У человека больного цистинурией с мочой выделяются аминокислоты которым

Задача 3.
Определить вероятность рождения ребенка с дальтонизмом и с наличием косолапости, если его мать является носителем дальтонизма, но имеет здоровую стопу, а отец дальтоник, но его отец имел косолапость.
Решение:
Нормальное зрение: Доминантный ген D;
Дальтонизм: Рецессивный ген — d;
Косолапость: Доминантный ген — A;
Обычная стопа: Рецессивный ген — a.

По условию задачи женщина является носителем дальтонизма, то у нее обязательно должен быть рецессивный ген дальтонизма (Х d ) и доминантый ген дальтонизма (X D ). Так как женщина имеет здоровую стопу, то она является носителем двух рецессивных аллелей здоровой стопы (аа). Таким образом, генотип матери имеет вид; ааX D X d .

Отец дальтоник, то он имеет рецессивный ген дальтонизма, локализованный в Х-хромосоме (Х d ). Так как отец мужчины страдал косолапостью, то по признаку стопы он гетерозиготен (Аа). Значит, генотип отца имеет вид: АаX d Y

Схема скрещивания:

Г:(аX D , aX d ) (AX d , aX d , AY, aY)

F1: (AaX D X d , aaX D X d , AaX D Y, aaX D Y, AaX d X d, aaX d X d , AaX d Y, aaX d y)

Фенотип ребенка:

Девочки:
AaX D X d — косолапость, носитель дальтонизма (12,5%);

aaX D X d — нормальная стопа, носитель дальтонизма (12,5%);

AaX d X d — косолапость, дальтоник (12,5%);

aaX d X d — нормальная стопа, дальтоник (12,5%).

Мальчики:
AaX D Y — кослапость, не дальтоник (12,5%);

aaX D Y — нормальная стопа, не дальтоник (12,5%);

AaX d Y — кослапость, дальтоник (12,5%);

aaX d y — нормальная стопа, дальтоник (12,5%).

Таким образом, вероятность рождения ребенка с дальтонизмом и с наличием косолапости составляет 25% [AaX d X d — косолапость, дальтоник (12,5%); AaX d Y — косолапость, дальтоник (12,5%)]. Причем половина из них мальчики и половина — девочки.

Задача 4.
У здорового человека с мочой выделяются такие аминокислоты: аланин, серин, глутаминовая кислота, глицин. У больного цистинурией выделяются аминокислоты, которым соответствуют следующие триплеты и-РНК: УЦУ, УГУ, ГЦУ, ГГУ, ЦАГ, ЦГУ, ААА. Какие именно аминокислоты выделяются у больных цистинурией?
Решение:
В условии задачи даны кодоны всех аминокислот, выделяющихся с мочой у больного цистинурией. По ним по таблице генетического кода определяются аминокислоты, находящиеся в моче у больного человека: серин, цистеин, аланин, глицин, глутамин, аргинин, лизин.

У здорового человека (по условию задачи) в моче обнаруживаются: аланин, серин, глутаминовая кислота, глицин.

Исключаем их из списка аминокислоты, которые находятся в в моче больного. Как видим, остаются те аминокислоты, выделение которых характерно для цистинурии: цистеин, аргинин, лизин.

PS:
Цистинурия ( цистин-лизинурия ) — наследственное заболевание, обусловленное нарушением обратного всасывания в почках 4 аминокислот: цистина, лизина, аргинина, орнитина (диаминовалериановая кислота — аминокислота, заменимая в питании человека, не входящая в состав белков, играет важную роль в биосинтезе мочевины), — что приводит к повышению концентрации цистина в моче.

Вывод:
Цистинурия — это наследственное заболевание с нарушением белкового обмена, при котором не происходит всасывание в почечных канальцах и тонкой кишке аминокислоты цистина. Так как цистин не растворяется, это приводит к образованию камней в почках и в мочевом пузыре, а в дальнейшем — к закупорке мочевыводящих путей и инфицированию.

источник

Элементарной единицей наследственности является ген. Один ген кодирует один тип белка, поэтому сколько генов столько типов белков.

АЛГОРИТМЫ К РЕШЕНИЮ ЗАДАЧ ПО МОЛЕКУЛЯРНОЙ ГЕНЕТИКИ

1. Правило Э. Чаргаффа — *в молекуле ДНК: а) четыре вида нуклеотидов (А+Т+Ц+Г= 100%); б) пуриновых оснований столько же сколько пиримидиновых (А+Г=Т+Ц); в) адениновых нуклеотидов столько же сколько тиминовых (А=Т), а цитозиновых столько же сколько гуаниновых (Ц=Г); *коэффициент специфичности (отношение суммы адениновых и тиминовых нуклеотидов к суммы гуаниновых и цитозиновых нукл. – величина постоянная для вида (А+Т): (Г+Ц) = const. вида.

2. Молекула ДНК двухцепочечная, поэтому (длина ДНК) L= n (количество) нуклеотидов x L одного нуклеотида (3,4 А о ) : 2. Один метр содержит 10 10 А о .

3. Исходя из триплетности генетического кода, можно найти количество аминокислот и количество нуклеотидов: n нуклеотидов =n аминокислот x 3

5. Мутации кодона, которые приводят к следующим нуклеотидным последовательностям в иРНК: УАА, УАГ, УГА прерывают синтез молекулы белка на полисоме.

ЗАДАЧА № 1. Вес молекулы ДНК 12×10 18 . Найти длину ДНК, сколько белков закодировано в ней, если один полипептид состоит из 200 мономеров. Найти нуклеотидный состав молекулы ДНК, если адениновых нуклеотидов 12%. Вес нуклеотида – 300, длина – 3,4 А о .

1. Найдем количество нуклеотидов =12×10 18 / 300 (вес одного нуклеотида) =4 x10 16

2. Длина ДНК= 4 x10 16 : 2 x 3,4 А о = 6,8 x10 16 А о

3. Вес гена = 200 x 3 x 300 =180000 (200 аминокислот — мономеров белков).

4. Найдем количество белков. Так как один ген кодирует один тип белка, то

n (количество) генов = n белков = вес ДНК/ вес гена = 12×10 18 : 180000 = 0,7×10 14

Запомнить, что структурной единицей ДНК и гена является нуклеотид, а структурной единицей белка – аминокислота; функциональной единицей ДНК – ген.

5. Найдем нуклеотидный состав по правилу Чаргаффа: А=Т, Г=Ц.

А=Т=18%; А+Т+Ц+Г= 100% Г=Ц= (100% — 18%x2) : 2 = 32%

n А = n Т= 18% x 12×10 18 : 100% = 216×10 16 ;

n Ц = n Г= 32% x 12×10 18 : 100% = 382×10 16 .

ЗАДАЧА № 2. Длина всей ДНК клетки эпителия человека равна 218 см. Найти количество пар нуклеотидов в ДНК, если длина одного нуклеотида 3,4 А о .

1. В одном метре содержится 10 10 А о , поэтому 218см = 2,18м = 2,18×10 10 А о .

2. Найдем кол-во пар нуклеотидов: n пар = 2,18×10 10 А о : 3,4 А о = 0,6×10 10 А о

ЗАДАЧА № 3. Длина гена составляет 0,9×10 8 А о . Найти, что тяжелее вес гена или вес белка, который кодируется данным геном и во сколько раз? Вес одной аминокислоты 110.

1. L гена = n нукл. x 3,4 А о , поэтому n нукл. = 0,9×10 8 А о : 3,4 А о = 0,27×10 8 .

2. Вес гена = 0,27×10 8 x 300 = 81×10 8 (ген – одна цепь ДНК)

3. n аминокислот = n нукл. : 3 = 0,27×10 8 : 3 = 0,09×10 8 . Вес белка = n аминок-т x110 (вес одной аминокислоты) = 9,9×10 8 Вес гена : вес белка = 8 раз

РЕШИТЬ ЗАДАЧИ

1.Сколько и каких видов нуклеотидов потребуется для редупликации фрагмента ДНК: ЦТГ, ТГА, ТТТ, ТГГ, ТТТ, ТАЦ, ААТ. Каким принципом Вы при этом руководствовались ?

2. В ДНК нуклеотиды расположены в такой последовательности ААТ, ГТА, ГТА, ААА, ГГЦ, АГТ, ЦЦА, ААА . . Какую первичную структуру имеет полипептид (белок), синтезируемый при участии этой цепи ?

3. Полипептид состоит из следующих аминокислот: аланин-цистеин-гистидин-метионин-тирозин. Определите структуру ДНК, кодирую­щего эту полипептидную цепь.

4. Как изменится структура белка, если из кодирующего его участка ДНК: ГАТАЦГТАТААААГАЦЦАГАГЦЦГ — удалить пятый и три­надцатый нуклеотиды слева?

5. При синдроме Фанкони (нарушение образования костной ткани) у больного с мочой выделяются аминокислоты, которым соответству­ют следующие триплеты и-РНК: АУА-ГУЦ-АУГ-УЦА-УУГ-УАУ-ГУУ-ГУУ-АУУ. Определите, выделение каких аминокислот с мочой характерно для синдрома Фанкони ?

6. У человека, больного цистинурией (содержание в моче больного больше чем в норме числа аминокислот) с мочой выделяются амино­кислоты, которым соответсвуют следующие триплеты и-РНК: ЦУУ-ГУУ-ЦУГ-ГУГ-УЦГ-ГУЦ-АУА. У здорового человека в моче обна­руживается — аланин-серин-глутаминовая кислота-глицин.

1.Выделение каких аминокислот с мочой характерно для больных цистинурией ?

2. Напишите триплеты, соответствующие аминокислотам, имеющимся в моче здорового человека.

7. Участок цепи белка вируса табачной мозаики состоит из следующих аминокислот: серин-глицин-серин-изолейцин-треонин-пролин-серин. В результате воздействия на и-РНК азотистой кислотой цитозин и-РНК превращается в гуанин. Определите изменения в строении белка, вируса табачной мозаики после воздействия на РНК азотис­той кислотой.

8. Как изменится структура белка, если из кодирующего его участка ДНК — ГАТАЦТТАТАТАЦАЦГАЦЦЦГААА удалить пятый, шес­той и седьмой ?

9. Ионизирующая радиация способна иногда «выбивать» отдельные нуклеотиды из молекулы ДНК или РНК, не нарушая ее целостности. Допустим, что в одном случае из молекулы удалены только один нуклеотид, в другом три подряд, в третьем случае тоже три нуклеотида, но расположены они на некотором расстоянии друг от друга. Как это отразится на белке синтезируемом на основе наследственной информации, закодированной в такой поврежденной молекуле ? В каких трех указанных случаях фактически образующийся белок будет отличаться от нормального всего слабее и какой будет отличаться всего сильнее ?

10. Белок состоит из 185 аминокислот. Какую длину имеет ген, опреде­ляющий его, если размер одного нуклеотида 3,4 А ?

11. Химический анализ показал, что 20% от общего числа нуклеотидов данной и-РНК приходится на аденин, 6% на урацил, 40% на гуанин Каков должен быть нуклеотидный состав соответствующего участка ДНК (двухцепочечного), информация с которого переписана данная, и-РНК ? А каков будет состав ДНК, если и-РНК содержит 18% гуа­нина, 30% аденина, 20% урацила ?

12. Бактерия кишечная палочка содержит всего одну молекулу ДНК с молекулярной массой 2000000000, а бактериофаг, паразитирующий в бактерии кишечной палочке, содержит тоже одну молекулу ДНК, но с массой 30000000.

A. Сколько видов белков может быть закодировано в ДНК бактерии, если принять, что типичный белок состоит из 200 ами­нокислот? Сколько видов белка можно закодировать в ДНК бак­териофага?

B. Что имеет большую массу и во сколько раз, одна молекула белка или ген, в котором закодирован такой белок ?

С. Почему ДНК бактерии длиннее ДНК бактериофага и во сколько раз?

D. Сравните длину молекулы ДНК бактерии и всей бактериальной клетки

(1 мкм). Во сколько раз ДНК длиннее самой клетки? Как такая ДНК может поместиться в клетке? Если молекулярная масса нуклеотида — 330. Молекулярная масса аминокислот — 110.

13 . Сколько молекул рибозы и фосфорной кислоты содержится в молекуле и-РНК, если количество цитозина составляет — 1000, урацила -500, гуанина — 600, аденина — 400.

14. Что опаснее с точки зрения возможного влияния на

А. Замена в кодовой тройке первого нуклеотида.

В. Замена в кодовой тройке последнего нуклеотида

15. Какое изменение молекулы ДНК сильнее повлияет на строение

белка: выпадение одного нуклеотида из триплета или целого триплета ? Нормальная цепь ДНК имеет следующее строение: АГТ ТГГ ЦТЦ ЦТГ Г.

РАБОТА 2: ПОСТРОЕНИЕ СХЕМЫ ТРАНСКРИПЦИИ И ТРАН­СЛЯЦИИ У ЭУКАРИОТ.

1. Записать схему транскрипции, отметив участки ДНК и и-РНК: ДНК:

2. Отметьте в каком случаи происходит сплайсинг ( А или В)

А.

В.

3. Строение зрелой и РНК (отметьте цифрами):

4. Нарисуйте схему трансляции.

Дата добавления: 2015-06-04 ; Просмотров: 1643 ; Нарушение авторских прав? ;

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

источник

Решение задач с использованием знаний основ молекулярной биологии

Начальный участок цепи А инсулина представлен следующими пятью аминокислотами:

Глицин-изолейцин-валин-глутамин (глн или глу NН₂)-глутамин (глн или глу NН₂)

Определите участок ДНК, кодирующей эту часть цепи инсулина.

