11.E: מנגנונים של גנטיקה מיקרוביאלית (תרגילים)
- Page ID
- 208867
11.1: מהם גנים?
גן מורכב מ- DNA ש"נקרא "או מתועתק לייצור מולקולת RNA במהלך תהליך השעתוק. סוג עיקרי אחד של מולקולת RNA, הנקרא RNA שליח (mRNA), מספק את המידע לריבוזום לזרז סינתזת חלבון בתהליך הנקרא תרגום. תהליכי השעתוק והתרגום מכונים ביחד ביטוי גנים.
בחירה מרובה
DNA עושה הכל מלבד אילו מהבאים?
- משמש כחומר הגנטי המועבר מהורה לצאצאים
- נשאר קבוע למרות שינויים בתנאי הסביבה
- מספק את ההוראות לסינתזה של RNA שליח
- נקרא על ידי ריבוזומים במהלך תהליך התרגום
- תשובה
-
ד
על פי הדוגמה המרכזית, איזה מהבאים מייצג את זרימת המידע הגנטי בתאים?
- חלבון ל- DNA ל- RNA
- DNA ל- RNA לחלבון
- RNA ל-DNA לחלבון
- DNA לחלבון ל- RNA
- תשובה
-
ב
נכון/שקר
תאים תמיד מייצרים חלבונים מכל גן שיש להם.
- תשובה
-
שקר
מלא את הריק
תהליך יצירת עותק RNA של גן נקרא ________.
- תשובה
-
תעתיק
________ של התא נשאר קבוע ואילו הפנוטיפ שלו משתנה בתגובה להשפעות סביבתיות.
- תשובה
-
גנוטיפ או גנום
תשובה קצרה
האם לשני תאים שונים ניתן לראות את אותו גנוטיפ? להסביר.
חשיבה ביקורתית
תרבית טהורה של חיידק לא ידוע הייתה מפוספסת על צלחות של מגוון מדיות. אתה שם לב שהמורפולוגיה של המושבה שונה להפליא בצלחות של מדיה מינימלית עם גלוקוז בהשוואה לזו שנראית על צלחות אגר סויה טריפטיקאז. כיצד תוכל להסביר את ההבדלים הללו במורפולוגיה של המושבה?
11.2: שכפול DNA
תהליך שכפול ה-DNA הוא שמרני למחצה, מה שמביא לשתי מולקולות DNA, שלכל אחת מהן גדיל DNA הורי אחד וגדיל אחד מסונתז חדש. בחיידקים, התחלת השכפול מתרחשת במקור השכפול, כאשר ה-DNA המפותל נפרק על ידי DNA gyrase, מיוצר חד-גדילי על ידי הליקאז, ונקשר על ידי חלבון מחייב חד-גדילי כדי לשמור על מצבו החד-גדילי.
בחירה מרובה
איזה מהבאים הוא האנזים שמחליף את נוקלאוטידים ה-RNA בפריימר בנוקלאוטידים של DNA?
- DNA פולימראז III
- DNA פולימראז I
- פרימאז
- הליקאז
- תשובה
-
ב
איזה מהבאים אינו מעורב בהתחלת השכפול?
- ליגאז
- DNA גיראז
- חלבון מחייב חד גדילי
- פרימאז
- תשובה
-
א
איזה מהאנזימים הבאים המעורבים בשכפול ה- DNA ייחודי לאאוקריוטים?
- הליקאז
- פולימראז DNA
- ליגאז
- טלומראז
- תשובה
-
ד
איזה מהבאים יסונתז באמצעות 5′-CAGTTCGGA-3′ כתבנית?
- 3'-אגגקטגאק-4'
- 3′-TCCGAACT-5 ′
- 3′-GTCAAGCT-5 ′
- 3′-קאגטקגגה -5 ′
- תשובה
-
ג
מלא את הריק
האנזים האחראי על הרפיית ה- DNA המפותל על מנת לאפשר התחלת שכפול נקרא ________.
- תשובה
-
DNA גיראז או טופואיזומראז II
שכפול חד כיווני של מולקולת DNA מעגלית כמו פלסמיד הכולל חיתוך גדיל DNA אחד ועקירתו תוך סינתזה של גדיל חדש נקרא ________.
- תשובה
-
שכפול מעגל מתגלגל
נכון/שקר
יותר פריימרים משמשים בסינתזת גדילים בפיגור מאשר בסינתזת גדילים מובילה.
- תשובה
-
אמת
תשובה קצרה
מדוע נדרש פרימאז לשכפול DNA?
