Антикодоны тРНК, участвующих в биосинтезе белка, имеют следующую нуклеотидную последовательность: АГЦ, ЦЦУ, УАГ. Определите структуру кодирующей последовательности нуклеотидов в молекуле ДНК

Часть 3

Антикодоны тРНК, участвующих в биосинтезе белка, имеют следующую нуклеотидную последовательность: АГЦ, ЦЦУ, УАГ. Определите структуру кодирующей последовательности нуклеотидов в молекуле ДНК

Антикодоны тРНК: АГЦ, ЦЦУ, УАГ

иРНК: УЦГ – ГГА – АУЦ

ДНК (информационная нить): АГЦ – ЦЦТ – ТАГ

ДНК (2-я нить): ….. ТЦГ – ГГА – АТЦ

Транскрипция – процесс синтеза иРНК на матрице ДНК, осуществляется по принципу комплементарности нуклеиновых полипептидов: аденин нуклеотида комплиментарен (образует водородные связи) тимину нуклеотида в ДНК или урацилу нуклеотида в РНК, цитозин нуклеотида комплементарен гуанину нуклеотида в ДНК или РНК.

Трансляция – процесс синтеза белка на матрице иРНК, осуществляется на рибосомах с участием тРНК, каждая из которых доставляет для синтеза белка определенную аминокислоту. тРНК представляет собой триплет нуклеотидов (антикодон), который по принципу комплементарности взаимодействует с определенным триплетом (кодоном) иРНК.

Воссозданный на основании антикодонов тРНК и соответственно зрелой молекулы иРНК фрагмент молекулы ДНК не отражает наличие интронов (некодирующих фрагментов), а включает только кодирующие участки (экзоны).

2. Белок фибриноген имеет массу 340 000 Дальтон. Определите количество нуклеотидов в гене, в котором закодирована информация об этом белке. (Мг (_{аминокислоты})=100)

Количество аминокислот в молекуле белка = 340000 / 100 = 3400

Количество нуклеотидов в зрелой иРНК = 3400*3 = 10200 (в связи с тем, что каждая аминокислота кодируется триплетом иРНК)

Количество нуклеотидов в информационной цепи ДНК = 10200

Количество нуклеотидов в гене ДНК = 10200*2 = 20400 (в связи с тем, что молекула ДНК двухцепочечная)

Транскрипция – процесс синтеза иРНК на матрице ДНК, осуществляется по принципу комплементарности нуклеиновых полипептидов: аденин нуклеотида комплиментарен (образует водородные связи) тимину нуклеотида в ДНК или урацилу нуклеотида в РНК, цитозин нуклеотида комплементарен гуанину нуклеотида в ДНК или РНК.

Трансляция – процесс синтеза белка на матрице иРНК, осуществляется на рибосомах с участием молекул тРНК, каждая из которых доставляет для синтеза белка определенную аминокислоту. тРНК представляет собой триплет нуклеотидов (антикодон), который по принципу комплементарности взаимодействует с определенным триплетом (кодоном) иРНК.

Рассчитанное на основании массы белка количество нуклеотидов в гене ДНК, скорее всего, является меньшим реального, поскольку таким образом нельзя учесть нуклеотидов интронных (некодирующих) участков, а учитываются нуклеотиды только экзонных (кодирующих) участков.

3. При скрещивании высокорослого томата с карликовым в первом поколении все потомство имело высокий стебель. Во втором поколении среди 40000 полученных кустов томата 9000 были карликового роста. Сколько среди F₂ гомозиготных растений?

В связи с тем, что при скрещивании растений с альтернативными признаками (высокий и низкий стебель) все потомство в первом поколении имело высокий стебель, то, во-первых, высокий стебель является доминантным признаком, а, во-вторых, исходя из первого закона Менделя (закона единообразия гибридов первого поколения) можно заключить, что скрещиваемые растения были гомозиготами (доминантной и рецессивной гомозиготами).

Пусть А – высокий стебель,

а – карликовость растения,

тогда:

Р АА х аа

высокий карликовость

стебель

G А а

F₁ Аа х Аа

высокий стебель

G А, а А, а

F₂ 1 АА, 2 Аа, 1 аа

высокие карликовые

При скрещивании потомков первого поколения между собой во втором поколении согласно условию задачи получено расщепление по фенотипу, близкое к 3:1 (31000 растений были высокорослыми, 9000 – карликовыми). Этот факт согласно второму закону Менделя (закону расщепления признаков) является еще одним доказательством в пользу того, что все потомки в F₁ были гетерозиготами.

При скрещивании гетерозигот между собой согласно второму закону Менделя (закону расщепления признаков) расщепление по генотипу будет составлять 1АА (высокорослые): 2 Аа (высокорослые): 1 аа (карликовые).