Решение. Устанавливаем строение и-РНК, являющейся матрицей для синтеза цепи А инсулина. По таблице генетического кода находим стуктуру триплетов для глицина, изолейцина и т.д.

Таблица генетического кода дана как рабочий материал у студентов вместе с текстом задач.

1. Находим структуру триплета для глицина (ГГУ), зате для изолейцина (ААУ), валина (ГУУ), глутамина (ЦАА), глутамина (ЦАА).

2. Подобрав кодирующие триплеты, составляем и-РНК для данного полипептида.

3. По цепочке и-РНК можно восстановить участок нити ДНК, с которой она транскрибировалась.

но ДНК состоит из 2-х нитей. Зная строение одной нити, по принципу комплементарности достраиваем вторую. Целиком участок ДНК, кодирующий часть цепи А инсулина, будет иметь следующее строение:

Участок молекулы ДНК, кодирующий часть полипептида, имеет следующее строение: АЦЦ АТТ ГАЦ ЦАТ ГАА .

Определите последовательность аминокислот в полипептиде.

Строим и-РНК по условию задачи:

По таблице кода последовательно находим для каждого триплета соответствующую аминокислоту и строим участок искомого полипептида.

триптофан — нонсенс — лейцин — валин — лейцин — этого полипептида не будет, так как на нонсенс триплете транскрипция прекратится.

При синдроме Фанкони (нарушение образования костной ткани) у больного с мочой выделяются аминокислоты, которым соответствуют следующие триплеты и-РНК:

УЦУ УГУ ГЦУ ГГУ ЦАГ ЦГУ ААА

Определите, выделение каких аминокислот с мочой характерно длясиндрома Фанкони.

Серин — цистеин — аланин — глицин — глутамин — аргинин — лизин.

У человека, больного цистинурией (содержание в моче больного большего, чем в норме, числа аминокислот), с мочой выделяются аминокислоты, которым соответствуют следующие триплеты и-РНК:

УЦУ УГУ ГЦУ ГГУ ЦАГ ЦГУ ААА.

У здорового человека в моче обнаруживается аланин, серин, глутамин и глицин.

а) Выделение каких аминокислот с мочой характерно для больных цистинурией?

б) Напишите триплеты, соответствующие аминокислотам, имеющимся в моче здорового человека.

Решение. а) пользуясь кодовой таблицей, узнаем состав выделяющихся аминокислот у больного: серин, цистеин, аланин, глицин, глутамин (глу NH₂), аргинин, лизин.

Аминокислоты, выделяющиеся у здорового человека, в задаче указаны. Исключаем их из списка, полученного нами, узнаем ответ на поставленный вопрос:

Данные аминокислоты выделяются с мочой только больных цистинурией.

Четвертый пептид в нормальном гемоглобине (гемоглобин А) состоит из следующих аминокислот: валин — гистидин — лейцин — треонин — пролин — глутаминовая кислота — глутаминовая кислота — лизин.

а) У больного с симптомом спленомегалии (собирательный термин, обозначающий преимущественно хроническое увеличение селезенки) при умеренной анемии обнаружили следующий состав четвертого пептида: валин — лейцин — треонин — пролин — лизин — глутаминовая кислота — лизин. Определите изменения, произошедшие в ДНК, кодирующем четвертый пептид гемоглобина, после мутации.

б) У больного серповидноклеточной анемией состав аминокислот четвертого пептида гемоглобина следующий: валин — гистидин — лейцин — треонин — пролин — валин — глутаминовая кислота — лизин. Определите изменения в участке ДНК, кодирующем четвертый пептид гемоглобина, приведшие к заболеванию.

Решение. а) Так как у больного спленомегалией четвертый пептид укоротился на 1 аминокислоту (гистидин) и первая глутаминовая кислота (глу) заменена на лизин, то следовательно, действие мутагенного фактора привело к потере второго триплета — ГТА (и-РНК — ЦАУ), а в шестом триплете произошла мутация — замена оснований — транзиция.

Глутаминовая кислота — и-РНК — ГАА

б) У больного серповидноклеточной анемией в шестом триплете произошла генная мутация: две трансверсии.

Глутаминовая кислота (глу) — валин

Начальный участок цепи В инсулина представлен следующими 10 аминокислотами: фенилаланин — валин — аспарагиновая кислота — глутамин (глу NH₂ или глн) — гистидин — лейцин — цистеин — глицин — серин — гистидин.

Определите количественные соотношения аденин + тимин и гуанин + цитозин в цепи ДНК, кодирующей этот участок инсулина.

По известному аминокислотнрму составу строим и-РНК:

УУУ ГУУ ГАУ ГАА ЦАУ УУА УГУ ГГУ УЦУ ЦАУ

Затем строим сначала одну нить, а потом вторую нить ДНК:

ААА ЦАА ЦТА ЦТА ГТА ААТ АЦА ЦЦА АГА ГТА

ТТТ ГТТ ГАТ ГАА ЦАТ ТТА ТГТ ГГТ ТЦТ ЦАТ

Подсчитываем все количество адениновых оснований (21), тиминовых (21), гуаниновых (9), цитозиновых (9). Затем высчитываем требуемое в условиях задачи

( А + Т ) = ( 21 + 21 ) = 42 = 2.3

В одной молекуле ДНК тиминовый нуклеотид (Т) составляет 16 % от общего количества нуклеотидов.

Определите количество (в %) каждого из остальных нуклеотидов.

Решение. При решении задачи нужно исходить из того, что на основе принципа комплементарности количество А равно количеству Т, а Г — количеству Ц. Следовательно если Т — 16 %, то и А — 16 %. Тогда Г + Ц = 100 — 32 = 68, следовательно Г = Ц = 34 %.

Допустим во фрагменте молекулы ДНК:

АЦА АТА ААА ЦТТ ЦТА АЦА (ген вазопрессина)

тимин на 5-м месте нижней цепочки замещен гуанином.

Определить: а) как отразится это замещение на первичной структуре синтезируемого в клетке белка;

б) может ли повлиять это замещение на наследственность организма.

а) Так как последовательность триплетов в и-РНК следующая:

то последовательность аминокислот в белке соответственно:

цистеин — тирозин — фенилаланин — глутаминовая кислота — аспаргин — цистеин.

При замене тимина на 5-м месте гуанином, в молекуле и-РНК 5-е положение изменяется:

УГУ — УЦУ — поэтому мономером в белке станет вместо тирозина — серин, что, конечно, приведет к изменению первичной структуры белка.

б) Да, если организм одноклеточный; у многоклеточного организма, в том случае, если это генеративная мутация, она скажется на наследственности гибрида.

При решении всех задач из таблицы берется первое упоминание аминокислоты и ее триплета.

Менделирующие признаки.

Галактоземия (неспособность усваивать молочный сахар) наследуется как аутосомный рецессивный признак. Успехи современной медицины позволяют предупредить развитие болезни и избежать тяжелых последствий нарушения обмена.

Какова вероятность рождения больных детей в семье, где один из супругов гомозиготен по гену галактоземии, но развитие болезни у него было предотвращено диетой, а второй гетерозиготен по галактоземии?

с — галактоземия, Р сс х Сс

У человека ген карих глаз доминирует над голубыми глазами, а умение владеть преимущественно правой рукой над леворукостью. Обе пары генов расположены в разных хромосомах.

а) Какие могут быть дети, если их родители гетерозиготны?

б) Какими могут быть дети, если отец левша, но гетерозиготен по цвету глаз, а мать голубоглазая, но гетерозиготна в отношении умения владеть руками?

F 9/16 кареглазых правшей — 56,3 %

3/16 кареглазых левши — 18,7 %

3/16 голубоглазых правши — 18,7 %

1/16 голубоглазый левша — 6,3 %

Равновероятны четыре фенотипа (25%)

У человека некоторые формы близорукости доминируют над нормальным зрением, а цвет карих глаз над голубыми. Гены обоих пар не сцеплены. Какое потомство можно ожидать от брака гетерозиготного мужчины с женщиной, имеющей голубые глаза и нормальное зрение?

А -близорукость, Р АаВв х аавв

а — нормальное зрение. АВ ав

равновероятны (25%) четыре фенотипа.

У человека имеется две формы глухонемоты, которые определяются рецессивными аутосомными несцепленными генами.

а) Какова вероятность рождения здоровых детей в семье, где оба родителя страдают одной и той же формой глухонемоты, а по другой форме гетерозиготны?

б) Какова вероятность рождения здоровых детей в семье, где оба родителя страдают различными формами глухонемоты, а по второй паре генов глухонемоты каждый из них гетерозиготен?

а — глухонемота 1, а) Р ааВв х ааВв

в — глухонемота 2, F ааВВ, ааВв, ааВв, аавв.

Некоторые формы катаракты и глухонемоты у человека передаются как аутосомные рецессивные несцепленные между собой признаки. Отсутствие резцов и клыков верхней челюсти также может передаваться как рецессивный признак.

а) Какова вероятность рождения детей со всеми тремя аномалиями в семье, где родители гетерозиготны по всем трем парам генов?

б) Какова вероятность рождения детей со всеми тремя аномалиями в семье, где один из родителей страдает катарактой и глухонемотой, но гетерозиготен по третьему признаку, а второй супруг гетерозиготен по катаракте и глухонемоте, но страдает отсутствием резцов и клыков на верхней челюсти?

а — катаракта, а) Р АаВвСс х АаВвСс

С — наличие резцов и клыков, Авс — // —

Неполное доминирование.

Серповидноклеточная анемия наследуется как неполностью доминантный аутосомный признак. Гомозиготные особи умирают обычно до полового созревания, гетерозиготные жизнеспособны, анемия у них проявляется чаще всего субклинически. Малярийный плазмодий не может использовать для своего питания S-гемоглобин, поэтому люди, имеющие эту форму гемоглобина, наряду с нормальным гемоглобином А, т.е. гетерозиготы, не болеют малярией.

а)Какова вероятность рождения детей, устойчивых к малярии, в семье, где один из родителей гетерозиготен в отношении серповидноклеточной анемии, а другой нормален в отношении этого признака? б)Какова вероятность рождения детей, неустойчивых к малярии, в семье, где оба родителя устойчивы к паразиту?

А — ген серповидноклеточной анемии,

а — ген нормального гемоглобина.

Серповидноклеточная анемия и талассемия наследуются как два признака с неполным доминированием; гены не сцеплены между собой и находятся в аутосомах. У гетерозигот по серповидноклеточной анемии, также как и у гетерозигот по талассемии, заболевание не имеет выраженной клинической картины. Во всех случаях носители гена талассемии или серповидноклеточной анемии устойчивы к малярии. У дигетерозигот развивается микродрепаноцитарная анемия (В.П. Эфроимсон, 1968). Гомозиготы по серповидноклеточной анемии и талассемии в подавляющем большинстве случаев умирают в детстве.

Определите вероятность рождения здоровых и устойчивых к малярии детей в семье, где оба родителя устойчивы к малярии, но по разным причинам.

А — серповидноклеточная анемия, Р Аавв х ааВв

в — N. F АаВв, ааВв, Аавв, аавв

50 % устойчивые и фенотипически

3. Многоаллельное наследование:

ПЕНЕТРАНТНОСТЬ.

Подагра определяется аутосомно-доминантным геном. Пенетрантность гена у мужчин равна 25 %, а у женщин — 0%.

Какова вероятность заболевания подагрой детей у гетерозиготных родителей?

Вероятность того, что в семье появятся дети, имеющие ген подагры, равна 75 %. Вероятность рождения мальчиков равна 1/2, а пенетрантность гена у мужчин составляет 25% (1/4 часть),следовательно, число болеющих составит 75% х 1/2 х 1/4 = 9,3%.

Отосклероз наследуется как доминантный аутосомный признак с пенетрантностью 30 %.

Отсутствие боковых верхних резцов наследуется как сцепленный с Х-хромосомой рецессивный признак с полной пенетрантностью.

Определите вероятность проявления у детей обеих аномалий одновременно в семье, где мать гетерозиготна в отношении обоих признаков, а отец нормален по обеим парам генов.

Х r — отсутствие резцов, пенетр. 100 %

F X r YAa = 1/8 = 12,5 % x 0,3 = 3,8 %, только мальчики.

Отосклероз наследуется как доминантный аутосомный признак с пенетрантностью 30 %.

Гипертрихоз наследуется как признак, сцепленный с У-хромосомой, с полным проявлением к 17 годам.

Определите вероятность проявления одновременно обеих аномалий в семье, где жена нормальна, а муж имеет обе аномалии, но мать его была нормальной женщиной.

А — отосклероз, пенетр. 30 %, Р ааХХ х АаХУ*

F АаХУ* — 1/4 = 25 % х 0,3 = 7,5 %, только

Задачи на эпистаз.

У лошадей доминантный ген С определяет серую окраску шерсти. В то же время он является супрессором по отношению к генам В, определяющим вороную масть и в -рыжую масть. То есть, вороная и рыжая масти могут проявляться только в случае рецессивной гомозиготы по гену С.

Определите расщепление потомства по фенотипу в случае скрещивания двух дигетерозиготных серых лошадей.

С — серый цвет, он же ген-супрессор,

с — ген, не оказывающий ингибиторного действия.