מהו תפקידו של חלבון מחייב חד-גדילי בשכפול DNA?
להלן רצף DNA. דמיינו שזהו קטע של מולקולת DNA שנפרדה לקראת שכפול, כך שאתם רואים רק גדיל DNA אחד. בנה את רצף ה-DNA המשלים (המציין קצוות 5' ו-3').
רצף DNA: 3'-T A C T G A C T G A C G A T C-5'
חשיבה ביקורתית
סקור את איור 11.2.1 ואיור 11.2.2. מדוע היה חשוב שמסלסון וסטאל ימשיכו בניסוי שלהם לפחות לשני סבבי שכפול לאחר תיוג איזוטופי של ה-DNA ההתחלתי עם 15 N, במקום לעצור את הניסוי לאחר סיבוב שכפול אחד בלבד?
אם יתווספו דאוקסיריבונוקלאוטידים חסרי קבוצות 3'-OH במהלך תהליך השכפול, מה אתה מצפה שיקרה?
11.3: שעתוק RNA
במהלך תהליך השעתוק, המידע המקודד בתוך רצף ה-DNA של גן אחד או יותר מועתק לגדיל של RNA, הנקרא גם תמליל RNA. מולקולת ה-RNA החד-גדילית המתקבלת, המורכבת מריבונוקלאוטידים המכילים את הבסיסים אדנין, ציטוסין, גואנין ואורציל, פועלת כעותק מולקולרי נייד של רצף ה-DNA המקורי. שעתוק בפרוקריוטים ובאוקריוטים מחייב את הסליל הכפול של ה-DNA להירגע חלקית באזור סינתזת ה-RNA.
בחירה מרובה
באיזה שלב של שעתוק חיידקי מעורבת יחידת המשנה σ של פולימראז ה- RNA?
- חניכה
- הארכה
- סיום
- שחבור
- תשובה
-
א
איזה מהמרכיבים הבאים מעורב בהתחלת התמלול?
- צבע יסוד
- מוצא
- מקדם
- התחל קודון
- תשובה
-
ג
איזה מהבאים אינו פונקציה של כובע 5' וזנב פולי-A 3' של מולקולת mRNA אוקריוטית בוגרת?
- כדי להקל על שחבור
- כדי למנוע פירוק mRNA
- כדי לסייע בייצוא התמליל הבוגר לציטופלזמה
- כדי לסייע לקשירת הריבוזום לתמליל
- תשובה
-
א
mRNA בוגר מאיקריוט יכיל כל אחת מהתכונות הללו למעט איזו מהבאים?
- RNA מקודד אקסון
- RNA מקודד לאינטרון
- כובע 5 '
- זנב פולי-A 3 '
- תשובה
-
ב
מלא את הריק
mRNA ________ הוא אחד המקודד למספר פוליפפטידים.
- תשובה
-
פוליציסטרוני
קומפלקס החלבון האחראי להסרת רצפי RNA המקודדים לאינטרון מתמלילים ראשוניים באיקריוטים נקרא ________.
- תשובה
-
ספליזוזום
תשובה קצרה
מהי המטרה של עיבוד RNA באיקריוטים? מדוע פרוקריוטים אינם דורשים עיבוד דומה?
להלן רצף DNA. דמיינו שזהו קטע של מולקולת DNA שנפרדה לקראת שעתוק, כך שאתם רואים רק את גדיל האנטי-סנס. בנה את רצף ה- mRNA המתועתק מתבנית זו.
גדיל DNA אנטי-סנס: 3'-T A C T G A C T G A C G A T C-5'
חשיבה ביקורתית
חזה את ההשפעה של שינוי ברצף הנוקלאוטידים באזור -35 של מקדם חיידקים.
11.4: סינתזת חלבונים (תרגום)
סינתזה של חלבונים צורכת יותר אנרגיה של התא מכל תהליך מטבולי אחר. בתורו, חלבונים מהווים יותר מסה מכל מקרומולקולה אחרת של אורגניזמים חיים. הם מבצעים כמעט כל פונקציה של תא, ומשמשים כאלמנטים פונקציונליים (למשל אנזימים) וגם כאלמנטים מבניים. תהליך התרגום, או סינתזת החלבון, החלק השני של ביטוי הגנים, כרוך בפענוח על ידי ריבוזום של הודעת mRNA למוצר פוליפפטיד.
בחירה מרובה
איזה מהבאים הוא השם של רצף שלושת הבסיסים ב-mRNA הנקשר למולקולת tRNA?
