Как составить задачу по биологии 9 класс

Муниципальное бюджетное
общеобразовательное учреждение

 средняя общеобразовательная школа с.
Суг-Бажы

Методическое пособие

по биологии

Решение генетических задач

(для учащихся 9-11
классов)

                                                          
Автор- составитель:

                                                                       
Бегматова О.Х.

                                                      
Учитель биологии

Суг-Бажы

СОДЕРЖАНИЕ

I. Пояснительная записка II. Терминология III. Общие рекомендации по решению задач IV Примеры решения генетических задач Моногибридное скрещивание Дигибридное скрещивание Сцепленное с полом наследование V. Задания на определение количества и типы образующихся гамет VI. Генетические задачи VII. Список использованных источников

Стр. 4 5 7 9 10 11 12 14 23

I.                 
Пояснительная записка

Раздел «Генетика»
школьного курса биологии — является одним из самых сложных для понимания
учащихся. Облегчению усвоения этого раздела может способствовать знание
терминологии современной генетики, а также решение задач разных уровней
сложности.

На данный момент,
большинство учебников, по которым осуществляется изучение разделов генетики в
старших классах общеобразовательных школ, содержат мало тренировочных заданий
по генетике. Их, как правило, недостаточно для успешной отработки навыков
решения генетических задач на моно-, ди- и сцепленное с полом наследование
признаков.

Решение генетических
задач развивает у школьников логическое мышление и позволяет им глубже понять
учебный материал, дает возможность учителям осуществлять эффективный контроль
уровня достижений учащихся.

В пособии приведена
основная терминология, необходимая для понимания и успешного решения
генетических задач, общепринятые условные обозначения, так же приведены
примерные алгоритмы решения задач на разные типы наследования.

Для каждой задачи
приведено примерное количество баллов, которое может заработать ученик в случае
успешного выполнения задания. Так же разбаловка поможет осуществлять контроль
знаний учеников с разным уровнем подготовленности, то есть дифференцированно
оценивать знания учащихся.

Данное
учебно-методическое пособие составлено в помощь учителям биологии, учащимся
старших классов общеобразовательных школ и абитуриентам.

II.              
Терминология

1. Альтернативные признаки — взаимоисключающие, контрастные
2. Анализирующее скрещивание – скрещивание
   особи, генотип
   которой нужно установить с особью, гомозиготной по
   рецес­сивному гену;
3.  Аутосома — любая парная хромосома, не относящаяся к половым хромосомам в диплоидных клетках. У
   человека диплоидный хромосомный набор (кариотип) представлен 22 парами хромосом (аутосом) и одной парой половых хромосом (гоносом).
4. Второй закон Менделя  (правило
   расщепления) —  при скрещивании двух потомков
   (гибридов) первого поколения между собой во втором поколении наблюдается
   расщепление и снова появляются особи с рецессивными признаками; эти особи
   составляют одну четвертую часть от всего числа
   потомков второго поколения.( расщепление по генотипу 1:2:1, по фенотипу
   3:1);
5. Гамета — половая клетка растительного или животного организма, несущая один
   ген из аллельной пары
6.  Ген— участок
   молекулы ДНК (в некоторых случаях РНК), в котором закодирована информация
   о биосинтезе одной полипептидной цепи с определенной аминокислотной
   последовательностью;
7.  Геном — совокупности генов,
   заключённых в гаплоидном наборе хромосом организмов одного биологического
   вида;
8. Генотип — совокупность генов, локализованных в гаплоидном
   наборе хромосом данного организма. В отличие от понятий генома
   и генофонда, характеризует особь, а не вид (ещё отличием генотипа от
   генома является включение в понятие «геном» некодирующих
   последовательностей, не входящих в понятие «генотип»). Вместе с
   факторами внешней среды определяет фенотип организма;
9. Гетерозиготные организмы – организмы, содержащие различные аллельные гены;
10. Гомозиготные организмы – организмы, содержащие два одинаковых аллельных гена;
11. Гомологичные хромосомы — парные хромосомы, одинаковые по форме, размерам и набору генов;
12. Дигибридное скрещивание — скрещивание организмов, отличающихся по двум признакам;
13. Закона Моргана — гены, находящиеся в одной хромосоме, при мейозе попадают в одну
    гамету, т. е. наследуются сцеплено;
14. Закон чистоты гамет — при образова­нии гамет в каждую из них попадает только один из
    двух аллельных генов, называют законом чистоты гамет
15. Кариотип —
    совокупность признаков (число, размеры, форма и т. д.) полного набора
    хромосом, присущая клеткам данного биологического вида (видовой
    кариотип), данного организма (индивидуальный кариотип) или линии (клона)
    клеток. Кариотипом иногда также называют и визуальное представление
    полного хромосомного набора (кариограммы).
16. Кодоминирование – вид взаимодействия аллельных генов, при котором в потомстве появляются  признаки  генов обоих родителей;
17. Комплементарное,
    или дополнительное, взаимодействие генов – это такое взаимодействие генов, когда  в результате которого появляются  новые
    признаки;
18. Локус — участок хромосомы,
    в котором расположен ген.;
19. Моногибридное скрещивание – скрещивание организмов, отличающихся по одному признаку
    (учитывается только один признак);
20. Неполное доминирование – неполное подавление доминантным геном рецессивного из аллельной
    пары. При этом возникают промежуточные признаки, и признак у гомозиготных
    особей будет не таким, как у гетерозиготных;
21. Первый закон Менделя  (закон единообразия гибридов
    первого поколения) —  при скрещивании двух гомозиготных
    организмов, отличающихся друг от друга одним признаком, все гибриды
    первого поколения будут иметь признак одного из родителей, и поколение по
    данному признаку будет единообразным.
22. Плейотропность  (множественное действие
    гена) —  — это такое взаимодействие генов, при
    котором один ген, влияет сразу на несколько признаков;
23. Полимерное действие генов — это такое взаимодействие генов, когда чем больше в генотипе
    доминантных генов из тех пар, которые влия­ют на этот количественный
    признак, тем сильнее он про­является;
24. Полигибридное скрещивание — скрещивание организмов, отличающихся по нескольким признакам;
25. Сцепленное с полом наследование – наследование гена, расположенного в половой хромосоме.
26. Третий закон Менделя  (закон
    независимого наследования признаков) – при
    дигибридном скрещива­нии гены и признаки, за которые эти гены отвечают,
    сочетаются и наследуются независимо друг от друга (соотношение этих
    фенотипических вариантов та­ково: 9 : З : З : 1);
27. Фенотип  —  совокупность
    всех внешних и внутренних признаков какого-либо организма;
28. Чистые линии –
    организмы, не скрещивающиеся с другими сортами, гомозиготные организмы;  
        
29. Эпистаз — это такое взаимодействие
    генов, когда один из них подавляет проявления другого, неаллельного ему.

III.          
Общие рекомендации по решению задач

3.1. Условные обозначения,

принятые при решении генетических задач:

3.2. Алгоритм решения
генетических задач

1. Внимательно прочтите
   условие задачи.
2. Сделайте краткую
   запись условия задачи (что дано по условиям задачи).
3. Запишите генотипы и
   фенотипы скрещиваемых особей.
4. Определите и запишите
   типы   гамет,  которые образуют скрещиваемые особи.
5. Определите и запишите
   генотипы и фенотипы  полученного от скрещивания потомства.
6. Проанализируйте
   результаты скрещивания. Для этого определите количество классов потомства
   по фенотипу и генотипу и запишите их в виде числового соотношения.
7. Запишите ответ на
   вопрос задачи.

(При решении задач по
определённым темам последовательность этапов может изменяться, а их содержание
модифицироваться.)

                                    
3.3. Оформление задач

1. Первым  принято записывать
   генотип женской особи, а затем – мужской (верная запись — ♀ААВВ  х
    ♂аавв;  неверная запись — ♂аавв  х  ♀ААВВ).
2. Гены одной аллельной
   пары всегда пишутся рядом (верная запись – ♀ААВВ; неверная запись
   ♀АВАВ).
3. При записи генотипа ,
   буквы, обозначающие признаки, всегда пишутся в алфавитном порядке,
   независимо, от того, какой признак – доминантный или рецессивный – они
   обозначают (верная запись — ♀ааВВ  ; неверная запись -♀ ВВаа).
4. Если известен только
   фенотип особи, то при записи её генотипа пишут лишь те гены, наличие
   которых бесспорно.  Ген, который невозможно определить по фенотипу,
   обозначают значком «_» (например, если жёлтая окраска (А) и гладкая форма
    (В) семян гороха –  доминантные признаки, а зелёная окраска (а)
   и морщинистая форма (в) – рецессивные, то генотип особи с жёлтыми
   морщинистыми семенами записывают А_вв).
5. Под генотипом всегда
   пишут фенотип.
6. У особей определяют и
   записывают типы гамет, а не их количество

   
 верная запись                
                     
                 неверная запись

     
    ♀ АА           
                                                          ♀ АА

     
        
 А          
                                                              А
         А

     8.
 Фенотипы и типы  гамет пишутся строго под соответствующим  
 генотипом.

   
 9.  Записывается ход решения задачи с обоснованием каждого вывода
 и полученных результатов.

      10.
При решении задач на ди- и полигибридное скрещивание для определения генотипов
потомства рекомендуется пользоваться решёткой Пеннета. По вертикали
записываются типы гаметы от материнской особи, а по горизонтали – отцовской. На
пересечении столбца и горизонтальной линии записываются сочетание гамет,
соответствующие генотипу образующейся дочерней особи.

IV. Примеры решения генетических задач

4.1. Моногибридное скрещивание

1.   Условия
задачи: У
человека ген длинных ресниц доминирует над геном коротких. Женщина с длинны­ми ресницами, у отца которой были короткие ресницы, вышла замуж за мужчину с корот­кими ресницами. Ответьте
на вопросы:

1)       
Сколько
типов гамет образу­ется, у женщины,
мужчины ?

2)       
Какова
вероятность (в %) рождения в данной семье ребен­ка с длинными ресницами?

3)       
Сколько
разных генотипов, фенотипов
может быть среди детей этой супружеской
пары?

       2.   Запишем объект исследования и обозначение генов:

Дано: Объект исследования – человек

     Исследуемый признак
– длина ресниц:

     Ген А – длинные

    Ген а – короткие

     Найти: Количество образуемых гамет у ♀, ♂;   Вероятность рождения ребенка с длинными
ресницами; G (F₁ ), Ph (F₁ )

3.        
Решение.
Определяем
ге­нотипы
родителей. Женщина имеет длинные ресницы, следо­вательно,
ее генотип может быть АА или Аа. По условию задачи отец женщины имел ко­роткие ресницы, значит, его ге­нотип — аа. Каждый организм из пары аллельных генов полу­чает один — от отца,
другой — от матери, значит, генотип
жен­щины — Аа. Генотип ее супру­га — аа, так как он с короткими ресницами.

4.   
Запишем
схему брака

Р               ♀ 
Аа      X          ♂  аа

Г                  А    а                      а

 F₁             Аа;            аа

Фенотип:   длинные        короткие

5.   
Выпишем расщепление по генотипу гибридов:
1Аа:1аа, или 1:1. Расщепление по фе­нотипу тоже будет 1:1, одна по­ловина детей (50%) будет с длинными
ресницами, а другая (50%) — с корот­кими.

6.    Ответ:
— у женщины 2 типа, у мужчины 1 тип; вероятность рождения ребенка с длинными
ресницами  50%, с короткими – 50%; генотипов среди детей – 2 типа

4.2.
Дигибридное скрещивание

1.     Условия задачи: У фигурной тыквы белая окраска плодов А доминирует
над  желтой а, а дисковидная форма В — над шаровидной b.

Ответьте на
вопросы: как будет выглядеть F₁ и
F₂ от скрещивания гомозиготной белой шаровидной
тыквы с гомозиготной желтой дисковидной?

2.    
Запишем
объект исследования
и обозначение генов:

Дано: Объект исследования – тыква

    Исследуемые признаки:

 – цвет плодов:  Ген
А – белый

                           
Ген а – желтый

– форма плодов:  Ген
В – дисковидная

                             
Ген b – шаровидная

      Найти: G (F₁ ), Ph (F₁ )

3.      
Решение.
 Определяем
ге­нотипы
родительских тыкв. По условиям задачи, тыквы гомозиготны, следо­вательно, содержат две одинаковые аллели каждого
признака.

4.      
Запишем
схему скрещивания

Р               ♀  ААbb      X     ♂  aaВВ

Г                  Аb                          аB

  F₁                               ♀АaBb      X        
♂ АaBb

Г           АВ,   Аb, аВ, аb                                 
АВ,   Аb, аВ, аb

   5.  Находим F₂:  строим решетку Пиннета и вносим в нее все возможные типы гамет: по горизонтали
вносим гаметы мужской особи, по вертикали – женской. На пересечении получаем
возможные генотипы потомства.

♀                                ♂	АВ	Аb	аВ	аb
АВ	ААВВ*	ААВb*	АaВB*	АaВb*
Аb	AABb*	AAbb**	AaBb*	Aabb**
аВ	AaBB*	AaBb*	aaBB	aaBb
аb	AaBb*	Aabb**	aaBb	Aabb***

6. 
Выпишем
расщепление гибридов по
фенотипу: 9 белых дисковидных*,
3 белых шаровидных**, 3 желтых дисковидных, 1 желтая шаровидная***. 

7. Ответ: F₁ –
все белые дисковидные, F₂ –
9 белые дисковидные, 3 белые шаровидные, 3 желтые дисковидные, 1 желтый
шаровидный.

4.3. Сцепленное с полом наследование

1.     
Условия задачи: Рецессивный ген дальтонизма (цветовой слепоты) находится в Х- хромосоме. Отец девушки
страдает дальтонизмом, а мать, как и все ее предки, различает цвета нормально. Девушка выходит
замуж за
здорового юношу.

Ответьте на
вопросы:

Что можно сказать об их будущих сыновьях, дочерях?

2.    
Запишем
объект исследования
и обозначение генов:

Дано: Объект исследования – человек

Исследуемый признак – восприятие цвета ( ген
локализован в Х хромосоме):

Ген А – нормальное восприятие цвета

Ген а – дальтонизм

Найти:
G
(F₁ ), Ph (F₁ )

3.         
Решение. Определяем ге­нотипы родителей. Половые хромосомы женщины ХХ, мужчины –
ХY. Девушка получает одну Х хромосому
от матери, а одну от отца. По условию задачи ген локализован в Х хромосоме. Отец девушки
страдает дальтонизмом, значит имеет генотип Х^аY, мать и все ее предки здоровы,
значит ее генотип — X^AX^A. Каждый организм из пары аллельных генов
полу­чает один — от отца, другой — от матери, значит, генотип девушки — X^AХ^а. Генотип ее супру­га — Х^АY, так как он здоров по условию
задачи.

4.     Запишем схему брака

Р               ♀   X^AХ^а     X     ♂  Х^АY

Г                 X^A       Х^а                Х^А   Y

 F₁             X^AX^A            
X^AY            X^AX^a            
X^aY

Фенотип:    здоровая      
здоровый         здоровая       больной

5.      
Ответ: Дочка может быть здоровой (X^AX^A ) или быть здоровой, но являться носителем гена
гемофилии (X^AX) , а сын
может как здоровым (X^AY), так и больным (X^aY).

V.
Задания на определение количества и типы образующихся гамет

1.       
Сколько
типов гамет образуется у организма с генотипом АА

2.       
Сколько
типов гамет образуется у организма с генотипом аа

3.       
Сколько
типов гамет образуется у организма с генотипом Аа

4.       
Сколько
типов гамет образуется у организма с генотипом ААВВ

5.       
Сколько
типов гамет образуется у организма с генотипом АаВВ

6.       
Сколько
типов гамет образуется у организма с генотипом ААВв

7.       
Сколько
типов гамет образуется у организма с генотипом АаВа

8.       
Сколько
типов гамет образуется у организма с генотипом ААВВСС

9.       
Сколько
типов гамет образуется у организма с генотипом АаВВСС

10.      Сколько типов гамет
образуется у организма с генотипом ААВвСС

11.      Сколько типов гамет
образуется у организма с генотипом ААВВСс

12.      Сколько типов гамет
образуется у организма с генотипом АаВвСС

13.      Сколько типов гамет
образуется у организма с генотипом АаВВСс

14.      Сколько типов гамет
образуется у организма с генотипом АаВвСс

15.      Сколько типов гамет
образуется у организма с генотипом Х^аХ^а

16.      Сколько типов гамет
образуется у организма с генотипом Х^АХ^А

17.      Сколько типов гамет
образуется у организма с генотипом Х^аY

18.      Сколько типов гамет
образуется у организма с генотипом Х^АХ^а

19.      Сколько типов гамет
образуется у организма с генотипом Х^АY

20.     Сколько типов гамет
образуется у организма с генотипом Х^ВХ^В

21.      Сколько типов гамет
образуется у организма с генотипом Х^вY

22.      Сколько типов гамет
образуется у организма с генотипом Х^ВХ^а

23.      Сколько типов гамет
образуется у организма с генотипом Х^ВY

24.     Какие типы гамет образует
организм с генотипом АА

25.     Какие типы гамет образует
организм с генотипом аа

26.     Какие типы гамет образует
организм с генотипом Аа

27.     Какие типы гамет образует
организм с генотипом ААВВ

28.     Какие типы гамет образует
организм с генотипом АаВВ

29.     Какие типы гамет образует
организм с генотипом ААВв

30.     Какие типы гамет образует
организм с генотипом АаВа

31.     Какие типы гамет образует
организм с генотипом ААВВСС

32.     Какие типы гамет образует
организм с генотипом АаВВСС

33.     Какие типы гамет образует
организм с генотипом ААВвСС

34.     Какие типы гамет образует
организм с генотипом ААВВСс

35.     Какие типы гамет образует
организм с генотипом АаВвСС

36.     Какие типы гамет образует
организм с генотипом АаВВСс

37.     Какие типы гамет образует
организм с генотипом АаВвСс

38.     Какие типы гамет образует
организм с генотипом Х^аХ^а

39.     Какие типы гамет образует
организм с генотипом Х^АХ^А

40.     Какие типы гамет образует
организм с генотипом Х^аY

41.     Какие типы гамет образует
организм с генотипом Х^АХ^а

42.     Какие типы гамет образует
организм с генотипом Х^АY

43.     Какие типы гамет образует
организм с генотипом Х^ВХ^В

44.     Какие типы гамет образует
организм с генотипом Х^вY

45.     Какие типы гамет образует
организм с генотипом Х^ВХ^а

46.     Какие типы гамет образует
организм с генотипом Х^ВY

47.     Сколько и какие типы гамет
образует организм с генотипом aabb

48.     Сколько и какие типы гамет
образует организм с генотипом Aabb

49.     Сколько и какие типы гамет
образует организм с генотипом AaBB

50.     Сколько и какие типы гамет
образует организм с генотипом AAbb

VI. Генетические задачи

1.      
У мышей длинные уши
наследуются как доминантный признак, а короткие — как рецессивный. Скрестили
самца с длинными ушами с самкой с короткими ушами. В F1 все по­томство
получилось с длинными ушами. Определить генотип самца.

      (3 балла)

2.      
Сколько и какие типы
гамет образует организм генотипа АаВЬСсDd?

      (3 балла)

3.      
3.  
Муж и жена имеют вьющиеся (А) и темные (В) волосы. У них родился ребенок с вьющимися (А) и
светлыми (в) волосами.    Каковы
возможные генотипы родителей?

              (3 балла)

4.      
При
скрещивании мохнатой (А) белой крольчихи (в) с мохнатым (А) черным кроликом
родилось несколько белых гладких немохнатых крольчат. Каковы генотипы
родительских особей?

      (5 баллов)

5.       
Голубоглазый
мужчина, оба родителя которого имели карие глаза, женился на кареглазой
женщине, у отца которой глаза карие, а у матери — голубые. От этого брака
родился голубоглазый сын. Определите
генотип всех лиц и составьте схему родословной.

      (3 балла)

6.       
Ген
гемофилии рецессивен и локализован в Х-хромосоме. Здоровая женщина, мать которой была
здоровой, а отец был гемофиликом,
вышла замуж за мужчину-гемофилика. Ка­ких
детей можно ожидать от этого брака?

      (5 баллов)

7.       
Скрещены
2 сорта земляники: безусая красная и безусая белая. В F1 все усатые красные, в F2 расщепление: 331 усатая красная, 98
усатых белых, 235 безусых красных, 88 безусых белых. Как наследуются признаки?

      (б баллов)

8.        
Бежевая
норка скрещена с серой. В F1 все
норки коричневые, в F2 получилось 14 серых, 46
коричневых, 5 кремовых, 16 бе­жевых. Как наследуется признак?                   (6 баллов)

9.      
1.
У собак черный цвет шерсти доминирует над коричневым. От скрещивания черной
самки с коричневым самцом было получено 4 черных и 3 коричневых щенка. Определите гено­типы-родителей и потомства.

      (3 балла)

10.    2. У человека фенилкетонурия
наследуется как рецессивный признак. Заболевание связано с отсутствием
фермента, рас­щепляющего
фенилаланин. Избыток этой аминокислоты в крови
приводит к поражению центральной нервной системы и развитию слабоумия.
Определите вероятность развития за­болевания
у детей в семье, где оба родителя гетерозиготны по данному признаку.

       (3 балла)

11.   
 Серповидноклеточная
анемия у человека наследуется как не полностью
доминантный аутосомный признак. Гомозиго­ты
умирают в раннем детстве, гетерозиготы жизнеспособны и устойчивы к заболеванию малярией. Какова
вероятность рождения детей,
устойчивых к малярии, в семье, где один из родителей гетерозиготен в отношении
признака серповидноклеточной анемии,
а другой нормален в отношении этого признака?

      (3 балла)

12.         
У
человека имеется два вида слепоты, и каждый определяется своим рецессивным аутосомным геном.
Гены обоих признаков находятся в разных парах хромосом. Какова вероятность рожде­ния слепого
ребенка, если отец и мать страдают одним и тем же видом слепоты, а по другой
паре генов нормальны?

                (4 балла)

13.         
У
мух дрозофил гены, определяющие окраску тела и форму крыльев, сцеплены. Скрестили самку с
нормальными крыль­ями и серым телом с самцом, имеющим черное тело и редуци­рованные крылья. В первом
поколении все потомство имело серое тело и нормальные крылья. Определите генотипы ро­дителей и потомства.

      (6 баллов)

14.         
У
матери I группа крови, а у отца IV. Могут ли дети унаследо­вать группу крови одного из
родителей?

Справка.
Группа крови
зависит от действия не двух, а трех аллельных ге­нов, обозначаемых символами А,
В, 0. Они, комбинируясь в диплоидных клетках по два, могут образовать 6 ге­нотипов (00 – 1 группа крови; АА, , АО – II группа
крови; ВО, ВВ – III группа крови; АВ – IV группа крови). Предполагают, что над ре­цессивным
геном 0 доминирует как аллельный ген А, так и В, но А и В друг друга не
подавляют.

