Задания для контрольной работы

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 4Следующая ⇒

Подготовка контрольной работы по курсу является одной из форм обучения, которая позволяет студенту проявить навыки самостоятельной работы. Выполнение контрольной работы преследует цель формирования специальных и общих навыков с учебниками, научной и справочной литературой.

Контрольная работа

Вариант № 1

1. Какие записи соответствуют формату FASTA?

(1)	>арабидопсис MVNSNQNQNGNSNGHDDDFPQDSI
(2)	> 3QTD > MVNSNQNQNGNSNGHDDDFPQDSI
(3)	> 3QTD MVNSNQNQNGNSNGHDDDFPQDSI
(4)	> 3QTD MVNSNQ NQNGNS NGHDDD FPQDSI

2. Алгоритм Нидлмана - Вунша

3. Метод ближайшего соседа

Вариант № 2

1. Наследование признаков, сцепленных с полом

2. Метод попарного среднего

3. Формат Newick

Вариант № 3

1. Счет выравнивания, штрафы

2. Алгоритм Смита - Ватермана

3. Метод наибольшего правдоподобия

Вариант № 4

1. Алгоритм ClustalW

2. Поиск гомологичных последовательностей

3. Множественное выравнивание

Вариант № 5

1. Эвристические алгоритмы

2. Параметры, определяющие конформацию макромолекулы

3. Способы кластеризации объектов

Вариант № 6

1. Генетическое картирование

2. Хромосомная теория наследственности по Т. Моргану.

3. Основные разделы NCBI

Вариант № 7

1. Серии матриц PAM и BLOSUM

2. Биологический смысл использования аффинного штрафа

3. Примеры взаимодействия неаллельных генов

Вариант № 8

1. Точечные матрицы сходства

2. Классификация и иерархия белковых структур

3. Оценка выравнивания

Вариант № 9

1. Правила объединения групп

2. Виды филогенетических деревьев

3. Запись кладограмм и филограмм

Вариант № 10

1. Фильтрация шума на матрицах

2. Дерево как граф

3. Принципы построения и использования матриц расстояний

Критерии оценки (в баллах)

- 0 баллов выставляется студенту, если он отказывается от написания контрольной работы, не знает материал;

- 2 балла выставляется студенту, если ответ по контрольной работе неполный, демонстрирующий поверхностное знание и понимание материала;

- 4 балла выставляется студенту, если ответ по контрольной работе полный, развернутый с некоторыми несущественными погрешностями;

- 5 баллов выставляется студенту, если ответ по контрольной работе полный, развернутый, показана совокупность глубоких, осмысленных системных знаний объекта и предмета изучения.

Темы рефератов

Организм и энергия. Преобразование энергии в процессе жизнедеятельности организмов.
Синтез белка в клетке и его регуляция.
Популяционная генетика. Генетическое равновесие в популяции и причины его нарушения.
Особенности методов генной и клеточной инженерии. Биотехнология – перспективы и достижения.
Задачи и методы селекции (инбридинг, полиплоидия, искусственный мутагенез, отдаленная гибридизация, явление гетерозиса). Закон гомологических рядов наследственной изменчивости.
Примеры взаимодействия неаллельных генов. Цитоплазматическая наследственность. Наследование признаков, сцепленных с полом.
Закономерности наследования по Г. Менделю. Хромосомная теория наследственности по Т. Моргану.

8. Способы получения пространственных структур биологических макромолекул (РСА, ЯМР и др.)

9. Исследование путей обмена веществ методами сравнительной геномики

Генетическое картирование

10. Классификация и иерархия белковых структур. Структурные мотивы.

11. Филогенетическая биоинформатика в систематике живых организмов.

12. Программирование в биоинформатике. Язык Perl.

