Правая цепь ДНК имеет следующую структуру ГТА-АЦЦ-ТАТ-ЦЦГ. Определите структуру иРНК, транскрипция которой произошла с левой цепи ДНК
ДНК (правая цепь): ГТА – АЦЦ – ТАТ – ЦЦГ
ДНК (левая цепь): ЦАТ – ТГГ – АТА - ГГЦ
иРНК: ГУА – АЦЦ – УАУ – ЦЦГ
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.
47. Какое количество молекул пентозы - дезоксирибозы на участке ДНК, если на этом участке гена закодирована информация о белке массой 10 000 дальтон. Мг (нуклеотида) =340; Мr (аминокислоты) =100)
Количество аминокислот в белке = 10000/100 = 100
Количество нуклеотидов в зрелой иРНК = 100*3 = 300 (поскольку каждая аминокислота кодируется триплетом нуклеотидов)
Количество нуклеотидов в гене ДНК = 300*2 = 600 (поскольку ДНК – двухцепочечная)
Количество остатков дезоксирибозы в гене ДНК = количество нуклеотидов в гене ДНК = 600.
Определенное на основании количества аминокислот в молекуле белка количество нуклеотидов в ДНК и соответственно количество остатков дезоксирибозы произведено без учета интронов (некодирующих фрагментов), а с учетом только кодирующих участков (экзонов)
Ответ: 600 остатков дезоксирибозы.
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 гетерозиготами.
Следовательно, схема наследования, генотипы родителей и потомков будут:
Р Аа х Аа
G А, а А, а
F1 1АА, 2Аа, 1аа
серые черные
Родители гетерозиготны по гену, определяющему окраску тела (Аа), в потомстве идет расщепление по генотипу 1 (АА): 2 (Аа): 1 (аа), а по фенотипу 3 (А_, серые) : 1 (аа, черные).
У редиса корнеплод может быть длинным, круглым и овальным. При скрещивании растений с овальными корнеплодами между собой было получено 121 растение с длинными корнеплодами, 119 - с круглыми, 243 - с овальными. Какое может быть потомство при самоопылении растений, которые имеют 1) длинный корнеплод; 2) круглый корнеплод
В связи с тем, что при скрещивании фенотипически одинаковых растений (с овальным корнеплодом) в потомстве получено расщепление, близкое к 1 (длинный корнеплод): 2 (овальный корнеплод) :1 (круглый корнеплод), то, во-первых, скрещиваемые родительские растения согласно второму закону Менделя (закону расщепления признаков) являются гетерозиготными, а, во-вторых, удлиненная форма корнеплода не полностью доминирует над круглой (неполное доминирование признака или промежуточный характер наследования), поскольку расщепление по фенотипу соответствует расщеплению по генотипу. В связи с тем, что 50% особей в потомстве имели овальный корнеплод, то гетерозиготные особи характеризуются овальной формой корнеплода.
Пусть АА – удлиненный корнеплод, Аа – овальный корнеплод, аа – круглый корнеплод.
Тогда схема наследования при скрещивании особей с овальным корнеплодом будет такой:
Р Аа х Аа
овальный овальный
G А, а А, а
F1 1АА, 2Аа, 1аа
удлиненный овальный круглый
1) При самоопылении растений с длинным корнеплодом (АА) получим растения только с длинным корнеплодом:
Р АА х АА
длинный длинный
G А А
F1 АА
длинный
2) при самоопылении растений с круглым корнеплодом (аа) получим растения только с круглым корнеплодом:
Р аа х аа
круглый круглый
G а а
F1 аа
круглый
50. Какая площадь морской акватории (в м2) необходима для того, чтобы прокормить одного тюленя массой 300 кг (на долю воды приходится 60%) в цепи питания: планктон - рыба - тюлень. Биопродуктивность планктона составляет 600 г/м2
% сухого остатка в теле щуки = 100-60 = 40%
m сухого остатка в теле щуки = 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 ® рыба ® тюлень
12000 кг 1200 кг 120 кг
Исходя из продуктивности планктона (0,6 кг/м2) определим площадь акватории моря, необходимую для прокормления тюленя:
0,6 кг ® 1 м2
120 кг ® х м2
Площадь поля = 12000 / 0,6 = 20000 м2
Таким образом, для прокормления щуки необходима площадь акватории моря 20000 м2
Фрагмент молекулы иРНК имеет следующую последовательность нуклеотидов: УГЦ-ААГ-ЦУГ-УУУ-АУА. Определите последовательность аминокислот в молекуле белка. Для этого используйте таблицу генетического кода
иРНК: УГЦ-ААГ-ЦУГ-УУУ-АУА
пептид: цистеин – лизин – лейцин – фенилаланин – изолейцин
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.
