|
|
Тема: «Биохимические основы наследственности»
1. Одна из цепочек ДНК имеет последовательность нуклеотидов: АГТ – АЦЦ – ГАТ – АЦТ – ЦГА – ТТТ – АЦГ … Какую последовательность нуклеотидов имеет вторая цепочка той же молекулы?
Решение. По принципу комплементарности (А – Т; Г – Ц) достраиваем вторую цепочку ДНК. ТЦА – ТГГ – ЦТА – ТГА – ГЦТ – ААА – ТГЦ
2. Одна из двух цепей белка инсулина начинается со следующих аминокислот: Фенилаланин – валин – аспарагин – глутаминовая кислота – гистидин – лейцин Напишите последовательность нуклеотидов молекулы ДНК, хранящей информацию об этом белке.
Решение. Поскольку одну аминокислоту могут кодировать несколько триплетов (свойство генетического кода – вырожденность), точную структуру и-РНК и участка ДНК определить невозможно, структура может варьировать. Используя принцип комплементарности нуклеотидов и таблицу генетического кода получаем один из вариантов:
Белок: ФЕН – ВАЛ – АСН – ГЛУ – ГИС – ЛЕЙ и-РНК: УУУ – ГУУ – ААУ – ГАА – ЦАЦ – УУА ДНК1: ААА – ЦАА – ТТА – ЦТТ – ГТГ – ААТ ДНК2: ТТТ – ГТТ – ААТ – ГАА – ЦАЦ – ТТА
3. Участок гена имеет следующее строение, состоящее из последовательности нуклеотидов:
ЦГГ – ЦГЦ – ТЦА – ААА – ТЦГ … Укажите строение соответствующего участка белка, информация о котором содержится в данном гене. Как отразиться на строении белка удаление из гена четвертого нуклеотида? Решение. Используя принцип комплементарности соединения оснований водородными связями и таблицу генетического кода, белок имеет следующий состав: ДНК: ЦГГ – ЦГЦ – ТЦА – ААА – ТЦГ … и- РНК: ГЦЦ – ГЦГ – АГУ – УУУ – АГЦ … Белок: ала – ала – сер – фен – сер При удалении из гена четвертого нуклеотида – Ц произойдут заметные изменения – уменьшится количество и состав аминокислот в белке: ДНК: ЦГГ – ГЦТ – ЦАА – ААТ – ЦГ … и- РНК: ГЦЦ – ЦГА – ГУУ – УУА – ГЦ … Белок: ала – арг – вал – лей
4. Исследования показали, что в ДНК человека содержится 29,4% тимина. Определите процентное содержание других нуклеотидов, входящих в состав ДНК. Решение. Согласно правила Чаргаффа (А=Т; Г=Ц; А+Г= Т+Ц; А+Г+Т+Ц = 100%), А= Т= 29,4% Г+Ц= 100 – 58,8 = 41,2% Г=Ц= 20,6%
5. Одна из цепей ДНК имеет следующее строение ГТГ – ТАА – ЦГА – ЦЦГ – АТА – ЦТГ – ТАЦ – АЦЦ … Каково строение соответствующего участка второй цепи ДНК?
6. Полипептидная цепь одного белка имеет следующий состав аминокислот Лизин – глутамин – треонин – аланин – лизин – пролин – аргинин Определите структуру участка ДНК, кодирующего эту полпипептидную цепь.
7. В ДНК человека содержится 19,8% цитозина. Определить процентное содержание других нуклеотидов, входящих в состав ДНК.
8. Участок одной нити молекулы ДНК имеет следующий порядок нуклеотидов АТГ-ГГТ-ГЦЦ-АТА-ЦТГ-ТАА.
Смоделируйте процессы репликации ДНК, транскрипции и трансляции.
9. Какие изменения произойдут в строении белка, если в кодирующем его участке ДНК ТАА-ЦАГ-АГГ-АЦТ-ААГ между 10 и 11 нуклеотидом включен цитозин, между 13 и 14 – тимин, а на конце рядом с гуанином прибавился еще один гуанин?
10. Полипептид состоит из аминокислот цистеин – триптофан – гистидин – тирозин – аспарагиновая кислота.
Определите возможную структуру ДНК, которая может кодировать указанный полипептид.
Тема: «Закономерности наследование признаков» Таблица 1. 1 Количественные закономерности образования гамет и расщепления гибридов при разных типах скрещивания
Сколько типов гамет, и какие именно образуют организмы со следующими генотипами: а) aabb, б) AaBB, в) AaBb, г) AAbbCC, д) AabbCC, е) AaBbCc?