Способы описания первичной структуры белков и нуклеиновых кислот. Формат FASTA.
Матрицы аминокислотных и нуклеотидных замен. Серии матриц PAM и BLOSUM.
Оценка выравнивания. Счет выравнивания, штрафы. Линейный и аффинный штраф за делецию. Биологический смысл использования аффинного штрафа.
Парное и множественное выравнивание.
Способы получения выравнивания. Точечные матрицы сходства. Фильтрация шума на матрицах. Интерпретация.
Алгоритм Нидлмана - Вунша. Глобальное выравнивание. Алгоритм Смита - Ватермана. Локальное выравнивание, его использование.
Множественное выравнивание. Консенсус и профиль выравнивания. Интерпретация результатов множественного выравнивания.
Эвристические алгоритмы, их преимущества и недостатки. Обоснование необходимости их применения. Алгоритм ClustalW.
Прогрессивное выравнивание и выравнивание "последовательность - профиль". Современные методы множественного выравнивания. Программы и веб-сервисы.
Оценка статистической достоверности выравнивания. ПодходBootstrap. z-score, p-value, E-value. Интерпретация.
Базы и банки данных первичных и высших структур биологических макромолекул, их функциональных свойств и другой информации. Классификация баз данных. Идентификаторы.
Алгоритмы поиска информации в базах данных. Фильтрация. Синтаксис поискового запроса в NCBI. Основные разделы NCBI.
Поиск гомологичных последовательностей. Алгоритм FASTA. k-tuple. Алгоритм BLAST. Терминология. Параметры поиска.
Базы данных и способы записи информации о структуре молекул. Структура файла PDB.
Программы для визуализации структур, возможности и режимы работы. Идентификаторы баз данных.
Параметры, определяющие конформацию макромолекулы. Обозначения торсионных углов полинуклеотида и полипептида.
Карты Рамачандрана - графическое описание конформации полипептида.
Виды филогенетических деревьев. Понятия и термины. Дерево как граф. Гомологи, ортологи и паралоги.
Способы кластеризации объектов. Определение расстояния между объектами по одной или нескольким переменным.
Принципы построения и использования матриц расстояний. Правила объединения групп.
Метод ближайшего соседа, метод попарного среднего, метод максимальной экономии и метод наибольшего правдоподобия. Биологический смысл использования данных методов.
Формат Newick. Запись кладограмм и филограмм. Интерпретация.
Программные средства построения филогенетических деревьев.

Критерии оценки (в баллах)

10 баллов выставляется студенту, если он продемонстрировал уверенное владение материалом. Ответил на все вопросы.

9-6 баллов выставляется студенту, если он продемонстрировал уверенное владение материалом. Ответил на все вопросы. При ответе на вопросы допускает негрубые ошибки и неточности.

5-3 баллов выставляется студенту, если он продемонстрировал владение материалом. При ответе на вопросы допускает грубые ошибки и неточности.

0-2 баллов выставляется студенту, если он не владеет материалом. Постарался ответить на заданные вопросы.

Задания для тестирования

Тест – это стандартизованное задание, по результатам выполнения которого дается оценка уровня знаний, умений и навыков испытуемого.

1. На этом рисунке:

a. L-аминокислота,

б. D-аминокислота,

в. Не аминокислота,

г. Аминокислота, у которой нет стереоизомеров.

2. ДНК в растительных клетках находится:

а) в ядре; б) в ядре, хлоропластах и митохондриях; в) в митохондриях; г) в ядре и пластидах

3. Ядрышко:

а) состоит из микротрубочек; б) обеспечивает синтез углеводов; в) обеспечивает синтез ядерных белков; г) двумембранный органоид

4. В состав крахмала входит:

а) рибоза;

б) глюкоза;

в) фруктоза;

г) сахароза.

5. Какой из этих углеводов самый сладкий:

а) лактоза;

б) глюкоза;

в) фруктоза;

г) сахароза.

6. Урацилу в РНК комплементарен:

а) аденин;

б) гуанин;

в) цитозин;

г) тимин.

7. Какая из этих аминокислот является серосодержащей:

а) аланин;

б) цистеин;

в) пролин;

г) серин.

8. Какие соединения в растении содержат одновременно азот и серу:

1) нуклеиновые кислоты, белки, органические кислоты; 2) белки, ферменты, некоторые аминокислоты; 3) белки, полисахариды, нуклеиновые кислоты; 4) все органические соединения.