       (3 балла)

15.          
При
скрещивании двух линий тутового шелкопряда, гусеницы которых образуют белые коконы, в
первом поколении все ко­коны были желтые. При последующем скрещивании гибридов во втором поколении
произошло расщепление: 9 желтых коко­нов к 7 белым. Определите генотипы всех особей.

       (6 баллов)

16.         
У
кошек ген черной и ген рыжей окраски сцеплены с полом, находятся в Х-хромосоме и дают
неполное доминирование. При их сочетании получается черепаховая окраска. От кошки черепаховой масти родилось
5 котят, один из которых оказал­ся рыжим, 2 имели черепаховую окраску и 2 были черными.
Рыжий котенок оказался самкой. Определите генотип кота, а также генотипы кошки
и потомства.

       (5 баллов)

17.  Голубоглазый мужчина, родители
которого имели карие глаза, женился на кареглазой женщине, у отца которой были голубые глаза, а у матери —
карие. Какое потомство можно ожидать от этого брака, если известно, что карий цвет —
доминантный
признак? Определите генотипы родителей муж­чины и женщины.

       (3 балла)

18.         
У
человека аллель полидактилии (6 пальцев) доминирует над  нормальной пятипалой рукой. В
семье, где у одного родителя шестипалая кисть, а у второго — нормальное строение
кисти, родился
ребенок с нормальной кистью. Определите вероятность рождения второго ребенка без
аномалии,

       (3 балла)

19.         
У
собак короткая шерсть доминирует над длинной. Охотник купил собаку с короткой
шерстью и хочет быть уверен, что она не несет аллеля длинной шерсти. Какого партнера по фенотипу и генотипу надо подобрать для скрещивания,
чтобы проверить генотип купленной собаки?
Составьте схе­му скрещивания. Каков
должен быть результат, если собака чистопородна?

      (3 балла)

20.         
У
крупного рогатого скота комолость (безрогость) и черный цвет шерсти доминируют над
рогатостыо и красной окрас­кой. Гены обоих признаков находятся в разных хромосомах.
При скрещивании
комолого черного быка с тремя красными безрогими коровами телята оказались все
черные, но один из них был рогатым. Определите вероятные генотипы родите­лей и потомства.

      (4 балла)

21.         
У
томатов гены, определяющие высоту стебля и форму пло­дов, сцеплены, причем высокий
стебель доминирует над кар­ликовостью, а шаровидная форма плодов над грушевидной.
Какое потомство следует ожидать от скрещивания гетерози­готного по обоим признакам
растения с карликовым, имею­щим
шаровидные плоды,

      (б баллов)

22.     Родители имеют II и III группы крови, а их сын — I. Опреде­лите генотипы родителей.

 Справка. Группа крови зависит от действия
не двух, а трех аллельных ге­нов, обозначаемых символами А, В, 0. Они,
комбинируясь в диплоидных клетках по два, могут образовать 6 ге­нотипов (00 – 1 группа крови; АА, , АО – II группа
крови; ВО, ВВ – III группа крови; АВ – IV группа крови). Предполагают, что над ре­цессивным
геном 0 доминирует как аллельный ген А, так и В, но А и В друг друга не
подавляют.

        (3 балла)

23.           
При
скрещивании двух сортов ржи с белым и желтым зерном в первом поколении все растения
имели зеленые зерна. При скрещивании этих зеленых гибридов между собой получили
450 зеленых,
150 желтых и 200 белых. Определите генотипы родителей и потомства. Как
наследуется признак?

      (б баллов)

24.         
У
плодовой мухи дрозофилы белоглазость наследуется как рецессивный признак, сцепленный с
Х-хромосомой. Какое потомство получится, если скрестить белоглазую самку с красноглазым самцом?

       (5 баллов)         

25.         
Черный
цвет шерсти доминирует у собак над коричневым. Черная самка несколько раз скрещивалась с коричневым самцом. Всего родилось 15 черных и 13 коричневых
щенков. Определите генотипы родителей
и потомства.

       (3 балла)

26.         
Одна
из форм цистинурии (нарушение обмена четырех ами­нокислот) наследуется как аутосомный рецессивный признак. Однако у гетерозигот наблюдается лишь
повышенное содержание цистина в моче, а у гомозигот- образование циетиновых камней в почках. Определите возможные
формы проявления цистинурии у детей в
семье, где один из супругов страдал этим заболеванием, а другой имел лишь
повышенное содержание цистина в моче.

      (3 балла)

27.         
В
родильном
доме перепутали двух мальчиков. Родители одного из них имеют Г и II группы крови, родители другого — II и IV. Исследования
показали, что Дети имеют I и II группы крови. Определите, кто чей сын.
Возможно ли это сделать наверняка при других комбинациях групп крови? Приведите примеры.

Справка.
Группа крови
зависит от действия не двух, а трех аллельных ге­нов, обозначаемых символами А,
В, 0. Они, комбинируясь в диплоидных клетках по два, могут образовать 6 ге­нотипов (00 – 1 группа крови; АА, , АО – II группа
крови; ВО, ВВ – III группа крови; АВ – IV группа крови). Предполагают, что над ре­цессивным
геном 0 доминирует как аллельный ген А, так и В, но А и В друг друга не
подавляют.  

                (6 баллов)

28.         
В
семье, где
родители хорошо слышали и имели один гладкие волосы, а другой — вьющиеся, родился
глухой ребенок с глад­кими волосами. Их второй ребёнок хорошо слышал и имел вьющиеся волосы. Какова
вероятность рождения глухого ре­бенка с вьющимися волосами в этой семье, если известно,
что аллель
вьющихся волос доминирует над аллелем гладких; а глухота — рецессивный признак,
и оба гена находятся в раз­ных хромосомах?

       (5 баллов)

29.     Сцепленный с полом ген В у
канареек определяет зеленую ок­раску оперения, в — коричневую. Зеленого самца
скрестили с коричневой
самкой. Получено потомство: 2 коричневых самца и 2 зеленые самки. Каковы
генотипы родителей?

       (5 баллов)

30.           
При
скрещивании двух сортов левкоя, один из которых име­ет махровые красные цветки, а второй
— махровые белые, все гибриды первого поколения имели простые красные цветки, а во втором поколении наблюдалось
расщепление: 68 — с мах­ровыми белыми цветками, 275 — с простыми красными, 86 — с простыми белыми и 213 — с
махровыми красными цветками. Как наследуется окраска и форма цветка?

        (9 баллов)

1. Науке
   известны доминантные гены, которые никогда не удавалось получить в
   гомозиготах, так как гомозиготное по этому гену потомство погибает на
   стадии зародыша. Такие «убивающие» гены называют летальными. Летальным
   является доминантный ген платиновой окраски у пушных лис, аллель которого
   – рецессивный ген, определяющий серебристую окраску зверьков. Определите,
   какое потомство и в каком отношении родится от скрещивания двух платиновых
   родителей.

        (3 балла)

1. У фигурной тыквы белая окраска плодов А доминирует над
   желтой а, а дисковидная форма В — над шаровидной b. Как будет выглядеть F₁ и F₂ от скрещивания гомозиготной белой
   шаровидной тыквы с гомозиготной желтой дисковидной?

        (4 балла)

1. Раннеспелый сорт овса нормального роста скрещивали с позднеспелым сортом гигантского роста.
   Определите, какими будут гибриды
   первого поколения. Каким окажется потомство от скре­щивания
   гибридов между собой по генотипу и фенотипу, а так­же их количественное соотношение? (Ген раннеспелости домини­рует
   над геном позднеспелости, ген нормального роста — над геном гигантского
   роста.)

      (4 балла)

1. Какими будут котята от скрещивания
   черепаховой кошки с черным котом, черепаховой кошки с
   рыжим котом? Ген черной и рыжей масти
   находится в Х-хромосоме (признак цвета сцеплен с полом); ни один из
   них не доминирует над другим; при наличии
   обоих генов в Х-хромосоме окраска получается пятнистой: «черепаховой»/

              (6 баллов)

1. Рецессивный ген дальтонизма (цветовой слепоты) находится в Х- хромосоме. Отец девушки страдает
   дальтонизмом, а мать, как и все ее предки, различает цвета нормально. Девушка выходит замуж за здорового юношу. Что можно сказать
   об их будущих сыновьях, дочерях,
   а также внуках обоего пола (при условии, что сыновья и дочери не будут вступать в брак с
   носителями гена дальтонизма)?

        (6 баллов)

1. Голубоглазый мужчина, родители которого имели карие глаза, женился на кареглазой женщине, у отца которой глаза были го­лубые,
   а у матери карие. От этого брака родился один ребенок, глаза у которого
   оказались карими. Каковы генотипы всех упо­мянутых здесь лиц?

       (3 балла)

1. Кровь людей
   подразделяют на четыре группы. Группа крови — наследственный
   признак, зависящий от одного гена. Ген этот имеет не две, а три аллели,
   обозначаемые символами А, В, 0. Лица с генотипом 00 имеют первую группу
   крови, с генотипом АА или АО — вторую, с генотипами ВВ и ВО — третью, а с
   геноти­пом АВ — четвертую (аллели А и В доминируют над аллелью 0, но друг
   друга не подавляют). Какие группы крови возможны у детей, если у их матери
   вторая группа, а у отца четвертая?

        (4 балла)

1. Мать И. обнаружила на
   своем ребенке бирку с фамилией соседки по палате Н. У родителей детей были
   взяты анализы крови. Группы крови распределились следующим образом: И. — I, ее муж — IV, ребенок — I; Н. — I, ее муж — I,
   ребенок — III.

      Какой вывод из этого следует?

Справка.
Группа крови
зависит от действия не двух, а трех аллельных ге­нов, обозначаемых символами А,
В, 0. Они, комбинируясь в диплоидных клетках по два, могут образовать 6 ге­нотипов (00 – 1 группа крови; АА, , АО – II группа
крови; ВО, ВВ – III группа крови; АВ – IV группа крови). Предполагают, что над ре­цессивным
геном 0 доминирует как аллельный ген А, так и В, но А и В друг друга не
подавляют.

        (4 балла)

1. У дрозофилы серый цвет тела (В) доминирует
   над черным (в). При
   скрещивании серых родителей
   потомство оказалось так­же
   серым. Определите возмож­ные
   генотипы родителей.

       (3 балла)

1. Напишите
   возможные гено­типы
   человека, если по феноти­пу у него:

а). большие карие глаза — …

б) большие голубые
глаза — …

в) тонкие   губы   и  
римский нос —…

г) тонкие губы и прямой
нос —…

      Справка. Доминантные признаки: большие
глаза, карие глаза, римский нос.  Рецессивные признаки: голубые глаза, тонкие
губы, прямой нос.

              
(4 балла)

1. Какие группы крови возможны у детей,
   если у их матери II группа крови, а у отца VI группа крови?

               (3 балла)

1. При скрещивании двух раз­ных сортов белоцветкового ду­шистого горошка все гибридные растения Р1 оказываются
   красноцветковыми. Чем это объяс­нить?

       (4 балла)

Справка.
Синтез
красного пигмента в цветке гороха происходит только при наличии двух неаллельных доминант­ных генов А и В; при
отсутствии хотя бы
одного из них цветок лишается красного пигмента. Эти гены локализо­ваны в негомологичных
хромосомах и наследуются
независимо, как при дигибридном
скрещивании.

44.      Вы приобрели кролика-самца с черной шерстью
(признак доминантный), но точный генотип этого животного неизвестен. Каким
образом можно узнать его генотип?

(3 балла)

1. Могут ли белые кролики быть
   нечистоплотными (гетерозиготными) по окраске шерсти?

              (3 балла)

1. У растения дурмана пурпурная окраска
   цветков (А) доминирует над белой (а), колючие семенные коробочки (В) – над
   гладкими (в). Растение с пурпурными цветками и неколючими коробочками,
   скрещенное с растением с белыми цветками и колючими коробочками,
   образовало 320 потомков с пурпурными цветками и колючими коробочками и 312
   – м пурпурными цветками и гладкими коробочками. Каковы генотипы
   родительских растений?

       (5 баллов)

1. От серых крольчих и серых кроликов было
   получено потомство: 503 серых и 137 белых крольчат. Какой цвет шерсти
   является доминантным, а какой рецессивным?

       (3 балла)

1. В стаде были коровы черной и красной
   масти. Бык имел черную масть. Все телята, появившиеся в этом стаде, были
   черными. Определите рецессивную масть. Какое потомство будет у этих телят,
   когда они выростут?

       (4 балла)

1. Что можно сказать о характере наследования окраски плодов яблони
   при скрещивании сорта Антоновка (зеленые плоды) с сортом Уэсли (красные
   плоды), если все плоды гибридов, полученных от этого скрещивания, имели
   красную окраску? Запишите генотипы родителей и гибридов. Составьте схему
   наследования окраски плодов в F₁ и  F_2.

          (4 балла)

1. В результате гибридизации растений с красными и белыми цветками
   все гибридные растения имели розовые цветки. Запишите генотип
   родительского растения. Каков характер наследования?

        (4 балла)

1. Нормальное растение скрещено с карликовым, первое поколение –
   нормальное. Определите, какое будет потомство от самоопыления гибридов
   первого поколения.

           (4 балла)

1. В школьный уголок живой природы
   принесли двух серых кроликов (самку и самца), считая их чистопородными. Но
   в F₂ среди их  внуков появились черные крольчата.
   Почему?

           (4 балла)

1. Куры с белым оперением при
   скрещивании между собой всегда дают белое потомство, а куры с черным
   оперением – черное. Потомство от скрещивания белой и черной особей,
   оказывается серым. Какая часть потомства от скрещивания серого петуха и
   курицы будет с серым оперением?

          (4 балла)

1. Отец и сын-дальтоники, а мать
   различает цвета нормально. От кого сын уцнаследовал ген дальтонизма?

(4 балла)

1. При скрщивании чистой линии мышей с
   коричневой шерстью с чистой линией мышей с чистой линией мышей с серой
   шерстью получаются потомки с коричневой шерстью. В F₂ от
   скрещивания между этими мышами  F₁ получаются коричневые и серые мыши в
   соотношении 3:1. Дайте полное объяснение этим результатам.

              (3 балла)

1. Две черные самки мыши скрещивались с
   коричневым самцом. Одна самка дала 20 черных и 17 коричневых потомков, а
   другая – 33 черных. Каковы генотипы родителей и потомков?

          (4 балла)

1. При скрещивании между собой растений
   красноплодной земляники всегда получаются растения с красными плодами, а
   белоплодной – с белыми. В результате скрещивания обоих сортов получаются
   розовые ягоды. Какое потомство получится при опылении красноплодной
   земляники пыльцой растения с розовыми ягодами?

      (5 баллов)

1. Фенилкетонурия (нарушение обмена
   аминокислоты – фенилаланина) наследуется как рецессивный признак. Муж
   гетерозиготен по гену фенилкетонурии, а жена гомозиготна по доминантному
   аллелю этого гена. Какова вероятность рождения у них больного ребенка?

               (4 балла)

1. Окрска цветков у ночной красавицы
   наследуется по промежуточному типу, а высота растения доминирует над
   карливковостью. Произведено скрещивание гомозиготного растения ночной
   красавицы с красными цветами, нормальным ростом и растения, имеющего белые
   цветы, карликовый рост. Какими будут гибриды первого и второго поколения?
   Какое расщепление будет наблюдаться во втором поколении по каждому
   признаку в отдельности?

      (5 баллов)

60.     Отец и мать здоровы, а
ребенок болен гемофилией. Какой пол у ребенка?

               (4 балла)

1. У кошек короткая шерсть доминирует
   над длинной шерстью. Длинношерстная кошка при скрещивании с
   короткошерстным котом принесла трех короткошерстных и двух длинношерстных
   котят. Определите генотипы родительских и гибридных форм.

               (4 балла)

1. Какое потомство следует ожидать от
   брака мужчины дальтоника и здоровой женщины, отец которой страдал
   дальтонизмом?

      (5 баллов).

Творческий уровень

1.          
Все задачи по генетике можно классифицировать по двум ос­новным критериям: А) по
типу наследования; Б) по вопросу задачи (то есть тому, что необходимо найти или
определить). На
основании задач вариантов 1-4, а также рекомендованной учителем литературы составьте
классификацию генетичес­ких задач по каждому из указанных критериев. (20 баллов).
Для каждого
класса задач составьте и решите пример зада­чи (40 баллов). Во
избежание биологических ошибок, лучше всего для задач брать выдуманные организмы и признаки. (Примеры задач с
выдуманными организмами и признаками смотри
ниже.) Предложите свой критерий классификации генетических задач.

 (5 баллов).

2.         
У альдебаранского ноздрохвоста аллель, определяющий 3 ноз­дри, неполно доминирует над
аллелем, определяющим одну ноздрю. Сколько ноздрей на хвосте может быть у
детенышей, если у обоих родителей по 2 ноздри.

(3 балла)

3.         
Безмозглая
женщина, отец и мать которой также были без­мозглые, вышла замуж за безмозглого
мужчину. У них родил­ся ребенок, имеющий мозг. Предложите не менее 2-х вариан­тов
наследования данного признака.

(6 баллов)

4.        
В семье сумчатых микроцефалов у гетерозиготной квадратноголовой
саблезубой самки и треугольноголового нормальнозубого самца появилось на свет 83
квадратноголовых саблезубых,
79 треугольноголовых нормальнозубых, 18 треугольноголовых саблезубых и 17
квадратноголовых нормаль­нозубых микроцефалят. Определите, как наследуются при­знаки.

 (9 баллов)

5.         
Самка париоголовой выпухоли со ртом на животе и длинным яйцекладом
скрестилась с самцом, имеющим рот на спине и короткий яйцеклад. Самка отложила
яйца на астероиде, съе­ла самца и улетела. Из яиц вылупились детеныши со ртами на животе и длинным
яйцекладом. Они беспорядочно скрещи­вались между собой, итогом чего стало
появление на свет 58 самок со ртом на животе и длинным яйцекладом, 21 самки со ртом на животе и коротким
яйцекладом, 29 самцов со ртом на животе и длинным яйцекладом, 11 самцов со ртом на животе
и коротким
яйцекладом, 9 самцовхо ртом на спине и коротким яйцекладом и 32 самца со ртом на
спине и длинным яйцекла­дом. Определите, как наследуются признаки.

(12 баллов)

VII. Список использованных источников

1.       
Анастасова
Л.П. Самостоятельные работы учащихся по общей биологии: Пособие для учителя.
М.: Просвещение, 1989 —  175 с.

1. Биология: 1600 задач,
   тестов и проверочных работ для школьников и поступающих в вузы/ Дмитриева
   Т.А., Гуленков С.И., Суматихин С.В. и др. – М.: Дрофа, 1999.-432 с.

1. Борисова, Л.В.
   Тематическое и поурочное планирование по биологии: 9 кл.: кучебнику
   ,Мамонтова С.Г., ., Захарова В.Б,
   Сонина Н.И. «Биология. Общие закономерности. 9 класс»: Метод.
   пособие/Борисова Л.В. – М.:Издательство «Экзамен», 2006. – 159 с.

4.       
Козлова
Т.А. Тематическое и поурочное планирование по биологии к учебнику Каменского
А.А, Криксунова Е.А, Пасечника В.В «Общая биология: 10-11 классы». – М.:
Издательство «Экзамен», 2006. – 286 с.

5.       
Красновидова
С.С. Дидактические материалы по общей биологии: 10-1 кл.: Пособие для учащихся
общеобразоват. Учреждений/ Красновидова С.С, Павлов С.А, Хватов А.Б. – М.:
Просвещение, 2000. – 159 с.

6.       
Ловкова
Т.А. Биология. Общие закономерности. 9 класс: Методическое пособие к учебнику
Мамонтова С.Г., Захарова В.Б, Сонина Н.И. «Биология. Общие закономерности. 9
класс»/ Ловкова Т.А., Сонин Н.И. – М.;Дрофа, 2003. – 128 с.

7.       
Пепеляева
О..А., Сунцова И.В. Поурочные разработки по общей биологии: 9 класс. – М.: BAKO, 2006. – 464 с.

8.       
Сухова
Т.С. Оющая биология. 10-11 кл.: рабочая тетрадь к учебникам «Общая биология. 10
класс» и «Общая биология. 11 класс»/ Сухова Т.С, Козлова Т.А, Сонин Н.И; под
редакцией Захарова В.Б.  – М.: Дрофа, 2006. -171 с.

1. Задачи по молекулярной биологии

1.1.На участке ДНК 30 адениловых нуклеотидов, что составляет 20% от общего количества нуклеотидов. Определите качественный и количественный состав данной молекулы ДНК. Сколько витков спирали в данной молекуле ДНК (1 виток спирали – 10 пар нуклеотидов).

2. Дано: A =30 (20%), найти: Т-? Г -? Ц -? витков -?

3. Решение: 1) А=Т, Г=Ц ( по правилу Чаргаффа). А+Т=30+30=60 – это 20% + 20%=40%

4. А+Г+Т+ Ц =100 %. Составляем пропорцию:

5. 60 нуклеотидов (А+Т) – 40%

6. Х нуклеотидов (А+Т+ Ц+Г) — 100%

7. Х=60 х100/40 =150 нуклеотидов

8. Ц+Г= 150-60=90; Ц=Г=90/2=45.

9. 2) т.к. 10 пар в одном витке, то в данной молекуле ДНК:

10. 150/20=7,5 витков. Ответ: Т=30, Г=45, Ц =45; 7,5 витков.

1.2.На участке молекулы ДНК 20 адениловых нуклеотидов, что составляет 10% от общего количества нуклеотидов. Определите качественный и количественный состав этого участка молекулы ДНК

1. Если участок молекулы ДНК содержит 20 адениловых нуклеотидов, что составляет 10% от  их общего числа,то по принципу комплиментарности, столько же нуклеотидов (20) приходится на тимиловые нуклеотиды

2. (тоже10%), что в сумме составит 20% от 100%. Значит 80% будет приходиться на цитидиловые (40%) и гуаниловые (40%)  нуклеотиды.

3. Если 20% ———— 40 нуклеотидов

4. то 100% ————— х нуклеотидов, отсюда х= 200 нуклеотидов (100 цитидиловых и 100 гуаниловых нуклеотидов. Всего на этом участке ДНК-240 нуклеотидов.

1.3.На участке молекулы ДНК 30 тимидиловых нуклеотидов, что составляет 10% от общего количества нуклеотидов. Определите качественный и количественный состав этого участка молекулы ДНК.