Гомозиготных растений среди F₂ будет 50% от общего количество особей (25% АА и 25% аа). Таким образом, гомозиготных растений среди F₂ будет 40000/2 = 20000.

У кур породы плимутрок доминантный ген серой окраски оперения (Р) локализован в Z-хромосоме. Его рецессивный аллель (р) вызывает черную окраску оперения. Гомозиготный серый петух скрещен с курицей, у которой черная окраска оперения. Определите фенотипы птенцов в первом поколении. Составьте схему наследования

У птиц гетерогаметный пол женский, гомогаметный – мужской.

Р Z^pY х Z^PZ^P

…черн …серый

курица .....петух

G Z^p, Y Z^P

F₁ Z^PZ^p, Z^PY

серый серая

...петух курица

Все потомство (независимо от пола) в F₁ будет серым.

5. Биомасса сухого сена с 1м² поля составляет 200 г. На основании правила экологической пирамиды определите, какая площадь поля необходима, чтобы прокормить одного школьника массой 50 кг (60% составляет вода), согласно пищевой цепи: трава – корова – человек

% сухого остатка в теле школьника = 100-60 = 40%

m сухого остатка в теле школьника = 50*40/100 = 20 кг

Согласно правилу экологической пирамиды Чарлза Элтона суммарная биомасса организмов, заключенная в ней энергия и численность особей уменьшается по меревосхождения от низшего трофического уровня к высшему; при этом на каждый последующий уровень переходит приблизительно 10% биомассы и связанной с ней энергии. В связи с этим биомасса различных звеньев в цепи питания будет составлять:

Трава ® корова ® человек

2000 кг 200 кг 20 кг

Исходя из продуктивности поля (0,2 кг/м²) определим площадь поля, необходимую для прокормления школьника:

0,2 кг ® 1 м²

2000 кг ® х м²

Площадь поля = 2000 / 0,2 = 10000 м²

Последовательность нуклеотидов в цепи и-РНК имеет следующий вид: ГУА- ЦГУ-АЦА-ЦГА. Восстановите последовательность нуклеотидов в цепи молекулы ДНК, которая послужила матрицей во время транскрипции. И укажите структуру антикодонов т- РНК, принимающих участие в биосинтезе белка, закодированного в этой молекуле ДНК

иРНК: ГУА – ЦГУ – АЦА – ЦГА

антикодоны тРНК: ЦАУ, ГЦА, УГУ, ГЦУ

иРНК: ГУА – ЦГУ – АЦА – ЦГА

ДНК (инф.нить): ЦАТ – ГЦА – ТГТ – ГЦТ

ДНК (2-я) нить: ГТА – ЦГТ – АЦА - ЦГА

Транскрипция – процесс синтеза иРНК на матрице ДНК, осуществляется по принципу комплементарности нуклеиновых полипептидов: аденин нуклеотида комплиментарен (образует водородные связи) тимину нуклеотида в ДНК или урацилу нуклеотида в РНК, цитозин нуклеотида комплементарен гуанину нуклеотида в ДНК или РНК.

Трансляция – процесс синтеза белка на матрице иРНК, осуществляется на рибосомах с участием тРНК, каждая из которых доставляет для синтеза белка определенную аминокислоту. тРНК представляет собой триплет нуклеотидов (антикодон), который по принципу комплементарности взаимодействует с определенным триплетом (кодоном) иРНК.

Воссозданный на основании зрелой молекулы иРНК фрагмент молекулы ДНК не отражает наличие интронов (некодирующих фрагментов), а включает только кодирующие участки (экзоны).

7. Фрагмент кодирующей цепи ДНК содержит 3000 нуклеотидов, интроны в ней составляют 50%. Определите количество нуклеотидов в зрелой молекуле и-РНК и сколько аминокислот закодировано в данной цепи ДНК

% экзонов в кодирующей цепи ДНК = 50%

количество нуклеотидов в зрелой цепи иРНК = количеству нуклеотидов экзонов информационной цепи ДНК = 3000*50/100 = 1500

количество аминокислот, закодированных в информационной цепи ДНК = 1500/3 = 500 (поскольку каждая аминокислота кодируется триплетом нуклеотидов).

Экзоны – кодирующие участки генов, интроны – некодирующие полинуклеотидные последовательности в генах, они могут быть длиннее экзонов и предположительно выполняют регуляторную и структурную функции. В ходе созревания РНК из нее вырезаются некодирующие участки, скопированные с интронов (процессинг), а кодирующие, скопированные с экзонов, соединяются в нужной последовательности (сплайсинг).

Транскрипция – процесс синтеза иРНК на матрице ДНК, осуществляется по принципу комплементарности нуклеиновых полипептидов: аденин нуклеотида комплиментарен (образует водородные связи) тимину нуклеотида в ДНК или урацилу нуклеотида в РНК, цитозин нуклеотида комплементарен гуанину нуклеотида в ДНК или РНК.