Фенотипы: серые лошади — 12 частей,

Так называемый «Бомбейский феномен» состоит в том, что в семье, где отец имел 1 группу крови, а мать 3, родилась девочка с 1 группой крови. Она вышла замуж за мужчину со 2 группой крови, и у них родились две девочки: первая с 4, вторая с 1 группой крови. Появление в 3-ем поколении девочки с 4 группой крови вызвало недоумение. Однако в литературе было описано еще несколько подобных случаев. По сообщению В. Маккьюсика некоторые генетики склонны объяснять это явление редким рецессивным эпистатическим геном, способным подавлять действие генов, определяющих группы крови А и В. Принимая эту гипотезу:

а) установить вероятные генотипы всех трех поколений, описанных в «Бомбейском феномене»;

б) определить вероятность рождения детей с 1 группой крови в семье первой дочери из 3-его поколения, если она выйдет замуж за такого же по генотипу мужчину, как она сама;

в) определите вероятность 1 группы крови у детей второй дочери, если она выйдет замуж за мужчину с 4 группой крови, но гетерозиготного по редкому эпистатичному гену.

х — эпистатичный ген (супрессор)

X — ген, не оказывающий эпистатического эффекта.

II F I B ixx (фенотипически 1-я группа — 0, αβ)
Р I B ixx х I A iX—

б) P I A I B Xx x I A i B Xx

F I A I A xx; I A I B xx; I A I B xx; I B I B xx — 4/16 частей или 25 % (0, αβ).

I B X

I B x

F I A ixx; I B ixx — 2/8 или 25 % (0, αβ).

Задачи на полимерию.

Рост человека контролируется несколькими парами генов, которые взаимодействуют по типу полимерии. Если пренебречь факторами среды и условно ограничиться лишь тремя парами генов, то можно допустить, что в какой-то популяции самые низкорослые люди имеют все рецессивные гены и рост 150см, самые высокие — доминантные гены и рост 180 см.

а)Определите рост людей, гетерозиготных по всем трем парам генов роста.

б) Низкорослая женщина вышла замуж за мужчину среднего роста. У них было четверо детей, которые имели рост 165см, 160см, 155см, 150см. Определите генотип родителей и их рост.

Допустим, что у человека различия в цвете кожи обусловлены в основном двумя парами независимо расщепляющихся генов. А1А1А2А2 — черная кожа, aiaia2a2 — белая кожа; любые три аллеля черной кожи дают темную кожу, любые два — смуглую, один светлую (при наличии гена М, обеспечивающего синтез меланина).

Каковы генотипы следующих родителей:

а) оба смуглые, имеют одного черного и одного белого ребенка;

б) оба черные и имеют ребенка-альбиноса;

в) оба смуглые и дети тоже смуглые;

г) один смуглый, а другой светлый; из большого числа детей 3/8 смуглых, 1/8
темных, 1/8 белых.

A₁a₁A₂A₂

a₁a₁A₂A₂

4. Резус-фактор.

В простейшем варианте резус-положительность доминирует над резус-отрицательностью и практически наследование Rh-фактора имитирует моногенное наследование. Однако, ряд исследований показывает, что система Rh определяется тремя антигенными факторами, которые детерминированы тремя тесно сцепленными генами, внутри аллельных пар которых действует полное доминирование, а при взаимодействии между ними проявляется “эффект положения”. Все это обусловливает разнообразие вариантов резус-антигенов и соответственно резус-несовместимости. Обозначаются эти гены буквами С,Д, Е. Но не все подробности наследования резус-фактора выяснены.

Если речь идет о наследовании вообще фенотипа Rh+ или Rh-, то этот вопрос решается просто, исходя из принципов моногенного наследования при полном доминировании.

В семье родился резус — отрицательный ребенок.

Какие варианты фенотипов и генотипов по этому признаку могут быть у его родителей?

Катаракта и полидактилия у человека обусловлены доминантными, тесно сцепленными генами. Однако, сцепленными могут быть не обязательно только гены указанных аномалий. Например, ген катаракты может быть сцеплен с геном нормального строения кисти и, наоборот, ген нормального строения хрусталика глаза — с геном полидактилии.

1. Женщина унаследовала катаракту от своей матери, а полидактилию от отца. Ее муж нормален в отношении обоих признаков. Чего скорее можно ожидать у их детей: одновременного проявления катаракты и полидактилии, отсутствия обоих признаков или наличия только одной аномалии?

2. Какое потомство можно ожидать в семье, где оба родителя гетерозиготны по обоим признакам?

ААаа

F Аавв, ааВв — наличие только одной аномалии.

источник

Генные мутации

Образец решения задач

Задача: Как изменится структура белка, если из кодирующего его участка ДНК

5’TTAТГТАААТТТЦАГ 3’ удалить пятый и 13-й слева нуклеотиды?

Построим молекулу иРНК по принципу комплементарности, а затем определим последовательность аминокислот в полипептидной цепи до изменений

ДНК: 5’ TTAТГТАААТТТЦАГ 3’– кодогенная цепь

3’ ААТАЦАТТТАААГТЦ 5’ – матричная цепь

а/к: лей – цис – лиз – фен – глу

Произведем указанные изменения в структуре ДНК и вновь определим последовательность аминокислот

Ответ: Если удалить пятый и тринадцатый слева нуклеотиды из цепи молекулы ДНК, то во втором положении цистеин замениться на лейцин, в третьем положении лизин замениться на аспарагин, в четвертом положении фенилаланин замениться на лейцин, а пятый глутамин отсутствует.

1. Участок цепи белка вируса табачной мозаики состоит из следующих аминокислот: сер-гли-сер-иле-тре-про-сер. В результате воздействия на иРНК азотистой кислоты цитозин РНК превращается в гуанин. Определите изменения в строении белка вируса после воздействия на иРНК азотистой кислотой.

2. Фрагмент кодогенной цепи ДНК в норме имеет следующий порядок нуклеотидов: ААААЦЦААААТАЦТТАТАЦАА. Во время репликации четвертый аденин и пятый цитозинслева выпали из цепи. Как называется такой тип мутации. Определите структуру полипептидной цепи, кодируемой данным участком ДНК, в норме и после выпадения нуклеотидов.

3. Участок ДНК, кодирующий полипептид, имеет в норме следующий порядок нуклеотидов: 5′ААААЦЦААААТАЦТТАТАЦАА 3′. Во время репликации триплет AЦЦ выпал из цепи. Определите, как изменится структура полипептидной цепи, кодируемая данным участком ДНК. Как называется такой тип мутаций?

4. Какие изменения произойдут в строении белка, если в кодирующем его участке ДНК: 5′ АААЦАААГААЦАААА 3′, между 10-м и 11-м нуклеотидами включить цитозин, между 13-м и 14-м — тимин, а на конце добавить еще один аденин?

5. Четвертый пептид в нормальном гемоглобине (гемоглобин А) состоит из следующих аминокислот: вал-гис-лей-тре-про-глу-глу-лизин. У больного с симптомом спленомегалии при умеренной анемии обнаружен следующий состав четвертого пептида: вал-гис-лей-тре-про-лиз-глу-лизин. Какие изменения произошли в структуре молекулы ДНК, кодирующей четвертый пептид гемоглобина, после мутации.

6. У человека, больного цистинурией (содержание в моче большего, чем в норме, числа аминокислот), с мочой выделяются аминокислоты, которым соответствуют следующие триплеты иРНК: УЦУ, УГУ, ГЦУ, ГГУ, ЦАГ, ЦГУ, ААА. У здорового человека в моче обнаруживаются аланин, серин, глутаминовая кислота и глицин. Напишите триплеты иРНК, соответствующие аминокислотам, имеющимся в моче здорового человека.

7. Участок гена, кодирующий полипептид, имеет в норме следующий порядок оснований: 5′ ААГЦААЦЦАТТАГТААТГ 3′. Какие изменения произойдут в белке, если во время репликации в шестом кодоне появилась вставка Т между вторым и третьим нуклеотидами?

8. У больных серповидно-клеточной анемией в 6-м положении b-цепи молекулы гемоглобина глутаминовая кислота замещена на валин. Чем отличается ДНК человека, больного серповидно-клеточной анемией, от здорового человека?

9. В нуклеотидной последовательности гена 5΄АААГТТАААЦТГАААГГЦ 3΄ происходит выпадение 5-го и 9-го нуклеотидов. Определите тип мутационного повреждения и структуру белка в норме и в результате возникших мутаций.

Геномные мутации

Образцы решения задач

При решении подобных задач нужно указать, при слиянии каких гамет формируется зигота с данным кариотипом, затем показать механизм возникновения этих гамет в процессе мейоза.

Задача 1: В клетках фибробластов эмбриона человека установлен кариотип

3А + ХХ. Объясните механизм возникновения такого кариотипа.

Общее количество хромосом в кариотипе 3А + ХХ равно 22×3+2=68 хромосом. Зигота с кариотипом 3А + ХХ могла возникнуть при слиянии: нормальной яйцеклетки (А+Х) с аномальным сперматозоидом (2А+Х).

.

23 хр. 23 хр. 23 хр. 23 хр.

Задача 2: Объясните механизм возникновения синдрома Дауна у мальчика (47,ХУ, 21+)

46 хр.

23 хр. 23 хр. 23 хр. 23 хр.

(21,21+Y)+(21+X) = (21,21,21+XY) =(47, XY, 21+)

1. Объяснить механизм возникновения кариотипа 2А+ХХХ у женщины. Указать общее количество хромосом в кариотипе и количество хромосом в гаметах. Указать название мутации? Охарактеризовать фенотип и назвать синдром?

2. Объяснить механизм возникновения кариотипа 2А+ХХУ у мужчины. Укажите общее количество хромосом в кариотипе и количество хромосом в гаметах. Охарактеризовать фенотип и назвать синдром?

3. В клетках эмбриона человека установлен кариотип 4А+ХУ. Объясните механизм образования этого кариотипа. Определите общее количество хромосом в каждой клетке мужчины и в гаметах его родителей.

4. В клетках эмбриона человека определен следующий кариотип: 3А+ХУ. Объясните механизм возникновения такого кариотипа. Укажите число хромосом в этом кариотипе и гаметах.

5. Объясните механизм возникновения кариотипа 2А+ХХУУ у мужчины. Определите число хромосом в этом кариотипе и гаметах.

6. Объясните механизм образования кариотипа 2А+ХХХХХ у женщины. Укажите число хромосом в этом кариотипе и гаметах.

7. Объяснить механизм возникновения кариотипа 2А+ХХХХ у женщины. Указать общее количество хромосом и количество хромосом в гаметах. Назовите вид мутации?

8. Какое максимальное количество Х-половых хромосом возможно в кариотипе у женщины при нерасхождении половых хромосом в процессе гаметогенеза у обоих полов? Ответ поясните схемой.

9. В клетках фибробластах эмбриона человека следующий кариотип –4А+ХХХУ. Каковы последствия такой мутации? Определите форму мутационной изменчивости?

10. Объяснить механизм нарушения кариотипа у мужчины с набором хромосом 2А+ХХХХХХУУ. Определить общее число хромосом.

11. Объясните механизм возникновения кариотипа 47,ХУ,15+ у мужчины. Определите число хромосом в гаметах. Назовите синдром и объясните механизм его возникновения.

12. В консультацию обратилась супружеская пара, у которой родился ребенок с синдромом Дауна. Родители оба здоровы. У материи в кариотипе выявлена транслокация части хромосомы 21 на хромосому 15 (trs 15 +21 ). Объясните механизм появления кариотипа больного ребенка. Могут ли в данной семье родиться здоровые дети?

источник

Цистинурия — это аутосомно-рецессивное заболевание, проявляющееся в нарушении транспорта цистина и двухосновных аминокислот — орнитина, аргинина и лизина — из полостной жидкости почечного проксимального канальца и тонкой кишки.

Единственным фенотипическим проявлением цистинурии является цистиновый уролитиаз, который выражается в виде рецидивов в течение всей жизни больного.

В некоторых случаях необходимо хирургическое вмешательство, однако основой лечения является диетическая и медицинская профилактика рецидивного камнеобразования.

В 1810 году врач по фамилии Уолластон впервые описал иной тип мочекаменной болезни и ввел термин «кистозный оксид». Медики признали, что соединение фактически представляет собой не оксид, и дали ему название цистин, поскольку вещество было выделено именно из мочевого пузыря. В 1908 году сэр Арчибальд Гаррод определил цистинурию как одно из первоначальных «врожденных нарушений метаболизма». Позднее медики выявили аномальное выделение лизина, аргинина и орнитина у пациентов с цистинурией.

В 1954 году при изучении чувствительности кожи к пенициллину и его производным было установлено, что один из продуктов разложения пенициллина — пеницилламин — реагирует с цистеином и образует смешанный дисульфид — пеницилламин цистеина. В 1955 году доктор Харрис установил сложную аутосомно-рецессивную природу наследования цистинурии. В 1961 году доктором Милном было продемонстрировано снижение кишечной абсорбции двухосновных аминокислот у пациентов с цистинурией. В 1963 году доктор Кроухолл первым применил пеницилламин для лечения пациентов с цистинурией.

В последние годы понимание генетических и молекулярных компонентов цистинурии значительно продвинулось вперед. В 1993 году доктор Ли и компания других ученых клонировали rBAT (основной почечный транспортер аминокислот). В настоящее время установлено, что цистинурия обусловлена нарушениями на хромосоме 19q13.1.

Механизм транспорта аминокислот и цистинурия

Аминокислоты легко фильтруются клубочками почек и проходят почти полную реабсорбцию в проксимальных канальцах клеток. Лишь 0,4% отфильтрованного цистина появляется в моче. Различные врачи изучали перенос аминокислот в клеточных мембранах, полученных из проксимального канальца почек людей, крыс и кроликов. По крайней мере две транспортные системы отвечают за реабсорбцию цистина, а происходит это следующим образом:

• система с высоким сродством. Эта система влияет на пациентов с цистинурией. Система с высоким сродством опосредует поглощение 10% L-цистина и двухосновных аминокислот в апикальной мембране прямого третьего сегмента (S3) проксимального канальца;
• низкоафинная система. Эта система присутствует в S1-S2 части проксимальных канальцев и отвечает за 90% реабсорбции L-цистина. Низкоафинные процессы усиливают высокое сродство. После поглощения каждая молекула цистина внутриклеточно превращается в 2 молекулы цистеина.