1. Число тимидиловых = числу адениновых

2. Число гуаниновых = числу цитозиновых

3. Если 30 тимидиловых это 10%, то адениновых тоже 30 и тоже 10%,

4. 100%-(10%+10%)=80%-это Г и Ц вместе, значит 80%/2=40% — Г, и 40%- Ц,

5. Если 10%=30 , то 100%=300, соответственно, Г-40% или 120, а Ц тоже 40% или 120.

6. Ответ: А=30 Т=30 Г=120 Ц=120

1.4.Последовательность нуклеотидов в кодирующей цепи ДНК имеет такой вид: А-А-Т-Г- Г-А-Т-Т-Т-Ц-Ц-А. Определите последовательность нуклеотидов в антикодонах т- РНК, принимающих участие в биосинтезе белка, который закодирован на данном участке ДНК.

1. По принципу комплементарности подбираем к цепи ДНК :А-А-Т- Г- Г-А-Т-Т-Т-Ц-Ц-А

2. и-РНК:У-У-А-Ц-Ц-У-А-А-А-Г-Г-У
   по принципу комплементарности строим т-РНК: ААУ, ГГА, УУУ, ЦЦА

1.5.На участке молекулы ДНК 40 тимидиловых нуклеотидов, что составляет 20% от общего количества. Определите качественный и количественный состав этого участка молекулы ДНК.

1. Т=А
   Ц=Г, все 4 вида нуклеотидов составляют в молекуле ДНК 100%.
   Если, тимина 20%,то и аденина 20%:
   20%+20%=40% (Т+А вместе) – это: 40+40=80 нуклеотидов.

2. Составим пропорцию:
   40% — 80 нуклеотидов (Т+А)

100% — Х нуклеотидов (А+Т+Г+Ц); Х=100% х 80/40= 200
Ц + Г= 200 – 80 = 120; Ц=Г=120/2=60
Ответ: А-40, Ц-60, Г- 60.

1.6.Последовательность нуклеотидов в молекуле информационной РНК имеет следующий вид: А-А-Ц-Г-Ц-Ц-У-Г-Ц-У-Ц-Г. Восстановите последовательность нуклеотидов в молекуле ДНК (обе цепи), на которой была транскрибирована указанная молекула и-РНК.

и-РНК: А-А-Ц-Г-Ц-Ц-У-Г-Ц-У-Ц-Г

1-я цепь ДНК: Т- Т-Г-Ц-Г- Г-А-Ц-Г-А-Г-Ц

2-я цепь ДНК: А- А-Ц-Г-Ц-Ц-Т-Г-Ц-Т-Ц-Г

1.7.Используя таблицу генетического кода, восстановите последовательность аминокислот в белке, информация о котором закодирована в следующей последовательности нуклеотидов смысловой цепи ДНК: А-Т-Г-А-А-А-Т-Т-Т-Ц-Ц-А (таблица прилагается в билете).

1. Разделим цепь на триплеты: АТГ-ААА-ТТТ-ЦЦА. Используя таблицу генетического кода, найдем последовательность аминокислот в белке: Тирозин-лейцин-лизин-глицин.

1.8.Последовательность антикодонов в молекулах т-РНК, принимающих участие в трансляции, имеет следующий вид: ААЦ; УГУ; ЦГГ; ГЦУ. По указанным антикодонам восстановите последовательность нуклеотидов на кодирующем участке ДНК.

1. Структурной единицей нуклеиновых кислот (НК) является нуклеотид, их выделяют пять типов- адениловый (А) , тимидиловый (Т) , гуаниловый (Г) , цитидиловый (Ц) , уридиловый (У)

2. Каждый тип НК содержит только четыре вида нуклеотида, в ДНК – А, Т, Г, Ц; в РНК – А, У, Г, Ц;

3. Одна аминокислота кодируется тремя стоящими рядом нуклеотидами — ТРИПЛЕТОМ (кодоном) ;

4. Одна аминокислота транспортируется к месту синтеза одной т-РНК, на вершине которой расположен антикодон;

5. Нуклеотиды соединяются по принципу комплиментарности: напротив А располагается Т, а напротив Г-Ц.

6. т-РНК: ААЦ; УГУ; ЦГГ; ГЦУ

7. и-РНК: У-У-Г-А-Ц-А-Г-Ц-Ц-Ц-Г-А

8. ДНК: А-А-Ц-Т-Г-Т-Ц-Г-Г-Г-Ц-Т

1.9. Установите последовательность нуклеотидов в антикодонах т-РНК, участвующих в биосинтезе белка, если последовательность нуклеотидов в кодирующей цепи ДНК имеет следующий вид: Ц-А-А-Ц-Г-А-Ц-Т-А-Ц-Ц-А.

1. ДНК: Ц-А-А-Ц-Г-А-Ц-Т-А-Ц-Ц-А

и-РНК: Г-У-У-Г-Ц-У- Г-А-У-Г-Г-У

т-РНК: ЦАА; ЦГА; ЦТА; ЦЦА

1.10.Установите аминокислотную последовательность в молекуле белка, если последовательность нуклеотидов в кодирующей цепи ДНК имеет вид:

А-А-А-Г-Г-А-Т-Т-А-Ц-Ц-А-А-Т-Т. Используйте таблицу генетического кода (прилагается в билете).

1. Разделим цепь ДНК на триплеты: ААА; ГГА; ТТА; ЦЦА; АТТ, тогда аминокислотная последовательность в молекуле белка будет следующей: Лизин-глицин-лизин-пролин-сто-кодон.

1.11. По предложенной последовательности нуклеотидов в молекуле и-РНК запишите последовательность нуклеотидов (в двух цепях) в молекуле ДНК, с которой данная и- РНК была транскрибирована.

и-РНК: Г-У-А-А-А-А-Ц-Ц-Г-У-У-А-У-Ц-А

ДНК: Ц-А-Т-Т-Т-Т- Г-Г-Ц-А-А-Т-А-Г-Т

2. Задачи на моногибридное скрещивание при неполном доминировании

2.1.У коров гены красной (R) и белой (r) окраски кодоминантны друг другу (неполное доминирование). Гетерозиготные особи (Rr) – чалые. Какие телята будут рождаться при скрещивании чалой коровы и чалого быка? Составьте схему наследования.

1. P(родители): (мать) Rr x (отец) Rr
   G(гаметы): R r
   F¹(потомство): 1 RR (красные) : 2 Rr (чалые) : 1 rr (белые)

2.2. Красная окраска цветков ночной красавицы определяется геном А, а белая окраска – а. Гетерозиготные растения Аа в результате промежуточного наследования имеют розовые цветки. Растения с красными цветками опылили пыльцой с белых цветков. Какой генотип и фенотип будут иметь растения первого поколения? Растения с розовыми цветками опылили пыльцой белых цветков. Определите фенотип и генотип потомства от этого скрещивания.

1. Р.  АА(красные)  х  аа(белые)
   F.: АА(розовые – по фенотипу); по генотипу – гетерозиготы.

2. Р.  Аа(розовые)  х АА(красные)
   F: по фенотипу: 50%-АА(красные), 50%-Аа(розовые),

по генотипу: 50% — гомозиготы по доминантному признаку, 50 % — гетерозиготы.

3.Задачи на моногибридное скрещивание при полном доминировании

3.1.Нормальный рост овса доминирует над гигантизмом. Скрестили растения с нормальным ростом и получили 200 семян. Гибридные семена высадили и среди растений насчитали 48 растений с гигантским ростом. Составьте схему наследования и укажите, сколько растений, имеющих нормальный рост, будут иметь гомозиготный генотип?

1. Дано:

2. А — нормальный рост

3. а — гигантизм

4. Р: АА х аа 

5. F1: Аа

7. Р: Аа х Аа

8. G (гаметы): А а   А а

9. F2: АА — нормальный гомозиготный

10.       Аа — нормальный гетерозиготный

11.       Аа — нормальный гетерозиготный

12.       аа — гигантизм

13. Расщепление за генотипом — 1:2:1 — 48:96:48

14. То есть, 48 растений, имеющих, нормальный рост, будут иметь гомозиготный генотип

3.2.У флоксов белая окраска венчика полностью доминирует над кремовой. При скрещивании растений с белыми цветками получили 12 растений с белыми цветками и 4 растения с кремовой окраской венчика. Установите возможные генотипы у родителей и потомков. Составьте схему наследования. Сколько растений среди гибридов будут гетерозиготами?

Дано: Решение:

А – белая окраска Р: ♀ Аа х ♂ Аа

а – кремовая окраска G A а А а

F1: 12 белых и 4 кремовых F1 : АА Аа Аа аа

(3:1) белые белые белые кремовые

гетерозиготы

По генотипу: 1:2:1; по фенотипу: 1:3

Найти: генотипы Р — ?

F1 -? Гетерозиготы — ?

Ответ: генотипы родителей ♀ Аа . ♂Аа

генотипы потомков F1:АА, Аа, Аа, аа; геперозиготы — 50 %

3.3. Полидактилия наследуются как доминантный аутосомный ген. Какова вероятность рождения детей без аномалий в семье, где оба родителя страдают полидактилией и при этом гетерозиготны по этой паре генов? Составьте схему наследования.

Дано: Решение: Р: ♀ Аа х ♂Аа

А – полидактилия G: А а А а

а — здоровые F1: АА Аа Аа аа

Р : ♀ Аа –полидактилия, больные здоровые

♂ Аа–полидактилия 3 : 1

Найти: F1 без аномалий — ?

Ответ: вероятность рождения детей без аномалий (аа) составляет 1 : 3.

3.4.У морских свинок ген мохнатой шерсти (R) доминирует над геном гладкой шерсти (r). Мохнатая свинка при скрещивании с гладкой свинкой дала 18 мохнатых и 20 гладких потомков. Каков генотип родителей и потомства? Могли бы у этих свинок родиться только гладкие особи?

1. Дано: R- ген мохнатой шерсти Решение: генотипы родителей —

2. r- гладкая шерсть Р: ♀ Rr х ♂ rr

3. Р: ♀ R? х ♂ rr G: R r r

4. F1:18 мохнатых; F1: Rr rr

5. 20 гладких____ 50 % мохнатые 50% гладкие

6. Найти: генотипы Р -? F1 -?

7. Гаметы: R+r x r

8. Ответ: генотип родителей: один из родителей гетерозиготен, др. – гомозиготен по рецессивному признаку. Генотип потомства: 50% — гетерозиготные (с мохнатой шерстью), 50% — гомозиготные по рецессивному признаку (с гладкой шерстью).

У этих свинок не могут родиться только гладкие особи, для этого оба родителя должны быть гомозиготные по рецессивному признаку.

3.5.При скрещивании серых мух друг с другом в их потомстве F₁ наблюдалось расщепление: 1392 особи были серого цвета и 467 особей – черного. Какой признак доминирует? Определить генотипы родителей. Составьте схему наследования.

Из этого следует, что доминирует серый цвет, а данное расщепление возможно только если оба родителя гетерозиготны.

4.Задачи по экологии

4.1.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.

Дано: m=10 кг (из них 60%-H2O)

Биопродуктивность: 1 м2 планктона= 500 г или 0,5 кг

Цепь питания: планктон→рыба растительноядная→щука

Найти: S(водной акватории)-? м2

Решение:

Тип данной задачи-на правило экологической пирамиды.

1) Определяем процентное содержание органического вещества в теле щуки:

100%-60%=40%

2) определяем массу органического вещества в теле щуки:

1. кг — 100%

х кг — 40% х=40 х 10/100 = 4 (кг)

3) исходя из правила экологической пирамиды, определяем массу планктона, необходимую для существования щуки, массой 10 кг.

планктон→рыба растительноядная→щука

400 кг 40 кг 4 кг

4) Определяем площадь водной акватории, которая необходима, чтобы прокормить одну щуку, массой 10 кг. 1 м² — 0,5 кг

х м² — 400 кг х = 800 (м²)

Ответ: площадь водной акватории составляет 800 м².

4.2.Определите площадь (м²) соответствующего биогеоценоза, на котором может прокормиться волк массой 50 кг (цепь питания: трава — парнокопытные — волк). Биомасса леса составляет 300 г/м². Массовая часть воды от общей массы составляет 70%.

Дано:

m=50 кг (из них 60%-H²O)

Биопродуктивность:

1 м² биоценоза= 300 г или 0,3 кг

Цепь питания:

трава→парнокопытные→волк

Найти: S(биоценоза)-? м²

Решение:

Тип данной задачи-на правило экологической пирамиды.

1) Определяем процентное содержание органического вещества в теле волка:

100%-70%=30%

2) определяем массу органического вещества в теле волка:

50 кг-100%

х кг-30%

х=

х=15 (кг)

3) исходя из правила экологической пирамиды, определяем массу травы, необходимую для существования волка, массой 50 кг.

трава→парнокопытные→волк

1500кг 150 кг 15 кг

4) Определяем площадь биоценоза, которая необходима, чтобы прокормить одного волка, массой 50 кг.

1м2-0,2 кг

х м2-1500 кг

х=

х=5000 (м²)

Ответ: площадь биоценоза составляет 5000 м².

4.3.Определите площадь акватории реки, которая необходима для того, чтобы прокормить судака массой 1кг (40% сухого вещества). В цепи питания: фитопланктон

травоядная рыба судак. Продуктивность фитопланктона составляет 500г/м².

Дано:

m=1 кг (из них 40%-сухого вещества)

Биопродуктивность: 1 м² фитопланктона= 500 г или 0,5 кг

Цепь питания: фитопланктон→травоядная рыба→судак

Найти: S(акватории реки)-? м2

Решение: Тип данной задачи-на правило экологической пирамиды.

1) определяем массу органического вещества в теле судака:

1кг-100%

х кг-40% х= х=0 ,4(кг)

2) исходя из правила экологической пирамиды, определяем массу фитопланктона, необходимую для существования судака, массой 1 кг.

фитопланктон→травоядная рыба→судак

40кг 4 кг 0,4 кг

3) Определяем площадь акватории реки, которая необходима, чтобы прокормить судака, массой 1 кг.

1м2-0,5 кг

х м2- 40 кг х= х=80 (м2)

Ответ: площадь акватории реки составляет 80 м2.

4.4.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.

Дано:

m=50 кг (из них 60%-H2O)

Биопродуктивность: 1 м² поля= 200 г или 0,2 кг

Цепь питания: трава→корова→человек

Найти: S(поля)-? м2

Решение: Тип данной задачи-на правило экологической пирамиды.

1) Определяем каково процентное содержание органического вещества в теле человека:

100%-60%=40%

2) определяем массу органического вещества в теле человека:

50 кг-100%

х кг-40% х= х=20 (кг)

3) исходя из правила экологической пирамиды, определяем массу травы, необходимую для существования человека, массой 50 кг.

трава→корова→человек

2000 кг 200 кг 20 кг

4) Определяем площадь поля, которая необходима, чтобы прокормить одного школьника, массой 50 кг.

1м2-0,2 кг

х м2-2000 кг х= х=10000 (м2)

Ответ: площадь поля составляет 10000 м2.

4.5.Какая площадь водной акватории (в м²) необходима для того, чтобы выкормить одного карпа массой 3 кг (на долю воды приходится 60%) в цепи питания: планктон

беспозвоночные животные карп. Биопродуктивность планктона составляет 600 г/м².

Дано:

m=3 кг (из них 40%-сухого вещества)

Биопродуктивность: 1 м² фитопланктона= 600 г или 0,6 кг

Цепь питания: планктон→беспозвоночные животные→карп

Найти: S(акватории реки)-? м2

Решение: Тип данной задачи-на правило экологической пирамиды.

1) определяем массу органического вещества в теле карпа:

3кг-100%

х кг-40% х= х=1 ,2(кг)

2) исходя из правила экологической пирамиды, определяем массу фитопланктона, необходимую для существования карпа, массой 1,2 кг.

планктон→ беспозвоночные животные→карп

120кг 12 кг 1,2 кг

3) Определяем площадь акватории реки, которая необходима, чтобы прокормить карпа, массой 3 кг.

1м²-0,6 кг

х м²— 120 кг х= х=200 (м²)

Ответ: площадь водной акватории составляет 200 м2.

4.6.Одно взрослое дерево в процессе фотосинтеза за пять весенне-летних месяцев поглощает около 42 кг углекислого газа. Какой объем кислорода за этот период дерево выделит в атмосферу?

42000 г х л

6 СО₂ + 6Н₂О = С₆Н₁₂О₆ + 6О₂

6 х 44 г 6 х 22,4 л

М(СО2) = 12+ 16 х 2 = 44 г/моль

42000 г – х л

6 х 44 – 6 х 22,4 л х = х = 21 382 (л) Ответ: 21 382 л кислорода.

5.Задачи на наследование признака, сцепленного с полом

5.1.Рецессивный ген дальтонизма (цветовой слепоты) расположен в Х-хромосоме. Женщина с нормальным зрением (отец ее был дальтоником) выходит замуж за мужчину с нормальным зрением, отец которого также был дальтоником. Определите вероятность рождения в этой семье детей с дальтонизмом, укажите их пол.

Дано:

А – нормальное зрение,

а – дальтонизм, Х^а

♀ Х^А Х^?

Найти: F1 -?

вероятность F1 с дальтонизмом -?

Решение: если у женщины отец был дальтоником, то ее генотип ♀ Х^А Х^а (т. к. он передал ей G Х^а ). Вбраке с мужчиной с нормальным зрением (его генотип ♂ ХА У) у них могут родиться дети:

♀ ХА Ха ♂ ХА У	ХА	Ха
ХА	ХА ХА Здороая девочка	ХА Ха Здороая девочка
У	ХА У Здороый мальчик	ХаУ Мальчик дальтоник

Ответ: вероятность рождения в этой семье детей с дальтонизмом – 1 : 3 (т.е. 25%); пол больного на дальтонизм ребенка – мужской.

5.2.У кошек ген черной окраски шерсти доминирует над геном рыжей окраски. Гетерозиготное состояние определяет в фенотипе черепаховую окраску. Ген окраски шерсти локализован в Х-хромосоме. Какова вероятность рождения черного котенка, если самка черепаховая, а самец черный.

Дано: Решение:

А – черная окраска, P: ♀ Х^А Х^а ˟ ♂ Х^АУ

А – рыжа окраска, G: Х^А Х^а Х^А У

Аа – черепаховая окраска,

Х ^{ген окраски} ,

♀ Х^А Х^а – черепаховая,

♂ Х^АУ – черный

Найти: F1 — ?

F1:

♀	♂	ХА	У
ХА	ХА ХА черный	ХАУ черный
Ха	ХА Ха черепаховый	ХаУ рыжий

Ответ: вероятность рождения черного котенка 50 %.

5.3.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 (%), что следующий сын унаследует вышеуказанный признак от отца? Составить схему наследования.

Дано: вероятность рождения черного котенка

ХА-здоров

Ха-аномалия

♀-ХАХа

♂-ХаУ

Найти: F1(%здоровый сын)-?

Решение:

Тип данной задачи-на наследование сцепленное с полом

1) т.к. по условию задачи генотипы родителей: ♀-ХАХа, ♂-ХаУ, определяем генотипы и фенотипы F1:

P: ♀ ХАХа ˟♂ ХаУ

G: ХА Ха Ха У

F1:

♂	♀	ХА	Ха
Ха	ХАХа	ХаХа
У	ХАУ	ХаУ

По генотипу: 1 ХАХа:1 ХаХа:1 ХАУ:1 ХаУ

По фенотипу: 1 дочь здорова:1сын здоров:1дочь с аномалией:1сын с аномалией (1:1:1:1).

2) исходя из формулы расщепления по фенотипу в F1 (1:1:1:1) делаем вывод, что вероятность рождения здорового сына составляет 25%.

Ответ: вероятность рождения здорового сына составляет 25%.

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

Дано:

ХА -здоров

Ха-отсутствие потовых желез

♀- ХА ХА

♂- ХаУ

Найти: F1(% аномалия)-?

Решение:

Тип данной задачи- на наследование сцепленное с полом.

1) т.к. по условию задачи генотипы родителей: ♀- ХА ХА,

♂- ХаУ, определяем генотипы и фенотипы F1:

P: ♂ ХаУ ˟ ♀ ХА ХА

G: Ха У ХА ХА

F1:

♀	♂	Ха	У
ХА	ХА Ха	ХАУ
ХА	ХА Ха	ХАУ

По генотипу F1: 2 ХА Ха :2 ХАУ (1:1)

По фенотипу F1: все здоровы

2) т.к. по фенотипу в F1: все здоровы, значит вероятность рождения детей с аномалией составляет 0%.

Ответ: вероятность рождения в этой семье детей с подобной аномалией составляет 0%.

5.5.Потемнение зубов – доминантный признак, сцепленный с Х-хромосомой. У родителей, имеющих темные зубы, родилась дочь с темными и сын с белыми зубами. Какова вероятность рождения детей с белыми зубами в этой семье? Составьте схему наследования.

25% А- темные зубы(доминант)

а-светлые(рецесс)  (если есть хоть один доминантный признак в гене то тогда он будет решать, что главнее)

отец Аа   мать Аа

дочь А_   сын аа

теперь берем комбинации генов родителей 11,12,21,22

получаем АА- темные Аа-темные аА-темные аа-светлые

1/4=25%

6.Задачи по теме «Деление клетки»

6.1. В кариотипе соматической клетки комнатной мухи 12 хромосом. Определите число хромосом и молекул ДНК в клетках семенников в интерфазе перед началом деления, в профазе I мейоза. Сколько клеток, и с каким набором хромосом и количеством ДНК будет в телофазе II мейоза.

Ответ: в клетках семенников в интерфазе перед началом деления число хромосом и молекул ДНК = 2п4с, то есть 12 хромосом и 24 молекулы ДНК;

в профазе I мейоза – тоже 2п4с (12 хромосом и 24 молекулы ДНК);

в телофазе II мейоза – п с, то есть 6 хромосом и 6 молекул ДНК.

ТЕХНОЛОГИЯ РЕШЕНИЯ ГЕНЕТИЧЕСКИХ ЗАДАЧ

Учебно-методическое пособие                  

НОВОСТРОЙКА 2012

Составитель: учитель биологии И.Г. Фунтова

Технология решения генетических задач. Для учащихся 9-11 классов / МБОУ «Новостроевская СОШ»; сост. И.Г. Фунтова. –  Новостройка, 2012. – 28 с.

Учебно-методическое пособие составлено с целью помочь учащимся самостоятельно разобраться в технологии решения генетических задач. Пособие содержит методические материалы и вопросы для самостоятельной работы учащихся. Пособие так же может использоваться при проведения практических и самостоятельных работ учащихся по генетике. Предназначено для обучающихся 9-11 классов общеобразовательных учреждений, абитуриентов и учителей биологии.

РЕКОМЕНДОВАНО: методической комиссией естественно-математического цикла «_____» ноября 2012 г. Председатель комиссии ______Л.А. Пашковская

ОБСУЖДЕНО: на заседании педагогического совета школы протокол №_______ от «_____» ноября 2012 г.