Трансляция – процесс синтеза белка на матрице иРНК, осуществляется на рибосомах с участием тРНК, каждая из которых доставляет для синтеза белка определенную аминокислоту. тРНК представляет собой триплет нуклеотидов (антикодон), который по принципу комплементарности взаимодействует с определенным триплетом (кодоном) иРНК.

У томатов ген, определяющий красную окраску плодов, доминантен по отношению к гену желтой окраски. Полученный из гибридных семян 3021 куст томатов имел желтую окраску, а 9114 кустов - красную. Сколько гетерозиготных растений среди гибридов?

Поскольку из гибридных семян было получено 9114 кустов с красной окраской и 3021 куст с желтой окраской плодов, что близко к расщеплению по фенотипу 3:1, то скрещиваемые растения были гетерозиготными по анализируемому признаку (согласно второму закону Менделя, или закону расщепления признаков).

Пусть А – красный цвет плодов,

а – желтый цвет плодов.

Тогда:

Р: Аа х Аа

G А, а А, а

F₁ 1 АА, 2Аа, 1аа

красные ……..желтые

Гетерозиготных растений среди потомков, полученных при скрещивании гетерозиготных родителей, согласно второму закону Менделя будет 50% от общего количества потомков ((9114+3021)/2 = 6067,5) или 2/3 от особей с доминантным признаком, т.е. 9114·2/3 = 6076

9. Гипоплазия эмали (тонкая зернистая эмаль зубов) наследуется как сцепленный с Х-хромосомой доминантный признак. В семье, где оба родителя страдали этой аномалией, родился сын с нормальными зубами. Определите вероятность рождения следующего ребенка с данной аномалией

У человека гомогаметный пол – женский, гетерогаметный – мужской.

Исходя из условия задачи:

Х^А – гипоплазия эмали,

Х^а – нормальная эмаль

Оба родителя страдают гипоплазией эмали, следовательно, их генотипы будут:

мать – Х^АХ^-

отец – Х^АУ

Р Х^АХ^- х Х^АУ

F₁ Х^аУ

мальчик с нормальной эмалью

В связи с тем, что от родителей, страдающих гипоплазией эмали, родился здоровый мальчик, то мать является гетерозиготной по этому признаку и ее генотип – Х^АХ^а

Р Х^АХ^а х Х^АУ

G Х^А, Х^а Х^А, У

F₁ Х^АХ^А, Х^АУ, Х^АХ^а, Х^аУ

девочка мальчик девочка мальчик

с гипоплазией эмали с гипоплазией эмали с гипоплазией эмали с нормальной эмалью

Вероятность рождения девочки с гипоплазией эмали – 100%, мальчика – 50%, вероятность рождения больного ребенка (независимо от пола) – 75%.

10. Определите площадь акватории моря, которая нужна для пропитания дельфина-белобочки массой 60 кг (30% сухого вещества) в цепи питания: фитопланктон-рыба-дельфин. Производительность фитопланктона – 500 г/м²

m сухого остатка в теле дельфина-белобочки = 60*30/100 = 18 кг

Согласно правилу экологической пирамиды Чарлза Элтона суммарная биомасса организмов, заключенная в ней энергия и численность особей уменьшается по меревосхождения от низшего трофического уровня к высшему; при этом на каждый последующий уровень переходит приблизительно 10% биомассы и связанной с ней энергии. В связи с этим биомасса различных звеньев в цепи питания будет составлять:

фитопланктон® рыба ® дельфин-белобочка

1800 кг 180 кг 18 кг

Исходя из продуктивности фитопланктона (0,5 кг/м²) определим площадь акватории моря, необходимую для прокормления дельфина-белобочки:

0,5 кг ® 1 м²

1800 кг ® х м²

Площадь поля = 1800 / 0,5 = 9000 м²

Последовательность нуклеотидов в цепи ДНК имеет следующий вид: ААТ- ГГЦ-ЦЦА-ГЦГ-АТА. В ходе транскрипции произошла ошибка, и последовательность нуклеотидов и-РНК имеет такую структуру триплетов: УУА-ЦГГ-ГАЦ-ЦГЦ-УАА. Укажите, в каких триплетах произошла ошибка во время транскрипции. Составьте правильную последовательность нуклеотидов в и-РНК. Укажите тип мутации

ДНК: ААТ – ГГЦ – ЦЦА – ГЦГ – АТА

РНК (правильная): УУА – ЦЦГ – ГГУ – ЦГЦ – УАУ

РНК (с ошибками): УУА – ЦГГ – ГАЦ – ЦГЦ – УАА

Ошибки произошли во 2, 3 и 5-м кодонах, тип мутации – точечная (затрагивает очень незначительный участок РНК).