- אתר P
- קודון
- אנטיקודון
- אתר מחייב CCA
- תשובה
-
ב
איזה רכיב הוא האחרון שהצטרף למכלול החניכה במהלך תחילת התרגום?
- מולקולת ה- mRNA
- יחידת המשנה הריבוזומלית הקטנה
- יחידת המשנה הריבוזומלית הגדולה
- ה- tRNA היוזם
- תשובה
-
ג
במהלך התארכות בתרגום, לאיזה אתר ריבוזומלי נקשרת מולקולת tRNA טעונה נכנסת?
- אתר
- אתר P
- אתר E
- אתר B
- תשובה
-
א
איזו מהבאים היא חומצת האמינו המופיעה בקצה ה- N של כל הפוליפפטידים הפרוקריוטים והאוקריוטיים שתורגמו לאחרונה?
- טריפטופן
- מתיונין
- סלנוציסטאין
- גליצין
- תשובה
-
ב
כאשר הריבוזום מגיע לקודון שטויות, איזה מהבאים מתרחש?
- מתיונין משולב
- הפוליפפטיד משתחרר
- נוצר קשר פפטיד
- אתר A נקשר ל- tRNA טעון
- תשובה
-
ב
מלא את הריק
המיקום השלישי בתוך קודון, שבו שינויים גורמים לרוב לשילוב של אותה חומצת אמינו בפוליפפטיד הגדל, נקרא ________.
- תשובה
-
תנוחת נדנוד
האנזים שמוסיף חומצת אמינו למולקולת tRNA נקרא ________.
- תשובה
-
סינתטאז אמינואציל-tRNA
נכון/שקר
כל קודון בתוך הקוד הגנטי מקודד לחומצת אמינו אחרת.
- תשובה
-
שקר
תשובה קצרה
מדוע התרגום מסתיים כאשר הריבוזום מגיע לקודון עצירה? מה קורה?
במה שונה תהליך התרגום בין פרוקריוטים לאיקריוטים?
מה הכוונה בכך שהקוד הגנטי הוא כמעט אוניברסלי?
להלן רצף DNA אנטי-סנס. תרגם את מולקולת ה-mRNA המסונתזת באמצעות הקוד הגנטי, תוך רישום רצף חומצות האמינו המתקבל, המציין את ה-N ו-C termini.
גדיל DNA אנטי-סנס: 3'-T A C T G A C T G A C G A T C-5'
חשיבה ביקורתית
סמן את הדברים הבאים באיור: אתרי E, P ו- A ריבוזומליים; mRNA; קודונים; אנטיקודונים; פוליפפטיד גדל; חומצת אמינו נכנסת; כיוון טרנסלוקציה; יחידה ריבוזומלית קטנה; יחידה ריבוזומלית גדולה.
לפני הבהרת הקוד הגנטי, מדענים בולטים, כולל פרנסיס קריק, ניבאו שכל קודון mRNA, המקודד לאחת מ-20 חומצות האמינו, צריך להיות באורך של לפחות שלושה נוקלאוטידים. מדוע לא ייתכן שקודונים יהיו קצרים יותר?
11.5: מוטציות
מוטציה היא שינוי תורשתי ברצף ה- DNA של אורגניזם. לאורגניזם המתקבל, הנקרא מוטציה, עשוי להיות שינוי ניכר בפנוטיפ בהשוואה לסוג הבר, שהוא הפנוטיפ הנפוץ ביותר בטבע. שינוי ברצף ה-DNA מוענק ל-mRNA באמצעות שעתוק, ועלול להוביל לשינוי רצף חומצות אמינו בחלבון בתרגום.
בחירה מרובה
איזה מהבאים הוא שינוי ברצף שמוביל להיווצרות קודון עצירה?
- מוטציה של מיסנס
- מוטציה שטויות
- מוטציה שקטה
- מוטציית מחיקה
- תשובה
-
ב
היווצרות דימרים פירמידין נובעת מאיזה מהבאים?
- שגיאות ספונטניות על ידי פולימראז DNA
- חשיפה לקרינת גמא
- חשיפה לקרינה אולטרה סגולה
- חשיפה לסוכני אינטרקלציה
- תשובה
-
ג
איזו מהבאים היא דוגמה למוטציה של שינוי מסגרת?
- מחיקה של קודון
- מוטציה של מיסנס
- מוטציה שקטה
- מחיקה של נוקלאוטיד אחד
- תשובה
-
ד
איזה מהבאים הוא סוג תיקון ה- DNA שבו דימרים של תימין מתפרקים ישירות על ידי האנזים פוטוליאז?