9. Темновую и световую стадию фотосинтеза связывает: 1) ФГА, 2) ФГК, 3) АТФ, 4) РДФ

10. Назовите ферменты, которые в растении участвуют в восстановлении нитратов до аммиака: 1) нитрогеназа, нитратредуктаза; 2) нитратредуктаза, нитритредуктаза; 3) нитритредуктаза, нитрогеназа; 4) нитрогеназа, аминотрансфераза.

11. Как называются белки микротрубочек и микрофиламентов:

а) кератин и фибрин; б) тубулин и актин; в) актин и миозин; г) белки теплового шока

12. Почему митохондрии называют энергетическими станциями клетки: а) осуществляют синтез АТФ; б) осуществляют синтез белка; в) расщепляют АТФ; г) осуществляют синтез углеводов

13. Для получения энергии живые клетки используют процессы:

а) роста, развития и морфогенеза; б) фотосинтеза, гликолиза и дыхания; в) минерального питания, осмоса и диффузии; г) водного обмена, синтеза белка и фотодыхания

14. Активный транспорт – это поступление веществ:

а) по градиенту концентрации без затраты АТФ; б) против градиента концентрации без затраты АТФ; в) против градиента концентрации с затратой АТФ; г) по градиенту концентрации с затратой АТФ

15. Биологическое окисление NH3(NH4+) до NO3- – это:

а) нитрогенизация; б) нитрификация; в) денитрификация; г) аммонификация

16. Восстановление нитрата до нитрита катализируется ферментом:

а) оксидоредуктазой; б) нитритредуктазой; в) нитрогеназой; г) нитратредуктазой

17. Фермент глутаматдегидрогеназа катализирует:

а) восстановление нитритов до аммиака; б) восстановление нитратов до аммиака; в) окисление аммония до нитрита; г) аминирование α-кетоглутарата

18. Ключевым ферментом карбоксилирования в цикле Кальвина является:

а) фосфоенолпируваткарбоксилаза; б) рибулозодифосфаткарбоксилаза; в) фосфокетопентоэпимераза; г) фосфофруктокиназа.

19. Электрон-транспортная цепь дыхания локализована:

а) во внутренней мембране митохондрий; б) в эндоплазматическом ретикулуме; в) в матриксе митохондрий; г) в тилакоидах хлоропластов

20. К действию радиации проявляют наибольшую степень устойчивости:

а) всходы; б) семена; в) вегетативные органы; г) плоды

Критерии оценки (в баллах)

- 0 баллов выставляется студенту, если студент решил правильно менее 5% заданий;

- 2 балла выставляется студенту, если студент правильно решил от 6 до 15% заданий;

- 3 балла выставляется студенту, если студент правильно решил от 16 до 40% заданий;

- 4 балла выставляется студенту, если студент правильно решил от 41до 60% заданий;

- 5 баллов выставляется студенту, если студент правильно решил от 61 до 90% заданий;

- 6 баллов выставляется студенту, если студент правильно решил от 91 до 100% заданий.

Описание лабораторных работ

Лабораторная работа № 1

Обнаружение пероксидазы в соке клубня картофеля

Пероксидаза играет важную роль в окислительно-восстановительных процессах, протекающих в растительном организме при дыхании и брожении, т.е. она является дыхательным ферментом. Она способна окислять органические соединения лишь с помощью каких-либо органических перекисей. В растениях перекись водорода образуется под действием оксидаз (полифенолоксидаза, монофенолоксидаза). Пероксидаза вместе с перекисью водорода образует комплексные соединения, в результате чего перекись активируется и приобретает способность действовать как акцептор водорода. Она может окислять полифенолы и некоторые органические амины. Например, под действием пероксидазы и перекиси водорода гидрохинон переходит в интенсивно буро окрашенный хинон.

Цель работы: обнаружить присутствие пероксидазы в соке клубней картофеля.

Материалы и оборудование: 1 % раствор гидрохинона, 3 % раствор перекиси водорода, вода. Пробирки – 5 шт. на стол, скальпель, пипетки, пластиковые тарелки, терка (желательно-пластиковая), марля.

Растения: клубни картофеля.

Ход работы:

На терке натирают очищенный клубень картофеля. Из мезги через марлю отжимают сок и собирают в коническую колбу на 50 мл.