Транскрипция – процесс синтеза иРНК на матрице ДНК, осуществляется по принципу комплементарности нуклеиновых полипептидов: аденин нуклеотида в ДНК комплиментарен (образует водородные связи) урацилу нуклеотида в иРНК, тимин нуклеотида в ДНК комплементарен аденину нуклеотида в иРНК, цитозин нуклеотида комплементарен гуанину нуклеотида в нуклеиновых полимерах.

Мать имеет вторую группу крови (А), отец имеет третью группу крови (B). Оба родителя гомозиготны в паре генов группы крови. Какие группы крови возможны у их детей?

В связи с тем, что, исходя из условия задачи, мать имеет II группу крови, а отец – III группу крови и оба родителя гомозиготны в паре генов, кодирующих группу крови, то генотипы родителей будут:

мать – I^АI^А,

отец – I^ВI^В

Р I^АI^А х I^ВI^В

G I^А I^В

F₁ I^АI^В

IV группа крови

У детей возможна только IV группа крови (I^AI^B).

При скрещивании черного петуха без хохла с бурой хохлатой курицей все потомство оказалось черным и хохлатым. Определите генотипы родителей и потомства. Какие признаки являются доминантными? Какой процент бурых без хохла цыплят получится в результате скрещивания между собой гибридов первого поколения?

В связи с тем, что при скрещивании животных с альтернативными признаками, все особи в потомстве F₁ были единообразными (черными и хохлатыми), то согласно первому закону Менделя (закону единообразия гибридов первого поколения) скрещиваемые родители были гомозиготны по анализируемым признакам, а доминантными признаками являются черный цвет оперенья и хохлатость.

Пусть А – черный цвет перьев, а – бурый цвет перьев,

В – наличие хохла, b – отсутствие хохла.

Генотипы родителей:

курица – ааВВ (бурая, хохлатая), петух ААbb (черный, без хохла)

Р ааВВ х ААbb

G аВ Аb

F₁ АаВb

черные, хохлатые

При скрещивании гибридов первого поколения (АаВb) согласно третьему закону Менделя (закону независимого наследования признаков) расщепление по фенотипу составит:

9 А_В_: 3А_bb: 3ааВ_: 1ааbb

черные, хохлатые черные, без хохла бурые, хохлатые бурые, без хохла

Таким образом % бурых без хохла цыплят (ааbb) = 1/16·100% = 6,25%.

15. На основании правила «экологической пирамиды» определите, сколько необходимо планктона, чтобы в море вырос дельфин массой в 300 кг (на долю воды приходится 60%) в цепи питания: планктон - нехищная рыба - хищная рыба - дельфин

% сухого остатка в теле дельфина = 100-60 = 40%

m сухого остатка в теле дельфина = 300*40/100 = 120 кг

Согласно правилу экологической пирамиды Чарлза Элтона суммарная биомасса организмов, заключенная в ней энергия и численность особей уменьшается по меревосхождения от низшего трофического уровня к высшему; при этом на каждый последующий уровень переходит приблизительно 10% биомассы и связанной с ней энергии. В связи с этим биомасса различных звеньев в цепи питания будет составлять:

планктон® нехищная рыба ® хищная рыба ® дельфин

120000 кг 12000 кг 1200 кг 120 кг

Таким образом, для прокормления дельфина необходимо 120000 кг (120 т) планктона.

Отсутствие потовых желез у людей - рецессивный признак, сцепленный с Х- хромосомой. Мужчина, у которого отсутствуют потовые железы, женился на женщине, в семье которой никогда не встречалось это заболевание. Какова вероятность рождения в этой семье детей с подобной аномалией?

Х^а – отсутствие потовых желез, Х^А – норма (наличие потовых желез)

У человека гомогаметный пол – женский, гетерогаметный пол – мужской.

Согласно условию задачи: генотип отца – Х^аУ, матери – Х^АХ^А (в связи с тем, что в семье женщины никогда не встречалось такое заболевание).

Р Х^АХ^А х Х^аУ

G Х^А Х^а, У

F₁ Х^АХ^а, Х^АУ

здоровая здоровый

девочка мальчик

Вероятность рождения ребенка с отсутствием потовых желез = 0.

20. Используя правило экологической пирамиды, определите площадь биоценоза (м²), которая может прокормить одного волка, массой 50 кг в цепи питания: растения → зайцы → лисица → волк. Массовая доля воды составляет 60%. Продуктивность биоценоза – 200 г/м²

% сухого остатка в теле волка = 100-60 = 40%

m сухого остатка в теле волка = 50*40/100 = 20 кг

Согласно правилу экологической пирамиды Чарлза Элтона суммарная биомасса организмов, заключенная в ней энергия и численность особей уменьшается по меревосхождения от низшего трофического уровня к высшему; при этом на каждый последующий уровень переходит приблизительно 10% биомассы и связанной с ней энергии. В связи с этим биомасса различных звеньев в цепи питания будет составлять:

Растения ® зайцы ® лисица ® волк

20000 кг 2000 кг 200 кг 20 кг

Исходя из продуктивности биоценоза (0,2 кг/м²) определим площадь биоценоза, необходимую для прокормления волка:

0,2 кг ® 1 м²

20000 кг ® х м²

Площадь поля = 20000 / 0,2 = 100000 м²

Таким образом, для прокормления волка необходима площадь биоценоза 100000 м².