- תיקון ישיר
- תיקון כריתת נוקלאוטידים
- תיקון אי התאמה
- הגהה
- תשובה
-
א
איזה מהבאים לגבי מבחן איימס נכון?
- הוא משמש לזיהוי מוטציות אוקסוטרופיות שזה עתה נוצרו.
- הוא משמש לזיהוי מוטציות עם פעילות ביוסינתטית משוחזרת.
- הוא משמש לזיהוי מוטציות ספונטניות.
- הוא משמש לזיהוי מוטציות חסרות פעילות פוטו-אקטיבציה.
- תשובה
-
ב
מלא את הריק
מוטגן כימי הדומה מבחינה מבנית לנוקלאוטיד אך בעל כללי זיווג בסיסים שונים נקרא ________.
- תשובה
-
נוקלאוזיד אנלוגי
האנזים המשמש לתיקון אור לפיצול דימרים של תימין נקרא ________.
- תשובה
-
פוטוליאז
הפנוטיפ של אורגניזם הנצפה לרוב בטבע נקרא ________.
- תשובה
-
סוג פראי
נכון/שקר
חומרים מסרטנים הם בדרך כלל מוטגניים.
- תשובה
-
אמת
תשובה קצרה
מדוע סביר יותר שהוספות או מחיקות יפגעו יותר בתא מאשר מוטציות נקודתיות?
חשיבה ביקורתית
להלן מספר רצפי DNA שעברו מוטציה בהשוואה לרצף מסוג הבר: 3'-T A C T G A C T G A C G A T C-5'. דמיינו שכל אחד מהם הוא קטע של מולקולת DNA שנפרדה לקראת שעתוק, כך שאתם רואים רק את גדיל התבנית. בנה את רצפי ה-DNA המשלימים (המציינים קצוות 5' ו-3') עבור כל רצף DNA שעבר מוטציה, ולאחר מכן תמלל (המציין קצוות 5' ו-3') את גדילי התבנית, ותרגם את מולקולות ה-mRNA באמצעות הקוד הגנטי, תוך רישום רצף חומצות האמינו המתקבל (המציין את מסוף N ו-C). איזה סוג של מוטציה הוא כל אחד?
גדיל תבנית DNA מוטציה #1:3'-T A C T G T C T G A C G A T C-5' רצף DNA משלים: רצף mRNA מתועתק מתבנית: רצף חומצות אמינו של פפטיד: סוג המוטציה: |
גדיל תבנית DNA מוטציה #2:3'-T A C G G A C T G A C G A T C-5 ' רצף DNA משלים: רצף mRNA מתועתק מתבנית: רצף חומצות אמינו של פפטיד: סוג המוטציה: |
גדיל תבנית DNA מוטציה #3:3'-T A C T G A C T G A C T A T C-5 ' רצף DNA משלים: רצף mRNA מתועתק מתבנית: רצף חומצות אמינו של פפטיד: סוג המוטציה: |
גדיל תבנית DNA מוטציה #4:3'-T A C G A C T G A C T A T C-5' רצף DNA משלים: רצף mRNA מתועתק מתבנית: רצף חומצות אמינו של פפטיד: סוג המוטציה: |
מדוע לדעתך מבחן איימס עדיף על השימוש במודלים של בעלי חיים כדי לסנן תרכובות כימיות למוטגניות?
11.6: כיצד פרוקריוטים א-מיניים משיגים מגוון גנטי
כיצד אורגניזמים שמצב הרבייה הדומיננטי שלהם הוא א -מיני יוצרים מגוון גנטי? בפרוקריוטים, העברת גנים אופקית (HGT), הכנסת חומר גנטי מאורגניזם אחד לאורגניזם אחר בתוך אותו דור, היא דרך חשובה להכניס מגוון גנטי. HGT מאפשר אפילו למינים הקשורים למרחקים לחלוק גנים, ולהשפיע על הפנוטיפים שלהם.
בחירה מרובה
מהו המנגנון שבאמצעותו כריתה לא נכונה של נבואה מכרומוזום חיידקי גורמת לאריזה של גנים חיידקיים ליד אתר האינטגרציה לראש הפאג?
- הצמידה
- התמרה כללית
- התמרה מיוחדת
- טרנספורמציה
- תשובה
-
ג
איזה מהבאים מתייחס לקליטת DNA עירום מהסביבה הסובבת?
- הצמידה
- התמרה כללית
- התמרה מיוחדת
- טרנספורמציה
- תשובה
-
ד
פלסמיד F מעורב באיזה מהתהליכים הבאים?
