Материалы для организации самостоятельной работы студентов по дисциплине «Генетика» (стр. 2 )

самостоятельной работы студентов

Тема раздела	Задачи
1.Строение и функции ДНК и РНК. Свойства генетического кода.	1. Смысловая цепь фрагмента гена имеет следующую последовательность нуклеотидов: АЦАТГГТАЦЦЦАААЦГГААЦТ Определите: А) последовательность нуклеотидов и-РНК; Б) последовательность аминокислот в цепи белка, синтезируемого при участии этой и-РНК; В) как изменится структура этого белка, если под влиянием ионизирующего облучения выбит 10-й нуклеотид? 2. Из смеси рибонуклеотидов У и Ц в относительных концентрациях 3:2 синтезирован полирибонуклеотид. Определите процентное содержание лейцина, серина и фенилаланина в полипептиде, синтезированном на данном полирибонуклеотиде. 3. Определите кодоны и антикодоны, при участии которых синтезируется полипептид с данной последовательностью аминокислот: фенилаланин – пролин – пролин – серин – аланин – аспарагин - гистидин. 4. Какая последовательность аминокислот кодируется такой последовательностью нуклеотидов ДНК: ЦЦТАГТГТГААЦЦАГ…и какой станет последовательность аминокислот, если между 6-м и 7-м нуклеотидами вставить тимин? 5. Какой последовательностью нуклеотидов ДНК кодируется участок белка, если он имеет следующее строение: пролин – валин – аргинин – пролин – лейцин – валин? 6. Из смеси рибонуклеотидов А и Г в относительных концентрациях 2:1 синтезирован полирибонуклеотид. Определите количественное соотношение аминокислот в полипептиде, синтезированном на этом полирибонуклеотиде в неклеточной системе. 7. Белок имеет следующую последовательность аминокислот: гистидин – тирозин – серин – триптофан – треонин – изолейцин – аланин – лейцин – валин – серин. Как изменится эта последовательность, если в структуре гена произошли следующие изменения: между вторым и третьим нуклеотидами встал тимин, выпал четырнадцатый нуклеотид и произошла замена восемнадцатого азотистого основания на азотистое основание того же типа? 8. Определите, какие из перечисленных ниже аминокислотных замен в мутантных белках могут возникнуть в результате точковых мутаций в молекуле ДНК: фен на лей; фен на про; мет на тре; ала на глу; ала на сер; гис на арг. 9. Содержание нуклеотидов в цепи и-РНК составляет: цитозин – 20%, аденин – 25%, урацил – 23%, гуанин – 32%. Определите процентный состав нуклеотидов участка молекулы ДНК, являющейся матрицей для этой и-РНК. 10. Ген, по программе которого синтезируется гормон инсулин, состоящий из 51 аминокислотного остатка, содержит 255 нуклеотидных пар. Как можно объяснить несоответствие между числом нуклеотидов в гене и числом аминокислот в инсулине?
2. Моногибридное скрещивание. Анализирующее скрещивание. Неполное доминирование.	1. У человека ген длинных ресниц доминирует над геном коротких ресниц. Женщина с длинными ресницами, у отца которой ресницы были короткими, вышла замуж за мужчину с короткими ресницами. Выясните: 1) Сколько типов гамет образуется у женщины? 2) Сколько типов гамет образуется у мужчины? 3) Какова вероятность рождения в данной семье ребенка с длинными ресницами? 4) Сколько разных генотипов может быть у детей в этой семье? 5) Сколько разных фенотипов может быть у детей в этой семье? 2. Ген диабета рецессивен по отношению к гену нормального состояния. У здоровых супругов родился ребенок, больной диабетом. Определите: 1) Сколько типов гамет может образоваться у отца? 2) Сколько типов гамет может образоваться у матери? 3) Какова вероятность рождения здорового ребенка в данной семье? 4) Сколько разных генотипов может быть у детей в этой семье? 5) Какова вероятность того, что второй ребенок родится больным? 3. У человека ген полидактилии (многопалости) доминирует над нормальным строением кисти. У жены кисть нормальная, муж гетерозиготен по гену полидактилии. Определите вероятность рождения в этой семье многопалого ребенка. 4. При скрещивании черной самки кролика с белым самцом в первом поколении получили потомство черного цвета. Составьте схему данного скрещивания и определите: 1)  Какая окраска шерсти у кроликов доминирует? 2)  Каковы генотипы родителей и гибридов первого поколения по признаку окраски шерсти? 3)  Какие генетические закономерности проявляются при такой гибридизации? 5. Равномерная окраска арбузов наследуется как рецессивный признак. Какое потомство получится от скрещивания двух гетерозиготных растений с полосатыми плодами? 6. У человека ген, вызывающий одну из форм наследственной глухонемоты, рецессивен по отношению к гену нормального слуха. От брака глухонемой женщины с нормальным мужчиной родился глухонемой ребенок. Определить генотипы всех членов семьи. 7. Седая прядь волос у человека – доминантный признак. Определить генотипы родителей и детей, если известно, что у матери есть седая прядь волос, у отца – нет, а из двух детей в семье один имеет седую прядь, а другой не имеет. 8. У морских свинок ген мохнатой шерсти (R) доминирует над геном гладкой шерсти (r). Мохнатая свинка при скрещивании с гладкой дала 18 мохнатых и 20 гладких потомков. Каков генотип родителей и потомства? Могли бы у этих свинок родиться только гладкие особи? 9. Растение фасоли гомозиготная по чёрной окраске скрещено с белосемянными. Определите потомство второго поколения, если чёрный цвет доминирует над белым. 10. При скрещивании серой мухи с черной все потомство имело серую окраску. Определите генотип и фенотип второго поколения.