Во время репликации молекулы ДНК на кодирующей цепи: ЦТЦ-АГА-ТАА-ТТЦ-ГАТ произошло удвоение четвертого триплета. Объясните, как изменится структура молекулы белка. Для создания аминокислотной последовательности используйте таблицу генетического кода

ДНК (инф.нить): ЦТЦ – АГА – ТАА – ТТЦ – ГАТ

РНК (правильная): ГАГ – УЦУ – АУУ – ААГ – ЦУА

пептид (правильный): глутаминовая кислота – серин – изолейцин – лизин – лейцин

ДНК (инф.нить) измененная: ЦТЦ – АГА – ТАА – ТТЦ – ТТЦ – ГАТ

РНК измененная ГАГ – УЦУ – АУУ – ААГ – ААГ – ЦУА

пептид измененный глутаминовая кислота – серин – изолейцин – лизин – лизин – лейцин

Таким образом, полипептид удлинится на 1 аминокислоту. Вместо пептида (глутаминовая кислота – серин – изолейцин – лизин – лейцин) будет синтезирован полипептид – глутаминовая кислота – серин – изолейцин – лизин – лизин – лейцин.

Транскрипция – процесс синтеза иРНК на матрице ДНК, осуществляется по принципу комплементарности нуклеиновых полипептидов: аденин нуклеотида комплиментарен (образует водородные связи) тимину нуклеотида в ДНК или урацилу нуклеотида в РНК, цитозин нуклеотида комплементарен гуанину нуклеотида в ДНК или РНК.

Трансляция – процесс синтеза белка на матрице иРНК, осуществляется на рибосомах с участием тРНК, каждая из которых доставляет для синтеза белка определенную аминокислоту. тРНК представляет собой триплет нуклеотидов (антикодон), который по принципу комплементарности взаимодействует с определенным триплетом (кодоном) иРНК.

Глаукома (заболевания глаз) имеет две формы: одна форма определяется доминантным геном, а другая - рецессивным. Гены расположены в разных парах гомологичных хромосом. Какова вероятность рождения больного ребенка в семье, где оба родителя страдают разными формами глаукомы и гомозиготны по обеим парам генов

Пусть А – наличие глаукомы I формы, а – отсутствие глаукомы,

В – отсутствие глаукомы II формы, b – наличие глаукомы II формы

Генотипы родителей: ААВВ, ааbb

глаукома I глаукома II

Р ААВВ х ааbb

G АВ аb

F₁ АаВb

глаукома I

Вероятность рождения ребенка с глаукомой – 100%.

Вес самки летучих мышей, питающихся насекомыми равен 5 г. Вес каждого из двух ее новорожденных детенышей - 1 г. За месяц выкармливания детенышей молоком вес каждого из них достиг 4,5 г. На основании правила экологической пирамиды определите, какую массу насекомых должна потребить самка за это время, чтобы выкормить свое потомство. Чему равна масса растений, сохраняющихся за счет истребления растительноядных насекомых?

За месяц выкармливания прирост массы птенцов составит 3,5*2 = 7 г

Согласно правилу экологической пирамиды Чарлза Элтона суммарная биомасса организмов, заключенная в ней энергия и численность особей уменьшается по меревосхождения от низшего трофического уровня к высшему; при этом на каждый последующий уровень переходит приблизительно 10% биомассы и связанной с ней энергии. В связи с этим биомасса различных звеньев в цепи питания будет составлять:

Растения – насекомые – птенцы

700 г 70 г 7 г

Таким образом, самка летучей мыши должна потребить 70 г насекомых, в результате чего будет сохранено 700 г растений.

У собак черный цвет шерсти доминирует над коричневым, а короткая шерсть над длинной. Обе пары генов расположены в разных парах хромосом. Какой процент черных короткошерстных щенков можно ожидать от скрещивания двух особей гетерозиготных по обоим признакам?