Ответ: цистеин – лизин – лейцин – фенилаланин – изолейцин.
52. Молекула зрелой иРНК состоит из 240 нуклеотидов. Сколько нуклеотидов содержится в ДНК, которая была матрицей для синтеза этой молекулы иРНК, если на долю интронов приходится 20%?
% нуклеотидов экзонов в незрелой иРНК= 100-20 = 80%
Количество нуклеотидов в незрелой иРНК = 240*100/80 = 300
Количество нуклеотидов в участке ДНК, с которого скопирована данная иРНК = 300*2 = 600 (поскольку ДНК – двухцепочечная)
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).
Ответ: количество нуклеотидов в ДНК = 600.
При скрещивании гетерозиготных красноплодных томатов с желтоплодными получено 352 растения, имеющих красные плоды. Остальные растения имели желтые плоды. Определите, сколько растений имело желтую окраску? (красный цвет плодов - признак доминантный)
Красный цвет плодов у томатов является доминирующим. Пусть А – красный цвет плодов, а – желтый цвет плодов.
Р Аа х аа
красные желтые
G А, а а
F1 Аа, аа
красные желтые
При скрещивании гетерозиготной особи с рецессивной гомозиготой (анализирующее скрещивание) расщепление в F1 составляет 1:1 (50% гетерозиготы, у которых проявляется доминантный признак, и 50% рецессивные гомозиготы, у которых проявляется рецессивный признак). Следовательно, желтополодных растений будет примерно столько же, сколько и красноплодных (т.е. 352 растения).
Ответ: желтую окраску имело примерно 352 растения.
Гипоплазия зубной эмали наследуется как сцепленный с Х-хромосомой доминантный признак, шестипалость - как аутосомно-доминантный. В семье, где мать шестипалая, а у отца гипоплазия зубной эмали, родился пятипалый здоровый мальчик. Укажите генотипы всех членов семьи и составьте схему наследования
Пусть ХА – гипоплазия зубной эмали, Ха – нормальная эмаль, В – шестипалость, b – пятипалость (норма)
Генотипы родителей и ребенка: мать – Х-Х-Вb (шестипалая), отец – ХАУ_ _ (гипоплазия эмали), сын – ХаУbb
Р Х-Х-Вb х ХАУ_ _
Шестипалая гипоплазия эмали
F1 ХаУbb
пятипалый, нормальная эмаль
В связи с тем, что у данных родителей родился пятипалый здоровый мальчик, то генотипы матери и отца будут следующими: Х-ХаВb (мать), ХАУ_ b (отец).
В связи с тем, что в условии задачи ничего не сказано о состоянии эмали у матери и количестве пальцев у отца, то возможно 2 варианта генотипов родителей и соответственно 2 схемы наследования:
1) Р ХаХаВb х ХАУbb 2) Р ХАХаВb х ХАУВb
…..норм.эмаль, гипоплазия эмали гипоплазия эмали гипоплазия эмали
…….шестипалость пятипалость шестипалость ……. шестипалость
F1 ХаУbb F1 ХаУbb
норм.эмаль норм.эмаль
пятипалость пятипалость
55. Определите площадь акватории реки, которая необходима для того, чтобы прокормить судака массой 1 кг (40% сухого вещества). В цепи питания: фитопланктон -травоядная рыба - судак. Продуктивность фитопланктона составляет 500 г/м2
% сухого остатка в теле судака = 100-60 = 40%
m сухого остатка в теле судака = 1*40/100 = 0,4 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:
фитопланктон ® травоядная рыба ® судак
40 кг 4 кг 0,4 кг
Исходя из продуктивности фитопланктона (0,5 кг/м2) определим площадь акватории моря, необходимую для прокормления судака:
0,5 кг ® 1 м2
40 кг ® х м2
Площадь поля = 40 / 0,5 = 80 м2
Таким образом, для прокормления судака необходима площадь акватории моря 80 м2
56. Участок молекулы белка имеет следующую последовательность аминокислот: аспарагин-изолейцин-пролин-триптофан-лизин. Определите одну из возможных последовательностей нуклеотидов в молекуле ДНК (используйте таблицу генетического кода)
пептид: аспарагин-изолейцин-пролин-триптофан-лизин
иРНК: ААУ – АУУ – ЦЦУ – УГГ – ААА
ДНК (инф.нить): ТТА – ТАА – ГГА – АЦЦ – ТТТ
ДНК (2-я нить): ААТ – АТТ – ЦЦТ – ТГГ – ААА
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 пептида и соответственно зрелой молекулы иРНК фрагмент молекулы ДНК не отражает наличие интронов (некодирующих фрагментов), а включает только кодирующие участки (экзоны).