УТВЕРЖДЕНО: и. о. директора МБОУ «Новостроевская СОШ» ________С.В. Шулепова «_____» ноября 2012 г.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Раздел «Генетика» школьного курса биологии — является одним из самых сложных для понимания учащихся. Облегчению усвоения этого раздела может способствовать знание терминологии современной генетики, а также решение задач разных уровней сложности.

На данный момент, большинство учебников, по которым осуществляется изучение разделов генетики в старших классах общеобразовательных школ, содержат мало тренировочных заданий по генетике. Их, как правило, недостаточно для успешной отработки навыков решения генетических задач на моногибридное, дигибридное и сцепленное с полом наследование признаков.

Решение генетических задач развивает у школьников логическое мышление и позволяет им глубже понять учебный материал, дает возможность учителям осуществлять эффективный контроль уровня достижений учащихся.

В пособии приведена основная терминология, необходимая для понимания и успешного решения генетических задач, общепринятые условные обозначения, так же приведены примерные алгоритмы решения задач на разные типы наследования.

Для каждой задачи приведено примерное количество баллов, которое может заработать ученик в случае успешного выполнения задания. Так же разбаловка поможет дифференцированно оценивать знания учащихся.

Данное учебно-методическое пособие составлено в помощь учителям биологии, учащимся старших классов общеобразовательных школ и абитуриентам.

ТЕРМИНОЛОГИЯ

Альтернативные признаки — взаимоисключающие, контрастные.

Анализирующее скрещивание – скрещивание особи неопределенного генотипа с особью, гомозиготной по рецессивным аллелям.

 Аутосома — любая парная хромосома, не относящаяся к половым хромосомам в диплоидных клетках. У человека диплоидный хромосомный набор (кариотип) представлен 22 парами хромосом (аутосом) и одной парой половых хромосом (гоносом).

Второй закон Менделя  (закон расщепления) —  при скрещивании двух гибридов первого поколения между собой среди их потомков – гибридов второго поколения — наблюдается расщепление: число особей с доминантным признаком относится к числу особей с рецессивным признаком как 3:1 ( расщепление по генотипу 1:2:1, по фенотипу 3:1).

Гамета — половая клетка растительного или животного организма, несущая один ген из аллельной пары.

 Ген— участок молекулы ДНК (в некоторых случаях РНК), в котором закодирована информация о биосинтезе одной полипептидной цепи с определенной аминокислотной последовательностью.

 Геном — совокупности генов, заключённых в гаплоидном наборе хромосом организмов одного биологического вида.

Генотип — совокупность генов, локализованных в гаплоидном наборе хромосом данного организма. В отличие от понятий генома и генофонда, характеризует особь, а не вид.

Гетерозиготные организмы – организмы, содержащие различные аллельные гены.

Гомозиготные организмы – организмы, содержащие два одинаковых аллельных гена.

Гомологичные хромосомы — парные хромосомы, одинаковые по форме, размерам и набору генов.

Дигибридное скрещивание — скрещивание организмов, отличающихся по двум признакам.

Закона Моргана (закон сцепления) – сцепленные гены, расположенные в одной хромосоме, наследуются совместно (сцепленно).

Закон чистоты гамет — при образовании гамет в каждую из них попадает только один из двух аллельных генов.

Кариотип — совокупность признаков (число, размеры, форма и т. д.) полного набора хромосом, присущая клеткам данного биологического вида (видовой кариотип), данного организма (индивидуальный кариотип) или линии (клона) клеток. Кариотипом иногда также называют и визуальное представление полного хромосомного набора (кариограммы).

Кодоминирование – вид взаимодействия аллельных генов, при котором в потомстве появляются  признаки  генов обоих родителей.

Комплементарное (дополнительное) взаимодействие генов – такое взаимодействие генов, в результате которого появляются  новые признаки.

Локус — участок хромосомы, в котором расположен ген.

Моногибридное скрещивание – скрещивание организмов, отличающихся по одному признаку (учитывается только один признак);

Неполное доминирование – неполное подавление доминантным геном рецессивного из аллельной пары. При этом возникают промежуточные признаки, и признак у гомозиготных особей будет не таким, как у гетерозиготных.

Первый закон Менделя  (закон единообразия гибридов первого поколения) —  при скрещивании родителей чистых линий, различающихся по одному контрастному признаку, все гибриды первого поколения окажутся единообразными и в них проявится признак только одного из родителей.

Плейотропность  (множественное действие гена) — это такое взаимодействие генов, при котором один ген, влияет сразу на несколько признаков.

Полимерия – дублирующие действия неаллельных генов в проявлении данного признака.

Полигибридное скрещивание — скрещивание организмов, отличающихся по нескольким признакам.

Сцепленное с полом наследование – наследование гена, расположенного в половой хромосоме.

Третий закон Менделя  (закон независимого наследования, комбинирования признаков) – каждая пара контрастных (альтернативных) признаков наследуется независимо друг от друга в ряду поколений; в результате среди гибридов второго поколения появляются потомки с новыми комбинациями признаков в соотношении 9 : З : З : 1.

Фенотип  —  совокупность всех внешних и внутренних признаков какого-либо организма.

Чистые линии – организмы, не скрещивающиеся с другими сортами, гомозиготные организмы.     

Эпистаз — это такое взаимодействие генов, когда один из них подавляет проявления другого, неаллельного ему.

ГЛАВА 1. ОБЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РЕШЕНИЮ

 ГЕНЕТИЧЕСКИХ ЗАДАЧ

1.1. Условные обозначения, принятые при решении генетических задач

1.2. Алгоритм решения генетических задач

Внимательно прочтите условие задачи.

Сделайте краткую запись условия задачи (что дано по условиям задачи).

Запишите генотипы и фенотипы скрещиваемых особей.

Определите и запишите типы   гамет,  которые образуют скрещиваемые особи.

Определите и запишите генотипы и фенотипы  полученного от скрещивания потомства.

Проанализируйте результаты скрещивания. Для этого определите количество классов потомства по фенотипу и генотипу и запишите их в виде числового соотношения.

Запишите ответ на вопрос задачи.

1.3. Оформление генетических задач

Первым  принято записывать генотип женской особи, а затем – мужской (верная запись — ♀ААВВ  х  ♂аавв;  неверная запись — ♂аавв  х  ♀ААВВ).

Гены одной аллельной пары всегда пишутся рядом (верная запись – ♀ААВВ; неверная запись ♀АВАВ).

При записи генотипа , буквы, обозначающие признаки, всегда пишутся в алфавитном порядке, независимо, от того, какой признак – доминантный или рецессивный – они обозначают (верная запись — ♀ааВВ  ; неверная запись -♀ ВВаа).

Если известен только фенотип особи, то при записи её генотипа пишут лишь те гены, наличие которых бесспорно.  Ген, который невозможно определить по фенотипу, обозначают значком «_» (например, если жёлтая окраска (А) и гладкая форма  (В) семян гороха –  доминантные признаки, а зелёная окраска (а) и морщинистая форма (в) – рецессивные, то генотип особи с жёлтыми морщинистыми семенами записывают А_вв).

Под генотипом всегда пишут фенотип.

У особей определяют и записывают типы гамет, а не их количество:

               верная запись                                                      неверная запись

                     ♀ АА                                                                      ♀ АА

                          А                                                                         А      А

Фенотипы и типы  гамет пишутся строго под соответствующим    генотипом.

Записывается ход решения задачи с обоснованием каждого вывода  и полученных результатов.

При решении задач на ди- и полигибридное скрещивание для определения генотипов потомства рекомендуется пользоваться решёткой Пеннета. По вертикали записываются типы гаметы от материнской особи, а по горизонтали – отцовской. На пересечении столбца и горизонтальной линии записываются сочетание гамет, соответствующие генотипу образующейся дочерней особи.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

Какие гены называют аллельными?

Объясните суть первого закона Менделя.

Сформулируйте второй закон Менделя.

Чем отличается понятие «генотип» от «геном»?

Чем отличается понятие «ген» от «генотип»?

Каким символом обозначают материнскую особь при решении генетических задач?

Что означает символ F2, принятый при решении генетических задач?

В каком порядке пишутся буквы, обозначающие признаки при оформлении генетических задач?

Именем какого ученого названа решетка, использующаяся при решении задач на ди- и полигибридное скрещивание для определения генотипов потомства?

Какая из записей является верной,  ♀ааВВ или ♀аВаВ?

Генотип женской или мужской особи записывается первым при решении генетических задач?

ГЛАВА 2. ПРИМЕРЫ РЕШЕНИЯ ГЕНЕТИЧЕСКИХ ЗАДАЧ

2.1. . Задачи на моногибридное скрещивание

1.         Условия задачи: У человека ген длинных ресниц доминирует над геном коротких. Женщина с длинными ресницами, у отца которой были короткие ресницы, вышла замуж за мужчину с короткими ресницами. Ответьте на вопросы:

Сколько типов гамет образуется, у женщины, мужчины ?

Какова вероятность (в %) рождения в данной семье ребенка с длинными ресницами?

Сколько разных генотипов, фенотипов может быть среди детей этой супружеской пары?

       2.   Запишем объект исследования и обозначение генов:

Дано: Объект исследования – человек

     Исследуемый признак – длина ресниц:

     Ген А – длинные

     Ген а – короткие

     Найти: Количество образуемых гамет у матери (♀) и отца (♂);              Вероятность рождения ребенка с длинными ресницами; генотип F1 , фенотип F1 .

Решение. Определяем генотипы родителей. Женщина имеет длинные ресницы, следовательно, ее генотип может быть АА или Аа. По условию задачи отец женщины имел короткие ресницы, значит, его генотип — аа. Каждый организм из пары аллельных генов получает один — от отца, другой — от матери, значит, генотип женщины — Аа. Генотип ее супруга — аа, так как он с короткими ресницами.

Запишем схему брака

Р           ♀  Аа      X              ♂  аа

Гаметы         А    а                           а

 F1           Аа;            аа

Фенотип:   длинные     короткие

Выпишем расщепление по генотипу гибридов: 1Аа:1аа, или 1:1. Расщепление по фенотипу тоже будет 1:1, одна половина детей (50%) будет с длинными ресницами, а другая (50%) — с короткими.

Ответ: — у женщины 2 типа, у мужчины 1 тип; вероятность рождения ребенка с длинными ресницами  50%, с короткими – 50%; генотипов среди детей – 2 типа

2.2. . Задачи на дигибридное скрещивание

1.         Условия задачи: У фигурной тыквы белая окраска плодов А доминирует над  желтой а, а дисковидная форма В — над шаровидной b.

Ответьте на вопрос: как будет выглядеть F1 и F2 от скрещивания гомозиготной белой шаровидной тыквы с гомозиготной желтой дисковидной?

Запишем объект исследования и обозначение генов:

Дано: Объект исследования – тыква

    Исследуемые признаки:

 – цвет плодов:  Ген А – белый

                            Ген а – желтый

– форма плодов:  Ген В – дисковидная

                              Ген b – шаровидная

      Найти: генотип F1 , фенотип F1

Решение.  Определяем генотипы родительских тыкв. По условиям задачи, тыквы гомозиготны, следовательно, содержат две одинаковые аллели каждого признака.

Запишем схему скрещивания

Р        ♀  ААbb      X        ♂  aaВВ

Гаметы              Аb                          аB

  F1                         ♀АaBb      X         ♂ АaBb

Гаметы    АВ,   Аb, аВ, аb                                  АВ,   Аb, аВ, аb

    5.  Находим F2:  строим решетку Пеннета и вносим в нее все возможные типы гамет: по горизонтали вносим гаметы мужской особи, по вертикали – женской. На пересечении получаем возможные генотипы потомства.

♀                                ♂

АВ

Аb

аВ

аb

АВ

ААВВ*

ААВb*

АaВB*

АaВb*

Аb

AABb*

AAbb**

AaBb*

Aabb**

аВ

AaBB*

AaBb*

aaBB

aaBb

аb

AaBb*

Aabb**

aaBb

Aabb***

    6.  Выпишем расщепление гибридов по фенотипу: 9 белых дисковидных*, белых шаровидных**, 3 желтых дисковидных, 1 желтая шаровидная***.  

    7. Ответ: F1 – все белые дисковидные, F2 – 9 белые дисковидные, 3 белые шаровидные, 3 желтые дисковидные, 1 желтый шаровидный.

2.3. Задачи на сцепленное с полом наследование

1.         Условия задачи: Рецессивный ген дальтонизма (цветовой слепоты) находится в Х — хромосоме. Отец девушки страдает дальтонизмом, а мать, как и все ее предки, различает цвета нормально. Девушка выходит замуж за здорового юношу.

Ответьте на вопрос: что можно сказать об их будущих сыновьях, дочерях?

Запишем объект исследования и обозначение генов:

Дано: Объект исследования – человек

Исследуемый признак – восприятие цвета (ген локализован в Х хромосоме):

Ген А – нормальное восприятие цвета

Ген а – дальтонизм

Найти: генотип F1 , фенотип F1

Решение. Определяем генотипы родителей. Половые хромосомы женщины ХХ, мужчины – ХY. Девушка получает одну Х хромосому от матери, а одну от отца. По условию задачи ген локализован в Х хромосоме. Отец девушки страдает дальтонизмом, значит имеет генотип ХаY, мать и все ее предки здоровы, значит ее генотип — XAXA. Каждый организм из пары аллельных генов получает один — от отца, другой — от матери, значит, генотип девушки — XAХа. Генотип ее супруга — ХАY, так как он здоров по условию задачи.

Запишем схему брака

Р        ♀   XAХа     X        ♂  ХАY

Гамет          XA       Ха                 ХА   Y

 F1        XAXA                XAY                        XAXa             XaY

Фенотип:    здоровая       здоровый         здоровая       больной

Ответ: Дочка может быть здоровой (XAXA ) или быть здоровой, но являться носителем гена гемофилии (XAX) , а сын может как здоровым (XAY), так и больным (XaY).

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

Гомо или гетерогаметным является мужской пол у человека?

Гомо или гетерогаметным является женский пол у человека?

Каким образом в ответе на задачу обозначают вероятность рождения ребенка с определенными признаками?

ГЛАВА 3. ЗАДАНИЯ НА ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЛИЧЕСТВА И ТИПОВ ОБРАЗУЮЩИХСЯ ГАМЕТ

Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом АА

Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом аа

Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом Аа

Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом ААВВ

Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом АаВВ

Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом ААВв

Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом АаВа

Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом ААВВСС

Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом АаВВСС

 Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом ААВвСС

 Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом ААВВСс

 Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом АаВвСС

 Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом АаВВСс

 Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом АаВвСс

 Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом ХаХа

 Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом ХАХА

 Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом ХаY

 Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом ХАХа

 Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом ХАY

Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом ХВХВ

 Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом ХвY

 Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом ХВХа

 Сколько типов гамет образуется у организма с генотипом ХВY

Какие типы гамет образует организм с генотипом АА

Какие типы гамет образует организм с генотипом аа

Какие типы гамет образует организм с генотипом Аа

Какие типы гамет образует организм с генотипом ААВВ

Какие типы гамет образует организм с генотипом АаВВ

Какие типы гамет образует организм с генотипом ААВв

Какие типы гамет образует организм с генотипом АаВа

Какие типы гамет образует организм с генотипом ААВВСС

Какие типы гамет образует организм с генотипом АаВВСС

Какие типы гамет образует организм с генотипом ААВвСС

Какие типы гамет образует организм с генотипом ААВВСс

Какие типы гамет образует организм с генотипом АаВвСС

Какие типы гамет образует организм с генотипом АаВВСс

Какие типы гамет образует организм с генотипом АаВвСс

Какие типы гамет образует организм с генотипом ХаХа

Какие типы гамет образует организм с генотипом ХАХА

Какие типы гамет образует организм с генотипом ХаY

Какие типы гамет образует организм с генотипом ХАХа

Какие типы гамет образует организм с генотипом ХАY

Какие типы гамет образует организм с генотипом ХВХВ

Какие типы гамет образует организм с генотипом ХвY

Какие типы гамет образует организм с генотипом ХВХа

Какие типы гамет образует организм с генотипом ХВY

Сколько и какие типы гамет образует организм с генотипом aabb

Сколько и какие типы гамет образует организм с генотипом Aabb

Сколько и какие типы гамет образует организм с генотипом AaBB

ГЛАВА 4. ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ЗАДАЧИ

У мышей длинные уши наследуются как доминантный признак, а короткие — как рецессивный. Скрестили самца с длинными ушами с самкой с короткими ушами. В F1 все потомство получилось с длинными ушами. Определить генотип самца.

      (3 балла)

Муж и жена имеют вьющиеся (А) и темные (В) волосы. У них родился ребенок с вьющимися (А) и светлыми (в) волосами.    Каковы возможные генотипы родителей?

              (3 балла)

При скрещивании мохнатой (А) белой крольчихи (в) с мохнатым (А) черным кроликом родилось несколько белых гладких немохнатых крольчат. Каковы генотипы родительских особей?

      (5 баллов)

Голубоглазый мужчина, оба родителя которого имели карие глаза, женился на кареглазой женщине, у отца которой глаза карие, а у матери — голубые. От этого брака родился голубоглазый сын. Определите генотипы всех лиц и составьте схему родословной.

      (3 балла)

Ген гемофилии рецессивен и локализован в Х-хромосоме. Здоровая женщина, мать которой была здоровой, а отец был гемофиликом, вышла замуж за мужчину — гемофилика. Каких детей можно ожидать от этого брака?

      (5 баллов)

Скрещены 2 сорта земляники: безусая красная и безусая белая. В F1 все усатые красные, в F2 расщепление: 331 усатая красная, 98 усатых белых, 235 безусых красных, 88 безусых белых. Как наследуются признаки?

      (б баллов)

Бежевая норка скрещена с серой. В F1 все норки коричневые, в F2 получилось 14 серых, 46 коричневых, 5 кремовых, 16 бежевых. Как наследуется признак?                  

        (6 баллов)

1. У собак черный цвет шерсти доминирует над коричневым. От скрещивания черной самки с коричневым самцом было получено 4 черных и 3 коричневых щенка. Определите генотипы-родителей и потомства.

      (3 балла)

2. У человека фенилкетонурия наследуется как рецессивный признак. Заболевание связано с отсутствием фермента, расщепляющего фенилаланин. Избыток этой аминокислоты в крови приводит к поражению центральной нервной системы и развитию слабоумия. Определите вероятность развития заболевания у детей в семье, где оба родителя гетерозиготны по данному признаку.

       (3 балла)

 Серповидноклеточная анемия у человека наследуется как не полностью доминантный аутосомный признак. Гомозиготы умирают в раннем детстве, гетерозиготы жизнеспособны и устойчивы к заболеванию малярией. Какова вероятность рождения детей, устойчивых к малярии, в семье, где один из родителей гетерозиготен в отношении признака серповидноклеточной анемии, а другой нормален в отношении этого признака?

      (3 балла)

У человека имеется два вида слепоты, и каждый определяется своим рецессивным аутосомным геном. Гены обоих признаков находятся в разных парах хромосом. Какова вероятность рождения слепого ребенка, если отец и мать страдают одним и тем же видом слепоты, а по другой паре генов нормальны?

                (4 балла)

У мух дрозофил гены, определяющие окраску тела и форму крыльев, сцеплены. Скрестили самку с нормальными крыльями и серым телом с самцом, имеющим черное тело и редуцированные крылья. В первом поколении все потомство имело серое тело и нормальные крылья. Определите генотипы родителей и потомства.

      (6 баллов)

У матери I группа крови, а у отца IV. Могут ли дети унаследовать группу крови одного из родителей?

Справка. Группа крови зависит от действия не двух, а трех аллельных генов, обозначаемых символами А, В, 0. Они, комбинируясь в диплоидных клетках по два, могут образовать 6 генотипов (00 – 1 группа крови; АА, , АО – II группа крови; ВО, ВВ – III группа крови; АВ – IV группа крови). Предполагают, что над рецессивным геном 0 доминирует как аллельный ген А, так и В, но А и В друг друга не подавляют.

       (3 балла)

При скрещивании двух линий тутового шелкопряда, гусеницы которых образуют белые коконы, в первом поколении все коконы были желтые. При последующем скрещивании гибридов во втором поколении произошло расщепление: 9 желтых коконов к 7 белым. Определите генотипы всех особей.

       (6 баллов)

У кошек ген черной и ген рыжей окраски сцеплены с полом, находятся в Х-хромосоме и дают неполное доминирование. При их сочетании получается черепаховая окраска. От кошки черепаховой масти родилось 5 котят, один из которых оказался рыжим, 2 имели черепаховую окраску и 2 были черными. Рыжий котенок оказался самкой. Определите генотип кота, а также генотипы кошки и потомства.

       (5 баллов)

Голубоглазый мужчина, родители которого имели карие глаза, женился на кареглазой женщине, у отца которой были голубые глаза, а у матери — карие. Какое потомство можно ожидать от этого брака, если известно, что карий цвет — доминантный признак? Определите генотипы родителей мужчины и женщины.

       (3 балла)

У человека аллель полидактилии (6 пальцев) доминирует над  нормальной пятипалой рукой. В семье, где у одного родителя шестипалая кисть, а у второго — нормальное строение кисти, родился ребенок с нормальной кистью. Определите вероятность рождения второго ребенка без аномалии,

       (3 балла)

У собак короткая шерсть доминирует над длинной. Охотник купил собаку с короткой шерстью и хочет быть уверен, что она не несет аллеля длинной шерсти. Какого партнера по фенотипу и генотипу надо подобрать для скрещивания, чтобы проверить генотип купленной собаки? Составьте схему скрещивания. Каков должен быть результат, если собака чистопородна?

      (3 балла)

У крупного рогатого скота комолость (безрогость) и черный цвет шерсти доминируют над рогатостыо и красной окраской. Гены обоих признаков находятся в разных хромосомах. При скрещивании комолого черного быка с тремя красными безрогими коровами телята оказались все черные, но один из них был рогатым. Определите вероятные генотипы родителей и потомства.

      (4 балла)

У томатов гены, определяющие высоту стебля и форму плодов, сцеплены, причем высокий стебель доминирует над карликовостью, а шаровидная форма плодов над грушевидной. Какое потомство следует ожидать от скрещивания гетерозиготного по обоим признакам растения с карликовым, имеющим шаровидные плоды,

      (б баллов)

Родители имеют II и III группы крови, а их сын — I. Определите генотипы родителей.

 Справка. Группа крови зависит от действия не двух, а трех аллельных генов, обозначаемых символами А, В, 0. Они, комбинируясь в диплоидных клетках по два, могут образовать 6 генотипов (00 – 1 группа крови; АА, , АО – II группа крови; ВО, ВВ – III группа крови; АВ – IV группа крови). Предполагают, что над рецессивным геном 0 доминирует как аллельный ген А, так и В, но А и В друг друга не подавляют.