Генетические исследования ДНК членов семей с цистинурией выявили дефектный ген, расположенный на хромосоме 2.

Ген, который кодирует транспорт цистина, первоначально называли rBAT, теперь же он известен как SLC3A1 (SLC для растворенного вещества носителя) в международной базе данных генома.

Второй ген цистинурии располагается на хромосоме 19 и называется SLC7A9. Нормальный ген SLC7A9 кодирует субъединицу цистина транспортером под названием b 0 + AT (переносчик аминокислоты). Процесс поглощения цистина активируется с помощью генов SLC3A1 и SLC7A9.

Цистинурия является наследственным заболеванием, которое вызывает образование камней, состоящих из аминокислоты цистеина. Такие камни образуются в почках, мочевом пузыре, мочеточниках. Первые симптомы заболевания, как правило, проявляются в возрасте от 20 до 30 лет. Цистинурия сохраняется в организме всю жизнь, однако заболеванием можно эффективно управлять при помощи правильного лечения. Нередко болезнь приводит к почечной недостаточности, образованию камней, которые блокируют протоки и негативно влияют на почечную функцию.

• наличие крови в моче;
• болевые ощущения в боку или при положении лежа на спине.

Боль чаще всего локализуется с одной стороны, но может появляться и сразу с обеих сторон. С течением времени, буквально за несколько дней, боль может стать еще сильнее и перейти на область таза, паха, половых органов или верхнюю часть живота и спины.

Аминокислоты образуются, когда организм переваривает и расщепляет белки. Аминокислоты необходимы для выполнения широкого спектра функций организма. Они имеют важное значение для тела и не считаются «отходами». Поэтому, когда они попадают в почки, то обычно всасываются обратно в кровоток. У пациентов с цистинурией генетический дефект влияет на способность переносчика белка распределить аминокислоты. Так происходит их избыточное накопление.

Аминокислота цистин недостаточно легко растворяется в моче. Если она не реабсорбируется, то будет накапливаться внутри почек в форме кристаллов или цистиновых камней. Эти камни откладываются в почках, мочевом пузыре и мочеточниках. Такой процесс является очень болезненным для человека.

Основные симптомы, связанные с заболеванием, это:

• повреждение почек и канальцев;
• тошнота, рвота;
• тупая, ноющая боль в туловище;
• гематурия;
• гидронефроз;
• пиелонефрит;
• повышение температуры;
• проблемы с мочеиспусканием;
• лихорадка;
• темный цвет мочи;
• малое количество мочи даже при потреблении нормы жидкостей;
• облегчение боли при теплых компрессах на область почек;
• негативное влияние холода (при переохлаждении боли усиливаются);
• характерный запах «тухлых яиц» от мочи больного, вызванный избытком цистина.

Цистинурия может протекать бессимптомно до тех пор, пока не образуются цистиновые камни. Обычно наличие камней выявляется при помощи теста с нитропруссидом натрия. Кристаллы обычно окрашены в белый или слабо-розовый оттенок, имеют шестиугольную форму. После удаления (извлечения) желтеют или розовеют.

Хронические боли в почках характерны практически для всех больных цистинурией. Болевые ощущения вызывают острые края камней. Очень часто боли являются невыносимыми, в связи с чем возникает необходимость использования анальгетиков и постоянного контроля состояния пациентов. Пациенты с цистинурией проходят обследование на наличие камней ежемесячно, еженедельно или ежедневно, и нуждаются в постоянном уходе. При этой болезни многократно возрастает риск почечной недостаточности.

Цистиновые камни часто не видны на большинстве рентгеновских и ультразвуковых исследований. Необходим опытный специалист, который поможет выявить наличие таких камней.

В группу риска входят дети родителей с генетическими нарушениями, характерными для цистинурии. Развиться в зрелом возрасте без наличия дефектного гена заболевание не может.

Основные методы лечения цистинурии это:

• адекватная гидратация;
• подщелачивание мочи добавками ацетазоламида;
• уменьшение потребления соли;
• уменьшение потребления белка;
• снижение уровня метионина в организме;
• использование пеницилламина.

После образования почечных камней наиболее эффективным средством лечения цистинурии является экстракорпоральная ударно-волновая литотрипсия. Эта процедура позволяет разрушить цистиновые камни. Однако если она оказывается неэффективной, возникает необходимость обычной открытой абдоминальной хирургии или эндоскопической хирургии.

Адекватная гидратация (достаточное количество воды) является первоочередной задачей лечения цистинурии. Цель употребления большого количества воды состоит в том, чтобы увеличить объем мочи, таким образом, концентрация цистина в моче уменьшается, что предотвращает осаждение цистина и формирование камней. Пациенты с уже имеющимися цистиновыми камнями должны пить от 5 до 7 литров воды в день.

источник

Цистинурия — это наследственное заболевание с нарушением белкового обмена, при котором не происходит всасывание в почечных канальцах и тонкой кишке аминокислоты цистина (структурного компонента белка). Так как цистин не растворяется, это приводит к образованию камней в почках и в мочевом пузыре, а в дальнейшем — к закупорке мочевыводящих путей и инфицированию. Признаки болезни: интенсивные боли в поясничной области либо в боку, учащенное болезненное мочеиспускание, примесь крови в моче, в дальнейшем возможно повышение артериального (кровяного) давления и развитие хронической почечной недостаточности.

Врач терапевт поможет при лечении заболевания

• Сбор анамнеза и жалоб заболевания: выраженный болевой синдром с характерной локализацией, беспокойное поведение больного, учащенное болезненное мочеиспускание.
• Общий анализ мочи: большое количество эритроцитов (красных клеток крови).
• Микроскопическое исследование мочи с обнаружением шестиугольных кристаллов желто-коричневого цвета (кристаллов цистина).
• Положительный цианиднитропруссидный тест — тест со специфическим реактивом (цианид-нитропруссид), в ходе которого моча с избыточным содержанием цистина приобретает цвет красного вина.
• Положительная йодазиновая проба. Принцип метода заключается в следующем: азид натрия и йод образуют комплекс бурого цвета, который обесцвечивается в присутствии цистина. Тест считается положительным при цистинурии, если окраска остается бурой более 5 минут (в норме бурая окраска исчезает через 2-3 минуты после добавления азида натрия).
• Обзорная рентгенография брюшной полости.
• Экстренная внутривенная урография — это рентгенологический метод исследования почек и мочевых путей с помощью внутривенного введения контрастного вещества. Во время почечной колики отсутствует выделение рентгенконтрастного вещества вследствие обструкции (преграды) мочевых путей камнем; отмечается расширение лоханки почек.
• Ультразвуковое исследование почек и мочевыводящих путей.

• Лечение должно быть направлено на снижение количества незаменимой аминокислоты — цистина — в организме. Оно проводится в трех направлениях:
  • соблюдение строгой диеты, которая не содержит цистина и его предшественников. Больным рекомендуют преимущественно овощные блюда, которые назначаются не более чем на месяц, после чего переводят на обычный рацион, но с исключением творога, рыбы, яиц, содержащих метионин (предшественник цистина);
  • увеличение объема жидкости с целью снижения концентрации цистина в моче. Больной должен выпивать не менее 4 литров в сутки;
  • назначение лекарственных препаратов, которые переводят цистин в растворимые формы. В настоящее время назначают D-пеницилламин, который не только предотвращает образование камней, но и растворяет уже сформировавшиеся камни в почках и мочеточниках.
• При неэффективности консервативных методов лечения требуется операция на мочевых путях. Иногда из-за развития почечной недостаточности может оказаться необходима трансплантация почки.

• Профилактика заключается в обязательном обследовании на цистинурию больных с мочекаменной болезнью, особенно развившейся в детском возрасте, и назначении адекватной терапии.
• С целью предупреждения рождения больных детей в семьях, отягощенных по данному заболеванию, необходимо пройти медико-генетическое консультирование семьи.

ИНФОРМАЦИЯ ДЛЯ ОЗНАКОМЛЕНИЯ

Необходима консультация с врачом

Игнатова М. С. и Вельтищев Ю. Е. Детская нефрология, с. 257. Л., 1989г.

• Выбрать подходящего врача терапевт
• Сдать анализы
• Получить от врача схему лечения
• Выполнить все рекомендации

источник

Варианты задач для подготовки к ЕГЭ и ГИА по биологии.

1) Одна из цепочек ДНК имеет последовательность нуклеотидов: АГТ АНД ГАТ АЦТ ЦГА ТТТ АЦГ. Какую последовательность нуклеотидов имеет вторая цепочка той же молекулы?

Решение. По принципу комплементарности достраиваем вторую цепочку (А-Т, Г-Ц). Она будет выглядеть так: ТЦА ТГГ ЦТА ТГА ГЦТ AAA ТГЦ.

2) Большая из двух цепей белка инсулина (так называемая цепь В) начинается со следующих аминокислот: фенилаланин-валин-аспарагин-глутаминовая кислота-гистидин-лейцин. Напишите последовательность нуклеотидов в начале участка молекулы ДНК, хранящего информацию об этом белке.

Решение. Поскольку одну аминокислоту могут кодировать несколько триплетов, точную структуру иРНК и участка ДНК определить невозможно, структура может варьировать. Используя принцип комплементарности нуклеотидов и таблицу генетического кода получаем один из вариантов:

3) Участок гена имеет следующее строение, состоящее из последовательности нуклеотидов: ЦГГ ЦГЦ ТЦА AAA ТЦГ. . Укажите строение соответствующего участка белка, информация о котором содержится в данном гене. Как отразится на строении белка удаление из гена четвертого нуклеотида?

4) При синдроме Фанкони (нарушение образования костной ткани) у больного с мочой выделяются аминокислоты, которым соответствуют кодоны в иРНК: АУА, ГУЦ, АУГ, УЦА, УУГ, ГУУ, АУУ. Определите, выделение каких аминокислот с мочой характерно для синдрома Фанкони, если у здорового человека в моче содержатся аминокислоты аланин, серии, глутаминовая кислота и глицин.

Решение. Используя таблицу генетического кода, определим аминокислоты, которые кодируются указанными триплетами. Это изолейцин, валин, метионин, серии, лейцин, тирозин, валин, изолейцин. Таким образом, в моче больного только одна аминокислота (серии) такая же как у здорового человека, остальные шесть — новые, а три, характерные для здорового человека, отсутствуют.

5). Исследования показали, что в иРНК содержится 84% гуанина, 18% урацила, 28% цитозина, 20% аденина. Определите процентный состав азотистых оснований в участке ДНК, являющегося матрицей для данной иРНК.

Решение. Очевидно, что 34% гуанина в иРНК в смысловой (считываемой) цепи ДНК будут составлять 34% цитозина, соответственно, 18% урацила — 18% аденина, 28% цитозина — 28% гуанина, 20% аденина — 20% тимина (по принципу комплементарности оснований нуклеотидов). Суммарно А + Т и Г + Ц в смысловой цепи будет составлять: А + Т = 18% + 20% = 38%, Г + Ц = 28% + 34% = 62%. В антисмысловой (некодируемой) цепи (ДНК — двухцепочечная молекула) суммарные показатели будут такими же, только процент отдельных оснований будет обратный: А + Т = 20% + 18% — 38%, Г + Ц — 34 % + 28% = 62%. В обеих же цепях в парах комплиментарных оснований будет поровну, т. е. аденина и тимина — по 19%, гуанина и цитозина по 31%.

6). Цепь А инсулина быка в 8-м звене содержит аланин, а лошади — треонин, и 9-м анонс; соответственно серии и глицин. Что можно сказать о происхождении инсулинов?

Решение. Посмотрим, какими триплетами в иРНК кодируются упомянутые в условии задачи аминокислоты, и для удобства сравнения составим небольшую таблицу:

Поскольку аминокислоты кодируются разными триплетами, взяты триплеты, минимально отличающиеся друг от друга. В данном случае у лошади и быка в 8-м и 9-м звеньях изменены аминокислоты в результате замены первых нуклеотидов в триплетах иРНК: гуанин заменен на аденин (или наоборот). В двухцепочечной ДНК это будет равноценно замене пары Ц-Г на Т-А (или наоборот). Следовательно, отличия цепей А инсулина быка и лошади обусловлены транзициями в участке молекулы ДНК, кодирующей 8-е и 9-е звенья цепи А инсулинов быка и лошади.

1. В одной исследовательской лаборатории изучен участок одной из цепочек молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). Оказалось, что он состоит из 24 мономеров-нуклеотидов: ГТГ ТАА ЦГА ЦЦГ АТА ЦТГ ТАЦ АЦЦ. . Каково строение соответствующего участка второй цепочки той же молекулы ДНК?

2. Молекула ДНК распалась на две цепочки. Одна из них имеет строение: ТАГ АЦТ ГГТ АЦА ЦГТ ГГТ ГАТ ТЦА. . Какое строение будет иметь вторая молекула ДНК, когда указанная цепочка достроится до полной двухцепочечной молекулы?

3. Полипептидная цепь одного белка животных имеет следующее начало: лизин — глутамин — треонин — аланин — аланин — аланин — лизин. С какой последовательности нуклеотидов начинается ген, соответствующий этому белку?