А – черный цвет шерсти, а – коричневый цвет шерсти

В – короткая шерсть, b – длинная шерсть

Наследование признаков независимое

Генотипы родителей: АаВb

Р АаВb х АаВb

черный, черный,

короткошерстный короткошерстный

G АВ, Аb, аВ, аb АВ, Аb, аВ, аb

F₁ 9А_В_, 3ааВ_, 3А_bb, 1ааbb

черный, коричневый черный коричневый

короткошерстный короткошерстный длинношерстный длинношерстный

Согласно третьему закону Менделя (закону независимого наследования признаков) при дигибридном скрещивании и полном доминировании расщепление по фенотипу в первом поколении составит:

9А_В_, 3ааВ_, 3А_bb, 1ааbb

черный, коричневый черный коричневый

короткошерстный короткошерстный длинношерстный длинношерстный

Таким образом, % черных короткошерстных щенков (А_В_) = 9/16*100 = 56,25%.

30. Биомасса сухого сена с 1м² луга составляет 200 г. Используя правило экологической пирамиды, определите, сколько гектаров луга необходимо, чтобы прокормить одного школьника массой 50 кг (на воду приходится 60%) в цепи питания: трава → корова → человек

% сухого остатка в теле школьника = 100-60 = 40%

m сухого остатка в теле школьника = 50*40/100 = 20 кг

Согласно правилу экологической пирамиды Чарлза Элтона суммарная биомасса организмов, заключенная в ней энергия и численность особей уменьшается по меревосхождения от низшего трофического уровня к высшему; при этом на каждый последующий уровень переходит приблизительно 10% биомассы и связанной с ней энергии. В связи с этим биомасса различных звеньев в цепи питания будет составлять:

Трава ® корова ® человек

2000 кг 200 кг 20 кг

Исходя из продуктивности биоценоза (0,2 кг/м²) определим площадь биоценоза, необходимую для прокормления школьника:

0,2 кг ® 1 м²

2000 кг ® х м²

Площадь поля = 2000 / 0,2 = 10000 м²

Таким образом, для прокормления школьника необходима площадь биоценоза 10000 м².

Серебристая курица из породы белый виандот скрещена с золотистым (коричневым) петухом породы леггорн. Определить соотношение и расщепление групп гибридов по фенотипу. Примечание: указанные признаки сцеплены с полом: доминантный ген серебристой окраски (С) локализован в одной Х-хромосоме, аллельный ему рецессивный ген золотистой окраски (с) - в другой Х-хромосоме. У птиц женский пол - гетерогаметный, а мужской - гомогаметный

Х^С – серебристая окраска оперенья, Х^с – золотистая окраска оперенья

У птиц гетерогаметный пол – женский, гомогаметный – мужской

Родители: курица – Х^СУ, петух – Х^сХ^с

серебристая золотистый

Р Х^СУ х Х^сХ^с

серебристая золотистый

G Х^С, У Х^с

F₁ Х^СХ^с, Х^сУ

серебристый золотистая

петух курица

В F₁ все петухи будут серебристыми, а все куры - золотистыми, расщепление по фенотипу независимо от пола составит 1:1.

35. 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 - полевка - хорек - филин. На долю воды приходится 60%

% сухого остатка в теле филина = 100-60 = 40%

m сухого остатка в теле филина = 3,5*40/100 = 1,4 кг

Согласно правилу экологической пирамиды Чарлза Элтона суммарная биомасса организмов, заключенная в ней энергия и численность особей уменьшается по меревосхождения от низшего трофического уровня к высшему; при этом на каждый последующий уровень переходит приблизительно 10% биомассы и связанной с ней энергии. В связи с этим биомасса различных звеньев в цепи питания будет составлять:

Зерно злаков ® полевка ® хорек ® филин

1400 кг 140 кг 14 кг 1,4 кг

Таким образом, для прокормления филина необходимо 1400 кг зерна.

Фрагмент иРНК имеет следующую последовательность нуклеотидов УАУ-ЦГА-ГУЦ-АЦГ. Определите последовательность нуклеотидов и число водородных связей во фрагменте молекулы ДНК, с которой транскрибирован данный фрагмент и-РНК

иРНК: УАУ – ЦГА – ГУЦ - АЦГ

ДНК (инф.нить): АТА – ГЦТ – ЦАГ – ТГЦ

ДНК (2-я нить): ТАТ – ЦГА – ГТЦ – АЦГ

Количество водородных связей в данном фрагменте ДНК = 30 (между А и Т – 2 водородные связи, между Г и Ц – 3 водородные связи).

Транскрипция – процесс синтеза иРНК на матрице ДНК, осуществляется по принципу комплементарности нуклеиновых полипептидов: аденин нуклеотида комплиментарен (образует водородные связи) тимину нуклеотида в ДНК или урацилу нуклеотида в РНК, цитозин нуклеотида комплементарен гуанину нуклеотида в ДНК или РНК.

У крупного рогатого скота породы шортгорн красная масть не полностью доминирует над белой мастью, и потомство получается чалым. Какой масти потомство следует ожидать от скрещивания чалой коровы с красным быком?

АА – красный цвет шерсти, Аа – чалый цвет шерсти, аа – белый цвет шерсти.

