Но ДНК состоит из 2-х цепей, значит, последовательность кодогенной цепи ДНК будет следующей: 5’ ГТТГЦТГГТАААТГГГТТТЦТГАА 3’

C Б О Р Н И К З А Д А Ч

ПО МЕДИЦИНСКОЙ ГЕНЕТИКЕ И БИОЛОГИИ

УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ

2-е издание, переработанное и дополненное

Уфа - 2014

УДК 575.1:57(076.1)

ББК 52.5+28 я 7

М 23

Рецензенты:

Исламов Р.Р. –д.м.н., профессор, заведующий кафедрой медицинской биологии и генетики ГБОУ ВПО «Казанский ГМУ» МЗ РФ,

Хуснутдинова Э.К. –д.б.н., профессор, заведующая отделом геномики Института биохимии и генетики УНЦ РАН.

Сборник задач по медицинской генетике и биологии: учебное пособие для студентов, 2-ое издание, дополненное, переработанное/ сост: Викторова Т.В., Измайлова С.М., Куватова Д.Н., Данилко К.В., Мусыргалина Ф.Ф., Лукманова Г.И., Целоусова О.С., Белалова Г.В., Исхакова Г.М., Сулейманова Э.Н., Казанцева С.Р. – Уфа: Изд-во ГБОУ ВПО БГМУ Минздрава России, 2015 г. – 123 с.

Учебное пособие содержит современную информацию по основным разделам общей и молекулярной генетике. Содержание включает краткое изложение теоретического материала по каждому разделу, образцы решения задач, типовые и ситуационные задачи с эталонами ответов.

Учебное пособие подготовлено на основании рабочей программы по дисциплине «Биология» (2012 г.), действующего учебного плана ГБОУ ВПО БГМУ Минздрава РФ (2014 г.) и в соответствии с требованиями ФГОС ВО, утвержденного Министерством образования и науки РФ по направлениям подготовки (специальностям): Лечебное дело и Педиатрия для самостоятельной аудиторной работы по дисциплине биология.

Рекомендовано в печать Координационным научно-методическим советом и утверждено решением Редакционно-издательского совета ГБОУ ВПО БГМУ МЗ РФ

УДК 575.1:57(076.1)

ББК 52.5+28 я 7

М 23

© Т.В. Викторова, С.М. Измайлова,

Д.Н. Куватова и др.

© Изд-во ГОУ ВПО БГМУ МЗ РФ

Введение

По мнению специалистов-биологов разных профилей XXI век – это век генетики – науки о наследственности и изменчивости. Велико значение генетики для прогрессивного развития современной медицины. Многочисленные эпидемиологические исследования последних лет указывают на то, что не только наследственные, но практически все широко распространенные, так называемые многофакторные заболевания в существенной степени обусловлены генетической предрасположенностью. Без знания основных закономерностей наследственности и изменчивости невозможно понять генетические предпосылки развития патологических процессов и, следовательно, научиться управлять этими процессами на этапах диагностики, лечения и, что самое важное, эффективной профилактики. Уже сегодня квалифицированный врач должен понимать ключевые механизмы передачи генетической информации и ее реализации в признак. Для формирования основ врачебного мышления необходимо выработать умение решать ситуационные задачи. Предлагаемый сборник задач разработан на основе рабочей программы по дисциплине Биология (2012 г.), учебного плана, утвержденного Ученым советом ГБОУ ВПО БГМУ Минздрава РФ (2014 г.) и в соответствии с требованиями ФГОС ВО, утвержденного Министерством образования и науки РФ.

Данное учебное пособие направлено на формирование следующих компетенций:

ОК-1	способен и готов использовать на практике методы естественнонаучных и медико-биологических наук в различных видах профессиональной и социальной деятельности
ПК-2	способен и готов выявлять естественнонаучную сущность проблем, возникающих в ходе профессиональной деятельности врача
ПК-3	способен и готов к формированию системного подхода к анализу медицинской информации, опираясь на всеобъемлющие принципы доказательной медицины, основанной на поиске решений с использованием теоретических знаний и практических умений в целях совершенствования профессиональной деятельности
ПК-17	способен и готов выявлять у пациентов основные патологические симптомы и синдромы заболеваний, используя знания основ медико-биологических дисциплин с учетом законов возникновения патологии в органах, системах и организме в целом, анализировать закономерности функционирования различных органов и систем при различных заболеваниях и патологических процессах
ПК-32	способен и готов к участию в освоении современных теоретических и экспериментальных методов исследования с целью создания новых перспективных средств, в организации работ по практическому использованию и внедрению результатов исследований