4. Одна из цепей рибонуклеазы (фермента поджелудочной железы) состоит из 16 аминокислот: Глу — Гли — Асп — Про — Тир — Вал — Про — Вал — Про — Вал — Гис — Фен—Асн — Ала — Сер — Вал. Определите структуру участка ДНК, кодирующего эту часть рибонуклеазы.

5. Какой последовательностью нуклеотидов ДНК кодируется участок белка, если он имеет следующее строение: пролин — валин — аргинин — пролин — лейцин — валин — аргинин?

6. Меньшая цепь мономеров в молекуле инсулина (так называемая цепь А) заканчивается такими аминокислотами: лейцин — тирозин — аспарагин — тирозин — цистеин — аспарагин. Какой последовательностью нуклеотидов ДНК кодируется данная цепь молекулы?

7. Какая последовательность аминокислот кодируется такой последовательностью нуклеотидов ДНК: ЦЦТ АГТ ГТГ ААЦ ЦАТ ТЦА?

8. С. какой последовательности аминокислот начинается белок, если он закодирован такой последовательностью нуклеотидов: АЦГ ЦЦЦ АТГ ЩЦ ГГТ АЦЦ? Каким станет начало полипептидной цепи синтезируемого белка, если под влиянием рентгеновских лучей пятый нуклеотид окажется выбитым из молекулы ДНК?

9. Определите порядок следования аминокислот в участке молекулы белка, если известно, что он кодируется такой последовательностью нуклеотидов ДНК: ТГА ТЩ ГТТ ТАТ ГЦГ ЦЦЦ. Как изменится белок, если химическим путем будут удалены девятый и тринадцатый нуклеотиды?

10. Назовите последовательные мономеры участка молекулы белка, который синтезируется на основе информации, «записанной» в молекуле ДНК таким порядком нуклеотидов: ТЦТ ЦЦЦ AAA ААГ АТА ИГ ЦАТ. Как отразится на строении белка выпадение из молекулы ДНК первого нуклеотида?

11. В иРНК последний кодон AAA изменен в УАА. Какой нуклеотид заменен в антисмысловой цепи ДНК? К чему это может привести?

12. У человека, больного цистинурией с мочой выделяются аминокислоты, которым соответствуют кодоны иРНК: ЦУУ, ГУУ, ЦУГ, ГУГ, УЦГ, ГУЦ, АУА. У здорового человека в моче обнаруживаются аланин, серин, глутаминовая кислота, глицин. Выделение каких аминокислот характерно для больных цистинурией?

13. Известно, что четвертый пептид гемоглобина А содержит 8 аминокислот в следующей последовательности: Вал — Гис — Лей — Тре — Про — Глу — Глу — Лиз. В гемоглобине S шестая аминокислота (глутаминовая) замещена валином, в гемоглобине С — лизином, а в гемоглобине G седьмая аминокислота (глутаминовая) замещена глицином. Как отразилась мутация в участке ДНК, контролирующем последовательность аминокислот в четвертом пептиде гемоглобинов, на процентный состав азотистых оснований?

14. Молекула гемоглобина А состоит из двух ά- и двух β-цепей полипептидов, соединенных с группой гема (железосодержащая часть гемоглобина). Каждая из цепей содержит около 140 аминокислот. Сколько примерно пар нуклеотидов содержит каждый из участков молекулы ДНК, контролирующий синтез этих цепей полипептидов?

15. Какую длину имеет участок ДНК, кодирующий синтез инсулина, который содержит 51 аминокислоту в двух цепях, если один нуклеотид занимает 3,4 А (ангстрема) цепи ДНК? 1 А = 0,1 нм (нанометра) = 0,0001 мкм (микрометра) = 0,0000001 мм = 0, м.

16. Начальный участок цепи В инсулина представлен следующими аминокислотами: Фен — Вал — Асп — Глн — Гис — Лей — Цис — Лей — Цис — Гли — Сер — Лиз. Определите количественные соотношения в цепи ДНК, кодирующей этот участок ДНК.

17. Содержание нуклеотидов в цепи иРНК следующее: аденилового — 27%, гуанилового — 35%, цитидилового — 18%, урацилового — 20%. Определите процентный состав нуклеотидов участка молекулы ДНК (гена), являющегося матрицей для этой иРНК.

18. Какую длину имеет участок молекулы ДНК, кодирующий миоглобин современных животных, если миоглобин (белок мышц) содержит одну цепь со 155 аминокислотами? Расстояние между двумя соседними нуклеотидами равно 3,4 А.

1. ЦАЦ АТТ ГЦТ ГГЦ ТАТ ГАЦ АТГ ТГГ.

2. АТЦ ТГА ЦЦА ТГТ ТЦЦ ЦЦА АГТ.

3. Возможный вариант:ААГ ГАА АЦУ ГЦУ ГЦУ ГЦУ ААГ — иРНКТТЦ ЦТТ ТГА ЦГА ЦГА ЦГА ТТЦ — ДНК.

4. ЦТТ ЦЦТ ЦТА ГГГ АТА ЦАА ГГА ЦАГ ГГТ ЦАТ ГТА AAA ТТА ЦЩ АГТ ЦАЦ.

5. Возможный вариант: ГТА ЦАА ГЦА ГГЦ AAA ЦАГ ТЦТ.

6. Возможный вариант: ГАТ ЦТГ ТТА АТА АЦА ТТГ.

7. Последовательность аминокислот: глицин — серии — гистидин— лейцин— валин— серии.

8. Последовательность аминокислот в белке: цистеин — глицин — тирозин — аргинин — пролин — триптофан. При «выбивании» пятого нуклеотида имеем следующие результаты:

Последовательность аминокислот в белке изменится: цистеин — глицин — треонин — глицин — гистидин.

9. Последовательность аминокислот: треонин — треонин — глутамин — изолейцин — аргинин — аргинин.

10. Последовательность аминокислот: аргинин — глицин — фенилаланин — фенилаланин — тирозин — пропин — валин. При выпадении первого нуклеотида (Т) изменится порядок считывания триплетов, образование иРНК, число и последовательность аминокислот в белке. Последовательность аминокислот в белке изменится: глутаминовая кислота — глицин — фенилаланин — серии — изолейцин — глицин.

При решении задач данного типа следует учитывать:

а) линейная длина одного аминокислотного остатка в полипептидной цепи – 0,35 нм, или 3,5 (Ангстрем);
б) средняя молекулярная масса одного аминокислотного остатка – 110 Да (Дальтон);
в) линейная длина одного нуклеотида – 0,34 нм, или 3,4 .

Задача 1. Белок окситоцин состоит из 9 аминокислотных остатков. Определить длину первичной структуры и молекулярную массу белка.

9 х 3,5 А = 31,5
9 х 110 Да = 990 Да

Задача 2. Белок инсулин состоит из двух цепочек аминокислотных остатков (20 и 30). Определить длину и молекулярную массу каждой из первичных цепочек.

а) 20 х 3,5 А = 70
20 х 110 Да = 2200 Да
б) 30 х 3,5 А = 105
30 х 110 Да = 3300 Да

Задача 3. Молекулярная масса каталазы равна Да. Сколько аминокислотных остатков в этой молекуле? Какова длина первичной структуры этого белка? (Ответ: 2036 звеньев; 7126 .)

Задача 4. Белок актин состоит из 374 аминокислотных остатков. Определить длину первичной структуры и молекулярную массу этого белка. (Ответ: 1309 ;Да.)

Задача 5. Белок миозин состоит из двух больших цепей с молекулярной массой Да каждая и двух малых – примерно поДа. Какое количество аминокислотных остатков входит в состав большой и малой цепей; всей белковой молекулы? Какова длина большой и малой цепей? (Ответ: большая цепь – 1955 остатков, малая – 227 остатков, всего 4364 аминокислотных остатка; 6843 А, 794,5 .)

Задача 6. Белок гемоглобин состоит из двух цепей. Одна из них содержит 141 аминокислотный остаток, а вторая – 146. Определите длину и молекулярную массу каждой из цепей. (Ответ: 493,5 ,Да; 511 ,Да.)

Задача 7. Молекулярная масса белка альбумина равнаДа. Определите, сколько аминокислотных остатков в этой молекуле и какова длина первичной структуры этого белка. (Ответ: 327 аминокислотных остатков; 1144,5 .)

Задача 8. Масса белка глобулина молока равнаДа. Определите, сколько аминокислотных звеньев в этой молекуле и какова ее длина. (Ответ: 382 аминокислотных остатка; 1337 .)

Задача 1. В молекуле ДНК тиминовые нуклеотиды составляют 10% от общего количества. Определить процентное содержание других видов нуклеотидов.

Воспользуемся принципом комплементарности нуклеотидов в ДНК, где А = Т, Г = Ц.
Следовательно, Т – 10%, А – 10%; Г и Ц – 80%.
Значит, Г = 40%, Ц = 40%.

Задача 2. Сколько содержится адениновых, гуаниновых и цитозиновых нуклеотидов (по отдельности) во фрагменте молекулы ДНК, если в нём обнаружено 880 тиминовых нуклеотидов, которые составляют 22% от общего количества нуклеотидов в этом фрагменте молекулы ДНК? Какова длина этого фрагмента ДНК?

А = Т по 880 нуклеотидов, или по 22%.
Г = Ц = 100% – 44% = 56%,
т. е. Г и Ц – по 28%.
Г = Ц = = 1120 нуклеотидов.
Длина: (880 + 1120) = 2000 х 3,4 А = 6800
(3,4 – линейные размеры нуклеотидов)

Задача 3. Сколько и каких свободных нуклеотидов потребуется для редупликации молекулы ДНК, в которой гуаниновых нуклеотидов 700, а адениновых – 400? (Ответ: 700 цитозизиновых и 400 тиминовых.)

Задача 4. В молекуле ДНК цитозиновый нуклеотид составляет 20% от общего количества нуклеотидов. Определите, сколько остальных типов нуклеотидов в этой молекуле. (Ответ: Ц – 20%, Г – 20%, А = Т = 60%; следовательно, А – 30%, Т – 30%.)

Задача 5. Сколько содержится адениновых, тиминовых и цитозиновых нуклеотидов (в отдельности) во фрагменте молекулы ДНК, если в нём обнаружено 300 гуаниновых нуклеотидов, которые составляют 20% от общего количества нуклеотидов в этом фрагменте молекулы ДНК? Какова длина этого фрагмента ДНК? (Ответ: Ц = Г = 20% – по 300 нуклеотидов; А = Т = 30% – по 450 нуклеотидов; длина: 2550 .)

Задача 6. Участок правой цепи ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов: ГГА АЦА ЦТА ГГТ ААА ТАЦ.

Какова первичная структура белка, если в этой цепи ДНК выпадет 10й нуклеотид?

Какова первичная структура белка, если между 9-м и 10-м нуклеотидами встанет нуклеотид «Т»?

Задача 7. Гормон вазопрессин имеет следующую аминокислотную последовательность:

Составьте последовательность нуклеотидов, кодирующих этот гормон, в ДНК и иРНК.
Чему равна длина иРНК?
Какие триплеты занимают в иРНК 3-е и 8-е положение?
Какие нуклеотиды занимают в ДНК 5-е и 21-е положение?

Задача 8. Белок окситоцин имеет такую же структуру из 9-ти аминокислот, как и вазопрессин, но на 3-м месте содержит аминокислоту изолейцин, а на 8-м – лейцин. Определите структуру гена, хранящего программу синтеза окситоцина.

Задача 9. Начальная часть одной из цепей макромолекулы гемоглобина имеет структуру: ГисВалЛейЛейТреПроГлуГлу. Постройте схему структуры соответствующей части гена гемоглобина.

Задача 10. На фрагменте одной цепи ДНК нуклеотиды расположены в следующем порядке: Г-Г-Ц-Ц-А-Т-Т-Т-Г-Ц-А-Т-А-Ц-Г-Т-… Нарисуйте схему структуры двухцепочечной молекулы ДНК и определите длину этого фрагмента ДНК. (Ответ: 54,4 .)

Задача 11. Определите длину фрагмента ДНК, если ее цепочка состоит из 350 гуаниновых и 300 тиминовых нуклеотидов. (Ответ: 2210 .)

Задача 1. В процессе диссимиляции произошло расщепление 4 молей глюкозы, из которых полному расщеплению подверглись только 3 моля.

А) Сколько образуется молей молочной кислоты?
Б) Сколько молей АТФ синтезировано?
В) Какое количество энергии в них аккумулировано?
Г) Сколько молей СО2 образовалось?
Д) Сколько молей О2 израсходовано?

Реакция неполного расщепления глюкозы:

С6Н12О6 + 2 АДФ + 2 Н3РО4 ––> 2 С3Н6О3 + 2 АТФ + 2 Н2О + 200 кДж
молочная к-та

А) молочной кислоты – 2 моля;
Б) АТФ – 2 моля;
В) 1 моль АТФ – 40 кДЖ, следовательно 40 х 2 = 80 кДж.

Реакция полного расщепления глюкозы:

С6Н12О6 + 38 АДФ + 38 Н3РО4 + 6 О2 ––> 6 СО2 + 38 АТФ + 44 Н2О + 2880 кДж

Поскольку полному расщеплению подверглись 3 моля глюкозы, то:

3 С6Н12О6 + 3 х 38 АДФ + 3 х 38 Н3РО4 + 3 х 6 О2 ––> 3 х 6 СО2 + 3 х 38 АТФ + 3 х 42 Н2О

Б) АТФ = 3 х 38 = 114 молей;
В) 3 х 38 х 40 = 4560 кДж;
Г) СО2 = 6 х 3 = 18 молей;
Д) О2 = 6 х 3 = 18 молей.