Решение. а) Гомозиготы, согласно формуле N= 2n, образуют один тип гамет (20 = 1): P aabb G ab б) Гетерозиготы по одному признаку дают два типа гамет (21 = 2): P AaBB G AB aB
в) Гетерозиготы по двум признакам дают четыре типа гамет (22 = 4): P AaBb G AB aB Ab ab
г) Гомозиготы дают один тип гамет (20 = 1): P AAbbCC G AbC
д) Гетерозиготы по одному признаку дают два типа гамет (21 = 2): Р AabbCC G AbC abC
е) Гетерозиготы по трем признакам дают восемь типов гамет (23): Р AaBbCc G ABC aBC AbC ABc abC Abc aBc abc
Гетерозиготы по n признакам дают 2n типов гамет (см. табл. 1.1.)
Моногибридное скрещивание.
а) Определите вероятность рождения шестипалых детей в семье, где оба родителя шестипалые гетерозиготы. Решение. P: ♀Aa x ♂Aa G: A, a A, a F: AA; Aa; Aa; aa 75% шестипалые 25% пятипалые б) В семье, где один из родителей имеет нормальное строение кисти, а второй шестипалый, родился ребенок с нормальным строением кисти. Какова вероятность рождения детей с патологией?
Решение. Генотипы родителей: Аа и А- Генотип ребенка: аа Так как ребенок рецессивная гомозигота и унаследовал по одному гену от каждого из родителей, то шестипалый родитель – гетерозигота Аа.
P: ♀aa x ♂Aa G: a A, a F: Aa; aa 50% шестипалые 50% пятипалые
а) оба родителя гомозиготны по признаку кареглазости; б) оба родителя гетерозиготны; в) один родитель гетерозиготен, а другой – голубоглазый.
3. Галактоземия (нарушение углеводного обмена, связанное с неспособностью 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 они из супругов гомозиготен по гену галактоземии, но развитие болезни у него было предотвращено диетой, а второй гетерозиготен по галактоземии?
4. Афибриногенемия (отсутствие фибриногена плазмы, что обусловливает осложнение кровотечений, заканчивающихся часто смертью) наследуется как рецессивный аутосомный признак. В семье у здоровых родителей родился ребенок с признаками афибриногенемии. Какова вероятность рождения здорового ребенка?
5. Наличие седой пряди в волосах обусловлено доминантным аутосомным геном. Определите генотипы родителей, если у матери имеется седая прядь волос надо лбом, а у отца – нет; из двух детей в семье, один имеет седую прядь, а другой нет.
6. Болезнь Вильсона (нарушение обмена меди, которая в избытке откладывается в печени, мозге, почках, роговице и ряде других органов, развивается цирроз печени, происходят дегенеративные изменения ткани мозга, нарушается перенос глюкозы, заболевание начинается в 10-15 лет) наследуется как рецессивный аутосомный признак. Какова вероятность рождения больных детей в семье, где один из супругов страдает анализируемым заболеванием, а другой здоров, здоровы были также его родители, братья и сестры?
7. Муж и жена гетерозиготны по гену альбинизма (альбинизм – признак рецессивный). У родителей родилась двойня. Какова вероятность того, что оба ребенка будут альбиносами, если: а) однояйцевая двойня; б) разнояйцевая двойня.
8. Слияние нижних молочных резцов наследуется как аутосомный доминантный признак. В одной семье у первенца обнаружили, что нижние резцы срослись. Родители не помнят, была ли у них эта аномалия. Определите возможные генотипы родителей и для каждого варианта высчитайте вероятность рождения ребенка без аномалии.
Дигибридное скрещивание. 1. У человека ген карих глаз доминирует над голубыми глазами, а умение владеть правой рукой – над леворукостью.
а) Какими могут быть дети, если их родители гетерозиготны по обеим парам генов? Решение. Генотипы родителей АаВв Фенотипы – кареглазые, правши P: ♀ АаВв х ♂ АаВв G: АВ, Ав Ав, Ав аВ, ав аВ, ав F1:
кареглазые правши А – В – 9/16 – 56,75% кареглазые левши А – вв – 3/16 – 18,75% голубоглазые правши ааВ – 3/16 – 18,75% голубоглазые левши аавв – 1/16 – 6,25%
б) Какими могут быть дети, если отец левша, но гетерозиготен по цвету глаз, а мать голубоглазая, но гетерозиготна в отношении умения владеть руками.
