Тема. Основы молекулярной генетики. Цель: уметь моделировать процессы кодирования наследственной информации
Цель: уметь моделировать процессы кодирования наследственной информации.
Задания
Примеры заданий с решениями
Задача 1
Составить правую цепь ДНК, если имеется ее левая цепь:
АГА – ТАТ – ГТГ – ТЦТ
Решение:
АГА – ТАТ – ГТГ – ТЦТ – левая цепь ДНК
ТЦТ – АТА – ЦАЦ – АГА – правая цепь ДНК
Задача 2
Запишите транскрипцию цепи ДНК АГА – ТАТ – ТГТ – ТЦТ
Решение:
АГА – ТАТ – ТГТ – ТЦТ – цепь ДНК
УЦУ – АУА – АЦА – АГА – цепь РНК
Задача 3
Запишите обратную транскрипцию цепи РНК ГЦГ – АЦА – УУУ – УЦГ – ЦГУ – АГУ – АГА
Решение:
ГЦГ – АЦА – УУУ – УЦГ – ЦГУ – АГУ – АГА – цепь РНК
ЦГЦ – ТГТ – ААА – АГЦ – ГЦА – ТЦА – ТЦТ – цепь ДНК
Задача 4
Постройте фрагмент двухцепочечной молекулы ДНК по предложенному фрагменту и-РНК АГА – АУА – УГУ – УЦУ.
Решение:
АГА – АУА – УГУ – УЦУ – цепь и-РНК
ТЦТ – ТАТ – АЦА – АГА – левая цепь ДНК
АГА – АТА – ТГТ – ТЦТ – правая цепь ДНК
Задача 5. Рассчитайте соотношение (А+Т): (Г+Ц) участка молекулы ДНК, на котором синтезирована и-РНК, имеющая последовательность нуклеотидов:
УУУ–УУГ–ГУА– ГУГ– ЦУУ–АУЦ
Решение:
УУУ–УУГ–ГУА– ГУГ– ЦУУ–АУЦ – цепь и-РНК
ААА–ААЦ–ЦАТ–ЦАЦ– ГАА–ТАГ – левая цепь ДНК
ТТТ– ТТГ– ГТА– ГТГ– ЦТТ– АТЦ – правая цепь ДНК
Надо подсчитать сумму А+Т и Г+Ц и найти их соотношение.
(А+Т) : (Г+ Ц)=(10+2): (4+2)=12:6=2
Задания для самостоятельного решения
1. Определить последовательность аминокислот участка молекулы белка, которая кодируется следующей последовательностью нуклеотидов ДНК: ТГА ТГЦ ГТТ ТАТ ГЦГ ЦАГ ТГА
2. Цепь В белка инсулина начинается со следующих аминокислот:
фенилаланин – валин – аспарагин – глутаминовая кислота – гистидин – лейцин. Напишите последовательность нуклеотидов участка молекулы ДНК, в котором хранится информация об этом белке.
3. При одной из форм синдрома Фанкони у больных с мочой выделяются аминокислоты, которым соответствуют следующие триплеты иРНК: ААА, УГУ, ГАА, АЦУ, ГУУ, УУА, УАУ, ЦГУ. Выделение каких аминокислот наблюдается при данном заболевании?
4. Определить антикодоны транспортных РНК, которые осуществляют доставку к рибосомам следующих аминокислот: фенилаланин, серин, тирозин, цистеин, лейцин, треонин, лизин, глутамин.
5. В одной из цепочек молекулы ДНК нуклеотиды расположены в такой последовательности: ТАГАГТЦЦЦГАЦАЦГ. Какова последовательность нуклеотидов в другой цепочке этой же молекулы?
6. Как будут самокопироваться молекулы ДНК при следующем составе нуклеотидов в одной из этих цепочек:
а) ТАА ГАТ ААЦ АЦГ ТЦА
б) ЦЦГ АГЦ ГГТ ААЦ ТТА
в) ААЦ ГТЦ ЦЦЦ АТТ АГЦ?
7. Участки молекулы иРНК имеют следующий состав нуклеотидов:
а) ГУЦ ГАЦ ААГ УЦА ГЦЦ ЦАА
б) ГАЦ ГУУ ГГА ААА ГГА ЦАА
в) АЦА УЦА ЦЦЦ УАЦ ААЦ ГЦА
Указать порядок расположения аминокислот в белковой молекуле, синтезируемой на этой иРНК.
8. Какую последовательность нуклеотидов имеет молекула иРНК, образовавшаяся на участках гена со следующим расположением нуклеотидов:
а) ЦТГ ЦЦГ ЦТТ АГТ ЦТТ
б) ЦАЦ ГАТ ЦЦТ ТЦТ АГГ
в) ГЦТ АГЦ ЦТА ГГА ЦТТ
г) ЦЦГ ГАТ ТЦГ ГЦЦ ААГ?
9. Определить какие нуклеотиды иРНК кодируют аминокислоты белковой молекулы в такой последовательности:
а) валин – глицин – лейцин – гистидин;
б) треонин – триптофан – серин– аланин;
в) лизин – метионин – валин – пролин;
г) аланин – лейцин – лизин – треонин.
10. В состав белка входит 400 аминокислот. Определить, какую длину имеет контролирующий его ген, если расстояние между двумя нуклеотидами в молекуле ДНК составляет 3,4 Å.
Литература
1. Асанов, А.Ю. Медицинская генетика / А.Ю. Асанов, Н.П. Бочков, Н.А. Жученко. – М.: ГЭОТАР-мадиа, 2008. – 230 с.
2. Даливеля, О.В. Генетические нарушения и их проявление у лиц с особенностями психофизического развития / О.В. Даливеля, Л.М. Кукушкина. – Минск: БГПУ, 2009. – 64
4. Гайнутдинов, И.К. Медицинская генетика / И.К. Гайнутдинов, Э.Д. Рубак. – Ростов н/Д: Феникс, 2007. – 315 с.
3. Заяц, Р.Г. Основы общей и медицинской генетики / Р.Г. Заяц,
И.В. Рачковская. – Минск: Вышэйшая школа, 2003. – 232 с.
Тема. Закономерности наследования признаков
Цели: уметь определить генотип и фенотип детей по генотипу родителей, а также генотип родителей по фенотипу детей; уметь прогнозировать проявление признаков в потомстве;
Моногибридное скрещивание
Примеры решения типовых задач
Задача 1. Определите вероятность рождения светловолосых и темноволосых детей, если оба родителя гетерозиготные и темноволосые.
Решение
Ген A – темные волосы, ген a – светлые волосы
P: Aa x Aa
G: A a, A a
F1: AA; Aa; Aa; aa
Вероятность рождения светловолосых детей – 25 % и темноволосых – 75 %.
Задача 2. Сращение пальцев – доминантный признак. Какова вероятность в % рождения детей со сросшимися пальцами, если один из родителей гетерозиготен, а второй имеет нормальную кисть?
Решение. Ген Аопределяет сращение пальцев, ген а – нормальную кисть
P: Aa x aa
G: A a, a
F1: Aa; aa
Вероятность рождения детей со сросшимися пальцами – 50 %.
Задача 3. В семье один из супругов страдает альбинизмом, а второй – здоров. У них родились два ребенка: один здоров, а второй болен альбинизмом. Какова вероятность в % рождения последующего ребенка с альбинизмом?
Решение. Гетерозигота Aa – здоровый ребенок; гомозигота aa – ребенок, больной альбинизмом.
P: Aa x aa
G: A a, a
F1:Aa; aa
Вероятность рождения ребенка с альбинизмом – 50 %