Молекула ДНК состоит из 3600 нуклеотидов. Определите число полных спиральных витков в данной молекуле. Определите количество т-РНК, которые примут участие в биосинтезе белка, закодированном в этом гене
Количество пар нуклеотидов в молекуле ДНК = 3600/2 = 1800
Количество полных спиральных витков в данном фрагменте ДНК = 1800/10 = 180 (поскольку каждый виток двойной спирали ДНК включает 10 пар нуклеотидов)
Количество нуклеотидов в одной цепи ДНК = 3600/2 = 1800 (поскольку ДНК – двухцепочечна)
Количество аминокислот, закодированных в этом фрагменте ДНК (без учета возможного наличия в нем интронов) = 1800/3 = 600 (поскольку каждая аминокислота кодируется триплетом нуклеотидов)
Количество молекул тРНК, принимающих участие в биосинтезе данного белка = 600, поскольку каждая аминокислота доставляется определенной молекулой тРНК.
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.
При решении данной задачи не возможно было учесть возможное наличие интронных (некодирующих) участков в молекуле ДНК, в результате чего полученное количество аминокислот белка, закодированного в данном фрагменте ДНК, и соответственно количество тРНК, необходимых для синтеза этого белка, может оказаться завышенным.
Ответ: количество полных витков в молекуле ДНК = 180; количество тРНК = 600.
В результате скрещиваний двух животных с волнистой шерстью между собой получено 20 потомков, 15 из них с волнистой шестью, и 5 с гладкой шерстью. Сколько среди потомков гетерозигот? Напишите схему наследования
В связи с тем, что при скрещивании фенотипически одинаковых животных между собой в F1 получено расщепление 3: 1 (15 животных с волнистой шерстью и 5 – с гладкой), то согласно второму закону Менделя (или закону расщепления признаков) скрещиваемые родители были гетерозиготными и волнистая шерсть доминирует над гладкой. Пусть А – волнистая шерсть, а – гладкая шерсть.
Схема наследования:
Р Аа х Аа
волнистые волнистые
G А, а …….А, а
F1 АА, 2Аа, аа
волнистые, гладкие
% гетерозиготных потомков = 50% от общего количество потомков или 2/3 от особей с волнистой шерстью, количество гетерозиготных потомков = 15*2/3 = 10.
У бабочек женский пол определяется ХУ-хромосомами, а мужской - ХХ- хромосомами. Признак «цвет кокона» сцеплен с полом. Белый цвет кокона - это признак доминантный. Каким будет потомство от скрещивания белококонной самки с темнококонным самцом?
Пусть ХА – белый кокон, тогда Ха – темный кокон
Р ХАY х ХаХа
белый кокон темный кокон
самка самец
G ХА, Y Ха
F1 ХАХа, ХаY
белый кокон темный кокон
самец самка
Все самцы в F1 будут иметь белый кокон, а все самки – темный кокон. В целом расщепление без учета пола составит 1:1.
60. На основании правила экологической пирамиды определите, какая площадь биоценоза прокормит сову массой 2 кг в цепи питания зерно - мыши - сова. Количества мышей и количество сов. Продуктивность растительного биоценоза 400 г/м2
m сухого остатка в теле совы = 2 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 ® мыши ® сова
200 кг 20 кг 2 кг
Исходя из продуктивности биоценоза (0,4 кг/м2) определим площадь биоценоза, необходимую для прокормления совы:
0,4 кг ® 1 м2
200 кг ® х м2
Площадь поля = 200 / 0,4 = 500 м2
Таким образом, для прокормления совы необходима площадь биоценоза 500 м2