Решение. Отец – Аавв кареглазый левша Мать – ааВв голубоглазая правша P: ♀ ааВв х ♂ Аавв G: аВ, ав Ав, ав F1: АаВв, ааВв, Аавв, аавв карегл, голуб, карегл, голуб, правша правша левша левша 25% 25% 25% 25% в) Голубоглазый правша женился на кареглазой правше. У них родились дети: кареглазый левша, голубоглазый правша. Определить вероятность рождения в этой семье голубоглазых детей, владеющих левой рукой. Решение. Отец – ааВ Мать – А – В – Дети – А – вв ааВ – Так как один из детей голубоглазый, то мать –Аа; второй из детей – левша, то родители по гену В будут гетерозиготы Вв. P: ♀ АаВв х ♂ ааВв G: АВ, Ав аВ аВ, ав ав F1:
Вероятность рождения голубоглазых левшей аавв – 12,5%
2. Светловолосый кареглазый мужчина из семьи, все члены которой имели карие глаза, женился на голубоглазой темноволосой женщине, мать которой была светловолосой. Какой фенотип можно ожидать у детей? Светлые волосы и голубые глаза – признаки рецессивные.
3. Арахнодактилия наследуется как аутосомный доминантный признак. Леворукость – признак рецессивный. Определить вероятность проявления патологии и какой рукой при этом будут владеть дети, если отец имеет паучьи пальцы, аномалию унаследовал от отца, и правша (в его семье левшей не было). Мать нормальна по обоим признакам, но ее отец был левша. 4. Миоплегия – периодически повторяющиеся параличи, связанные с потерей мышечными клетками калия (проявляются в возрасте 20-40 лет) наследуется по аутосомно доминантному типу. Альбинизм наследуется по аутосомно рецессивному типу. Какова возможная вероятность проявления двух патологий одновременно, если в семье, где мать и отец страдают миоплегией, по гену альбинизма – нормальны, родился ребенок альбинос? По гену минплегии до 20-40 лет картина не ясна.
5. Аниридия – отсутствие радужной оболочки глаза, сопровождающая помутнением роговицы и хрусталика, снижением зрения, наследуется как аутосомно доминантный признак. Отсутствие веснушек – признак рецессивный. Какова вероятность рождения детей с нормальным зрением в семье, где один из родителей страдает аниридией, а другой нормален, если известно, что у больного родителя эту аномалию имел только отец. Веснушки имеет мать, аномалию унаследовала от своей матери. Полигибридное скрещивание. 1. Близорукий (доминантный признак) левша (рецессивный признак) вступает в брак с женщиной, нормальной по обоим признакам. Известно, что у обоих супругов были братья и сестры, страдавшие фенилкетонурией (слабоумие из-за избытка фенилаланина в крови при отсутствии фермента, необходимого для превращения этой аминокислоты в тирозин), но сами они нормальны в отношении этого признака. В их семье первый ребенок был нормален в отношении всех трех признаков, второй был близоруким левшой, третий оказался больным фенилкетонурией.
а) Определите генотипы родителей и всех троих детей.
б) Определите вероятность того, что четвертый их ребенок будет нормален по всем трем признакам.
2. Полидактилия, близорукость и отсутствие малых коренных зубов передаются как доминантные аутосомные признаки.
а) Какова вероятность рождения детей без аномалий в семье, где оба родителя страдают всеми тремя недостатками, но гетерозиготны по всем трем парам генов?
б) Определите вероятность рождения детей без аномалий в семье, о которой известно следующее. Мать по линии жены была шестипалой, а отец – близорукий. В отношении других признаков они нормальны. Дочь же унаследовала от своих родителей обе аномалии. Мать по линии мужа не имела коренных зубов, имела нормальное зрение и пятипалую кисть. Отец нормален в отношении всех трех признаков. Сын унаследовал аномалию от матери.
3. Некоторые формы катаракты и глухонемоты у человека передаются как аутосомные рецессивные 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 оба родителя 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 в верхней челюсти?
Исаак Ньютон «Примеры учат лучше, чем теория».
Жила на свете кошечка Притворна и смела И шерстка у ней рыжая, Пушистая была. К ней котик черный, гладенький Нередко приходил, И разговоры нежные С той кошкой заводил. В положенные сроки Родилось шесть котят, Слепые, гладкошерстные И вечно есть хотят. Три самки многоцветные, Три рыженьких самца… Пусть, мать гомозиготная, А генотип отца? В F2 же катавасия: Есть кошки двух мастей И двух мастей есть котики Пушистых часть детей… Объясните полученные результаты с помощью генетической схемы.   ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...  Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычислить, когда этот...  ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала...  Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем... Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:
|