- הצמידה
- התמרה
- חילוף
- טרנספורמציה
- תשובה
-
א
איזה מהבאים מתייחס למנגנון של העברת גנים אופקית האחראי באופן טבעי להתפשטות גנים של עמידות לאנטיביוטיקה בתוך אוכלוסיית חיידקים?
- הצמידה
- התמרה כללית
- התמרה מיוחדת
- טרנספורמציה
- תשובה
-
א
מלא את הריק
מולקולת DNA קטנה שיש לה את היכולת לכרות באופן עצמאי ממיקום אחד במולקולת DNA גדולה יותר ולהשתלב ב- DNA במקומות אחרים נקראת ________.
- תשובה
-
טרנספוזון או אלמנט הניתן להעברה
________ היא קבוצת מנגנונים המאפשרים הכנסת חומר גנטי מאורגניזם אחד לאורגניזם אחר בתוך אותו דור.
- תשובה
-
העברת גנים אופקית
נכון/שקר
לאורגניזמים המתרבים א -מינית חסרים מנגנונים ליצירת מגוון גנטי בתוך אוכלוסייה.
- תשובה
-
שקר
תשובה קצרה
תאר בקצרה שתי דרכים שבהן ניתן להעביר DNA כרומוזומלי מתא תורם לתא מקבל במהלך תהליך הצימוד.
תאר מה קורה כאשר מוחדרת מוטציה שטויות לגן המקודד לטרנספוזאז בתוך טרנספוזון.
11.7: ויסות גנים - תורת האופרון
DNA גנומי מכיל גם גנים מבניים, המקודדים למוצרים המשמשים כמבנים תאיים או אנזימים, וגם גנים מווסתים, המקודדים למוצרים המווסתים את ביטוי הגנים. הביטוי של גן הוא תהליך מוסדר מאוד. בעוד ויסות ביטוי גנים באורגניזמים רב-תאיים מאפשר התמיינות תאית, באורגניזמים חד-תאיים כמו פרוקריוטים, הוא מבטיח שמשאבי התא לא יתבזבזו בייצור חלבונים שהתא אינו זקוק להם באותו זמן.
בחירה מרובה
אופרון של גנים המקודדים לאנזימים במסלול ביו-סינתטי עשוי להיות איזה מהבאים?
- ניתן להשראה
- ניתן להדחיק
- מכונן
- מונוציסטרוני
- תשובה
-
ב
אומרים כי אופרון המקודד לגנים המתועתקים ומתורגמים ברציפות כדי לספק לתא רמות ביניים קבועות של מוצרי החלבון הוא איזה מהבאים?
- ניתן להדחיק
- ניתן להשראה
- מכונן
- הופעל
- תשובה
-
ג
איזה מהתנאים הבאים מוביל לביטוי מקסימלי של lac אופרון?
- קיים לקטוז, גלוקוז נעדר
- קיים לקטוז, גלוקוז קיים
- לקטוז נעדר, גלוקוז נעדר
- לקטוז נעדר, גלוקוז קיים
- תשובה
-
א
איזה מהבאים הוא סוג של ויסות ביטוי גנים ייחודי לאאוקריוטים?
- הנחתה
- שימוש בגורם σ חלופי
- שינוי כימי של היסטונים
- אזעקות
- תשובה
-
ג
מלא את הריק
רצף ה-DNA, שאליו עלולים להיקשר מדכאים, שנמצא בין האמרגן לגן המבני הראשון נקרא ________.
- תשובה
-
מפעיל
מניעת הביטוי של אופרונים המקודדים למצע שימוש במסלולי מצעים שאינם גלוקוז כאשר קיים גלוקוז נקראת _______.
- תשובה
-
דיכוי קטבוליטים
תשובה קצרה
מהן שתי דרכים שבהן חיידקים יכולים להשפיע על שעתוק של מספר אופרונים שונים בו זמנית בתגובה למצב סביבתי מסוים?
חשיבה ביקורתית
האיור הבא הוא מעבודתו המקורית של מונוד על צמיחה דיאוקסית המציגה את הצמיחה של אי - קולי בנוכחות בו זמנית של קסילוז וגלוקוז כמקורות הפחמן היחידים. הסבירו מה קורה בנקודות A — D ביחס למקור הפחמן המשמש לצמיחה, והסבירו האם אופרון השימוש בקסילוס מתבטא (ומדוע). שימו לב שביטוי האנזימים הנדרשים לשימוש בקסילוז מוסדר באופן דומה לביטוי האנזימים הנדרשים לשימוש בלקטוז.