        (3 балла)

При скрещивании двух сортов ржи с белым и желтым зерном в первом поколении все растения имели зеленые зерна. При скрещивании этих зеленых гибридов между собой получили 450 зеленых, 150 желтых и 200 белых. Определите генотипы родителей и потомства. Как наследуется признак?

      (б баллов)

У плодовой мухи дрозофилы белоглазость наследуется как рецессивный признак, сцепленный с Х-хромосомой. Какое потомство получится, если скрестить белоглазую самку с красноглазым самцом?

       (5 баллов)        

Черный цвет шерсти доминирует у собак над коричневым. Черная самка несколько раз скрещивалась с коричневым самцом. Всего родилось 15 черных и 13 коричневых щенков. Определите генотипы родителей и потомства.

       (3 балла)

Одна из форм цистинурии (нарушение обмена четырех аминокислот) наследуется как аутосомный рецессивный признак. Однако у гетерозигот наблюдается лишь повышенное содержание цистина в моче, а у гомозигот- образование циетиновых камней в почках. Определите возможные формы проявления цистинурии у детей в семье, где один из супругов страдал этим заболеванием, а другой имел лишь повышенное содержание цистина в моче.

      (3 балла)

В родильном доме перепутали двух мальчиков. Родители одного из них имеют Г и II группы крови, родители другого — II и IV. Исследования показали, что Дети имеют I и II группы крови. Определите, кто чей сын. Возможно ли это сделать наверняка при других комбинациях групп крови? Приведите примеры.

Справка. Группа крови зависит от действия не двух, а трех аллельных генов, обозначаемых символами А, В, 0. Они, комбинируясь в диплоидных клетках по два, могут образовать 6 генотипов (00 – 1 группа крови; АА, , АО – II группа крови; ВО, ВВ – III группа крови; АВ – IV группа крови). Предполагают, что над рецессивным геном 0 доминирует как аллельный ген А, так и В, но А и В друг друга не подавляют.  

                (6 баллов)

В семье, где родители хорошо слышали и имели один гладкие волосы, а другой — вьющиеся, родился глухой ребенок с гладкими волосами. Их второй ребёнок хорошо слышал и имел вьющиеся волосы. Какова вероятность рождения глухого ребенка с вьющимися волосами в этой семье, если известно, что аллель вьющихся волос доминирует над аллелем гладких; а глухота — рецессивный признак, и оба гена находятся в разных хромосомах?

       (5 баллов)

Сцепленный с полом ген В у канареек определяет зеленую окраску оперения, в — коричневую. Зеленого самца скрестили с коричневой самкой. Получено потомство: 2 коричневых самца и 2 зеленые самки. Каковы генотипы родителей?

       (5 баллов)

При скрещивании двух сортов левкоя, один из которых имеет махровые красные цветки, а второй — махровые белые, все гибриды первого поколения имели простые красные цветки, а во втором поколении наблюдалось расщепление: 68 — с махровыми белыми цветками, 275 — с простыми красными, 86 — с простыми белыми и 213 — с махровыми красными цветками. Как наследуется окраска и форма цветка?

        (9 баллов)

Науке известны доминантные гены, которые никогда не удавалось получить в гомозиготах, так как гомозиготное по этому гену потомство погибает на стадии зародыша. Такие «убивающие» гены называют летальными. Летальным является доминантный ген платиновой окраски у пушных лис, аллель которого – рецессивный ген, определяющий серебристую окраску зверьков. Определите, какое потомство и в каком отношении родится от скрещивания двух платиновых родителей.

        (3 балла)

У фигурной тыквы белая окраска плодов А доминирует над желтой а, а дисковидная форма В — над шаровидной b. Как будет выглядеть F1 и F2 от скрещивания гомозиготной белой шаровидной тыквы с гомозиготной желтой дисковидной?

        (4 балла)

Раннеспелый сорт овса нормального роста скрещивали с позднеспелым сортом гигантского роста. Определите, какими будут гибриды первого поколения. Каким окажется потомство от скрещивания гибридов между собой по генотипу и фенотипу, а также их количественное соотношение? (Ген раннеспелости доминирует над геном позднеспелости, ген нормального роста — над геном гигантского роста.)

      (4 балла)

Какими будут котята от скрещивания черепаховой кошки с черным котом, черепаховой кошки с рыжим котом? Ген черной и рыжей масти находится в Х-хромосоме (признак цвета сцеплен с полом); ни один из них не доминирует над другим; при наличии обоих генов в Х-хромосоме окраска получается пятнистой: «черепаховой»/

              (6 баллов)

Рецессивный ген дальтонизма (цветовой слепоты) находится в Х- хромосоме. Отец девушки страдает дальтонизмом, а мать, как и все ее предки, различает цвета нормально. Девушка выходит замуж за здорового юношу. Что можно сказать об их будущих сыновьях, дочерях, а также внуках обоего пола (при условии, что сыновья и дочери не будут вступать в брак с носителями гена дальтонизма)?

        (6 баллов)

Голубоглазый мужчина, родители которого имели карие глаза, женился на кареглазой женщине, у отца которой глаза были голубые, а у матери карие. От этого брака родился один ребенок, глаза у которого оказались карими. Каковы генотипы всех упомянутых здесь лиц?

       (3 балла)

Кровь людей подразделяют на четыре группы. Группа крови — наследственный признак, зависящий от одного гена. Ген этот имеет не две, а три аллели, обозначаемые символами А, В, 0. Лица с генотипом 00 имеют первую группу крови, с генотипом АА или АО — вторую, с генотипами ВВ и ВО — третью, а с генотипом АВ — четвертую (аллели А и В доминируют над аллелью 0, но друг друга не подавляют). Какие группы крови возможны у детей, если у их матери вторая группа, а у отца четвертая?

        (4 балла)

Мать И. обнаружила на своем ребенке бирку с фамилией соседки по палате Н. У родителей детей были взяты анализы крови. Группы крови распределились следующим образом: И. — I, ее муж — IV, ребенок — I; Н. — I, ее муж — I, ребенок — III.

      Какой вывод из этого следует?

Справка. Группа крови зависит от действия не двух, а трех аллельных генов, обозначаемых символами А, В, 0. Они, комбинируясь в диплоидных клетках по два, могут образовать 6 генотипов (00 – 1 группа крови; АА, , АО – II группа крови; ВО, ВВ – III группа крови; АВ – IV группа крови). Предполагают, что над рецессивным геном 0 доминирует как аллельный ген А, так и В, но А и В друг друга не подавляют.

        (4 балла)

У дрозофилы серый цвет тела (В) доминирует над черным (в). При скрещивании серых родителей потомство оказалось также серым. Определите возможные генотипы родителей.

       (3 балла)

Напишите возможные генотипы человека, если по фенотипу у него:

а). большие карие глаза — …

б) большие голубые глаза — …

в) тонкие   губы   и   римский нос —…

г) тонкие губы и прямой нос —…

      Справка. Доминантные признаки: большие глаза, карие глаза, римский нос.  Рецессивные признаки: голубые глаза, тонкие губы, прямой нос.

               (4 балла) 

Какие группы крови возможны у детей, если у их матери II группа крови, а у отца VI группа крови?

               (3 балла)

При скрещивании двух разных сортов белоцветкового душистого горошка все гибридные растения Р1 оказываются красноцветковыми. Чем это объяснить?

       (4 балла)

Справка. Синтез красного пигмента в цветке гороха происходит только при наличии двух неаллельных доминантных генов А и В; при отсутствии хотя бы одного из них цветок лишается красного пигмента. Эти гены локализованы в негомологичных хромосомах и наследуются независимо, как при дигибридном скрещивании.

Вы приобрели кролика-самца с черной шерстью (признак доминантный), но точный генотип этого животного неизвестен. Каким образом можно узнать его генотип?

(3 балла)

Могут ли белые кролики быть нечистоплотными (гетерозиготными) по окраске шерсти?

              (3 балла)

У растения дурмана пурпурная окраска цветков (А) доминирует над белой (а), колючие семенные коробочки (В) – над гладкими (в). Растение с пурпурными цветками и неколючими коробочками, скрещенное с растением с белыми цветками и колючими коробочками, образовало 320 потомков с пурпурными цветками и колючими коробочками и 312 – м пурпурными цветками и гладкими коробочками. Каковы генотипы родительских растений?

       (5 баллов)

От серых крольчих и серых кроликов было получено потомство: 503 серых и 137 белых крольчат. Какой цвет шерсти является доминантным, а какой рецессивным?

       (3 балла)

В стаде были коровы черной и красной масти. Бык имел черную масть. Все телята, появившиеся в этом стаде, были черными. Определите рецессивную масть. Какое потомство будет у этих телят, когда они вырастут?

       (4 балла)

Что можно сказать о характере наследования окраски плодов яблони при скрещивании сорта Антоновка (зеленые плоды) с сортом Уэсли (красные плоды), если все плоды гибридов, полученных от этого скрещивания, имели красную окраску? Запишите генотипы родителей и гибридов. Составьте схему наследования окраски плодов в F1 и  F2.

          (4 балла)

В результате гибридизации растений с красными и белыми цветками все гибридные растения имели розовые цветки. Запишите генотип родительского растения. Каков характер наследования?

        (4 балла)

Нормальное растение скрещено с карликовым, первое поколение – нормальное. Определите, какое будет потомство от самоопыления гибридов первого поколения.

           (4 балла)

В школьный уголок живой природы принесли двух серых кроликов (самку и самца), считая их чистопородными. Но в F2 среди их  внуков появились черные крольчата. Почему?

           (4 балла)

Куры с белым оперением при скрещивании между собой всегда дают белое потомство, а куры с черным оперением – черное. Потомство от скрещивания белой и черной особей, оказывается серым. Какая часть потомства от скрещивания серого петуха и курицы будет с серым оперением?

          (4 балла)

Отец и сын — дальтоники, а мать различает цвета нормально. От кого сын унаследовал ген дальтонизма?

(4 балла)

При скрещивании чистой линии мышей с коричневой шерстью с чистой линией мышей с чистой линией мышей с серой шерстью получаются потомки с коричневой шерстью. В F2 от скрещивания между этими мышами  F1 получаются коричневые и серые мыши в соотношении 3:1. Дайте полное объяснение этим результатам.

              (3 балла)

Две черные самки мыши скрещивались с коричневым самцом. Одна самка дала 20 черных и 17 коричневых потомков, а другая – 33 черных. Каковы генотипы родителей и потомков?

          (4 балла)

При скрещивании между собой растений красноплодной земляники всегда получаются растения с красными плодами, а белоплодной – с белыми. В результате скрещивания обоих сортов получаются розовые ягоды. Какое потомство получится при опылении красноплодной земляники пыльцой растения с розовыми ягодами?

      (5 баллов)

Фенилкетонурия (нарушение обмена аминокислоты – фенилаланина) наследуется как рецессивный признак. Муж гетерозиготен по гену фенилкетонурии, а жена гомозиготна по доминантному аллелю этого гена. Какова вероятность рождения у них больного ребенка?

               (4 балла)

Окраска цветков у ночной красавицы наследуется по промежуточному типу, а высота растения доминирует над карликовостью. Произведено скрещивание гомозиготного растения ночной красавицы с красными цветами, нормальным ростом и растения, имеющего белые цветы, карликовый рост. Какими будут гибриды первого и второго поколения? Какое расщепление будет наблюдаться во втором поколении по каждому признаку в отдельности?

      (5 баллов)

Отец и мать здоровы, а ребенок болен гемофилией. Какой пол у ребенка?

               (4 балла)

Творческий уровень

Все задачи по генетике можно классифицировать по двум основным критериям: А) по типу наследования; Б) по вопросу задачи (то есть тому, что необходимо найти или определить). На основании задач вариантов 1-4, а также рекомендованной учителем литературы составьте классификацию генетических задач по каждому из указанных критериев. (20 баллов). Для каждого класса задач составьте и решите пример задачи (40 баллов). Во избежание биологических ошибок, лучше всего для задач брать выдуманные организмы и признаки. (Примеры задач с выдуманными организмами и признаками смотри ниже.) Предложите свой критерий классификации генетических задач.

 (5 баллов).

У альдебаранского ноздрохвоста аллель, определяющий 3 ноздри, неполно доминирует над аллелем, определяющим одну ноздрю. Сколько ноздрей на хвосте может быть у детенышей, если у обоих родителей по 2 ноздри.

(3 балла)

Безмозглая женщина, отец и мать которой также были безмозглые, вышла замуж за безмозглого мужчину. У них родился ребенок, имеющий мозг. Предложите не менее 2-х вариантов наследования данного признака.

(6 баллов)

В семье сумчатых микроцефалов у гетерозиготной квадратноголовой саблезубой самки и треугольноголового нормальнозубого самца появилось на свет 83 квадратноголовых саблезубых, 79 треугольноголовых нормальнозубых, 18 треугольноголовых саблезубых и 17 квадратноголовых нормальнозубых микроцефалят. Определите, как наследуются признаки.

 (9 баллов)

Самка выпухоли со ртом на животе и длинным яйцекладом скрестилась с самцом, имеющим рот на спине и короткий яйцеклад. Самка отложила яйца на астероиде, съела самца и улетела. Из яиц вылупились детеныши со ртами на животе и длинным яйцекладом. Они беспорядочно скрещивались между собой, итогом чего стало появление на свет 58 самок со ртом на животе и длинным яйцекладом, 21 самки со ртом на животе и коротким яйцекладом, 29 самцов со ртом на животе и длинным яйцекладом, 11 самцов со ртом на животе и коротким яйцекладом, 9 самцовхо ртом на спине и коротким яйцекладом и 32 самца со ртом на спине и длинным яйцекладом. Определите, как наследуются признаки.

(12 баллов)

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ

Основная литература

Пономарева И.Н., Чернова Н.М., Корнилова О.А. Биология: 9 класс: учебник для общеобразовательных учреждений; под ред. И.Н. Пономаревой. —  М.:  «Вентана-Граф», 2010, 240 с.

Пономарева И.Н., Чернова Н.М., Корнилова О.А. Биология. Базовый уровень: 11 класс: учебник для общеобразовательных учреждений; под ред. И.Н. Пономаревой. —  М.:  «Вентана-Граф», 2010, 240 с.

Дополнительная литература

Анастасова Л.П. Самостоятельные работы учащихся по общей биологии: Пособие для учителя. М.: Просвещение, 1989. —  175 с.

Биология: 1600 задач, тестов и проверочных работ для школьников и поступающих в вузы/ Дмитриева Т.А., Гуленков С.И., Суматихин С.В. и др. – М.: Дрофа, 1999.-432 с.

Борисова, Л.В. Тематическое и поурочное планирование по биологии: 9 кл.: к учебнику ,Мамонтова С.Г., ., Захарова В.Б, Сонина Н.И. «Биология. Общие закономерности. 9 класс»: Метод. пособие/Борисова Л.В. – М.: Издательство «Экзамен», 2006. – 159 с.

Красновидова С.С. Дидактические материалы по общей биологии: 10-11 кл.: Пособие для учащихся общеобразоват. Учреждений/ Красновидова С.С, Павлов С.А, Хватов А.Б. – М.: Просвещение, 2000. – 159 с.

Ловкова Т.А. Биология. Общие закономерности. 9 класс: Методическое пособие к учебнику Мамонтова С.Г., Захарова В.Б, Сонина Н.И. «Биология. Общие закономерности. 9 класс»/ Ловкова Т.А., Сонин Н.И. – М.; Дрофа, 2003. – 128 с.

Пепеляева О..А., Сунцова И.В. Поурочные разработки по общей биологии: 9 класс. – М.: BAKO, 2006. – 464 с.

Сухова Т.С. Общая биология. 10-11 кл.: рабочая тетрадь к учебникам «Общая биология. 10 класс» и «Общая биология. 11 класс»/ Сухова Т.С, Козлова Т.А, Сонин Н.И; под редакцией Захарова В.Б.  – М.: Дрофа, 2006. -171 с.

Учебное издание

Фунтова Ирина Геннадьевна

ТЕХНОЛОГИЯ РЕШЕНИЯ ГЕНЕТИЧЕСКИХ ЗАДАЧ

Учебно-методическое пособие

Печ. л. 28

МБОУ «Новостроевская СОШ»

650510, Кемеровская область, Кемеровский район, п. Новостройка, ул. Набережная, д.1

Задачи по генетике: примеры, решение с объяснениями

Умение решать задачи по генетике очень важно, особенно, если школьник собирается сдавать Единый Государственный Экзамен по предмету биология. На первый взгляд, генетические задачи представляют собой что-то запутанное и непонятное. Но если разобраться в процессе решения, то все окажется не так уж и страшно. Давайте разберемся, как решать задачи по генетике.

История

Генетика — это сравнительно новая наука, заключающаяся в изучении наследования и изменчивости живых организмов. Огромный вклад в ее развитие привнес знаменитый ученый-биолог Грегор Мендель. Именно он сформулировал три самых главных закона, от которых в дальнейшем оттолкнулось развитие данной научной области и ввел понятие «генетика».

Несмотря на то, что имя этого выдающегося ученого фигурирует во многих учебниках как имя первооткрывателя данной биологической области, не стоит думать, что он первый задумался о наследственности. За его открытиями и тремя постулатами генетики стоит титанический труд его последователей, пытавшихся изучить данную область. Ведь, как показывает история, уже более шестисот лет назад люди понимали примитивные закономерности наследования, но не могли их объяснить.

Законы Менделя

Без знания трех основных законов наследования и изменчивости невозможно заниматься решением задач по генетике.

Первый закон объясняет принципы единообразия гибридов первого поколения и звучит следующим образом:

При скрещивании двух гомозиготных организмов, относящихся к разным чистым линиям и отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных проявлений признака, все первое поколение гибридов (F1) окажется единообразным и будет нести проявление признака одного из родителей.

Данный закон означает, что если скрестить две чистые линии по одному признаку, например, зеленый и желтый горох, то абсолютно у всех потомков проявится только один цвет (либо желтый, либо зеленый), в зависимости от того, чей признак более сильный (доминантный).

Второй закон, который объясняет расщепление признаков, звучит следующим образом:

При скрещивании двух гетерозиготных потомков первого поколения между собой во втором поколении наблюдается расщепление в определенном числовом отношении: по фенотипу -3:1, по генотипу — 1:2:1.

Это означает, что у родителей, которые не являются чистыми линиями, в любом случае, с меньшей вероятностью, но появится у потомства внешнее различие, не говоря уже о генотипе.

Третий закон о независимом наследовании звучит как:

При скрещивании двух особей, отличающихся друг от друга по двум (и более) парам альтернативных признаков, гены и соответствующие им признаки наследуются независимо друг от друга и комбинируются во всех возможных сочетаниях.

Это означает то, что один независимо наследуемый признак никак не может повлиять на проявление или не проявление другого независимого признака.

Общие правила

Чтобы научиться решать задачи по генетике, необходимо:

• Уметь читать условие задачи, выбирая из него необходимую информацию.
• Уметь различать аллельные и неаллельные гены.
• Различать наследование, сцепленное с полом и аутосомное.
• Уметь пользоваться терминологией и правилами оформления задач.
• Уметь пользоваться решеткой Пеннета.

Если вы уже имеете представление о генетике как о науке, знаете терминологию и теорию, то половина пути уже пройдена — можно приступать к решению задач.

Оформление

Задачи по биологии на генетику имеют свою специфику оформления, для который необходимо знать и уметь пользоваться особой символикой. Данные символы представлены в таблице.

Пользование данной символикой поможет облегчить решение задач и уменьшит громоздкие записи сложных заданий.

Решетка Пеннета

Решетка Пеннета — это специальная таблица, которой очень удобно пользоваться при решении задач по генетике, в условиях которых фигурируют более одной пары признаков.

Она представляет собой таблицу, по правую сторону которой вертикально пишется мужской генотип, а горизонтально сверху — женский. Середина заполняется предполагаемым генотипом потомков.

Если задачи по теме генетика даются школьнику с трудом, то рекомендовано решать даже самые легкие из них с помощью этой решетки. Она поможет правильно расписать генотип, не запутавшись.

Многибридное скрещивание

Теперь, когда основные генетические принципы рассмотрены, можно приступать к объяснению задач по генетике. Начнем изучение с самых простых примеров на моногибридное скрещивание, в которых рассматривается только одна пара признаков.

Возьмем такой пример задачи по генетике: ген глухоты является рецессивным, в отличие от гена нормального слуха. У неслышащего мужчины и нормальной женщины родился ребенок с нарушением слуха. Необходимо определить генотипы всех членов семьи.

Как решить задачу по генетике? Начнем разбор по-порядку:

1. Ген глухоты рецессивный, значит обозначим его «а», ген нормального слуха будет «А».
2. В задаче ничего не сказано про половые хромосомы, значит ген локализуется в аутосоме.
3. Подберем генотип отца. Он не слышит, и, учитывая, что ген глухоты рецессивный, этот мужчина должен иметь чистую линию следующего типа — «аа».
4. Тот же принцип будет у потомка. Полная глухота возможна лишь при чистой линии рецессивного признака, иначе бы доминантный ген нормального слуха перекрыл его.
5. Подберем генотип матери, у который по условию нормальный слух. Согласно первому закону Менделя о том, что при скрещивании двух чистых линий потомки всегда носят доминантный фенотип, можно сделать вывод, что мать является гетерозиготной по данному признаку.

Таким образом ответ этой задаче по генетике следующий: аа — отец, аа — ребенок, Аа — мать.

Дигибридное скрещивание

Решение задач по биологии на генетику такого типа предполагает использование решеток Пеннета. В данных задачах рассматривается наследование двух независимых признаков.

Итак, условие, взятое из учебника:

У томатов красная окраска плодов доминирует над желтой, а гладкая кожица плодов доминирует над опушенной. Скрестили между собой гомозиготные растения томатов с красными и гладкими плодами с гомозиготным растением томатов с желтыми и опушенными плодами. Определите генотип и фенотип потомства.

Приступим к решению данной задачи по генетике:

• Определим важные моменты задачи: красную окраску, которая является более сильным признаком, обозначим, как «А», соответственно желтую, как — «а». Гладкую кожицу, как «В», а кожицу с пушком, как «в».
• Известно, что родители являются чистыми линиями, следовательно их генотипы примут следующий вид: ААВВ и аавв.
• Чтобы определить генотипы и фенотипы потомков в первом поколении не нужно даже составлять решетку Пеннета. Согласно первому закону все потомки будут гетерозиготны (АаВв) и иметь фенотип доминантный фенотип, то есть красную окраску и гладкую кожицу.

Задачи с решеткой Пеннета

Рассмотрим задачи по генетике также с дигибридным скрещиванием, но уже по-сложнее.