Содержание сборника включает следующие разделы:

1. Молекулярная генетика

2. Цитогенетика

3. Закономерности наследования признаков

4. Изменчивость

5. Методы исследования генетики человека

6. Медико-генетическое консультирование

Каждому разделу предшествует краткое изложение теоретического материала, приведены образцы решения задач, типовые и ситуационные задачи. При составлении и рубрикации сборника учитывалось поэтапное освоение материала от простого к сложному, с целью формирования у студентов навыков систематизации, логического мышления, принятия решения. Учебное пособие предназначено для самостоятельной аудиторной работы студентов при изучении учебного модуля «Генетика». В приложении приведены справочные материалы, необходимые для решения задач, дан краткий словарь с общей характеристикой ряда наследственных синдромов.

Сборник задач по медицинской генетике и биологии рекомендуется для студентов специальностей: лечебное дело и педиатрия.

РАЗДЕЛ I

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ГЕНЕТИКА

Молекулярная генетика исследует процессы, связанные с наследственностью и изменчивостью на молекулярном уровне. Ген - это участок молекулы ДНК, включающий регуляторные последовательности и соответствующий одной единице транскрипции, в которой находится информация о структуре одной полипептидной цепи или молекулы РНК. Это участок ДНК, ответственный за формирование какого-то определенного признака. Однако ген не превращается в признак, и от гена до признака существует серия промежуточных реакций. Он определяет лишь первичную структуру белка, т.е. последовательность расположения в нем аминокислот, от которой во многом и зависит его функция. Белки-ферменты управляют биохимическими реакциями в организме. Для каждой реакции существует свой специфический белок-фермент. Ход биохимических реакций обуславливает проявление того или иного признака. Таким образом, функцию гена можно представить следующей схемой: ген - белок - биохимическая реакция - признак.

В молекулярном плане ген - это фрагмент молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) - знаменитой двойной спирали, открытой еще в 1953 году Джеймсом Уотсоном и Фрэнсисом Криком. Молекула ДНК - полимер, мономером которой является нуклеотид. Нуклеотид состоит из моносахарида - дезоксирибозы, остатка фосфорной кислоты и азотистого основания. В состав ДНК входят азотистые основания четырех типов: пурины (аденин (А) и гуанин (Г)), и пиримидины (тимин (Т) и цитозин (Ц)). Нуклеотиды соединяются в полинуклеотидную цепь посредством фосфодиэфирных связей через остаток фосфорной кислоты, который присоединяется к 3’-положению одной дезоксирибозы и к 5’-положению - другой. Цепи соединяются друг с другом за счет водородных связей между азотистыми основаниями по принципу комплементарности так, что аденин располагается напротив тимина, гуанин – напротив цитозина. Именно в чередовании азотистых оснований закодирована последовательность аминокислот в белковой молекуле и специфичность самого белка.

Местоположение каждой аминокислоты в белковой цепи предопределяется триплетами нуклеотидов, т.е. тремя рядом стоящими азотистыми основаниями в одной из цепочек ДНК. Расшифровка кода осуществляется с помощью рибонуклеиновых кислот (РНК).

«Центральная догма молекулярной биологии»:

ДНК®иРНК® белок®признак.

Процесс расшифровки начинается с синтеза информационной РНК (иРНК). иРНК - полимер, состоящий из одной цепочки нуклеотидов. В состав ее нуклеотидов также входит моносахарид (рибоза), остаток фосфорной кислоты и одно из азотистых оснований (аденин, гуанин, цитозин или урацил (У)).

Синтез РНК происходит по матричной цепи ДНК. Построение молекулы осуществляется таким образом, что комлементарные азотистые основания РНК строятся напротив соответствующих азотистых оснований ДНК: Ц-Г, А-У, Т-А, Г-Ц. Процесс считывания информации на иРНК называется транскрипцией. Естественно, что иРНК эукариот копирует не только кодирующие участки- экзоны, но и некодирующие участки – интроны, вырезаемые позднее. Первичный транскрипционный продукт (незрелая иРНК), синтезированная в ядре подвергается процессингу: кэпирование 5^I – конца, полиаденилирование 3^I – конца, вырезание интронов и сшивание экзонов (сплайсинг).