А) молочной кислоты образовалось 2 моля;
Б) АТФ синтезировано 114 + 2 = 116 молей;
В) энергии 4560 кДж + 80 кДж = 4640 кДж;
Г) СО2 – 18 молей;
Д) О2 – 18 молей.

Задача 2. В процессе диссимиляции произошло расщепление 13 молей глюкозы, из которых полному расщеплению подверглись только 5 молей.

А) Сколько молей молочной кислоты образовалось?
Б) Сколько при этом образовалось АТФ?
В) Какое количество энергии в них аккумулировано?
Г) Сколько молей СО2 образовалось?
Д) Сколько молей О2 израсходовано?

Задача 3. При выполнении упражнений мышцы обеих рук за 1 мин расходуют 20 кДж энергии. Определите:

А) Сколько всего израсходуют мышцы за 15 мин при условии, что кислород в мышцы доставляется кровью в достаточном количестве?
Б) Накапливается ли молочная кислота в мышцах?

(Ответ: 35,5 г глюкозы; нет, т. к. всё окисляется.)

Задача 1.У матери четвертая группа крови, а у отца третья. Какие группы крови могут быть у их детей? Рассмотрите оба случая – а) отец гомозиготен; б) отец гетерозиготен.

Задача 2.У матери “+” резус-фактор (она гомозиготна), а у отца “-” резус фактор. Какой резус-фактор может быть у их детей.

Задача 3.Один из родителей имеет 3 группу крови, а ребенок 4. Какой может быть группа крови у второго родителя?

Задача 4. Одну из форм наследственной глухонемоты вызывает рецессивный ген. От брака глухонемой женщины с нормальным мужчиной родились два глухонемых ребенка. Какова вероятность того, что третий ребенок окажется глухонемым?

Задача 5. Мех «платиновой» норки стоит во много раз дороже, чем мех обычной, но может резко снизиться в цене, когда мода изменится. Как нужно вести скрещивание, чтобы в кратчайший срок получить максимальное количество «платиновых» потомков? Ген «платиновости» рецессивен.

Задача 6. Людям присущи некоторые особенности: высокий рост (Н), недостаток зрения – куриная слепота (С), раннее облысение (Л), вьющиеся волосы (В), низкий рост (н), карие глаза (К), веснушки на лице (Ш), отсутствие веснушек (ш), темные волосы (Т), светлые волосы (т), большие глаза (Б), толстые губы (Г). Какие из перечисленных признаков формируются под действием аллельных генов? Какие признаки не имеют в данном тексте аллеломорф? О чем свидетельствуют заглавные буквы?

Задача 7. У кролика черная окраска шерсти доминирует над белой. Фермер приобрел самца черной окраски, точный генотип которого неизвестен. Какие мероприятия должен провести хозяин кролика для определения генотипа? (Анализирующее скрещивание.)

Задача 8. Плоды арбуза могут иметь зеленую или полосатую окраску. Все арбузы, полученные от скрещивания растений с зелеными и полосатыми плодами, имели только зеленый цвет корки плода. Какая окраска плодов арбуза может быть в F2?

Задача 9. От скрещивания безрогого быка и безрогой коровы получено только безрогое потомство. В потомстве, полученном от другой пары безрогого быка и безрогой коровы, оказались не только безрогие, но и рогатые особи. Проанализируйте первый и второй случаи скрещивания

Задача 10. Черная корова Ночка принесла красного теленка. У красной коровы Зорьки родился черный теленок. Эти коровы из одного стада, в котором один бык. Каковы генотипы всех животных? (Ген черной окраски – доминантный.)

Задача 11. У фигурной тыквы белая окраска плода доминирует над желтой. Скрещивали тыквы с белой и желтой окраской плода и получили в F1 все плоды с белой окраской. Затем скрестили между собой гибриды F1 и получили 36 плодов.
Сколько плодов с желтой окраской получится в результате скрещивания гибридов F1 между собой?

Дано:
А – ген белой окраски
а – ген желтой окраски
F2 – 36 плодов
__________________

Поскольку все плоды в F1 получились белые, значит генотипы исходных плодов – АА и аа.

Ответ: желтые – 9 плодов, или 25%.

Задачу можно решить, применив закон расщепления Г. Менделя (9 особей с рецессивными признаками, т. е. 1/4 потомства).

Задача 12. Сколько карликовых растений гороха можно ожидать при посеве 1200 семян, полученных при опылении высоких гетерозиготных растений гороха? (Всхожесть семян равна 80%).

Задача 13. Гетерозиготного петуха с оперенными ногами скрестили с курицей, имеющей неоперенные ноги. Определите численное соотношение расщепления гибридного потомства по фенотипу и генотипу.

Ответ: по генотипу 1:1; по фенотипу 1:1.

Задача 14. У родителей-карликов родился сын нормального роста. Определите вероятность рождения в этой семье следующего ребенка с нормальным ростом; двоих детей с нормальным ростом.

У родителей-карликов может родиться ребенок нормального роста только в том случае, если родители его гетерозиготны по этому признаку. Следовательно, ген карликовости доминирует над геном нормального роста, и генотипы родителей – Аа. Согласно закону расщепления, вероятность рождения следующего ребенка нормального роста равна 1/4, а двух следующих – 1/16.

Задача 15. От скрещивания белого кролика с черной крольчихой получены как белые, так и черные крольчата. Объясните, почему расщепление произошло в первом же поколении. Каковы генотипы родителей и крольчат?

Ответ: крольчиха гетерозиготна – Аа, кролик гомозиготен – аа, крольчата – Аа и аа, т. е. расщепление 1:1.

Задача 16. В потомстве от скрещивания серой дрозофилы с черной получено одинаковое количество черных и серых дрозофил.

а) Каковы генотипы родителей и потомства?
б) Каковы генотипы родителей и потомства, если получено 280 черных и 920 серых дрозофил?

а) родители Аа, аа, потомство Аа, аа (1:1);
б) родители Аа, Аа, потомство АА : 2Аа : аа (1:2:1).

Задача 17. У фасоли черная окраска семенной кожуры доминирует над белой. Определите вероятность появления семян разной окраски при скрещивании:

1) 75% – черные; 25% – белые.
2) 50% – черные; 50% – белые.
3) 100% – черные.
4) 50% – черные; 50% – белые.

Задача 18. При скрещивании земляники с красными и белыми плодами все потомство оказалось с розовыми плодами.

а) Какое потомство следует ожидать в F2?
б) Какова вероятность появления растений с красными, белыми и розовыми плодами?

Ответ: в F2 – 25% с красными плодами; 25% с белыми плодами; 50% с розовыми плодами. В данном случае речь идет о неполном доминировании.

Задача 19. У пшеницы карликовый стебель доминирует над нормальным. В потомстве 75% растений оказались карликовыми. Каковы генотипы исходных форм пшеницы?

Задача 20. У человека владение правой рукой определяется доминантным геном А, а толстые губы доминантным геном В. Женщина, имеющая толстые губы и свободно владеющая правой рукой, гетерозиготная по второму признаку, вступила в брак с толстогубым левшой, гетерозиготным по первому признаку. Каковы вероятные генотипы их детей?

Ответ: все дети с толстыми губами; 50% левши, 50% правши.

Задача 21. У коров безрогость (А) доминирует над рогатостью, а черная окраска (В) над рыжей. От скрещивания рыжих рогатых коров с черным безрогим быком получено 84 теленка. Известно, что бык гетерозиготен по обоим признакам.

а) Сколько будет телят, похожих на быка?
б) Сколько будет разных генотипов у телят?
в) Сколько будет рыжих телят?
г) Сколько будет полных гомозигот?
д) Сколько будет неполных гомозигот?

е) Какое расщепление будет по фенотипу, если гаметы с двумя доминантными генами окажутся нежизнеспособными?

а) 21; б) 4; в) 42; г) 21; д) 42; е) 1:1:1.

Задача 22. Темноволосая короткопалая женщина, гетерозиготная по обоим признакам, вступила в брак с нормальнопалым мужчиной и дважды родила двойню. Первый раз образовались зиготы от слияния гамет Аb + Аb = ААbb; второй раз от слияния гамет аb + аb = ааbb. Какие близнецы – 1-е или 2-е – являются идентичными и какие – неидентичными?

Ответ: идентичные вторые – ааbb.

Задача 23. Мужчина – левша, родители которого были правшами, женился на женщине – правше, отец которой был левшой, а мать была правшой. Каких детей можно ожидать от этого брака?

Ответ: 50% – левши, 50% – правши.

Задача 24. Гетерозиготную черную крольчиху скрестили с гомозиготным белым кроликом. Определите численное соотношение расщепления гибридного потомства по фенотипу и генотипу.

Ответ: по генотипу – 1:1, по фенотипу – 1:1.

Известно, что группа крови зависит от действия не двух, а трех аллельных генов, обозначаемых А, В, . Предполагают, что над рецессивным геном (I) доминирует как ген А (II), так и ген В (III), а гены А (II) и гены В (III) друг друга не подавляют. Таким образом, возможны варианты:

Кроме группы крови, в настоящее время определяется и резус­фактор, который может быть Rh+ и rh–.

Задача 25. Какие группы крови возможны у детей, если у матери II группа, а у отца IV группа? Почему?

Дано:
Мать – АА, А0
Отец – АВ
___________

В пособиях, изданных в последние годы, группы крови обозначаются так:

Тогда решение этой задачи можно представить в таком виде.

Ответ: от этого брака следует ожидать детей с II, III, IV группами крови.

Задача 26. Темноволосая короткопалая женщина, гетерозиготная по обоим признакам, вступила в брак с нормальнопалым мужчиной. Какими будут дети?

Задача 27. Мужчина – левша, родители которого были правшами, женился на женщине – правше, отец которой был левшой, а мать была правшой. Каких детей можно ожидать от этого брака?

Задача 28. У фасоли черная окраска семенной кожуры доминирует над белой. Определите вероятность появления семян разной окраски при скрещивании:

Задача 29. У человека владение правой рукой определяется доминантным геном А, а толстые губы –доминантным геном В. Женщина, имеющая толстые губы и свободно владеющая правой рукой, гетерозиготная по второму признаку, вступила в брак с толстогубым левшой, гетерозиготным по первому признаку. Каковы вероятные генотипы их детей?

Задача 30. У коров безрогость (А) доминирует над рогатостью, а черная окраска (В) над рыжей. Известно, что бык гетерозиготен по обоим признакам. От скрещивания рыжих рогатых коров с черным безрогим быком будет получено какое потомство?

а) Сколько будет телят, похожих на быка?
б) Сколько будет разных генотипов у телят?
в) Сколько будет рыжих телят?
г) Сколько будет полных гомозигот?
д) Сколько будет неполных гомозигот?

Задача 31..Отец имеет третью группу крови (гетерозигота), а мать первую. Какая группа крови может быть у их детей? Рассмотрите оба случая.

Задача 32.Может ли пара с первой группой крови иметь ребенка с четвертой группой крови?

Задача 33.Один из родителей имеет вторую группу крови, ребенок – четвертую. Какая группа крови может у второго родителя?

Задача 34.Женщина имеет четвертую группу крови, муж первую, а их сын – тоже четвертую. Кому из родителей этот ребенок приходится неродным?

Задача 35.У матери первая группа крови с положительным резус-фактором (гетерозигота), у отца – третья (гомозигота) с отрицательным. Какими могут быть их дети по указанным признакам?

Задача 36. Мать имеет вторую группу крови (гомозигота), а отец первую. Какая группа крови может быть у их детей? Рассмотрите оба случая.

Задача 37. Может ли пара с четвертой группой крови иметь ребенка с первой группой крови?

Задача 38. Один из родителей имеет третью группу крови, ребенок – первую. Какая группа крови может быть у второго родителя?

Задача 39.Отец имеет первую группу крови, мать – четвертую, их дочь – третью. Родной ли приходится девочка родителям?

Задача 40. У матери первая группа крови с положительным резус-фактором(гетерозигота), у отца – вторая(гомозигота) с отрицательным. Какими могут быть их дети по указанным признакам?

Задача 41. У человека кареглазость доминирует над зеленоглазостью. Кареглазый мужчина (мать которого также имела карие глаза, а отец был зеленоглазый), женился на зеленоглазой женщине. От этого брака родилось 8 детей.

1. Сколько разных генотипов может быть у их детей?

2. Сколько детей имели карие глаза?

3. Сколько детей было гомозиготных по данному признаку?

4. Сколько типов гамет может образоваться у отца?

5. Сколько типов гамет может образоваться у зеленоглазого ребенка?

Задача 42. Ген, вызывающий дальтонизм, рецессивен по отношению к гену нормального состояния и локализован в Х-хромосоме. Это заболевание вызвано нарушением цветового восприятия. У здоровых супругов родился сын, страдающий дальтонизмом.

1. Сколько типов гамет может образовываться у отца?

2. Сколько типов гамет может образовываться у матери?

3. Какова вероятность рождения здорового ребенка в данной семье?

4. Сколько разных генотипов может быть среди детей?

5. Какова вероятность, что второй ребенок в семье тоже будет дальтоником?

Задача 43. Полидактилия (шестипалость) у человека определяется доминантными аллелями аутосомных генов, а сахарный диабет рецессивными аллелями. Мужчина с полидактилией женился на женщине страдающей сахарным диабетом. В семье родился ребенок, не имеющий вышеуказанных аномалий.

1. Сколько типов гамет образуется у мужчины?

2. Сколько разных генотипов может быть среди детей?

3. Сколько типов гамет может образовываться у матери?

4. Какова вероятность рождения ребенка без вышеуказанных аномалий?

5. Какова вероятность рождения ребенка с одной из аномалий?