Возьмем потомков первого поколения из условия выше, то есть томаты с красной гладкой кожицей и генотипом АаВв и скрестим их с рецессивной чистой линией (аавв).

Чтобы узнать генотипы и фенотипы потомков, для удобства нам необходимо составить таблицу.

Родители	АВ	Ав	аВ	ав
ав	АаВв	Аавв	ааВв	аавв

Теперь по известным генотипам очень легко определить внешний вид потомков:

• 1 потомок с красной кожурой и гладкой кожицей (АаВв);
• 1 с красной кожурой и пушком (Аавв);
• 1 с желтой кожурой и гладкой кожицей (ааВв);
• 1 желтый с пушком.

Вот так легко решается задача по генетике на скрещивание по двум и более признакам.

Наследование, сцепленное с полом

Помимо признаков, наследуемых по аутосомному типу, у человека и животных существует огромное количество признаков, которые локализуются в половых хромосомах.

Известно, что у человека, не страдающего какими-либо серьезными генетическими отклонениями, их две (ХХ у женщин; ХУ у мужчин). Большинство признаков несет именно Х хромосома.

Рассмотрим пример решения задач по генетике на данную тему. Возьмем условие из учебника:

От родителей, по фенотипу имеющих нормальное зрение, родилось несколько детей с нормальным зрением и один мальчик-дальтоник (не различает красный и зеленый цвета). Чем это объяснить? Каковы генотипы родителей и детей?

Решение данной биологической задачи по генетике будет следующим:

• Как известно, дальтонизм сцеплен с Х хромосомой как рецессивный признак. Обозначим дальтонизм как Х а , а нормальное зрение, как Х А .
• Определим генотип родителем. Если отец имеет нормальное зрение, то он не может быть носителем гена дальтонизма в виду своей половой особенности. Его генотип — Х А У. Учитывая то, что в семье все-же появился дальтоник, мать была носителем этого дефекта, хотя сама им не страдала. Ее генотип Х А Х а .
• Чтобы определить генотипы детей, составим для большего удобства специальную таблицу:

Родители	Х А	У
Х А	Х А Х А	Х А У
Х а	Х А Х а	Х а У

Таким образом мы определили все генотипы в данной задаче по генетике.

Задачи на группы крови

Это особый тип задач, при решении которых надо знать, каким именно образом наследуется та или иная группа крови. Для этого необходимо воспользоваться специальной таблицей, изображенной на рисунке ниже.

Теперь, узнав главные закономерности, давайте попробуем решить задачу по генетике следующего содержания: у матери 1-я группа крови, а у отца — 4-я. Определите группы крови ребенка.

Разберем задачу по-порядку:

• Согласно таблице, данной выше, 1-я группа крови обозначается, как I O I O , а 4-я — I A I B .
• Учитывая генотипы родителей, группа крови ребенка будет либо 2(I A I O ), либо 3 (I B I O ), в соотношении 50 процентов.

Попробуем решить еще одну задачу, но уже на резус-фактор. Для этого воспользуемся другой показательной таблицей, представленной на рисунке.

Итак, дано: оба родителя имею отрицательный резус фактор, а ребенок — положительный. Отец решил сделать тест на подтверждение родства. Какой будет результат данного теста?

Ответ: по результатам теста на определение отцовства, ребенок не будет являться родным. Так как положительный резус-фактор означает, что он должен иметь хотя бы одного родителя с положительным резус-фактором.

Задачи повышенной сложности

Рассмотрев, простые задачи по генетике, давайте попытаемся решить более сложные. Возьмем, пример, задачу, которая будет содержать в совокупности и аутосомные признаки и половые.

Итак, дано: у человека генетически обусловлено доминирование карих глаз над голубыми. А дальтонизм считается рецессивным по отношению к нормальному зрению.

Кареглазая женщина с нормальным зрением, отец которой имел голубые глаза и страдал цветовой слепотой, выходит замуж за голубоглазого мужчину с нормальным зрением. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей и возможного потомства, вероятность рождения в этой семье детей — дальтоников с карими глазами и их пол.

Решаем пошаговым способом:

• Как известно из ранее решенных задач, дальтонизм сцеплен с полом, а, если конкретно, то с Х хромосомой, и обозначается, как Х а . Про признак цвета глаз ничего не сказано, значит делаем вывод, что он аутосомный и обозначаем его В(карие) и в(голубые).
• Определим генотип матери. Известно, что она кареглазая и имеет нормальное зрение, но она не может быть чистой линией, потому что ее отец имел голубые глаза и проблемы с восприятием цвета. Таким образом, ее генотип будет ВвХ А Х а .
• Определим генотип отца. Из условия это сделать не сложно: он имеет голубые глаза и нормальное зрение, значит — ввХ А У.
• Для того, чтобы определить генотип потомков, составляем решетку:

Родители	ВХ А	ВХ а	вХ А	вХ а
вХ А	ВвХ А Х А	ВвХ А Х а	ввХ А Х А	ввХ А Х а
вУ	ВвХ А У	ВвХ а У	ввХ А У	ввХ а У

Наглядные генотипы готовы. Теперь осталось определить вероятность появления в этой семье кареглазых детей с нарушениями цветовосприятия и определить их пол. Для этого внимательно рассмотрим таблицу. Кареглазый дальтоник появится только в одном случае, и это будет мальчик. Таким образом вероятность его появления равна 1/8.

Генетика в Едином Государственном Экзамене

Выпускники, нацеленные на сдачу биологии в этом году, должны знать, что встречаются в ЕГЭ задачи по генетике. Чтобы успешно сдать экзамен, не достаточно уметь решать простые задания на изменчивость и наследование, но еще обладать навыками решения более сложных заданий.

Согласно статистке в Едином государственном тестировании встречаются несколько вариантов генетических задач, как в первой части, так и в последней, которая дает большее количество баллов.

Задачи по генетике на моногибридное скрещивание очень часто фигурируют в части А демонстрационных вариантов, под номерами (7, 8 и 30).

А вот задания на дигибридное и полигибридное скрещивание, на половое наследование и на группы крови чаще всего составляют последнюю, саму сложную часть вопросов Единого Государственного экзамена. Они фигурируют под номером 6.

За правильно решенную и, что немаловажно, правильно оформленную задачу могут дать три балла.

Также возможно встретить и смешанный тип, который рассмотрен в данной статье как задачи повышенной сложности. Им тоже необходимо уделять внимание при подготовке к поступлению, потому что на первом курсе профиля естественных наук будут решаться такие задачи.

Чтобы успешно сдать ЕГЭ, необходимо уделять внимание не только теоретической подготовке, но и практиковаться в решении задач. Систематичность и регулярность в этом деле вознаградят выпускников высокими баллами за экзамен и поступлением в выбранный институт на хорошую специальность.

Методика решения задач по биологии. 9 класс.

Алгоритмы решения задач по биологии помогут обучающимся в решении задач ив подготовке к экзамену по биологии в 9 классе

Просмотр содержимого документа
«Методика решения задач по биологии. 9 класс.»

Задачи по молекулярной биологии

1.1.На участке ДНК 30 адениловых нуклеотидов, что составляет 20% от общего количества нуклеотидов. Определите качественный и количественный состав данной молекулы ДНК. Сколько витков спирали в данной молекуле ДНК (1 виток спирали – 10 пар нуклеотидов).

Дано: A =30 (20%), найти: Т-? Г -? Ц -? витков -?

Решение: 1) А=Т, Г=Ц ( по правилу Чаргаффа). А+Т=30+30=60 – это 20% + 20%=40%

А+Г+Т+ Ц =100 %. Составляем пропорцию:

60 нуклеотидов (А+Т) – 40%

Х нуклеотидов (А+Т+ Ц+Г) — 100%

Х=60 х100/40 =150 нуклеотидов

Ц+Г= 150-60=90; Ц=Г=90/2=45.

2) т.к. 10 пар в одном витке, то в данной молекуле ДНК:

150/20=7,5 витков. Ответ: Т=30, Г=45, Ц =45; 7,5 витков.

1.2.На участке молекулы ДНК 20 адениловых нуклеотидов, что составляет 10% от общего количества нуклеотидов. Определите качественный и количественный состав этого участка молекулы ДНК

Если участок молекулы ДНК содержит 20 адениловых нуклеотидов, что составляет 10% от их общего числа,то по принципу комплиментарности, столько же нуклеотидов (20) приходится на тимиловые нуклеотиды

(тоже10%), что в сумме составит 20% от 100%. Значит 80% будет приходиться на цитидиловые (40%) и гуаниловые (40%) нуклеотиды.

Если 20% ———— 40 нуклеотидов

то 100% ————— х нуклеотидов, отсюда х= 200 нуклеотидов (100 цитидиловых и 100 гуаниловых нуклеотидов. Всего на этом участке ДНК-240 нуклеотидов.

1.3.На участке молекулы ДНК 30 тимидиловых нуклеотидов, что составляет 10% от общего количества нуклеотидов. Определите качественный и количественный состав этого участка молекулы ДНК.

Число тимидиловых = числу адениновых

Число гуаниновых = числу цитозиновых

Если 30 тимидиловых это 10%, то адениновых тоже 30 и тоже 10%,

100%-(10%+10%)=80%-это Г и Ц вместе, значит 80%/2=40% — Г, и 40%- Ц,

Если 10%=30 , то 100%=300, соответственно, Г-40% или 120, а Ц тоже 40% или 120.

Ответ: А=30 Т=30 Г=120 Ц=120

1.4.Последовательность нуклеотидов в кодирующей цепи ДНК имеет такой вид: А-А-Т-Г- Г-А-Т-Т-Т-Ц-Ц-А. Определите последовательность нуклеотидов в антикодонах т- РНК, принимающих участие в биосинтезе белка, который закодирован на данном участке ДНК.

По принципу комплементарности подбираем к цепи ДНК :А-А-Т- Г- Г-А-Т-Т-Т-Ц-Ц-А

и-РНК:У-У-А-Ц-Ц-У-А-А-А-Г-Г-У
по принципу комплементарности строим т-РНК: ААУ, ГГА, УУУ, ЦЦА

1.5.На участке молекулы ДНК 40 тимидиловых нуклеотидов, что составляет 20% от общего количества. Определите качественный и количественный состав этого участка молекулы ДНК.

Т=А
Ц=Г, все 4 вида нуклеотидов составляют в молекуле ДНК 100%.
Если, тимина 20%,то и аденина 20%:
20%+20%=40% (Т+А вместе) – это: 40+40=80 нуклеотидов.

Составим пропорцию:
40% — 80 нуклеотидов (Т+А)

100% — Х нуклеотидов (А+Т+Г+Ц); Х=100% х 80/40= 200
Ц + Г= 200 – 80 = 120; Ц=Г=120/2=60
Ответ: А-40, Ц-60, Г- 60.

1.6.Последовательность нуклеотидов в молекуле информационной РНК имеет следующий вид: А-А-Ц-Г-Ц-Ц-У-Г-Ц-У-Ц-Г. Восстановите последовательность нуклеотидов в молекуле ДНК (обе цепи), на которой была транскрибирована указанная молекула и-РНК.

1-я цепь ДНК: Т- Т-Г-Ц-Г- Г-А-Ц-Г-А-Г-Ц

2-я цепь ДНК: А- А-Ц-Г-Ц-Ц-Т-Г-Ц-Т-Ц-Г

1.7.Используя таблицу генетического кода, восстановите последовательность аминокислот в белке, информация о котором закодирована в следующей последовательности нуклеотидов смысловой цепи ДНК: А-Т-Г-А-А-А-Т-Т-Т-Ц-Ц-А (таблица прилагается в билете).

Разделим цепь на триплеты: АТГ-ААА-ТТТ-ЦЦА. Используя таблицу генетического кода, найдем последовательность аминокислот в белке: Тирозин-лейцин-лизин-глицин.

1.8.Последовательность антикодонов в молекулах т-РНК, принимающих участие в трансляции, имеет следующий вид: ААЦ; УГУ; ЦГГ; ГЦУ. По указанным антикодонам восстановите последовательность нуклеотидов на кодирующем участке ДНК.

Структурной единицей нуклеиновых кислот (НК) является нуклеотид, их выделяют пять типов- адениловый (А) , тимидиловый (Т) , гуаниловый (Г) , цитидиловый (Ц) , уридиловый (У)

Каждый тип НК содержит только четыре вида нуклеотида, в ДНК – А, Т, Г, Ц; в РНК – А, У, Г, Ц;

Одна аминокислота кодируется тремя стоящими рядом нуклеотидами — ТРИПЛЕТОМ (кодоном) ;

Одна аминокислота транспортируется к месту синтеза одной т-РНК, на вершине которой расположен антикодон;

Нуклеотиды соединяются по принципу комплиментарности: напротив А располагается Т, а напротив Г-Ц.

т-РНК: ААЦ; УГУ; ЦГГ; ГЦУ

1.9. Установите последовательность нуклеотидов в антикодонах т-РНК, участвующих в биосинтезе белка, если последовательность нуклеотидов в кодирующей цепи ДНК имеет следующий вид: Ц-А-А-Ц-Г-А-Ц-Т-А-Ц-Ц-А.

и-РНК: Г-У-У-Г-Ц-У- Г-А-У-Г-Г-У

т-РНК: ЦАА; ЦГА; ЦТА; ЦЦА

1.10.Установите аминокислотную последовательность в молекуле белка, если последовательность нуклеотидов в кодирующей цепи ДНК имеет вид:

А-А-А-Г-Г-А-Т-Т-А-Ц-Ц-А-А-Т-Т. Используйте таблицу генетического кода (прилагается в билете).

Разделим цепь ДНК на триплеты: ААА; ГГА; ТТА; ЦЦА; АТТ, тогда аминокислотная последовательность в молекуле белка будет следующей: Лизин-глицин-лизин-пролин-сто-кодон.

1.11. По предложенной последовательности нуклеотидов в молекуле и-РНК запишите последовательность нуклеотидов (в двух цепях) в молекуле ДНК, с которой данная и- РНК была транскрибирована.

2. Задачи на моногибридное скрещивание при неполном доминировании

2.1.У коров гены красной (R) и белой (r) окраски кодоминантны друг другу (неполное доминирование). Гетерозиготные особи (Rr) – чалые. Какие телята будут рождаться при скрещивании чалой коровы и чалого быка? Составьте схему наследования.

P(родители): (мать) Rr x (отец) Rr
G(гаметы): R r
F¹(потомство): 1 RR (красные) : 2 Rr (чалые) : 1 rr (белые)

2.2. Красная окраска цветков ночной красавицы определяется геном А, а белая окраска – а. Гетерозиготные растения Аа в результате промежуточного наследования имеют розовые цветки. Растения с красными цветками опылили пыльцой с белых цветков. Какой генотип и фенотип будут иметь растения первого поколения? Растения с розовыми цветками опылили пыльцой белых цветков. Определите фенотип и генотип потомства от этого скрещивания.

Р. АА(красные) х аа(белые)
F.: АА(розовые – по фенотипу); по генотипу – гетерозиготы.

Р. Аа(розовые) х АА(красные)
F: по фенотипу: 50%-АА(красные), 50%-Аа(розовые),

по генотипу: 50% — гомозиготы по доминантному признаку, 50 % — гетерозиготы.

3.Задачи на моногибридное скрещивание при полном доминировании

3.1.Нормальный рост овса доминирует над гигантизмом. Скрестили растения с нормальным ростом и получили 200 семян. Гибридные семена высадили и среди растений насчитали 48 растений с гигантским ростом. Составьте схему наследования и укажите, сколько растений, имеющих нормальный рост, будут иметь гомозиготный генотип?

А — нормальный рост

G (гаметы): А а А а

F2: АА — нормальный гомозиготный

Аа — нормальный гетерозиготный

Аа — нормальный гетерозиготный

Расщепление за генотипом — 1:2:1 — 48:96:48

То есть, 48 растений, имеющих, нормальный рост, будут иметь гомозиготный генотип

3.2.У флоксов белая окраска венчика полностью доминирует над кремовой. При скрещивании растений с белыми цветками получили 12 растений с белыми цветками и 4 растения с кремовой окраской венчика. Установите возможные генотипы у родителей и потомков. Составьте схему наследования. Сколько растений среди гибридов будут гетерозиготами?

Дано: Решение:

А – белая окраска Р: ♀ Аа х ♂ Аа

а – кремовая окраска G A а А а

F1: 12 белых и 4 кремовых F1 : АА Аа Аа аа

(3:1) белые белые белые кремовые

По генотипу: 1:2:1; по фенотипу: 1:3

Найти: генотипы Р — ?

Ответ: генотипы родителей ♀ Аа . ♂Аа

генотипы потомков F1:АА, Аа, Аа, аа; геперозиготы — 50 %

3.3. Полидактилия наследуются как доминантный аутосомный ген. Какова вероятность рождения детей без аномалий в семье, где оба родителя страдают полидактилией и при этом гетерозиготны по этой паре генов? Составьте схему наследования.

Дано: Решение: Р: ♀ Аа х ♂Аа

А – полидактилия G: А а А а

а — здоровые F1: АА Аа Аа аа

Р : ♀ Аа –полидактилия, больные здоровые

♂ Аа–полидактилия 3 : 1

Найти: F1 без аномалий — ?

Ответ: вероятность рождения детей без аномалий (аа) составляет 1 : 3.

3.4.У морских свинок ген мохнатой шерсти (R) доминирует над геном гладкой шерсти (r). Мохнатая свинка при скрещивании с гладкой свинкой дала 18 мохнатых и 20 гладких потомков. Каков генотип родителей и потомства? Могли бы у этих свинок родиться только гладкие особи?

Дано: R- ген мохнатой шерсти Решение: генотипы родителей —

r- гладкая шерсть Р: ♀ Rr х ♂ rr

Р: ♀ R? х ♂ rr G: R r r

F1:18 мохнатых; F1: Rr rr

20 гладких____ 50 % мохнатые 50% гладкие

Найти: генотипы Р -? F1 -?

Ответ: генотип родителей: один из родителей гетерозиготен, др. – гомозиготен по рецессивному признаку. Генотип потомства: 50% — гетерозиготные (с мохнатой шерстью), 50% — гомозиготные по рецессивному признаку (с гладкой шерстью).

У этих свинок не могут родиться только гладкие особи, для этого оба родителя должны быть гомозиготные по рецессивному признаку.

3.5.При скрещивании серых мух друг с другом в их потомстве F₁ наблюдалось расщепление: 1392 особи были серого цвета и 467 особей – черного. Какой признак доминирует? Определить генотипы родителей. Составьте схему наследования.

1392 особи были серого цвета и 467 черных — соотношение 3 : 1 значит ген серого цвета доминантный:
Дано: А – серый Р Аа х Аа
а — черный G A, a A, a
Найти: генотипы Р -? F1 AA, Aa, aA — серые, аа – черные

Ответ: здесь расщепление 3:1 по фенотипу и 1:2:1 по генотипу.

Из этого следует, что доминирует серый цвет, а данное расщепление возможно только если оба родителя гетерозиготны.

4.Задачи по экологии

4.1.Какая площадь водной акватории (в м 2 ) 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/м 2 .

Дано: m=10 кг (из них 60%-H2O)

Биопродуктивность: 1 м2 планктона= 500 г или 0,5 кг

Цепь питания: планктон→рыба растительноядная→щука

Найти: S(водной акватории)-? м2

Тип данной задачи-на правило экологической пирамиды.

1) Определяем процентное содержание органического вещества в теле щуки:

2) определяем массу органического вещества в теле щуки:

х кг — 40% х=40 х 10/100 = 4 (кг)

3) исходя из правила экологической пирамиды, определяем массу планктона, необходимую для существования щуки, массой 10 кг.

400 кг 40 кг 4 кг

4) Определяем площадь водной акватории, которая необходима, чтобы прокормить одну щуку, массой 10 кг. 1 м 2 — 0,5 кг

х м 2 — 400 кг х = 800 (м 2 )

Ответ: площадь водной акватории составляет 800 м 2 .

4.2.Определите площадь (м 2 ) соответствующего биогеоценоза, на котором может прокормиться волк массой 50 кг (цепь питания: трава — парнокопытные — волк). Биомасса леса составляет 300 г/м 2 . Массовая часть воды от общей массы составляет 70%.

m=50 кг (из них 60%-H 2 O)

1 м 2 биоценоза= 300 г или 0,3 кг

Найти: S(биоценоза)-? м 2

Тип данной задачи-на правило экологической пирамиды.

1) Определяем процентное содержание органического вещества в теле волка:

2) определяем массу органического вещества в теле волка:

х=

3) исходя из правила экологической пирамиды, определяем массу травы, необходимую для существования волка, массой 50 кг.

1500кг 150 кг 15 кг

4) Определяем площадь биоценоза, которая необходима, чтобы прокормить одного волка, массой 50 кг.

х=

Ответ: площадь биоценоза составляет 5000 м 2 .

4.3.Определите площадь акватории реки, которая необходима для того, чтобы прокормить судака массой 1кг (40% сухого вещества). В цепи питания: фитопланктон

травоядная рыба судак. Продуктивность фитопланктона составляет 500г/м 2 .

m=1 кг (из них 40%-сухого вещества)

Биопродуктивность: 1 м 2 фитопланктона= 500 г или 0,5 кг

Цепь питания: фитопланктон→травоядная рыба→судак

Найти: S(акватории реки)-? м2

Решение: Тип данной задачи-на правило экологической пирамиды.

1) определяем массу органического вещества в теле судака:

х кг-40% х= х=0 ,4(кг)

2) исходя из правила экологической пирамиды, определяем массу фитопланктона, необходимую для существования судака, массой 1 кг.

40кг 4 кг 0,4 кг

3) Определяем площадь акватории реки, которая необходима, чтобы прокормить судака, массой 1 кг.

х м2- 40 кг х= х=80 (м2)

Ответ: площадь акватории реки составляет 80 м2.

4.4.Биомасса сухого сена с 1м 2 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.

m=50 кг (из них 60%-H2O)

Биопродуктивность: 1 м 2 поля= 200 г или 0,2 кг

Цепь питания: трава→корова→человек

Решение: Тип данной задачи-на правило экологической пирамиды.

1) Определяем каково процентное содержание органического вещества в теле человека:

2) определяем массу органического вещества в теле человека:

х кг-40% х= х=20 (кг)

3) исходя из правила экологической пирамиды, определяем массу травы, необходимую для существования человека, массой 50 кг.

2000 кг 200 кг 20 кг

4) Определяем площадь поля, которая необходима, чтобы прокормить одного школьника, массой 50 кг.

х м2-2000 кг х= х=10000 (м2)

Ответ: площадь поля составляет 10000 м2.