Родители: корова – Аа (чалая), бык – АА (красный)

Р Аа х АА

чалая красная

G А, а А

F₁ АА, Аа

красная чалая

Ответ: 50% потомков будут красных и 50% - чалыми (расщепление 1:1, что соответствует анализирующему скрещиванию).

39. У человека отсутствие потовых желез зависит от рецессивного гена, сцепленного с полом, ген локализован в Х-хромосоме. В семье отец и сын имеют эту аномалию, а мать здорова. Какова вероятность (%) рождения в этой семье здорового сына? Составить схему наследования

Х^а – отсутствие потовых желез, Х^А – наличие потовых желез (норма)

Генотипы матери – Х^АХ^- (здорова), отец – Х^аУ (отсутствие потовых желез), сын – Х^аУ (отсутствие потовых желез)

Р Х^АХ^- х Х^аУ

F₁ Х^аУ

сын с отсутствием потовых желез

В связи с тем, что в семье родился больной мальчик, то мать является носителем рецессивного аллеля, обусловливающего отсутствие потовых желез у сына. Т.е. генотип матери – Х^АХ^а

Р Х^АХ^а х Х^аУ

G Х^А, Х^а Х^а, У

F₁ Х^АХ^а, Х^АУ, Х^аХ^а, Х^аУ

……зд.дев зд.мальчик больн.дев ….больн.мальчик

50% всех детей будет здорово, 50% будет иметь данную аномалию, и среди девочек и среди мальчиков 50% будет здоровыми, 50% больными. Вероятность рождения здорового мальчика = 50%.

40. Масса тюленя составляет 400 кг. В его гареме три самки, массой 150, 230 и 220 кг. Содержание воды в теле составляет 60%. Какая площадь акватории моря прокормит семью тюленей в цепи питания: планктон-рыба-тюлень? Продуктивность планктона - 800 г/м²

% сухого остатка в теле тюленя = 100-60 = 40%

m семьи тюленей = 400+150+230+220 = 1000 кг

m сухого остатка в теле семьи тюленей = 1000*40/100 = 400 кг

Согласно правилу экологической пирамиды Чарлза Элтона суммарная биомасса организмов, заключенная в ней энергия и численность особей уменьшается по меревосхождения от низшего трофического уровня к высшему; при этом на каждый последующий уровень переходит приблизительно 10% биомассы и связанной с ней энергии. В связи с этим биомасса различных звеньев в цепи питания будет составлять:

планктон ® рыба ® тюлень

40000 кг 4000 кг 400 кг

Исходя из продуктивности биоценоза (0,8 кг/м²) определим площадь акватории моря, необходимую для прокормления семьи тюленей:

0,8 кг ® 1 м²

40000 кг ® х м²

Площадь поля = 40000 / 0,8 = 50000 м²

Таким образом, для прокормления семьи тюленей необходима площадь акватории моря 50.000 м²

Фрагмент правой цепи молекулы ДНК имеет следующий нуклеотидный состав: ГГГ-ЦАТ-ААЦ-ГЦГ. Определите порядок расположения нуклеотидов в левой цепи ДНК. Какая длина данного фрагмента (длина одного нуклеотида равна 0,34 нм)

ДНК (правая цепь): ГГГ – ЦАТ – ААЦ – ГЦГ

ДНК (левая цепь): ЦЦЦ – ГТА – ТТГ – ЦГЦ

Каждая цепь данного фрагмента ДНК включает 12 нуклеотидов

Длина данного фрагмента ДНК = 12*0,34 = 4,08 нм.

Вторая цепь ДНК была воссоздана по принципу комплементарности нуклеиновых полипептидов: аденин нуклеотида комплиментарен (образует водородные связи) тимину, цитозин нуклеотида комплементарен гуанину нуклеотида.

42. Химические исследования показали, что 30% от общего количества нуклеотидов в и-РНК приходится на урацил, 20 % - на цитозин, 24% - на аденин. Определите качественный состав молекулы ДНК, с которой была транскрибирована данная и-РНК

иРНК: У – 30%, Ц – 20%, А – 24%, Г – 26% (100-30-20-24)

ДНК (инф.нить): А – 30%, Г – 20%, Т – 24%, Ц – 26%

ДНК (2-я цепь): Т – 30%, Ц – 20%, А – 24%, Г – 26%

Процентное содержание нуклеотидов в ДНК было определено по правилу комплементарности нуклеиновых полипептидов: аденин нуклеотида комплиментарен (образует водородные связи) тимину нуклеотида в ДНК или урацилу нуклеотида в РНК, цитозин нуклеотида комплементарен гуанину нуклеотида в ДНК или РНК