В штативе нумеруют пять пробирок. В первую приливают 1 мл картофельного сока, 5 мл 1 % раствора гидрохинона и 1 мл 3 % раствора перекиси водорода. Во вторую – 5 мл 1 % раствора гидрохинона и 1 мл 3 % раствора перекиси водорода. В третью – 1 мл картофельного сока и 5 мл 1 % раствора гидрохинона. В четвертую – 1 мл предварительно прокипяченного в течение 1 мин картофельного сока и 1 мл перекиси водорода. В пятую – 1 мл картофельного сока.

При окислении гидрохинона в хинон раствор буреет. Наблюдается некоторое побурение самого картофельного сока без добавления гидрохинона и пероксида водорода, что связано с действием полифенолоксидазы, окисляющей полифенолы тканей картофеля с участием молекулярного кислорода.

Лабораторная работа № 2

Определение содержания рутина в листьях чайного куста

В растениях имеется группа природных соединений, принадлежащих к флавоновым пигментам (биофлавоноидам) и имеющих полифенольный тип строения. А.В. Палладиным было установлено, что в процессе дыхания растений участвуют в качестве промежуточных звеньев вещества циклического строения, способные окисляться и восстанавливаться, являясь, таким образом, переносчиками водорода от субстрата к кислороду с образованием воды, меняя при этом свою окраску. Эти вещества А.В. Палладии назвал «дыхательные хромогены». По своему химическому строению дыхательные хромогены являются производными фенолов и были объединены под общим названием «полифенолы». К их числу относится рутин (витамин Р) - кристаллическое вещество желто-оранжевой окраски. Особенно много веществ с Р-витаминным действием в листьях чая, листьях и цветах гречихи, плодах шиповника, в коре лимона, в незрелых плодах грецкого ореха (мякоти) и др. Количественное определение рутина основано на его способности окисляться перманганатом. В качестве индикатора применяется индигокармин, который вступает в реакцию с перманганатом после того, как окислится весь рутин.

Цель работы: обнаружить присутствие рутина в листьях чайного куста.

Материалы и оборудование: колба коническая на 100 мл; 0,05 н раствор перманганата калия; индикатор индигокармин (0,25 % раствор в 50 % этаноле); коническая колба на 50 мл; пипетка на 10 мл; бюретка.

Растения: чай крупнолистовой.

Ход работы:

К 100 мг листьев чая приливают 50 мл горячей дистиллированной воды и проводят экстракцию в течение 5 мин. Отбирают 10 мл экстракта чая и переносят в коническую колбу, добавляют 10 мл дистиллированной воды и 10 капель индигокармина. Пробу титруют 0,05 н раствором перманганата калия до появления устойчивой желтой окраски.

Процентное содержание рутина рассчитывают по формуле:

Х=3,2*A*V₁ *100/ V₂ *m*1000

где: Х – содержание витамина Р, мг%; А – количество 0,05н раствора перманганата калия, пошедшее на титрование, мл; m – количество сухого чая, взятого для анализа, г; V1 – объем вытяжки, взятой для титрования, мл; V2 – объем воды, добавленной к сухому чаю для экстракции, мл; 100 – коэффициент для вычисления процентного содержания; 1000 – коэффициент для перевода в мг.

Лабораторная работа № 3

Обнаружение дегидрогеназ в семенах фасоли

Дегидрогеназы – это ферменты, активирующие и отщепляющие водород от окисляемого субстрата. Обнаружение дегидрогеназ основано на их способности передавать водород какому-нибудь акцептору, который, восстанавливаясь, меняет свою окраску. В качестве акцептора водорода может быть взята метиленовая синь, переходящая в восстановленном состоянии в бесцветную лейкоформу.

Цель работы: обнаружить присутствие дегидрогеназ в живых семенах фасоли.

Материалы и оборудование: 1 % раствор метиленовой сини, электроплитка, нагретая до 25 – 30 ºС водяная баня, пробирки – по 2 на стол, резиновые пробки для пробирок, химические стаканы.

Растения: набухшие суточные семена фасоли.