4.5.Какая площадь водной акватории (в м 2 ) необходима для того, чтобы выкормить одного карпа массой 3 кг (на долю воды приходится 60%) в цепи питания: планктон

беспозвоночные животные карп. Биопродуктивность планктона составляет 600 г/м 2 .

m=3 кг (из них 40%-сухого вещества)

Биопродуктивность: 1 м 2 фитопланктона= 600 г или 0,6 кг

Цепь питания: планктон→беспозвоночные животные→карп

Найти: S(акватории реки)-? м2

Решение: Тип данной задачи-на правило экологической пирамиды.

1) определяем массу органического вещества в теле карпа:

х кг-40% х= х=1 ,2(кг)

2) исходя из правила экологической пирамиды, определяем массу фитопланктона, необходимую для существования карпа, массой 1,2 кг.

планктон→ беспозвоночные животные→карп

120кг 12 кг 1,2 кг

3) Определяем площадь акватории реки, которая необходима, чтобы прокормить карпа, массой 3 кг.

х м 2 — 120 кг х= х=200 (м 2 )

Ответ: площадь водной акватории составляет 200 м2.

4.6.Одно взрослое дерево в процессе фотосинтеза за пять весенне-летних месяцев поглощает около 42 кг углекислого газа. Какой объем кислорода за этот период дерево выделит в атмосферу?

6 х 44 г 6 х 22,4 л

М(СО2) = 12+ 16 х 2 = 44 г/моль

6 х 44 – 6 х 22,4 л х = х = 21 382 (л) Ответ: 21 382 л кислорода.

5.Задачи на наследование признака, сцепленного с полом

5.1.Рецессивный ген дальтонизма (цветовой слепоты) расположен в Х-хромосоме. Женщина с нормальным зрением (отец ее был дальтоником) выходит замуж за мужчину с нормальным зрением, отец которого также был дальтоником. Определите вероятность рождения в этой семье детей с дальтонизмом, укажите их пол.

А – нормальное зрение,

вероятность F1 с дальтонизмом -?

Решение: если у женщины отец был дальтоником, то ее генотип ♀ Х А Х а (т. к. он передал ей G Х а ). Вбраке с мужчиной с нормальным зрением (его генотип ♂ ХА У) у них могут родиться дети:

Апгоритм решения задач по общей биологии

В этой работе представлены алгоритмы решения задач по общей биологии

Просмотр содержимого документа
«Апгоритм решения задач по общей биологии»

Алгоритмы и примеры решения задач по Биологии
Разработал: Учитель по биологии I категории Бойко Людмила Ивановна
Алгоритмы решения элементарных задач по общей биологии

1.Алгоритмы вычисления задач на молекулярные основы наследственности
.
2.Алгоритмы определения обмена веществ и энергии в клетке и организме

3.Алгоритм решения задач на фотосинтез и хемосинтез .

4.Алгоритм определения геологического возраста палеонтологических .

5.Алгоритм решения задач по экологии .

6.Алгоритм вычисления моногибридного скрещивания .

7.Алгоритм определения на обратное и анализирующее скрещивание .

8.Алгоритм вычисления задач на неполное доминирование (промежуточное
наследование ) моногибридного скрещивания .

9.Алгоритм решения задач на дигибридное скрещивание

10.Алгоритм решения задач на полигибридное скрещивание .

11.Алгоритм решения задач на взаимодействие неаллельных генов .
12.Алгоритм решения задач на множественный аллелизм .

13.Алгоритм определения групп крови человека.

14.Алгоритм решения задач на плейотропию

15.Алгоритм на определения наследственных признаков сцепленных с полом.

16.Алгоритм решения задач на пенетрантность .

17.Алгоритм на определения сцепления наследственных признаков

18.Алгоритм решения задач на генетику популяций.

19. Алгоритм определения медико-генетической консультации

20.Алгоритм определения вероятности действий предопределённых
генетически .

21.Алгоритм решения задач на мутационную изменчивость .

22.Физические величины используемые при решении задач.

1.Алгоритм вычисления задач на молекулярные основы наследственности
Пример выполнения действий№1
1)Прочитайте текст задачи
1.Белок складывается с 124 аминокислот .Сравните относительно молекулярные массы белка и гена ,который его кодирует .
2).Запишите условия и требование задачи с помощью общепринятых обозначений

2.Дано:
Состав белка -124 аминокислот
Mr(аминокислоты )=100
Mr(нуклеотида )=345

1.Определяем относительно молекулярную массу белка :
124 х 100=12400
2.Определяем количество нуклеотидов в составе гена ,который кодирует данный блок :
124х3х2=744 (нуклеотидов )
3.Определяем относительно молекулярную массу гена :
744х345=256680
4.Определяем во сколько раз ген тяжелее белка :
256680:12400=20,7(раз)
4)Запишем ответ :
Ответ:Относительно молекулярная масса гена в 20,7 раз больше ,чем кодированного им белка .

Пример выполнения действий №2

1)Прочитайте текст задачи.

1.Установленно,что и РНК имеет 30% аденина, 18% гуанина и 20% урацила.Определите часть (у %) каждого нуклеотида в ответственном фрагменте двухцепочной ДНК?

2)Запишите условия и требования задачи с помощью общепринятых обозначений .
2.Дано:
А и РНК=30%
Г иРНК =18%
У и РНК=20%
———————————
Найти:А ДНК -?
Т ДНК-?
Г ДНК-?
Ц ДНК -?

3) Решение :
1. Определяем процент цитозиновых нуклеотидов в данной и РНК :
Ц и РНК=100%-(А и РНК+У и РНК+Г иРНК)=100%-(30%+20%+18 %)=32%
2.Определяем процетн адениновых и тиминовых нуклеотидов в фрагменте ДНК:

А днк =Тднк = А ирнк+У ирнк =(30%+20%):2 =25%

3. Определяем процент гуанинового и цитозиновогонуклеотидов в фрагменте ДНК:

Г днк =Ц днк=(Г ирнк +Ц ирнк ):2=(18%+32%):2=25%

Г днк=Ц днк=25%
4) Запишите отвт :
Ответ:Часть каждого нуклеотида в ответственном фрагменте двухцепочной ДНК составляет 25%

2.Алгоритм определения обмена веществ и энергии в клетке и организме
Пример выполнения действи №1

1)Прочитайте текст задачи
1.На работу мысц в протяжении 1 мин. Необходимо 20 кДж энергии .Человек работал с такой нагрузкой 1 год .Какая масса глюкозы усвоилась в мышцах если половина её потерпела анаеробного ,а половина – полного расцепления ?
2) Запишем условия и требования задачи с помощью общепринятых обозначений
2. Дано :
Потери энергии -20 кДж/ мин
t=1час
Половина глюкозы потерпела анаэробного ,а другая половина полного расщепления

—————————————————
Найти :
m(С6H12O6)-?
3)Решение :
1.Обозначим общие потери энергии за 1 час работы: 20 кДж/мин х 60 мин =1200 кДж
2.Складываем сумарные уравнения разщепления глюкозы
С6Н12О6+6 О2+38АДФ+38 Н3РО4 —— 6СО2+38АТФ+44 Н2О
1520 кДж
С6Н12О6 +2АДФ+2 Н3РО4 ——- 2С3Н6О3+2АТФ+2Н2О;
180 80 кДж

180г +180г=360г С6Н12О6
1520 кДж+80кДж=1600 кДж
4)Обозначим массу глюкозы ,которая потерпела распада во время работы в протяжении 1 часа
4. 360 г С6Н12О6-1600 Дж;
х г С6Н12О6-1200 кДж;
х= (360г х 1200 кДж ): 1600 кДж =270 г С6Н12О6
5)Запишите ответ
Ответ : Усвоилось 270 г глюкозы

Пример выполнения действий №2

1)Прочитайте текст задачи
1. За 50 мин. Плаванья плавец теряет 1200кДж энергии .В протяжении какого времени он сможет плавать с такой же интенсивностью ,если в его организме распалось 400 г глюкозы ,половина которой –в процессе гликолиза ?
2)Запишем условия и требования задачи с помощью общепринятых обозначений .
2 .Дано :
t= 50мин
Потери энергии =1200 кДж
m(С6Н12О6)-400 г (1/2- неполный распад глюкозы )

1.Поскольку первая половина глюкозы потерпела полного ,распада в процессе гликолиза ,слаживаем суммарные уравнения реакций обеих распадов .
С6Н12О6+6О2+38 АДФ+38Н3РО4——6СО2+38 АТФ+44 Н2О;
180 1520 кДж
С6Н12О6+2АДФ+2 Н3РО4——-2С3Н6О3+2 АТФ+2 Н2О
180 80 кДж

180 г+180 г=360г С6Н12О6;
1520кДж+80 кДж=1600кДж
2.Определяем количество энергии .Употреблены мышцами плавца ,при распаде 400 г глюкозы ,половина которой усвоилась в результате полного ,а остальная – неполного распада :
360 г С6Н12О6-160 кДж
400г С6Н12О6-х кДж
х=(400 х 1600):360= 1777,78 (кДж )
3. Определяем ,сколько времени может плыть плавец с такой потерей энергии :
50 мин- 1200 кДж
х мин -1777,78 кДж
х=(50 х 1777,78): 1200=74 мин
4) Запишем ответ :
Ответ: Плавец может плыть 74 минуты .

3.Алгоритм решения задач на фотосинтез и хемосинтез

Пример выполнения действий №1
1)Прочитайте текст задачи
1. За 20 минут побег с площадью листовой поверхности 240 см^2 поглощает 16 мг СО2.Определите интенсивность фотосинтеза (массу СО2,которая поглощается 1 м^2 листовой поверхности за 1 час )
2) Запишите условия и требования задачи с помощью общепринятых обозначений .
2.Дано :
t=20мин
S-240 см^2
m(CO2)=16мг

———————————————-
Найти :интенсивность фотосинтеза -?
3) Запишем решение
3. Решение :
1.Определяем массу СО2 ,поглощенную листовой поверхностью за 1 мин ;
За 20 мин. Поглощается 16 мг СО2 ;
За 1 мин . –х мг СО2;
х=16 :20=0.8(мг СО2)
2.Определяем массу СО2,поглащенную 1 м^ 2 листовой поверхности за 1 мин:
240 см ^2=0.024 м ^2
0.024м^2 листовой поверхности поглощает 0.8 мг СО2;
1 м^2 –х мг СО2;

х=0.8 :0.024 =33.333(мг) СО2 за 1 минуту
4. Определяем массу СО2поглощенного 1 м 33.333 мг мин х 60 мин =1999.999 мг СО2

2000 мг СО2
4. Запишите ответ
Ответ : Интенсивность фотосинтеза составляет 2000 мг СО2 за 1 час
Пример выполнения действий №2
1) Прочитайте текст задачи
1. На часть СО2 преподает 0,3 % воздуха по объему .Какой объём воздуха необходим для составления 120 г глюкозы ( при условии полного поглощения углекислого газа растением во время фотосинтеза ) если масса 1 л воздуха составляет 1,2 г?
2) Запишем условия и требования задачи с помощью общепринятых обозначений .
2. Дано :
w(CO2)-0,3 %
p(воздуха )- 1,2 г/л
m(C6H12O6)-120 г

——————————-
Найти :
v(воздуха )-?
3.Запишите решение
Решение :
1.Определим массу СО2 в 1 л воздуха :
1,2 г-100%
х г – 0,3%
х =(1,2г х 0,3%):100% =0,0036(г)
2. Из суммарного уравнения реакции фотосинтеза определяем массу СО» для образования 120 г глюкозы :
(6 СО2)/264+6Н2О+2800кДж=(С6Н12О6/180 )г +6О2;
264г
264г СО2 образует 180 г С6Н12О6;
Хг СО2-120г С6Н12О6;
Х=(264 х120):180 =176(г) СО2
3. Определим объем воздуха ,что содержит 176 г СО2;
1л воздуха -0,0036 г
Хл-176 г
Х=176 х 1 ): 0,0036 =48888,88 (л )

48 889 л воздуха .
4)Запишем ответ
Ответ:Необходимо 48 889 л воздуха

4.Алгоритм определения геологического возраста палеонтологических остатков
Примеры выполнения действий №1
1)Прочитайте текст задачи
1.В найденных в Причерноморье палеонтологических остатков гиппариона выявлено 97,5% радиоактивного 40 К от его начального состава .Определите геологический возраст ископаемой формы .
2)Решение задачи :
1. Первый период полураспада : 100%—— 50%
Искомая величина находится в первом периоде .
2. Вычисляем ,за сколько лет произошел распад 40К в первом периоде :
100%-97,5 =2.5 %
(100-50)%- 300 мл.лет ;
2,5%-х млн. лет ;
Х:300 мл.лет х 2,5:(100-50)%
Х=300 мл. лет х 2,5:(100-50)%=15 мл.лет
2.Послколько вычисление состава 40 К проводится с определенной погрешностью ,то до ответа вносится поправка +- 3 %
15 мл .лет -100%
Х млн.лет -3%

Х:15 мл. лет =3%:100%
Х=(15 мл .лет х 3%):100%=0,45мл.лет
3.Значит окончательный геологический возраст остатков гиппариона составляет 15 мл. лет +- 0,45мл. лет .
4.Запишем ответ
Ответ :Возраст остатков гиппариона 15 мл. лет +-0,45 мл. лет .

Пример выполнения действий №2
1)Прочитайте текст задачи
1.В палеонтологических остатках археоптерикса находится 75% 40К от начального количества .Вычислите возраст ископаемых остатков археоптерикса .

2.Решение :
Первый период полураспада : 100%—— 50 %
100%-75%=25 %
3.Искомая величина находится в первом периоде полураспада
4. Вычисляем ,за сколько лет произойдет распад 25 % 40 К
(100-50)%-300 мл. лет
25%-Х мл . лет
Х :300 мл. лет =25%:(100-50)%
Х=300 мл .лет х 25% ):(100-50 )%
=150 мл. лет
5.Поскольку определенное количество 40К определенную погрешность ,то к ответу вносят поправку -+3 %
150 мл .лет -100%
Хмл.лет-3%
Х%150 мл .лет =3%:100%
Х=(150 мл .лет х 3% ): (100)%=4,5 мл. лет
6.Значит ,окончательный геологический возраст остатков археоптерикса – 150 мл. лет +- 4,5 мл. лет
7 .Ответ :150 мл. лет +- 4,5 мл . лет

5.Алгоритм решения задач по
экологии
Пример выполнения действий №1
1) Прочитайте текст задачи

1. 1 м ^2 культурного биоценоза дает 800 г сухой биомассы за год . Постройте цепочку питания и определите ,какая площадь этого биоценоза необходима ,чтобы с него смог прокормиться человек массой 70 кг (с них 63% составляет вода )
2) Запишите условия и требования задачи с помощью общепринятых обозначений .
2.Дано :
m(человека)=70 (кг)(из низ 63% Н2О);

Продуктивность 1 м ^2 культурного биоценозы -800 г сухой массы на год ;

Цепочка питания :
Растения —-консументы Iпорядка ——-консументы IIпорядка ——-человек
————————————————————
S(биоценоза )-?
3)Запишим решения
Решение :
1.Определяем часть органического вещества в теле человека :
100%-63%=37%
2. Определяем массу органического вещества в теле человека :

3.Определяем массу сухого органического вещества в первом звене цепи питания :

Продуценты ——- консументы— ———консументы ——— человек
26000 кг 1 порядка 2600 кг 2 порядка 260 кг 26 кг

4. Определяем ,какая площадь биоценоза необходима ,чтоб с него прокормился человек в протяжении года :
S( биоценоза )=26000 кг :0,8 кг /м ^2=32500м ^2

5. Запишем ответ
Ответ :Необходимо 3 ,25 га биоценоза
Пример выполнения действий №2
1)Прочитайте текст задачи
1.С какой эффективностью (в %) использует кукуруза энергию солнечных лучей ,если 1 га кукурузного поля получает в протяжении за сутки в виде прироста сухого вещества накапливается 4830 кДж?
2)Решение :
1.Определяем, эффективность использования кукурузной энергии солнечных лучей за день на 1 га :
210 000 кДж-100%

4830 кДж –Х %
Х:100% =4830:210 000;
Х=(4830 х 10 %): 210 000=2,3 %
3) Запишем ответ
Ответ : Эффективность использования солнечной энергии составляет 2.3%

|6. Алгоритм вычисления моногибридного скрещивания

Пример выполнения задачи №1

1)Прочитайте текст задачи

1.У кроликов нормальная длина шерсти есть доминантным признаком ,короткая –рецессивная .У крольчихи с короткой шерстью родилось 7 крольчат ,с которых 4 были короткошерстными и 3 с обычной длинной шерсти .Определите генотип и фенотип крольчат .

2)Запишите условия и требования задачи с помощью общепринятых обозначений .

А-ген ,(нормальной длины шерсти );

а-ген (короткая шерсть );

АА-нормальная длинна шерсти;

Аа- нормальная длинна шерсти ;

Генотип и фенотип кролика -?

3) Запишите решение

Решение:
р (женской особи)аа х (мужская особь) Аа
F( всех крольчат ) 7, из них
4аа 3Аа
короткая шерсть ) (обычная шерсть )
3)Запишем ответ
Ответ:По генотипу отец крольчат гетерозиготный –Аа ; по фенотипу –у него обычная шерсть .
Пример выполнения действий №2
1)Прочитайте текст задачи
1. Две чёрные самки мыши скрестились с коричневым самцом .Одна самка за несколько раз родила 20 чёрных и 17 коричневых мышат ,а другие – чёрных мышат .Определите генотип родителей и потомства .
2)Запишем условия и требования задачи с помощью общепринятых обозначений .
2. Дано :
А- ген чёрной масти
а-ген коричневой масти
АА-черные мыши
аа- коричневые мыши
————————————————
Найти :

Генотип родителей и потомства -?
3)Запишем решение
Решение :
1.Первая самка
р (женской особи)Аа х (мужская особь) аа
F 20 Aa и 17 аа
Черные коричневые
2.Вторая самка
р (женской особи)АА х (мужская особь) аа
F 33 Aa
черные

4) Запишем ответ
Ответ :По генотипу самец гомозиготный 4 рецессивный (аа).Первая самка –гетерозиготная (Аа),ее 20 мышат –гетерозиготные (Аа) и 17 – гомозиготные рецессивные (аа).Вторая самка –гомозиготная доминантная (АА);все её мышата гетерозиготные (Аа).

7.Алгоритм определения на обратное и анализирующее скрещивание
Примеры выполнения задачи №1
1)Прочитайте текст задачи
1.У собаки черный цвет шерсти доминирует над коричневым .Черную самку несколько раз скрещивали с коричневым самцом ,в следствии чего получили 15 чёрных и 13 коричневых щенков .Определите генотип родителей и потомства .
2)Запишите условия задачи с помощью общепринятых обозначений
2. Дано:
А – ген (чёрный цвет шерсти );
а- ген (коричневый цвет шерсти )
АА- чёрные животные ;
аа- коричневые животные
————————————————-
Найти :
Генотип родителей и потомства -?
3)Запишем решение
3. Решение :
р♀Аа х ♂аа
F 15 Aa : 13 аа
черные1 1 коричневые
4)Запишем ответ
Ответ :Самка гетерозиготная (Аа),а самец гомозиготный рецессивный (аа);
Чёрные щенки –гетерозиготные (Аа),коричневые гомозиготные рецессивные(аа).

8.Алгоритм вычисления задач на неполное доминирование (промежуточное наследование ) моногибридного скрещивания
Пример выполнения действий №1
1) Прочитайте текст задачи
1.Аутосомный ген А с неполным доминированием в гомозиготном

состоянии причиняет сильную деформацию конечностей,но гетерозигот

приводит лишь укорочение пальцев (брахидактилию ).Определите

возможные фенотипы детей в семье ,если один из родителей здоровый ,а у

2) Запишите условия и требования задачи с помощью общепринятых

обозначений .
2.Дано :
А- ген ,определяющий развитие аномалии скелета
а- ген , определяющий отсутствие аномалии скелета
АА- деформация конечностей
Аа-укорочения пальцев
аа- нормальный скелет

Найти :
Фенотип детей ?

Гаметы аА

FAаа
50% 50%
брахидактилия нормальный скелет

4)Запишем ответ
Ответ :Вероятность рождения детей с нормальным скелетом в этой семье составляет 50% и с брахидактилией-50%

Пример выполнения действий №2
1) Прочитайте текст задачи

1.Ген а ,что редко случается ,детерминирует у человека развитие наследственной анофтальмии (отсутствие глазных яблок ).Аллейный ген А способствует нормальному развитию глаз .У гетерозигот глазные яблоки уменьшены .Оба родителей гетерозиготные по гену А.Определите расщепление в F1 по генотипу и фенотипу

2)Запишите условия задачи
Дано :
А-ген ,который определяет нормальное развитие глаз
а-ген ,который определяет анофтальмию
АА-нормальные глазные яблоки
Аа –уменьшенные глазные яблоки
аа-анафтальмия
——————————————

Найти :
Генотипы и фенотипы детей -?

3)Запишем решение
Решение :

АаАа

аа

АА АаАааа
25% 50% 25%
нормальные уменьшенные Анафтальмия
глазные яблоки глазные яблоки

4)Запишем ответ :
Ответ:По генотипу среди потомства возможно расщепление в соотношении 1АА :2Аа:1аа. По фенотипу вероятность рождение детей с с нормальными глазными яблоками составляет 25 %,с уменьшенными -50%, с анафтальмией -25%.

9.Алгоритм решения задач на дигибридное скрещивание
Пример выполнения действий №1

1)Прочитайте текст задачи
1.Плоды томатов бывают красными и желтыми ,гладенькими и пышными. Ген красной окраски – доминантный ,пышности –рецессивный .Обе пары в разных хромосомах .Из собранного урожая образовалось ,36 гладких красных и 12 т красных пышных плодов .

2)Запишите условия и требования задачи с помощью общепринятых обозначений .
2.Дано :
А-ген красного цвета плодов ;
а-ген желтого цвета плодов
В-ген гладкой формы
в- ген пышной формы
АА-красные плоды
Аа- красные плоды
аа- желтые плоды
ВВ- гладкие плоды
вв- пышные плоды
——————————————-
Найти :
m( желтых пышных плодов )-?
3)Запишем решение
Решение
р ♀АаВв х ♂АаВв АВ
Гаметы АВ АВ
АвАв
аВаВ
авав

Используем правило фенотипического радикала :
F 9 А-В- 3 А-вв
красные красные
гладкие 36 т пышные 12т

3ааВ- 1аавв
желтые гладкие желтые пышные
12т 4 т

4)Запишите ответ :
Ответ:Среди собранного урожая помидор было 4 т желтых пышных плодов .

Пример выполнения действий №2

1)Прочитайте текст задачи
1.У собак черный цвет шерсти определяется геном В ,коричневый в ,общее окрашивание – S ,черно-рябое –s.Коричневый отец и черно-рябая мать имеют 5 щенков :1 черного ,1 коричневого ,1 черно-рябого ,2 коричнево-черно-рябых . Определите генотип родителей и потомства .