А+Т в инф.цепи ДНК = 30+24 = 54%

Г+Ц в инф.цепи ДНК = 26+20 = 46%

Процентное соотношение (А+Т) и процентное соотношение (Г+Ц) во 2-й цепи ДНК будет таким же, но процентное содержание адениловых, тимидиловых, гуаниловых и цитидиловых нуклеотидов, исходя из принципа комплементарности, будет противоположным (по правилу Э. Чаргаффа). В обеих цепях ДНК в парах комплементарных оснований комплементарных нуклеотидов будет поровну:

А = Т = 54/2 = 27%, Г = Ц = 46/2 = 23%

Правила Э. Чаргаффа – система эмпирически выявленных правил, описывающих количественные соотношения между различными типами азотистых оснований в ДНК. Соотношения, выявленные Чаргаффом для аденина (А), тимина (Т), гуанина (Г) и цитозина (Ц), оказались следующими:

1. Количество аденина равно количеству тимина, а гуанина — цитозину: А=Т, Г=Ц.
2. Количество пуринов равно количеству пиримидинов: А+Г=Т+Ц.

3. А+Ц=Г+Т

Ответ: %А = %Т = 27%, %Г = %Ц = 23%

При скрещивании гетерозиготных красноплодных томатов с желтоплодными получено 352 растения, имеющих красные плоды. Остальные растения имели желтые плоды. Определите, сколько растений имели желтую окраску?

А – красный цвет плодов томатов, а – желтый цвет плодов томатов

Родительские растения: Аа (красноплодные), аа (желтоплодные)

Р Аа х аа

G А, а а

F₁ Аа, аа

красноплодные желтоплодные

При скрещивании гетерозиготы с рецессивной гомозиготой расщепление в первом поколении составит 1 Аа (доминантный признак) : 1 аа (рецессивный признак), что типично для анализирующего скрещивания. В связи с этим красноплодных растений в первом поколении будет примерно столько же, сколько и желтоплодных, т.е. примерно 352 растения.

Ответ: желтую окраску имели примерно 352 растения.

Тыкву, имеющую желтые плоды дисковидной формы, скрестили с тыквой, у которой были белые шаровидные плоды. Все гибриды от этого скрещивания имели белую окраску и дисковидную форму плодов. Какие признаки доминируют? Определите генотипы родителей и потомства

В связи с тем, что все гибриды в первом поколении были единообразны и имели белую окраску и шаровидные плоды, эти два признака являются доминантными, а скрещиваемые родительские растения были гомозиготными по анализируемым признакам (согласно первому закону Менделя, или закону единообразия гибридов первого поколения).

Пусть А – белая окраска плодов, а – желтая окраска плодов,

В – дисковидная форма плодов, b – шаровидная форма плодов

Генотипы родителей: ааВВ (желтые плоды дисковидной формы), ААbb (белые плоды шаровидной формы)

Р ааВВ х ААbb

желтые плоды белые плоды

дисковидной формы шаровидной формы

G аВ Аb

F₁ АаВb

белые плоды

дисковидной формы

Ответ: доминирующие признаки: белая окраска, дисковидная форма плодов. Генотипы родителей: ааВВ, ААbb, генотип потомства: АаВb.

45. Какая площадь водной акватории (в м²) необходима для того, чтобы выкормить одну щуку массой 10 кг (на долю воды приходится 60%) в цепи питания: планктон - рыба растительноядная - щука. Биопродуктивность планктона составляет 500 г/м²

% сухого остатка в теле щуки = 100-60 = 40%

m сухого остатка в теле щуки = 10*40/100 = 4 кг

Согласно правилу экологической пирамиды Чарлза Элтона суммарная биомасса организмов, заключенная в ней энергия и численность особей уменьшается по меревосхождения от низшего трофического уровня к высшему; при этом на каждый последующий уровень переходит приблизительно 10% биомассы и связанной с ней энергии. В связи с этим биомасса различных звеньев в цепи питания будет составлять:

планктон ® рыба растительноядная ® щука

400 кг 40 кг 4 кг

Исходя из продуктивности планктона (0,5 кг/м²) определим площадь акватории моря, необходимую для прокормления семьи тюленей:

0,5 кг ® 1 м²

400 кг ® х м²

Площадь поля = 400 / 0,5 = 800 м²

Таким образом, для прокормления щуки необходима площадь акватории моря 800 м²

Ответ: 800 м²

У мушки дрозофилы серая окраска тела доминирует над черной. При скрещивании серых мух в потомстве появилось 1390 мух серого цвета и 460 мух черного цвета. Составьте схему наследования и укажите генотипы родительских особей и потомков

А – серая окраска тела, а – черная окраска тела

Р А_ х А_

F₁ 1390 А_, 460 аа

серые черные

Поскольку расщепление в потомстве от скрещивания серых (с доминантным признаком) особей близко к 3:1, то согласно второму закону Менделя (закону расщепления признаков) родители являются гетерози