Следующий этап расшифровки происходит в цитоплазме на рибосомах, где осуществляется сборка полипептидной цепи из аминокислот, т.е. процесс синтеза белка. В этом процессе участвуют транспортные РНК (тРНК), функция которых – перенос аминокислот к рибосоме и нахождение в полипептидной цепи предусмотренного иРНК - кодом места для каждой аминокислоты. Все аминокислоты распознаются собственными тРНК. Комплекс тРНК с аминокислотой называется аминоацил-тРНК.

Сборка полипептидной цепи происходит по следующей схеме. С места контакта иРНК с рибосомой начинается отсчет триплетов. К рибосоме же подходят аминоацил-тРНК. Так как, у эукариот стартовым кодоном в иРНК является АУГ, то в антикодоне первой аминоацил-тРНК, которая транспортирует аминокислоту метионин, будет триплет УАЦ. Одновременно в рибосоме размещается два триплета а аминоацильном и пептидильном центрах и соответственно две аминоацил-тРНК. Между двумя аминокислотами образуется пептидная связь, а рибосома по иРНК продвигается на один триплет. Объединение аминокислот в пептидильном центре коллинеарно триплетам называется трансляцией.

Предлагаемые задачи рассчитаны главным образом на расшифровку структуры белка по известным данным о строении ДНК и обратный анализ с помощью таблицы кодирования аминокислот (прил. 1)

Образцы решения задач

Задача: Полипептид состоит из следующих аминокислот: валин-аланин-глицин-лизин-триптофан-валин-серин-глутаминовая кислота. Определить структуру участка ДНК, кодирующего указанный полипептид.

Решение:

По последовательности аминокислот устанавливается порядок нуклеотидов иРНК (по таблице генетического кода, см. прил. 1):

а/к: вал–ала–гли–лиз–три–вал–сер–глу

иРНК: 5’ ГУУГЦУГГУАААУГГГУУУЦУГАА 3’

По цепочке иРНК можно восстановить участок матричной нити ДНК, по которой она собиралась.

иРНК: 5’ ГУУГЦУГГУАААУГГГУУУЦУГАА 3’

Матричная цепь ДНК: 3’ЦААЦГАЦЦАТТТАЦЦЦАААГАЦТТ 5’

Но ДНК состоит из 2-х цепей, значит, последовательность кодогенной цепи ДНК будет следующей: 5’ ГТТГЦТГГТАААТГГГТТТЦТГАА 3’

Таким образом, полная структура молекулы ДНК:

5’ ГТТГЦТГГТАААТГГГТТТЦТГАА 3’ – кодогенная цепь.

3’ ЦААЦГАЦЦАТТТАЦЦЦАААГАЦТТ 5’ – матричная цепь

ЗАДАЧИ:

1. Участок матричной цепи молекулы ДНК, кодирующий часть полипептида, имеет следующее строение: 3’ ЦЦАТАГТЦЦААГГАЦ 5’. Определите последовательность аминокислот в полипептиде.

2. Участок гена, кодирующего белок, состоит из последовательно расположенных нуклеотидов 5’ ААЦГАЦТАТЦАЦТАТАЦЦГАА 3’. Определите состав и последовательность аминокислот в полипептидной цепи, закодированной в этом участке гена.

3. Определите аминокислотный состав полипептида, который кодируется следующей последовательностью иРНК: 5’ ЦЦАЦЦУГГУУУУГГЦ 3’.

4. Полипептид состоит из следующих аминокислот: вал-ала-гли-лиз-три-вал-сер-глу. Определите один из вариантов структуры участка ДНК, кодирующего указанный полипептид.

5. Полипептид состоит из следующих аминокислот: ала-цис-лей-мет-тир. Определите один из вариантов структуры участка ДНК, кодирующего эту полипептидную цепь.

6. Первые 10 аминокислот в цепи В инсулина: фен-вал-асп-глн-гис-лей-цис-гли-сер-гис. Определите один из вариантов структуры участка ДНК, кодирующего эту часть цепи инсулина.

7. Начальный участок цепи А инсулина представлен следующими аминокислотами: гли-иле-вал-глн-глн. Определите один из вариантов структуры участка ДНК, кодирующего эту часть цепи инсулина.

8. Одна из цепей глюкагона имеет следующий порядок аминокислот: треонин-серин-аспарагин-тирозин-серин-лизин-тирозин. Определите один из вариантов строения участка ДНК, кодирующего эту часть цепи глюкагона.