2) Запишите условия задачи с помощью общепринятых обозначений .
2.Дано :
В- ген черного цвета шерсти

в-ген коричневого цвета
S-ген совместного цвета
s-ген пестроты шерсти
Вв,ВВ-черная шерсть
вв- коричневая шерсть

SS,Ss-совместное окрашивание
ss-рябая шерсть
——————————————
Найти :
Генотипы родителей и потомства ?
3)Запишем решение
Решение:

р ♀ Ввss х ♂ ввss
F1 1ВвSs 1ввSs 1Ввss 2ввss

4) Запишите ответ
Ответ: Генотип матери –Ввss; отца –ввSs; генотипы щенят – ВвSs,ввSs,Ввss,ввss

10.Алгоритм решения задач на полигибридное скрещивание
Пример выполнения задач №1

1 )Прочитайте текст задачи
1.У человека антигены системы АВ детерминированы множественной аллеломорфойI0,IA,IB; резус антиген (Rh+iRh-)аллелями Did;MN группы крови – кодоминантными аллелями MiN.Генотип матери- I0I0NNDd, отца-IAIBMMdd.Какие фенотипы возможны у их детей ?
2)Запишите условия задачи
2.Дано :
I0I0-I группа крови
IAIA илиIAI0- IIгруппа кровии
IBIB или IBI0-IIIгруппа крови

Возможные фенотипы детей -?
3)Запишите решение
Решение :
I0I0NNDdIAIBMMdd

?

I0Nd IBMd

F IAI0MNDd-IIгр.,MN,Rh+ — 25%
IAI0MNdd-IIгр.,MN,Rh- -25%
IBI0MNDd-IIIгр.,MN,Rh+ -25%
IBI0MNDd-IIIгр. ,MN,Rh- -25%
4)Запишитеответ
Ответ: Вэтойсемьемогутродитьсядетичетырехфенотипов :
IIгр.,MN,Rh + 25%

11.Алгоритм решения задач на взаимодействие неаллельных генов

Пример выполнения действий №1

1)Прочитайте условия задачи
1.У коней черная масть обусловлена доминантным геном В,рыжая-рецессивной в .Ген С с другой пары генов эпистатичный относительно генов В и в и дает серую масть .При скрещивании серого животного с генотипом ВВСС и рыжей с генотипом ввсс первое поколение было серой масти .Определите расщепление в другом поколении по фенотипам и генотипам

2) Запишите условия задачи .
Дано :
В-ген обозначающий черную масть
в-ген,обозначающий рыжую масть
С- эпистатичныйген серой масти
с- ген, который способствует проявлению окраски
ВВСС,ВВСс,
ВвСс,ВвСС, — серая масть ;
ввСС,ввСс
ВВсс — черная масть
Ввсс

ввсс – рыжая масть
—————————————
Найти :
Фенотипы и генотипы коней в F2-?
3) Запишем решение
Решение :
р ♀ ВВСС х ♂ ввсс

гаметы ВС вс
F1 ВвСс- 100% серая масть

р ♀ ВвСс х ♂ ВвСс
гаметы ВС ВС
ВсВс
bС bC
bcbc

источники:

http://multiurok.ru/files/metodika-resheniia-zadach-po-biologii-9-klass.html

http://kopilkaurokov.ru/biologiya/prochee/apghoritm_rieshieniia_zadach_po_obshchiei_biologhii

Темы «Молекулярная биология» и «Генетика» – наиболее интересные и сложные темы в курсе «Общая биология». Эти темы изучаются и в 9-х, и в 11­х классах, но времени на отработку умения решать задачи в программе явно недостаточно. Однако умение решать задачи по генетике и молекулярной биологии предусмотрено Стандартом биологического образования, а также  такие задачи входят в состав КИМ ЕГЭ.

Для  решения задач по молекулярной биологии  необходимо владеть следующими биологическими понятиями: виды нуклеиновых  кислот,строение ДНК,  репликация ДНК , функции ДНК, строение  и функции РНК, генетический код, свойства генетического кода,мутация.

Типовые задачи знакомят с основными приемами рассуждений в генетике, а «сюжетные»– полнее раскрывают и иллюстрируют особенности этой науки, делая ее интересной и привлекательной для учащихся. Подобранные задачи характеризуют генетику как точную науку, использующую математические методы анализа. Решение задач в биологии требует умения анализировать фактический материал, логически думать и рассуждать , а также определенной изобретательности при решении особенно трудных  и запутанных задач.

Для закрепления теоретического материала по способам и приемам  решения задач предлагаются задачи для самостоятельного решения, а также вопросы для самоконтроля.

Примеры решения задач

Необходимые пояснения:

• Один шаг это полный виток спирали ДНК–поворот на 360^o
• Один шаг составляют 10 пар нуклеотидов
• Длина одного шага – 3,4 нм
• Расстояние между двумя нуклеотидами – 0,34 нм
• Молекулярная масса одного нуклеотида – 345 г/моль
• Молекулярная масса одной аминокислоты – 120 г/мол
• В молекуле ДНК: А+Г=Т+Ц (Правило Чаргаффа: ∑(А) = ∑(Т), ∑(Г) = ∑(Ц), ∑(А+Г) =∑(Т+Ц)
• Комплементарность нуклеотидов: А=Т; Г=Ц
• Цепи ДНК удерживаются водородными связями, которые образуются между комплементарными азотистыми основаниями: аденин с тимином соединяются 2 водородными связями, а гуанин с цитозином тремя.
• В среднем один белок содержит 400 аминокислот;
• вычисление молекулярной массы белка:

где М_min – минимальная молекулярная масса белка,
а – атомная или молекулярная масса компонента,
в – процентное содержание компонента.

Задача № 1.Одна из цепочек  ДНК имеет последовательность нуклеотидов : АГТ  АЦЦ  ГАТ  АЦТ  ЦГА  ТТТ  АЦГ  … Какую последовательность нуклеотидов имеет вторая цепочка ДНК той же молекулы. Для наглядности  можно использовать  магнитную «азбуку» ДНК (прием автора статьи) .
Решение: по принципу комплементарности достраиваем вторую цепочку (А-Т,Г-Ц) .Она выглядит следующим образом: ТЦА  ТГГ  ЦТА   ТГА  ГЦТ  ААА  ТГЦ.

Задача № 2. Последовательность нуклеотидов в начале гена, хранящего информацию о белке инсулине, начинается так: ААА  ЦАЦ  ЦТГ  ЦТТ  ГТА  ГАЦ. Напишите последовательности аминокислот, которой начинается цепь инсулина.
Решение: Задание выполняется с помощью таблицы генетического кода, в которой нуклеотиды в иРНК (в скобках – в исходной ДНК) соответствуют аминокислотным остаткам.

Задача № 3. Большая из двух цепей белка инсулина имеет (так называемая цепь В) начинается со следующих аминокислот : фенилаланин-валин-аспарагин-глутаминовая кислота-гистидин-лейцин. Напишите последовательность нуклеотидов в начале участка молекулы ДНК,  хранящего информацию об этом белке.

Решение (для удобства используем табличную форму записи решения): т.к. одну аминокислоту могут кодировать несколько триплетов, точную структуру и-РНК  и участка  ДНКопределить невозможно, структура может варьировать. Используя принцип комплементарности  и таблицу генетического кода получаем один из вариантов:

Цепь белка	Фен	Вал	Асн	Глу	Гис	Лей
и-РНК	УУУ	ГУУ	ААУ	ГАА	ЦАЦ	УУА
ДНК	1-я цепь	ААА	ЦАА	ТТА	ЦТТ	ГТГ	ААТ
2-я цепь	ТТТ	ГТТ	ААТ	ГАА	ЦАЦ	ТТА

Задача № 4. 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 отразится на строении  белка удаление из гена четвертого нуклеотида?

Решение (для удобства используем табличную форму записи решения): Используя принцип комплементарности  и таблицу генетического кода получаем:

Цепь ДНК	ЦГГ	ЦГЦ	ТЦА	ААА	ТЦГ
и -РНК	ГЦЦ	ГЦГ	АГУ	УУУ	АГЦ
Аминокислоты цепи белка	Ала-Ала-Сер-Фен-Сер

При удалении из гена четвертого нуклеотида – Ц произойдут заметные изменения – уменьшится количество и состав аминокислот в  белке:

Цепь ДНК	ЦГГ	ГЦТ	ЦАА	ААТ	ЦГ
и -РНК	ГЦЦ	ЦГА	ГУУ	УУА	ГЦ
Аминокислоты цепи белка	Ала-Арг-Вал-Лей-

Задача № 5. Вирусом табачной мозаики (РНК-содержащий вирус) синтезируется участок белка с аминокислотной последовательностью: Ала – Тре – Сер – Глу – Мет-. Под действием азотистой кислоты (мутагенный фактор) цитозин в результате дезаминирова ния превращается в урацил. Какое строение будет иметь участок белка вируса табачной мозаики,  если все цитидиловые нуклеотиды  подвергнутся указанному химическому превращению?

Решение (для удобства используем табличную форму записи решения): Используя принцип комплементарности  и таблицу генетического кода получаем  :

Аминокислоты цепи белка (исходная)	Ала – Тре – Сер – Глу – Мет-
и -РНК (исходная)	ГЦУ	АЦГ	АГУ	ГАГ	АУГ
и -РНК (дезаминированная)	ГУУ	АУГ	АГУ	ГАГ	АУГ
Аминокислоты цепи белка (дезаминированная)	Вал – Мет – Сер – Глу – Мет-

Задача № 6. При  синдроме Фанкоми (нарушение образования костной ткани)  у больного с мочой выделяются аминокислоты , которым соответствуют кодоны в и -РНК : АУА   ГУЦ  АУГ  УЦА  УУГ  ГУУ  АУУ. Определите, выделение каких аминокислот с мочой характерно  для синдрома Фанкоми, если у здорового человека в моче содержатся аминокислоты аланин, серин, глутаминовая кислота, глицин.

Решение (для удобства используем табличную форму записи решения): Используя принцип комплементарности  и таблицу генетического кода получаем:

и -РНК	АУА	ГУЦ	АУГ	УЦА	УУГ	ГУУ	АУУ
Аминокислоты цепи белка (больного человека)	Изе-Вал-Мет-Сер-Лей-Вал-Иле
Аминокислоты цепи белка (здорового человека)	Ала-Сер-Глу-Гли

Таким образом, в моче больного человека только одна аминокислота (серин) такая же как, у здорового человека, остальные – новые, а три, характерные для здорового человека, отсутствуют.

Задача № 7. Цепь А инсулина быка в 8-м звене содержит аланин, а лошади – треонин, в 9-м звене соответственно серин и глицин. Что можно сказать о происхождении инсулинов?

Решение (для удобства  сравнения используем табличную форму записи решения): Посмотрим, какими триплетами в и-РНК кодируются упомянутые в условии задачи аминокислоты.

Организм	Бык	Лошадь
8-е звено	Ала	Тре
и- РНК	ГЦУ	АЦУ
9-е звено	Сер	Гли
и- РНК	АГУ	ГГУ

Т.к. аминокислоты кодируются  разными триплетами, взяты триплеты, минимално отличающиеся друг от друга. В данном случае  у лошади и быка в 8-м и 9-м звеньях  изменены аминокислоты в результате замены первых нуклеотидов в триплетах и -РНК : гуанин заменен на аденин ( или наоборот). В двухцепочечной ДНК  это будет равноценно замене пары Ц-Г  на  Т-А (или наоборот).
Следовательно, отличия цепей А инсулина быка и  лошади обусловлены транзициями в участке молекулы ДНК, кодирующей 8-е и 9-е звенья цепи А инсулинов быка и лошади.

Задача № 7 . Исследования показали, что в и- РНК содержится 34% гуанина,18% урацила, 28% цитозина и 20% аденина.Определите процентный состав  азотистых оснваний в участке ДНК, являющейся матрицей для данной и-РНК.
Решение (для удобства   используем табличную форму записи решения): Процентное соотношение азотистых оснований высчитываем исходя из принципа комплементарности:

и-РНК	Г	У	Ц	А
34%	18%	28%	20%
ДНК (смысловая цепь, считываемая)	Г	А	Ц	Т
28%	18%	34%	20%
ДНК (антисмысловая цепь)	Г	А	Ц	Т
34%	20%	28%	18%

Суммарно  А+Т  и Г+Ц в смысловой цепи будут составлять: А+Т=18%+20%=38%  ; Г+Ц=28%+34%=62%. В антисмысловой (некодируемой) цепи суммарные показатели будут такими же , только процент отдельных оснований будет обратный: А+Т=20%+18%=38%  ; Г+Ц=34%+28%=62%. В обеих же цепях в парах комплиментарных оснований будет поровну, т.е аденина и тимина – по 19%, гуанина и цитозина по 31%.

Задача № 8.  На фрагменте одной нити ДНК нуклеотиды расположены в последователь ности:  А–А–Г–Т–Ц–Т–А–Ц–Г–Т–А–Т. Определите процентное содержание всех нукле отидов в этом фрагменте ДНК и длину гена.

Решение:

1) достраиваем вторую нить (по принципу комплементарности)

2) ∑(А +Т+Ц+Г) = 24,из них ∑(А) = 8 = ∑(Т)

24 – 100%	=> х = 33,4%
8 – х%

24 – 100%	=>  х = 16,6%
4 –  х%

∑(Г) = 4 = ∑(Ц) 

  
3) молекула ДНК двуцепочечная, поэтому длина гена равна длине одной цепи:

12 × 0,34 = 4,08 нм

Задача № 9. В молекуле ДНК на долю цитидиловых нуклеотидов приходится 18%. Определите процентное содержание других нуклеотидов в этой ДНК.

Решение:

1) т.к. Ц = 18%, то и Г = 18%;
2) на долю А+Т приходится 100% – (18% +18%) = 64%, т.е. по 32%

Задача № 10. В молекуле ДНК обнаружено 880 гуанидиловых нуклеотидов, которые составляют 22% от общего числа нуклеотидов в этой ДНК. Определите: а) сколько других нуклеотидов в этой ДНК? б) какова длина этого фрагмента?

Решение:

1) ∑(Г) = ∑(Ц)= 880 (это 22%); На долю других нуклеотидов приходится 100% – (22%+22%)= 56%, т.е. по 28%; Для вычисления количества этих нуклеотидов составляем пропорцию:

22% – 880
28% – х, отсюда х = 1120

2) для определения длины ДНК нужно узнать, сколько всего нуклеотидов содержится в 1 цепи:

(880 + 880 + 1120 + 1120) : 2 = 2000
2000 × 0,34 = 680 (нм)

Задача № 11. Дана молекула ДНК с относительной  молекулярной массой 69 000, из них 8625 приходится на долю адениловых нуклеотидов. Найдите количество всех нуклеотидов в этой ДНК. Определите длину этого фрагмента.

Решение:

1) 69 000 : 345 = 200 (нуклеотидов в ДНК), 8625 : 345 = 25 (адениловых нуклеотидов в этой ДНК),∑(Г+Ц) = 200 – (25+25)= 150, т.е. их по 75;
2) 200 нуклеотидов в двух цепях, значит в одной – 100. 100 × 0,34 = 34 (нм)

Задача № 12. Что тяжелее: белок или его ген?

Решение: Пусть х – количество аминокислот в белке, тогда масса этого белка – 120х, количество нуклеотидов в гене, кодирующем этот белок, – 3х, масса этого гена – 345 × 3х.  120х < 345 × 3х, значит ген тяжелее белка.

Задачи для самостоятельной работы

1. Молекула ДНК распалась на две цепочки. одна из них имеет строение : ТАГ  АЦТ  ГГТ  АЦА  ЦГТ  ГГТ  ГАТ  ТЦА … Какое строение будет иметь  вторая молекула ДНК ,когда указанная цепочка достроится до полной двухцепочечной молекулы ?
2. Полипептидная цепь одного белка животных имеет следующее начало : лизин-глутамин-треонин-аланин-аланин-аланин-лизин-… С какой последовательности нуклеотидов начинается ген, соответствующий этому белку?
3. Участок молекулы белка имеет следующую последовательность аминокислот: глутамин-фенилаланин-лейцин-тирозин-аргинин. Определите одну из возможных последовательностей нуклеотидов в молекуле ДНК.
4. Участок молекулы белка имеет следующую последовательность аминокислот: глицин-тирозин-аргинин-аланин-цистеин. Определите одну из возможных последовательностей нуклеотидов в молекуле ДНК.
5. Одна из цепей рибонуклеазы (фермента поджелудочной железы) состоит из 16 аминокислот: Глу-Гли-асп-Про-Тир-Вал-Про-Вал-Про-Вал-Гис-фен-Фен-Асн-Ала-Сер-Вал. Определите  структуру участка ДНК , кодирующего эту часть рибонуклеазы.
6. Фрагмент гена ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов ГТЦ  ЦТА  АЦЦ  ГГА  ТТТ. Определите последовательность нуклеотидов и-РНК и аминокислот в полипептидной цепи белка.
7. Фрагмент гена ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов ТЦГ  ГТЦ  ААЦ  ТТА  ГЦТ. Определите последовательность нуклеотидов и-РНК и аминокислот в полипептидной цепи белка.
8. Фрагмент гена ДНК имеет следующую последовательность нуклеотидов ТГГ  АЦА  ГГТ  ТТЦ  ГТА. Определите последовательность нуклеотидов и-РНК и аминокислот в полипептидной цепи белка.
9. Определите порядок следования аминокислот в участке молекулы белка, если известно, что он кодируется такой последовательностью нуклеотидов ДНК: ТГА  ТГЦ   ГТТ  ТАТ  ГЦГ  ЦЦЦ. Как изменится  белок , если химическим путем будут удалены 9-й и 13-й нуклеотиды?
10. Кодирующая цепь ДНК имеет последовательность нуклеотидов: ТАГ  ЦГТ  ТТЦ  ТЦГ  ГТА. Как изменится структура молекулы белка, если произойдет удвоение шестого нуклеотида в цепи ДНК. Объясните результаты.
11. Кодирующая цепь ДНК имеет последовательность нуклеотидов: ТАГ  ТТЦ  ТЦГ  АГА. Как изменится структура молекулы белка, если произойдет удвоение восьмого нуклеотида в цепи ДНК. Объясните результаты.
12. Под воздействием мутагенных факторов во фрагменте гена: ЦАТ  ТАГ  ГТА  ЦГТ  ТЦГ произошла замена второго триплета на триплет АТА. Объясните, как изменится структура молекулы белка.
13. Под воздействием мутагенных факторов во фрагменте гена: АГА  ТАГ  ГТА  ЦГТ  ТЦГ произошла замена четвёртого триплета на триплет АЦЦ. Объясните, как изменится структура молекулы белка.
14. Фрагмент молекулы и-РНК имеет следующую последовательность нуклеотидов: ГЦА  УГУ  АГЦ  ААГ  ЦГЦ. Определите последовательность аминокислот в молекуле белка и её молекулярную массу.
15. Фрагмент молекулы и-РНК имеет следующую последовательность нуклеотидов: ГАГ  ЦЦА  ААУ  АЦУ  УУА. Определите последовательность аминокислот в молекуле белка и её молекулярную массу.
16. Ген ДНК включает 450пар нуклеотидов. Какова длина, молекулярная масса гена и сколько аминокислот закодировано в нём?
17. Сколько нуклеотидов содержит ген ДНК, если в нем закодировано 135 аминокислот. Какова молекулярная масса данного гена и его длина?
18. Фрагмент одной цепи ДНК имеет следующую структуру: ГГТ АЦГ АТГ ТЦА АГА. Определите первичную структуру белка, закодированного в этой цепи, количество (%) различных видов нуклеотидов в двух цепях фрагмента и его длину.
19. Какова молекулярная масса гена и его длина, если в нем закодирован белок с молекулярной массой 1500 г/моль?
20. Какова молекулярная масса гена и его длина, если в нем закодирован белок с молекулярной массой 42000 г/моль?
21. В состав белковой молекулы входит 125 аминокислот. Определите количество нуклеотидов в и-РНК и гене ДНК, а также количества молекул т-РНК принявших участие в синтезе данного белка.
22. В состав белковой молекулы входит 204 аминокислоты. Определите количество нуклеотидов в и-РНК и гене ДНК, а также количества молекул т-РНК принявших участие в синтезе данного белка.
23. В синтезе белковой молекулы приняли участие 145 молекул   т-РНК. Определите число нуклеотидов в и-РНК, гене ДНК и количество аминокислот в синтезированной молекуле белка.
24. В синтезе белковой молекулы приняли участие 128 молекул   т-РНК. Определите число нуклеотидов в и-РНК, гене ДНК и количество аминокислот в синтезированной молекуле белка.
25. Фрагмент цепи и-РНК имеет следующую последовательность: ГГГ  УГГ  УАУ  ЦЦЦ  ААЦ  УГУ. Определите, последовательность нуклеотидов на ДНК, антикодоны т-РНК, и последовательность аминокислот соответствующая фрагменту гена ДНК.
26. Фрагмент цепи и-РНК имеет следующую последовательность: ГУУ  ГАА  ЦЦГ  УАУ  ГЦУ. Определите, последовательность нуклеотидов на ДНК, антикодоны т-РНК, и последовательность аминокислот соответствующая фрагменту гена ДНК.
27. В молекуле и-РНК содержится 13% адениловых, 27% гуаниловых и 39% урациловых нуклеотидов. Определите соотношение всех видов  нуклеотидов в ДНК, с которой была транскрибирована данная и-РНК.
28. В молекуле и-РНК содержится 21% цитидиловых, 17% гуаниловых и 40% урациловых нуклеотидов. Определите соотношение всех видов  нуклеотидов в ДНК, с которой была транскрибирована данная и-РНК
29. Молекула и-РНК содержит 21% гуаниловых нуклеотидов, сколько цитидиловых нуклеотидов содержится в кодирующей цепи участка ДНК?
30. Если в цепи молекулы ДНК, с которой транскрибирована генетическая информация, содержалось 11% адениловых нуклеотидов, сколько урациловых нуклеотидов будет содержаться в соответствующем ему отрезке и-РНК?

Используемая литература.

1. Болгова И.В. Сборник задач по общей биологии с решениями для поступающих в вузы–М.: ООО «Издательство Оникс»:»Издательство.»Мир и Образование», 2008г.
2. Воробьев О.В. Уроки биологии с применением информационных технологий .10 класс. Методическое пособие с электронным приложением–М.:Планета,2012г.
3. Чередниченко И.П. Биология. Интерактивные дидактические материалы.6-11 класс. Методическое пособие с электронным интерактивным приложением. – М.:Планета,2012г.
4. Интернет-ссылки:
5. http://ru.convdocs.org/download/docs-8406/8406.doc
6. https://bio.1sept.ru/articles/2009/06