Задача 44. У человека праворукость доминирует над леворукостью, а брахидактилия (короткопалость) над нормальным количеством фаланговых косточек пальцев. От брака мужчины-левши с нормальной длиной пальцев с женшиной-правшой, имеющей брахидактилию, родился ребенок–левша с брахидактильными пальцами.

1. Сколько типов гамет образуется у мужчины?

2. Сколько типов гамет может образовываться у матери?

3. Сколько разных генотипов может быть среди детей у этой супружеской пары?

4. Какова вероятность рождения в семье ребенка без брахидактилии?

5. Какова вероятность рождения в семье ребенка-правши?

Задача 45. У человека черные волосы и карие глаза доминируют над светлыми волосами и голубыми глазами. Черноволосый, голубоглазый мужчина женился на светловолосой, кареглазой женщине. В этой семье двое детей, не похожих на родителей: один темноволосый и кареглазый, а другой светловолосый и голубоглазый.

1. Какова вероятность рождения в этой семье ребенка похожего на мать?

2. Какова вероятность рождения в этой семье ребенка похожего на отца?

3. Сколько разных генотипов может быть среди детей у этой супружеской пары?

4. Какова вероятность рождения в семье голубоглазых детей?

5. Какова вероятность рождения гомозиготных детей по рецессивным признакам?

Задача 46. Гипертрихоз (рост волос по краю ушной раковины) определяется геном, локализованным в Y-хромосоме, а гемофилия зависит от рецессивного гена, локализованного в Х-хромосоме. Мужчина с гипертрихозом женился на здоровой женщине, отец которой страдал гемофилией.

1. Сколько типов гамет может образовываться у женщины?

2. Сколько разных генотипов может быть среди детей у этой супружеской пары?

3. Какова вероятность, что ребенок в этой семье родиться с гемофилией?

4. Какова вероятность, что ребенок в этой семье родиться с гипертрихозом?

5. Какова вероятность рождения здорового ребенка по обоим признакам?

Задача 47. У мужа и жены зрение нормальное, а единственный сын в семье плохо различает цвета – дальтоник. Это заболевание находится под контролем рецессивного гена, расположенного в Х-хромосоме. Родители опасаются, что их следующий ребёнок будет с такими же недостатками, и не знают, насколько велика опасность

А. Помогите им, оценить вероятность такого события.
Б. С какой вероятностью в этой семье может родиться здоровая девочка?
В. С какой вероятностью в этой семье может родиться здоровый мальчик?
Г. Может ли дочь этих родителей, выйдя замуж за здорового мужчину, родить ребенка-дальтоника?
Д. Оцените такую вероятность.
Е. Назовите словами генотип такой дочери.

Задача 48.. Альбинизм зависит от аутосомного рецессивного гена(в), а гемофилия — от сцепленного с полом рецессивного гена (а). Мужчина-альбинос с нормальной свёртываемостью крови женится на здоровой темноволосой женщине. Отец этой женщины болел гемофилией и был темноволосым, а у её матери не было пигмента в волосах, но кровь свёртывалась нормально у всех её предков.

А. Какое д. б. расщепление по фенотипу у сыновей?
Б. Какое д. б. расщепление по фенотипу у дочерей?
В. С какой вероятностью может родиться мальчик альбинос и гемофилик?

Задача 49.У кошек ген чёрной окраски (А) неполностью доминирует над геном рыжей окраски и расположены они в Х-хромосоме. Гетерозиготные животные имеют пёструю (трёхцветную) окраску. Скрестили рыжую кошку с чёрным котом и получили 8 котят.

А. Сколько разных фенотипов получится от этого скрещивания?
Б. Сколько будет чёрных, рыжих и черепаховых котят?
В. Определить пол этих котят.

Задача 50.У крупного рогатого скота ген комолости (т. е. безрогости) доминирует над геном рогатости, а черный цвет шерсти — над красным, причем гены обоих признаков находятся в разных хромосомах. Какие генотипы у коров:

а) черных комолых
б) черных рогатых
в) красных рогатых
г) красных комолых?

Задача 51. Светловолосая женщина, родители которой имели черные волосы, вступает в брак с черноволосым мужчиной, у матери которого волосы светлые, а у отца – черные. Единственный ребенок в этой семье — светловолосый. Какова вероятность появления в семье ребенка именно с таким цветом волос, если известно, что ген черноволосости доминирует над геном светловолосости?

Задача 52. Растения красноплодной земляники при скрещивании между собой всегда дают потомство с красными ягодами, а растения белоплодной земляники — с белыми ягодами. В результате скрещивания обоих сортов друг с другом получаются розовые ягоды. Какое потомство возникает при скрещивании между собой гибридных растений земляники с розовыми ягодами? Какое потомство получится, если опылить красноплодную землянику пыльцой гибридной земляники с розовыми ягодами? Запишите условия задачи и скрещивания, упомянутые в задаче.

Задача 53. В медико-генетическую консультацию обратилась молодая женщина с вопросом: как будут выглядеть уши ее будущих детей, если у нее прижатые уши, а у мужа — несколько оттопыренные? Мать мужа — с оттопыренными ушами, а его отец — с прижатыми. Известно, что ген, контролирующий степень оттопыренности ушей, — доминантный, а ген, ответственный за степень прижатости ушей, — рецессивный.

Задача 54. Родители имеют 2 и 3 группу крови. Какие группы крови можно ожидать у их детей? (ОО – 1; АА; АО – 2; ВВ; ВО – 3; АВ – 4)

Задача 55. Ген черной масти у крупного рогатого скота доминирует над геном красной масти. Какое потомство получится от скрещивания чистопородного черного быка с красными коровами в первом поколении? Какое потомство получится от скрещивания между собой гибридов во втором поколении?

Задача 56. У мальчика 1 группа крови, у его сестры – 4 группа. Что можно сказать о группах крови их родителей? (ОО – 1; АА; АО — 2; ВВ; ВО – 3; АВ – 4)

Задача 57. Комолость у крупного рогатого скота доминирует над рогатостью. Комолый бык Васька был скрещен с тремя коровами. От скрещивания с рогатой коровой Зорькой родился рогатый теленок, с рогатой коровой Буренкой — комолый. От скрещивания с комолой коровой Звездочкой родился рогатый теленок. Каковы генотипы всех животных, участвовавших в скрещивании?

Задача 58. В родильном доме перепутали двух детей. Первая пара родителей имеет 1 и 2 группы крови, вторая пара – 2 и 4. Один ребенок имеет 2 группу, а второй — 1 группу. Определить родителей обоих детей.

Задача 59. Ген альбинизма является рецессивным по отношению к гену, детерминирующему нормальную пигментацию. Какова вероятность рождения альбиноса в семье, где родители альбиносы?

Задача 60. Одна из форм шизофрении наследуется как рецессивный признак. Определить вероятность рождения ребенка с шизофренией от здоровых родителей, если известно, что бабушка со стороны отца и дед со стороны матери страдали этими заболеваниями.

Задача 61. Голубоглазый мужчина женат на кареглазой женщине, родители которой были кареглазыми, а сестра женщины — голубоглазая. Может ли у них родиться голубоглазый ребенок?

Задача 62. У человека ген полидактилии (многопалости) доминирует над нормальным строением кисти. У жены кисть нормальная, муж гетерозиготен по гену полидактилии. Определите вероятность рождения в этой семье многопалого ребенка.

Задача 63. У норок коричневая окраска меха доминирует над голубой. Скрестили коричневую самку с самцом голубой окраски. Среди потомства два щенка коричневых и один голубой. Чистопородна ли самка?

1. Какая окраска шерсти у кроликов доминирует?
2. Каковы генотипы родителей и гибридов первого поколения по признаку окраски шерсти?
3. Какие генетические закономерности проявляются при такой гибридизации?

1. Доминирует темная окраска шерсти.
2. Р: АА х аа; F1 : Aa.
3. Мы наблюдаем проявления правил доминирования признаков и единообразия первого поколения.

Рисунки могут быть схематичными.

1. Какая форма плода томата (шаровидная или грушевидная) доминирует?
2. Каковы генотипы родителей и гибридов 1 и 2 поколения?
3. Какие генетические закономерности, открытые Менделем, проявляются при такой гибридизации?

1. Доминирует шаровидная форма плода.
2. Р: аа х АА; F1 : Аа; F2 : 25% АА, 50% Аа, 25% аа.
3. Законы единообразия гибридов первого поколения (I закон Менделя) и закон расщепления (II закон Менделя).

1. Каковы генотипы родителей и гибридов F1 , если красная окраска и круглая форма плодов томата – доминантные признаки, а желтая окраска и грушевидная форма – рецессивные признаки?
2. Докажите, что при таком скрещивании проявляется закон независимого распределения генов.

1. Р: АаВb х ааВb; F1 : АаBB, 2AaBb, Aabb, aaBB, 2aaBb, aabb.
2. Наследование признака окраски плодов томата идет независимо от их формы, а именно отношение числа красных плодов к желтым равняется:
(37% + 14%) : (37% + 12%) = 1 : 1,
а круглой формы к грушевидным:
(37% + 37%) : (14% + 12%) = 3 : 1.

Задача 67. Растения красноплодной земляники при скрещивании между собой всегда дают потомство с красными ягодами, а растения белоплодной земляники – с белыми ягодами. В результате скрещивания обоих сортов друг с другом получаются розовые ягоды. Какое потомство возникает при скрещивании между собой гибридных растений земляники с розовыми ягодами? Какое потомство получится, если опылить красноплодную землянику пыльцой гибридной земляники с розовыми ягодами?

Задача 68. Один ребёнок в семье родился здоровым, а второй имел тяжёлую наследственную болезнь и умер сразу после рождения. Какова вероятность того, что следующий ребёнок в этой семье будет здоровым? Рассматривается одна пара аутосомных генов.

Решение. Анализируем генотипы родителей: оба родителя здоровы, они не могут иметь данную наследственную болезнь, т. к. она приводит к гибели организма сразу после рождения.

Если предположить, что данное заболевание проявляется по доминантному типу и здоровый признак является рецессивным, тогда оба родителя рецессивны. Тогда у них не может родиться больной ребёнок, что противоречит условию задачи.

Если данная болезнь является рецессивной, а ген здорового признака наследуется по доминантному типу, тогда оба родителя должны быть гетерозиготными и у них могут быть как здоровые дети, так и больные. Составляем схему скрещивания:

Ответ: Соотношение в потомстве 3:1, вероятность рождения здорового ребёнка в этой семье составляет 75%.

Задача 69. Растение высокого роста подвергли опылению с гомозиготным организмом, имеющим нормальный рост стебля. В потомстве было получено 20 растений нормального роста и 10 растений высокого роста. Какому расщеплению соответствует данное скрещивание – 3:1 или 1:1?

Решение: Гомозиготный организм может быть двух видов: доминантным (АА) или рецессивным (аа). Если предположить, что нормальный рост стебля определяется доминантным геном, тогда всё потомство будет “единообразным”, а это противоречит условию задачи.

Чтобы произошло “расщепление”, растение нормального роста должно иметь рецессивный генотип, а растение высокого роста должно быть гетерозиготным.

Ответ: Соотношение по фенотипу и генотипу в потомстве составляет 1:1.

Задача 70. При скрещивании чёрных кроликов между собой в потомстве получили чёрных и белых крольчат.

Составить схему скрещивания, если известно, что за цвет шерсти отвечает одна пара аутосомных генов.

Решение: Родительские организмы имеют одинаковые фенотипы – чёрный цвет, а в потомстве произошло “расщепление”. Согласно второму закону Г. Менделя, ген, ответственный за развитие чёрного цвета, доминирует и скрещиванию подвергаются гетерозиготные организмы.

Задача 71. У Саши и Паши глаза серые, а у их сестры Маши глаза зелёные. Мать этих детей сероглазая, хотя оба её родителя имели зелёные глаза. Ген, ответственный за цвет глаз расположен в неполовой хромосоме (аутосоме).

Определить генотипы родителей и детей. Составить схему скрещивания.

Решение: По материнскому организму и по её родителям определяем, что серый цвет глаз является рецессивным признаком (второй закон Г. Менделя).

Т. к. в потомстве наблюдается “расщепление”, то отцовский организм должен иметь зелёный цвет глаз и гетерозиготный генотип.

Задача 72. Мать брюнетка; отец блондин, в его родословной брюнетов не было. Родились три ребёнка: две дочери блондинки и сын брюнет. Ген данного признака расположен в аутосоме. Проанализировать генотипы потомства и родителей.

Решение: Генотип отцовского организма должен быть гомозиготным, т. к. в его родословной наблюдается чистая линия по цвету волос. Гомозиготный генотип бывает доминантным (АА) или рецессивным (аа).

Если генотип отца гомозиготный доминантный, то в потомстве не будет детей с тёмными волосами – проявится “единообразие”, что противоречит условию задачи. Следовательно, генотип отца рецессивный. Материнский организм должен быть гетерозиготным.

Ответ: Соотношение по фенотипу и генотипу в потомстве составляет 1:1 или 50% 50%.

Задача 73. У человека проявляется заболевание – серповидно-клеточная анемия. Эта болезнь выражается в том, что эритроциты крови имеют не круглую форму, а серповидную, в результате чего транспортируется меньше кислорода.

Серповидно-клеточная анемия наследуется как неполностью доминантный признак, причём гомозиготное состояние гена приводит к гибели организма в детском возрасте. В семье оба супруга имеют признаки анемии. Какова процентная вероятность рождения у них здорового ребёнка?

Ответ: 25% здоровых детей в данной семье.