9. Антикодоны тРНК поступают к рибосомам в следующей последователь­ности нуклеотидов УЦГ, ЦГА, ААУ, ЦЦЦ. Определите последовательность нуклеотидов на иРНК, последовательность нуклеотидов на ДНК, кодирующих определенный белок и последовательность аминокислот во фрагменте молеку­лы синтезируемого белка, переносимые данной тРНК.

10. Известно, что все виды РНК синтезируются на ДНК-матрице. Фрагмент молекулы ДНК, на котором синтезируется участок тРНК, имеет следующую по­следовательность нуклеотидов ТТГГАААААЦГГАЦТ. Установите нуклеотид­ную последовательность участка тРНК, который синтезируется на данном фрагменте. Какой кодон иРНК будет соответствовать третьему антикодону этой тРНК? Какая аминокислота будет транспортироваться этой тРНК?

11. В процессе трансляции участвовало 30 молекул т-РНК. Определите число аминокислот, входящих в состав синтезируемого белка, а также число трипле­тов и нуклеотидов в гене, который кодирует белок, образовавшийся в результате трансляции.

12. У человека, больного цистинурией (содержание в моче большего, чем в норме, числа аминокислот), с мочой выделяются аминокислоты, которым соответствуют следующие кодоны иРНК: 5’УЦУУГУГЦУГГУЦАГЦГУААА3’. У здорового человека в моче обнаруживаются аланин, серин, глутаминовая кислота и глицин. Какие аминокислоты выделяются с мочой у больных цистинурией? Напишите триплеты, соответствующие аминокислотам, имеющимся в моче здорового человека.

13. Исследования показали, что 34% общего числа нуклеотидов данной иРНК приходится на гуанин, 18%-на урацил, 28%-на цитозин и 20%-на аденин. Определите процентный состав азотистых оснований двухцепочечной ДНК, слепком с которой является указанная иРНК.

14. Известно, что расстояние между двумя соседними нуклеотидами в спирализованной молекуле ДНК, измеренной вдоль оси спирали, составляет 0,34 нм. Какую длину имеет кодирующий участок гена, определяющего молекулу нормального гемоглобина, включающего 287 аминокислот?

15. Какую длину имеет часть молекулы ДНК, кодирующая инсулин быка, если известно, что молекула инсулина быка имеет 51 аминокислоту, а расстояние между двумя соседними нуклеотидами в ДНК равно 0,34 нм?

16. Белок состоит из 200 аминокислот. Какую длину имеет определяющий его ген, если расстояние между двумя соседними нуклеотидами в спирализованной молекуле ДНК (измеренное вдоль оси спирали) составляет 0,34 нм?

17. В молекуле ДНК на долю цитозиновых нуклеотидов приходится 18%. Определите процентное соотношение других нуклеотидов, входящих в молекулу ДНК.

18. Сколько содержится адениловых, тимидиловых, гуаниловых и цитидиловых нуклеотидов во фрагменте молекулы ДНК, если в нем обнаружено 950 цитидиловых нуклеотидов, составляющих 20% от общего количества нуклеотидов в этом фрагменте ДНК?

19. Примем условно массу одного нуклеотида за 1. Определите в условных единицах массу оперона бактерии, в котором промотор с инициатором состоит из 10 нуклеотидов, оператор с терминатором – из 10 нуклеотидов каждый, а каждый из трех структурных генов содержит информацию о структуре белка, состоящего из 50 аминокислот. Можно ли, располагая такой информацией, определить массу транскриптона в эукариотической клетке?

20. В пробирку поместили рибосомы из разных клеток, весь набор аминокис­лот и одинаковые молекулы и-РНК и т-РНК, создали все условия для синтеза белка. Почему в пробирке будет синтезироваться один вид белка на разных ри­босомах?

21. Белок состоит из 100 аминокислот. Установите, во сколько раз молекуляр­ная масса участка гена, кодирующего данный белок, превышает молекулярную массу белка, если средняя молекулярная масса аминокислоты – 110, а нуклеоти­да - 300. Ответ поясните.

22. Участок молекулы ДНК имеет следующий состав: ГАТГААТАГТГЦТТЦ. Перечислите не менее 3 последствий, к которым может привести случайная за­мена седьмого нуклеотида тимина на цитозин.

