦАГТ. Сколько полипептидных цепей здесь закодировано и почему?
- Исследования показали, что 34% от общего числа нуклеотидов данной и-РНК приходится на гуанин, 18%- на урацил, 28%- на цитозин и 20%- на аденин. Определите процентный состав азотистых оснований двухцепочной ДНК, слепком которой является указанная и-РНК.
- Какую длину имеет часть молекулы ДНК, кодирующая инсулин быка, если известно, что молекула инсулина имеет 51 аминокислоту, а расстояние между двумя соседними нуклеотидами в ДНК равно 34 х 10-11 м.
- Средняя молекулярная масса аминокислоты около 110, а нуклеотида 300. Что тяжелее: белок или ген?
- Нуклеиновая кислота имеет молекулярную массу 107. Сколько примерно белков закодировано в ней, если принять, что типичный белок состоит из 400 мономеров, а молекулярная масса нуклеотида 300.
- Участок молекулы ДНК, кодирующий часть полипептида, имеет следующее строение: АЦЦАТАГТЦЦАААГА. Определить последовательность аминокислот в полипептиде.
- Последовательность нуклеотидов в гене: ТАЦГГТТГААААГТЦТГАТЦТ кодирует аминокислоты: мет; фен; арг. Установить экзоны и интроны и-РНК.
- В препаратах ДНК, выделенной из клеток туберкулезных бактерий, содержание аденина составило 15,1% от общего количества оснований. Определите примерное количество гуанина, тимина и цитозина в этой ДНК.
- При анализе нуклеотидного состава ДНК бактериофага М13 было обнаружено следующее количественное соотношение азотистых оснований: А-23%, Г—21%, Т-36%, Ц-20%. Как можно объяснить причину того, что в этом случае не наблюдается принцип эквивалентности, установленный Чаргаффом?
- Определите, каким числом триплетов м-РНК записана информация о полипептиде, состоящем из 900 аминокислотных остатков, и каково число нуклеотидов в соответствующем участке кодирующей нити ДНК.
Занятие № 9
1. Тема: Генетический аппарат клетки
2. Цель: Изучить молекулярно-генетическую организацию митотических хромосом.
3. Задачи обучения:
- знать молекулярно-генетическую организацию митотических хромосом для понимания причин и механизмов возникновения хромосомных болезней человека.
4. Основные вопросы темы:
1. Структурные компоненты и химический состав хромосом.
2. Нуклеогистонное строение хромосом.
3. Уровни компактизации наследственного материала в хромосоме.
4. Структурно-функциональная организация интерфазных и митотических хромосом.
5. Политенные хромосомы, понятие об эу- и гетерохроматине.
6. Классификация хромосом. Денверская и Парижская номенклатура хромосом.
7. Кариотип человека, медицинское значение.
5. Методы обучения и преподавания:
- устный опрос
- тестирование
- работа с микропрепаратами, составление идиограммы
- зарисовка схем
6. Литература:
1. Биология. Под ред. Ярыгина В.Н. М., 2001, т. 1, с. 117-155.
2. Генетика. Под ред. Иванова В.И. М., 2006, с. 68-77.
3. Жимулев И.Ф. Общая и молекулярная генетика. Новосибирск, 2006, с. 237-351.
4. Инге-Вечтомов С.Г. Генетика с основами селекции. М., 1989, с. 14-17.
5. Льюин Б. Гены. М., 1987, с. 344-394.
6. Медицинская биология и генетика. Учебное пособие под ред. проф. Куандыкова Е.У. Алматы, 2004, с. 19-28.
7. Муминов Т.А., Куандыков Е.У. Основы молекулярной биологии (курс лекций). Алматы, 2007, с. 105-113.
8. Мушкамбаров Н.Н., Кузнецов С.Л. Молекулярная биология. М., 2003, с.5-14.
7. Контроль:
1.Устный опрос по вопросам темы.
2. Работа с микропрепаратами и микрофотографиями (Медицинская биология и генетика. Под ред. Куандыкова Е.У., с. 19-28)
3. Зарисовка:
- схемы различных уровней компактизации хроматина (Муминов Т.А., Куандыков Е.У. Основы молекулярной биологии, с. 107, рис. 48);
- типов метафазных хромосом (Муминов Т.А., Куандыков Е.У. Основы молекулярной биологии, с. 111, рис. 53).
4. Расшифровка следующих символов по Парижской номенклатуре:
- 46, ХХ del 1p2.2,
- 46, XY, inv 3p12, p23,
- 46, XX, inv 9p13, q23,
- 46, ХХ del 8p11.
5. Контрольные вопросы:
1. Уровни организации генетического материала клеток.
2. Строение нуклеосомы.
3. Классификация типов хромосом.
4. Принципы Денверской классификации хромосом.
5. Принципы Парижской классификации хромосом.
Занятие № 10
1. Тема: Наследственная изменчивость
2. Цель: изучить причины и молекулярные механизмы наследственной изменчивости и ее роль в формировании наследственной патологии человека.
3. Задачи обучения:
- научить решать задачи, связанные с моделированием различных мутационных изменений;
- различать виды мутационной изменчивости и их роль в патологии человека;
- знать механизмы возникновения различных видов мутаций;
- знать причины и механизмы развития наследственных болезней человека.