Задача 74. Мутации генов, вызывающие укорочение конечностей (а) и длинношерстость (в) у овец, передаются в следующее поколение по рецессивному типу. Их доминантные аллели формируют нормальные конечности (А) и короткую шерсть (В). Гены не сцеплены.

В хозяйстве разводились бараны и овцы с доминантными признаками и было получено в потомстве 2336 ягнят. Из них 425 длинношерстых с нормальными конечностями и 143 длинношерстых с короткими конечностями.

Определить количество короткошерстых ягнят и сколько среди них с нормальными конечностями?

Решение. Определяем генотипы родителей по рецессивному потомству. Согласно правилу “чистоты гамет” в потомстве по каждому признаку один ген от отцовского организма, другой ген от материнского организма, следовательно, генотипы родителей дигетерозиготные.

1). Находим количество длинношерстных ягнят: 425 + 143 = 568.
2). Находим количество короткошерстных: 2336 – 568 = 1768.
3). Определяем количество короткошерстных с нормальными конечностями:

Задача 75. У человека ген негритянской окраска кожи (В) полностью доминирует над геном европейской кожи (в), а заболевание серповидно-клеточная анемия проявляется неполностью доминантным геном (A), причём аллельные гены в гомозиготном состоянии (AA) приводят к разрушению эритроцитов, и данный организм становится нежизнеспособным.

Гены обоих признаков расположены в разных хромосомах.

Чистородная негроидная женщина от белого мужчины родила двух мулатов. Один ребёнок не имел признаков анемии, а второй умер от малокровия. Какова вероятность рождения следующего ребёнка, не имеющего признаков анемии?

Ответ: Вероятность рождения здорового ребёнка в данной семье составляет 1/4 = 25%

Задача 76. Рецессивные гены (а) и (с) определяют проявление таких заболеваний у человека, как глухота и альбинизм. Их доминантные аллели контролируют наследование нормального слуха (А) и синтез пигмента меланина (С).

Гены не сцеплены. Родители имеют нормальный слух; мать брюнетка, отец альбинос. Родились три однояйцовых близнеца больные по двум признакам.

Какова вероятность того, что следующий ребёнок в этой семье будет иметь оба заболевания? По правилу “чистоты гамет” определили, что родители дигетерозиготные:

Ответ: Вероятность рождения ребёнка имеющего оба заболевания составляет 1/8 = 12,5%

Задача 77. Изучаются две пары аутосомных генов, проявляющих независимое наследование.

Петух с розовидным гребнем и оперёнными ногами скрещивается с двумя курицами, имеющих розовидный гребень и оперённые ноги. От первой курицы были получены цыплята с оперёнными ногами, из них часть имела розовидный гребень, а другая часть – простой гребень. Цыплята от второй курицы имели розовидный гребень, и часть из них с оперёнными ногами и часть с неоперёнными.

Определить генотипы петуха и двух куриц.

По условию задачи оба родителя имеют одинаковые фенотипы, а в потомстве от двух скрещиваний произошло расщепление по каждому признаку. Согласно закону Г. Менделя, только гетерозиготные организмы могут дать “расщепление” в потомстве. Составляем две схемы скрещивания.

Задача 78. Изучаются две пары неаллельных несцепленных генов определяющих окраску меха у горностая.

Доминантный ген одной пары (А) определяет чёрный цвет, а его рецессивный аллель (а) – голубую окраску.

Доминантный ген другой пары (В) способствует проявлению пигментации организма, его рецессивный аллель (в) не синтезирует пигмент. При скрещивании чёрных особей между собой в потомстве оказались особи с голубой окраской меха, чёрные и альбиносы. Проанализировать генотипы родителей и теоретическое соотношение в потомстве.

Ответ: 9 чёрных, 3 альбиноса, 4 голубой окраски.

Задача 79. Наследование окраски оперения у кур определяется двумя парами неаллельных несцепленных генов, расположенных в аутосоме.

Доминантный ген одной пары (А) определяет синтез пигмента меланина, что обеспечивает наличие окраски. Рецессивный ген (а) не приводит к синтезу пигмента и куры оказываются белыми (перьевой альбинизм).

Доминантный ген другой пары (В) подавляет действие генов первой пары, в результате чего синтез пигмента не происходит, и куры также становятся альбиносами. Его рецессивный аллель (в) падавляющего действия не оказывает. Скрещиваются два организма гетерозиготные по двум парам аллелей.

Определить в потомстве соотношение кур с окрашенным оперением и альбиносов.

Ответ: 13 белых, 3 окрашенных.

Задача 80. У овса цвет зёрен определяется двумя парами неаллельных несцепленных генов.
Один доминантный ген (А) определяет чёрный цвет, другой доминантный ген (В) – серый цвет. Ген чёрного цвета подавляет ген серого цвета.

Оба рецессивных аллеля определяют белый цвет зёрен.

При опылении дигетерозиготных организмов в потомстве оказались растения с чёрными, серыми и белыми зёрнами. Определить генотипы родительских организмов и фенотипическое соотношение в потомстве.

Ответ: 12 чёрных, 3 серых, 1 белый.

Задача 81. Ген нормальной свёртываемости крови (А) у человека наследуется по доминантному типу и сцеплен с Х-хромосомой. Рецессивная мутация этого гена (а) приводит к гемофилии – несвёртываемости крови.

У-хромосома аллельного гена не имеет.

Определить процентную вероятность рождения здоровых детей в молодой семье, если невеста имеет нормальную свёртываемость крови, хотя её родная сестра с признаками гемофилии. У жениха мать страдает этим заболеванием, а отец здоров.

Решение. 1) Определяем генотип невесты. По условию задачи сестра невесты имеет рецессивный генотип ХаХа, значит обе сестры получают ген гемофилии (от своего отца). Поэтому здоровая невеста гетерозиготна.

2) Определяем генотип жениха. Мать жениха с признаками гемофилии ХаХа, следовательно, по хромосомной теории пола, рецессивный ген она передаёт сыну ХаУ.

Ответ: соотношение по фенотипу 1:1, 50% детей здоровы.

Задача 82. Изучается одна пара аллельных генов в Х-хромосоме, регулирующая цветовое зрение у человека.

Нормальное цветовое зрение является доминантным признаком, а дальтонизм проявляется по рецессивному типу. Проанализировать генотип материнского организма.

Известно, что у матери два сына, у одного из них больная жена и здоровый ребёнок. В семье второго – дочь с признаками дальтонизма и сын, цветовое зрение которого в норме.

Решение. 1) Определяем генотип первого сына. По условию задачи у него больная жена и здоровый ребёнок – это может быть только дочь ХАХа. Рецессивный ген дочь получила от матери, а доминантный ген от отца, следовательно, генотип мужского организма доминантный (ХАУ).

2) Определяем генотип второго сына. Его дочь больна ХаХа, значит, один из рецессивных аллелей она получила от отца, поэтому генотип мужского организма рецессивный (ХаУ-).

3) Определяем генотип материнского организма по её сыновьям:

Ответ: генотип матери гетерозиготный ХАХа.

Задача 83. Альбинизм у человека определяется рецессивным геном (а), расположенным в аутосоме, а одна из форм диабета определяется рецессивным геном (в), сцепленным с половой Х-хромосомой. Доминантные гены отвечают за пигментацию (А) и нормальный обмен веществ (В). У-хромосома генов не содержит.

Супруги имеют тёмный цвет волос. Матери обоих страдали диабетом, а отцы – здоровы. Родился один ребёнок больной по двум признакам. Определить процентную вероятность рождения в данной семье здоровых и больных детей.

Решение. Применяя правило “чистоты гамет” определяем генотипы родителей по цвету волос – генотипы гетерозиготные Аа.

По хромосомной теории пола определили, что отец болен диабетом ХвУ-, а мать здорова ХВХв.

Составляем решётку Пеннета – по горизонтали выписывают гаметы отцовского организма, по вертикали гаметы материнского организма.

Ответ: шесть организмов из шестнадцати доминантны по двум признакам – вероятность рождения составляет 6/16 = 37,5%. Десять больных: 10/16 = 62,5%, из них двое больных по двум признакам: 2/16 = 12,5%.

Задача 84. Два рецессивных гена, расположенных в различных участках Х-хромосомы, вызывают у человека такие заболевания как гемофилия и мышечная дистрофия. Их доминантные аллели контролируют нормальную свёртываемость крови и мышечный тонус. У-хромосома аллельных генов не содержит.

У невесты мать страдает дистрофией, но по родословной имеет нормальную свёртываемость крови, а отец был болен гемофилией, но без каких либо дистрофических признаков. У жениха проявляются оба заболевания. Проанализировать потомство в данной семье.

Ответ: все дети имеют заболевание, 50% с гемофилией и 50% с дистрофией.

Задача 85. Ген роста у человека и ген, определяющий количество пальцев на конечностях, находятся в одной группе сцепления на расстоянии 8 морганид.

Нормальный рост и пять пальцев на кистях рук являются рецессивными признаками. Высокий рост и полидактилия (шестипалость) проявляются по аутосомно-доминантному типу.

Жена имеет нормальный рост и по пять пальцев на руке. Муж гетерозиготен по двум парам аллелей, причём ген высокого роста он унаследовал от отца, а ген шестипалости от матери. Определить в потомстве процентное соотношение вероятных фенотипов.

Задача 86. Два гена, регулирующих реакции обмена веществ в организме человека, сцеплены с Х-хромосомой и расположены друг от друга на расстоянии 32 морганид. У-хромосома аллельных генов не содержит.

Доминантные гены контролируют нормальный обмен веществ. Воздействия различных мутагенных факторов изменяют последовательностъ нуклеотидов в данных участках Х-хромосомы, что приводит к отклонениям в синтезе веществ и наследственным заболеваниям по рецессивному типу.

От здоровых родителей рождается больной ребёнок, имеющий два мутантных гена в генотипе. Какова процентная вероятность рождения следующего ребёнка с нарушением обмена веществ?

Решение. По условию задачи в данной семье больной ребёнок – это сын вХаУ т. к. от здорового отца дочери больными быть не могут. Сын получил рецессивные гены от матери, следовательно, генотип матери гетерозиготный. Составляем схему скрещивания:

Ответ: вероятность рождения больных детей составляет 33%, из них 17% больных по двум заболеваниям обмена веществ, 8% по одному заболеванию и 8% по другому.

При составлении пищевой цепи необходимо правильно расположить все звенья и показать стрелками, с какого уровня была получена энергия.

Например: В лесном сообществе обитают: гусеницы, синицы, сосны, коршуны. Составьте пищевую цепь и назовите консумента второго порядка.
Ответ: сосна -> гусеница -> синица -> коршун. Консумент второго порядка синица

Живые организмы, поедая представителей предыдущего уровня, получают запасенную в его клетках и тканях энергию. Значительную часть этой энергии (до 90 % ) он расходует на движение, дыхание, нагревание тела и т. д. и только 10 % накапливает в своем теле виде белков (мышцы), жиров (жировая ткань). Таким образом, на следующий уровень передается только 10% энергии, накопленной предыдущим уровнем. Именно поэтому пищевые цепи не могут быть очень длинными.

Пример: На основании правила экологической пирамиды определите, сколько нужно планктона, что бы в море вырос один дельфин массой 300 кг, если цепь питания имеет вид: планктон, нехищные рыбы, хищные рыбы, дельфин.

Экологические пирамиды, это один из способов изображения пищевых цепей. Так как продуцентов всегда больше, следовательно, первый уровень представляет более широкое основание, на последующих уровнях будет находиться все меньше и меньше организмов и поэтому изображение приобретает вид пирамиды. Зная это, можно легко решить задачу.
Решение: Дельфин, питаясь хищными рыбами, накопил в своем теле только 10% от общей массы пищи, зная, что он весит 300 кг, составим пропорцию.
300кг – 10%,
Х – 100%.
Найдем чему равен Х. Х=3000 кг. (хищные рыбы) Этот вес составляет только 10% от массы нехищных рыб, которой они питались. Снова составим пропорцию
3000кг – 10%
Х – 100%
Х=30 000 кг(масса нехищных рыб)
Сколько же им пришлось съесть планктона, для того чтобы иметь такой вес? Составим пропорцию
30 000кг.- 10%
Х =100%
Х = кг
Ответ: Для того что бы вырос дельфин массой 300 кг. необходимо кг планктона

Есть одна маленькая хитрость, которая может помочь упростить весь процесс, особенно тем кто не очень дружен с математикой. Если внимательно присмотреться к решению, то можно заметить, что в числе, обозначающем каждый новый результат, добавляется один нуль. То есть оно умножается на 10. Если вам будет необходимо выполнить обратное действие (высчитать какую массу будет иметь дельфин, если в море обитает кг планктона), то необходимо каждый раз при переходе на следующий уровень убирать нуль.

Задача 1. На основании правила экологической пирамиды определите, сколько нужно зерна, чтобы в лесу вырос один филин массой 3.5 кг, если цепь питания имеет вид: зерно злаков -> мышь -> полевка -> хорек -> филин.

Задача 2.На основании правила экологической пирамиды определите, сколько орлов может вырасти при наличии 100 т злаковых растений, если цепь питания имеет вид: злаки -> кузнечики-> лягушки-> змеи-> орел.

Задача 3.На основании правила экологической пирамиды определите, сколько орлов может вырасти при наличии 100 т злаковых растений, если цепь питания имеет вид: злаки -> кузнечики-> насекомоядные птицы-> орел.

Задача 4. Какие из перечисленных организмов экосистемы тайги относят к продуцентам, первичным консументам, вторичным консументам: бактерии гниения, лось, ель, заяц, волк, лиственница, рысь? Составьте цепь питания из 4 или 5 звеньев

источник