23. В результате мутации во фрагменте молекулы белка аминокислота фе­нилаланин заменилась на лизин. Определите аминокислотный состав фрагмен­та молекулы нормального и мутированного белка и фрагмент мутированной иРНК, если в норме иРНК имеет последовательность: ЦУЦГЦААЦГУУЦААУ.

РАЗДЕЛ II

ЦИТОГЕНЕТИКА

Жизнь клетки с момента ее возникновения до собственного деления или смерти называется жизненным (клеточным) циклом. Для того чтобы в ряде клеточных поколений сохранялось и строго поддерживалось определенное количество ДНК, делению обязательно предшествует удвоение хромосом. Если количество хромосом в гаплоидном наборе обозначить через n, а содержание ДНК - с, то в диплоидном наборе до репликации будет - 2n2с, а после репликации - 2n4с.

Митоз– непрямое деление соматических клеток, сопровождающееся спирализацией хромосом. Митозу предшествует репликация (удвоение) ДНК, в результате которого набор генетического материала в клетке становится 2n4c (диплоидный набор двухроматидных хромосом - двунитевых хромосом).

В митозе выделяют четыре фазы:

1. Профаза (2n4c). Происходит спирализация хроматиновых нитей, формирование митотического аппарата, исчезновение ядрышек, растворение оболочки ядра.

2. Метафаза (2n4c). Хромосомы максимально конденсированы, расположены в экваториальной плоскости веретена деления клетки, образуя метафазную пластинку.

3. Анафаза (4n4с). Микротрубочки начинают укорачиваться, у кинетохоров хромосом происходит их разборка, в результате этого хроматиды направляются к полюсам клетки. Образуется две дочерних звезды на полюсах клетки (по одному одинаковому набору (2n2c) хромосом).

4. Телофаза (2n2c). Разделившиеся группы хромосом подходят к полюсам, теряют хромосомные микротрубочки, разрыхляются, деконденсируются, переходя в хроматин. К концу телофазы восстанавливается ядерная оболочка, формируются ядрышки. Митоз заканчивается делением цитоплазмы – цитокинезом и образуются две дочерние клетки. Обе дочерние клетки диплоидны (2n2c). Из мембранных пузырьков собираются комплекс Гольджи и ЭПС.

В результате митоза дочерние клетки получают точно такой же набор хромосом, который был у материнской клетки, поэтому митоз лежит в основе развития и роста организма (во всех клетках тела поддерживается постоянное число хромосом).

Мейоз– это вид деления клеток, при котором из одной диплоидной клетки образуется четыре гаплоидные клетки (гаметы). Мейоз происходит в стадии созревания гаметогенеза. В результате мейоза число хромосом уменьшается вдвое (становится гаплоидным).

Мейоз включает два следующих друг за другом деления: редукционное и эквационное .

Интерфаза I/Клетки вступают в первое мейотическое деление с незаконченным синтезом ДНК (от 0,3 до 2%) и белков – гистонов (от 7 до 25%), что является необходимым условием для коньюгации гомологичных хромосом в стадии зиготены профазы I.

Редукционное деление:

Профаза I. Набор генетическог материала 2n4с. Профаза состоит из 5 стадий:

a. Лептотена (стадия тонких нитей).Хорошо видны отдельные нити слабо спирализованных и длинных хромосом. Хромосомы в это время состоят из двух хроматид, соединеных центромерой.

b. Зиготена (стадия коньюгирующих нитей). Хромосомы, одинаковые по размеру и морфологии, т.е. гомологичные, притягиваются друг к другу – коньюгируют. Синаптонемальный комплекс обеспечивает тесный контакт между гомологичными сегментами хроматид. Образуются бивалент. Каждая хромосома из одного бивалента происходит либо от отца, либо от матери. Число бивалентов равно гаплоидному набору хромосом.

c. Пахитена (стадия толстых нитей). Хромосомы несколько укорачиваются и утолщаются. Между хроматидами материнского и отцовского происхождения в нескольких местах возникают соединения – хиазмы. В области каждой хиазмы происходит кроссинговер - обмен соответствующих участков гомологичных хромосом – от отцовской к материнской и наоборот. Кроссинговер обеспечивает новое сочетание генов в хромосомах (рекомбинация генов в хромосомах).

d. Диплотена (стадия двойных нитей). Продолжается спирализация хромосом: происходит терминализация хиазм, в результате взаимного отталкивания гомологичных хромосом. Это обеспечивает возможность движения хромосом к полюсам в анафазе.

e. Диакинез (стадия расхождения нитей). Биваленты, которые заполняли весь объем ядра, начинают перемещаться ближе к ядерной оболочке. К концу диакинеза контакт между хроматидами сохраняется на одном или обоих концах. Исчезновение оболочки ядря и ядрышек, а также окончательное формирование веретена деления завершают профазу I.