Ход работы:

С набухших семян фасоли снимают кожуру. Часть семян убивают кипячением в течение 10 минут (в химическом стакане на электроплитке). Затем по 3 шт. живых (опытных) и убитых (контрольных) семян помещают в две пронумерованные пробирки, заливают 1 % раствором метиленовой сини, выдерживают 10 минут. Через 10 минут раствор метиленовой сини из пробирок сливают, семена промывают водопроводной водой. После промывания все семена должны иметь темно-синюю окраску. Окрашенные семена в пробирках заливают водой, пробирки закрывают пробками и ставят на водяную баню с температурой 25 – 30 ºС.

Через 1,5–2 часа можно заметить, что непрокипяченные семена теряют синюю окраску. Это происходит потому, что дегидрогеназы, участвующие в дыхании клеток, активировали и сняли водород с дыхательного материала, а затем передали его на метиленовую синь, которая восстановилась и обесцветилась. Если с обесцвеченных семян слить воду, то на воздухе они снова синеют, так как лейкоформа метиленовой сини окисляется. Семена в контрольной пробирке остаются синими, поскольку при кипячении дегидрогеназы разрушились.

Критерии оценки (в баллах)

10 баллов выставляется студенту, если он выполнил лабораторную работу, продемонстрировал уверенное владение методикой и устройством прибора. Ответил на все вопросы.

9-6 баллов выставляется студенту, если он выполнил лабораторную работу, продемонстрировал уверенное владение методикой и устройством прибора. Ответил на все вопросы. При ответе на вопросы допускает негрубые ошибки и неточности.

5-3 баллов выставляется студенту, если он выполнил лабораторную работу, продемонстрировал владение методикой и устройством прибора. При ответе на вопросы допускает грубые ошибки и неточности.

0-2 баллов выставляется студенту, если он не выполнил лабораторную работу. Постарался ответить на заданные вопросы.

Программа дисциплины

1. Технологии секвенирования белков и нуклеиновых кислот.Секвенированиебиополимеров - определение их аминокислотной илинуклеотиднойпоследовательности. В результате секвенирования получают формальное описание первичной структуры линейной макромолекулы в виде последовательностимономеровв текстовом виде. Размеры секвенируемых участков ДНК обычно не превышают 100 пар нуклеотидов и 1000 пар нуклеотидов при секвенировании по Сенгеру.

2. Банки данных биологической информации. Поиск.Создание и поддержание качественных банков данных биологических последовательностей - дело достаточно трудоемкое, так как необходима тщательная структуризация данных и обработка больших массивов информации, а также очень ответственное, потому что этой информацией пользуются все мировое сообщество биологов и медиков.

3. Сравнение последовательностей. Парное и множественное выравнивание.

Выравнивание последовательностей - биоинформатическийметод, основанный на размещении двух или более последовательностей мономеровДНК,РНКилибелковдруг под другом таким образом, чтобы легко увидеть сходные участки в этих последовательностях. Сходствопервичныхструктурдвух молекул может отражать их функциональные, структурные или эволюционные взаимосвязи. Выровненные последовательности основанийнуклеотидовилиаминокислотобычно представляются в виде строк матрицы. Добавляются разрывы между основаниями таким образом, чтобы одинаковые или похожие элементы были расположены в следующих друг за другом столбцах матрицы.

4. Базы данных – особая форма упорядочения информации. Разновидности баз данных. Реляционные БД. СУБД MS Access. Таблица – базовая единица реляционной базы данных. Запись и поле. Первичный и вторичный ключи. Связи, виды связей, применение. Создание БД, заполнение таблиц, задание структуры данных. Запросы. Отчеты. Кнопочные формы. Язык структурированных запросов SQL – универсальный инструмент работы с БД.С понятием базы данных тесно связано понятие системы управления базой данных. Это комплекс программных средств, предназначенных для создания структуры новой базы, наполнение ее содержимым, редактирования содержимого и визуализации информации. Под визуализацией информации базы понимается отбор отображаемых данных в соответствии с заданным критерием, их упорядочение, оформление и последующая выдача на устройства вывода или передачи по каналам связи.

Дата добавления: 2021-04-06; просмотров: 198; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 234 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!