Метафаза I. Набор генетического материала n4с. Биваленты – тетрады выстраиваются по экватору так, что оба члена каждой гомологичной пары направлены своими центромерами к противоположным полюсам.

Анафаза I. набор генетического материала в клетке 2n4с (по n2c на противоположных полюсах клетки). К полюсам клетки расходятся гомологичные хромосомы из каждого бивалента, но центромеры пока не делятся. В результате расхождения хромосом происходит независимое сочетание отцовских и материнских хромосом на полюсах клетки, у каждого полюса число хромосом уменьшается вдвое, т.е. происходит редукция числа хромосом (n2c). В этот редуцированный гаплоидный набор попадает обязательно по одной гомологичной хромосоме из каждого бивалента.

Телофаза I. Хромосомы достигают полюсов, у каждого полюса оказывается гаплоидное число хромосом (истинная редукция хромосом). Полной деспирализации хромосом на происходит. Формируется Ядерная оболочка и ядрышко, образуется и углубляется борозда деления, происходит цитокинез. В результате цитокинеза в каждой дочерней клетке сосредоточивается по 23 хромосомы.

Интеркинез (интерфаза II) отличается от интерфазы I тем, что в ней не происходит репликация ДНК. Поэтому во второе мейотическое деление вступают клетки с гаплоидным набором хромосом, но двойным набором ДНК.

Эквационное деление происходит по типу митоза:

Профаза – n2с.

Метафаза – n2с.

Анафаза – 2n2c.

Телофаза – nc. (вкаждом ядре – гаплоидное число однонитевых хромосом). После окончания мейоза происходит цитокинез, в результате которого из каждой клетки с набором n2c образуются по две гаплоидные клетки (всего четыре) с набором nc в каждой.

Гаметогенез

Гаметогенез – процесс образования половых клеток.

Сперматогенез – образование сперматозоидов, протекает в семенных канальцах в четыре периода:

1. Размножение – исходные клетки - сперматогонии делятся путем митоза.

2. Рост – увеличение размеров клетки, редупликация ДНК и образование сперматоцитов I порядка.

3. Созревание – сперматоциты I порядка претерпевают два мейотических деления. После первого образуются сперматоциты II порядка, после второго – сперматиды.

4. Формирование–сперматиды преобразуются в зрелые сперматозоиды.

Овогенез – протекает в яичниках в три периода:

1. Размножение – первичные клетки овогонии делятся митозом.

2. Рост–увеличение размеров клетки, репликация ДНК и образование овоцитов I порядка.

3. Созревание - в результате мейоза из овоцитов I порядка сначала образуются овоцит II порядка и направительное тельце, а затем овотида или яйцеклетка и три направительных тельца.

Размножение и рост происходят в эмбриогенезе, мейоз до метафазы II – в период половой зрелости, второе мейотическое деление завершается после оплодотворения.

Образец решения задач

Задача:Какие гаметы и в каком соотношении образуются из сперматоцита I порядка с набором 2А+ХУ при нерасхождении половых хромосом в двух делениях мейоза.

Решение: 46 хр.

22 хр. 24 хр.

22 хр. 22 хр. 22 хр. 26 хр.

А - гаплоидный набор (22) аутосом

ХУ – половые хромосомы

При нерасхождении половых хромосом в первом мейотическом делении из сперматоцита 1-го порядка с набором хромосом 2А+ХУ образовалось два сперматоцита 2-го порядка с набором А+ХУ – 24 хромосомы и А+О – 22 хромосомы. По условию задачи произошло нерасхождение хроматид половых хромосом и во втором делении мейоза, поэтому из сперматоцита 2-го порядка с набором А+ХУ образуется две сперматиды с набором А+2ХУ – 26 хромосом, и А+О – 22 хромосомы. Из сперматоцита 2-го порядка с набором А+О формируется две одинаковые сперматиды с набором А + О – 22 хромосомы. В итоге образуется два типа гамет: А+2ХУ с вероятностью 25% и с набором А + О с вероятностью 75%.

Ответ: из сперматоцита 1-го порядка с набором хромосом 2А + ХУ при нерасхождении половых хромосом в анафазах двух делений мейоза образуется 2 вида гамет: А + 2ХУ (26 хромосом) с вероятностью 25% и А + О (22 хромосомы) с вероятностью 75%.

ЗАДАЧИ:

1. Какие гаметы и в каком соотношении образуются у человека из овоцита I-го порядка с набором хромосом 2А+ХХ при нерасхождении половых хромосом в первом мейотическом делении? Указать в них число хромосом.

2. Какие гаметы и в каком соотношении образуются у человека из овоцита I-го порядка с набором хромосом 2А+ХХ при нерасхождении аутосом во втором делении мейоза? Указать число хромосом в гаметах.

3. Какие гаметы и в каком соотношении формируются у человека из овоцита I-порядка с набором 2А+ХХ при нерасхождении половых хромосом в двух делениях мейоза? Указать в них число хромосом.

4. Какие гаметы и в каком соотношении образуются у человека из сперматоцита I-го порядка с набором хромосом 2А+ХУ при нерасхождении половых хромосом в первом мейотическом делении? Указать в них число хромосом.

5. Какие гаметы и в каком соотношении образуются у человека из сперматоцита I-го порядка с набором хромосом 2А+ХУ при нерасхождении аутосом в первом, а половых хромосом во втором делении мейоза? Указать число хромосом в гаметах.

6. Какие гаметы и в каком соотношении образуются из сперматоцита 1 порядка с набором 2А+ХУ при нерасхождении половых хромосом в анафазу 1 деления, а аутосом во втором делении мейоза? Указать число хромосом в гаметах.

7. Какие гаметы и в каком соотношении образуются из овоцита 1 порядка с набором ВВDDХХ при нерасхождении половых хромосом в анафазу 1 деления мейоза, а второй пары аутосом во втором делении мейоза? Указать число хромосом в гаметах.

8. Какие гаметы и в каком соотношении образуются из овоцита 1 порядка с набором ВВFFХХ при нерасхождении первой пары аутосом в первом делении мейоза, а второй пары аутосом – во втором? Указать число хромосом в гаметах.

9. Какие гаметы и в каком соотношении образуются из овоцита 1 порядка с набором ВВССDDХХ при нерасхождении всех аутосом в первом делении мейоза? Указать число хромосом в гаметах.

10. Какие гаметы и в каком соотношении образуются из овоцита 1 порядка с набором DDEЕХХ при нерасхождении половых хромосом в анафазу первого, а первой пары аутосом в анафазу второго деления мейоза? Указать число хромосом в гаметах.

11. Какие гаметы и в каком соотношении образуются из сперматоцита 1 порядка с набором CCEЕХУ при нерасхождении второй пары аутосом в анафазу первого, а первой пары аутосом в анафазу второго деления мейоза? Указать число хромосом в гаметах.

12. Какие гаметы и в каком соотношении образуются из овоцита 1 порядка с набором ВBEЕХХ при нерасхождении половых хромосом в двух делениях мейоза? Указать число хромосом в гаметах.

13. Какие гаметы и в каком соотношении образуются из овоцита 1 порядка с набором MMNNХХ при нерасхождении аутосом в двух делениях мейоза? Указать число хромосом в гаметах.

14. Какие гаметы и в каком соотношении образуются из овоцита 1 порядка с набором ВBХХ при нерасхождении аутосом в анафазу первого, а половых хромосом в анафазу второго деления мейоза? Указать число хромосом в гаметах.

15. Какие гаметы и в каком соотношении образуются из овоцита 1 порядка с набором ССEЕDDХХ при нерасхождении половых хромосом в анафазу первого, а третьей пары аутосом - в анафазу второго деления мейоза? Указать число хромосом в гаметах.

16. Какие гаметы и в каком соотношении образуются из овоцита 1 порядка с набором РРККХХ при нерасхождении всех аутосом в анафазу первого, а половых хромосом - в анафазу второго деления мейоза? Указать число хромосом в гаметах.

17. Какие гаметы и в каком соотношении образуются из сперматоцита 1 порядка с набором ВВССDDХY при нерасхождении второй пары аутосом в первом, а первой пары аутосом - во втором делении мейоза? Указать число хромосом в гаметах.

18. Какие гаметы и в каком соотношении образуются из овоцита 1 порядка с набором 2А+ХХ при нерасхождении полного набора хромосом в первом делении мейоза? Указать число хромосом в гаметах.

РАЗДЕЛ III