3.Дигибридное скрещивание.	1. У человека темный цвет волос (А) доминирует над светлым цветом (а), карий цвет глаз (В) – над голубым (b). Запишите генотипы родителей, возможные фенотипы и генотипы детей, родившихся от брака светловолосого голубоглазого мужчины и гетерозиготной кареглазой светловолосой женщины. 2. Врожденная близорукость наследуется как аутосомный доминантный признак, отсутствие веснушек – как аутосомный рецессивный признак. Признаки находятся в разных парах хромосом. У отца врожденная близорукость и отсутствие веснушек, у матери нормальное зрение и веснушки. В семье трое детей, двое близорукие без веснушек, один с нормальным зрением и с веснушками. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей и родившихся детей. Рассчитайте вероятность рождения детей близоруких и с веснушками. Объясните, какой закон имеет место в данном случае. 3. У родителей со свободной мочкой уха и треугольной ямкой на подбородке родился ребенок со сросшейся мочкой уха и гладким подбородком. Определите генотипы родителей, первого ребенка, фенотипы и генотипы других возможных потомков. Составьте схему решения задачи. Признаки наследуются независимо. 4. Черный хохлатый петух скрещен с такой же курицей. От них получены 20 цыплят: 10 черных хохлатых, 5 бурых хохлатых, 3 черных без хохла и 2 бурых без хохла. Определите генотипы родителей, потомков и закономерность наследования признаков. Гены двух признаков не сцеплены, доминантные признаки - черное оперение (А), хохлатость (В). 5. При скрещивании двух сортов томата с красными шаровидными и желтыми грушевидными плодами в первом поколении все плоды красные, шаровидные. Определите генотипы родителей, гибридов первого поколения, соотношение фенотипов второго поколения. 6. При скрещивании томата с пурпурным стеблем (А) и красными плодами (В) и томата с зеленым стеблем и красными плодами получили 722 растения с пурпурным стеблем и красными плодами и 231 растение с пурпурным стеблем и желтыми плодами. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей, потомства в первом поколении и соотношение генотипов и фенотипов у потомства. 7. При скрещивании растения арбуза с длинными полосатыми плодами с растением, имеющим круглые зеленые плоды, в потомстве получили растения с длинными зелеными и круглыми зелеными плодами. При скрещивании такого же арбуза (с длинными полосатыми плодами) с растением, имеющим круглые полосатые плоды, все потомство имело круглые полосатые плоды. Определите доминантные и рецессивные признаки, генотипы всех родительских растений арбуза. 8. У собак чёрная шерсть доминирует над коричневой, а длинная шерсть над короткой (гены не сцеплены). От чёрной длинношёрстной самки при анализирующем скрещивании получено потомство: 3 чёрных длинношёрстных щенка, 3 коричневых длинношёрстных. Определите генотипы родителей и потомства, соответствующие их фенотипам. Составьте схему решения задачи. Объясните полученные результаты. 9. У собак висячее ухо доминирует над стоячим. Определите: какое расщепление по генотипу ожидается в первом поколении, если гетерозиготная самка скрещена с самцом, имеющим стоячие уши; какое произойдет расщепление в первом поколении, при спаривании двух гетерозиготных собак с висячими ушами? 10. У дрозофилы серая окраска тела и наличие щетинок – доминантные признаки, которые наследуются независимо. Какое потомство следует ожидать от скрещивания желтой самки без щетинок с гетерозиготным по обоим признакам самцом?
4.Взаимодействие генов.	1. При скрещивании черной нормальношерстной крольчихи с белым короткошерстным самцом в первом поколении все крольчата черные нормальношерстные, а во втором поколении получилось следующее расщепление: 31 черный нормальношерстный, 9 голубых нормальношерстных, 13 белых нормальношерстных, 8 черных короткошерстных, 3 голубых короткошерстных, 4 белых короткошерстных. Определите характер наследования признаков и генотипы родителей и потомком. 2. Чем можно объяснить тот факт, что при скрещивании растений хлопка с коричневым и зеленым цветом волокна в первом поколении получается коричневое волокно, а во втором поколении появляются растения в основном с коричневым, некоторое количество с зеленым и очень немного с белым волокном? 3. Овцы одной породы имеют длину шерсти в среднем 40 см, а другой породы – 10 см. Длина шерсти гибридов, полученных от скрещивания этих пород между собой, в среднем составляет 25 см. Как определяется длина шерсти у овец? Какая длина шерсти будет у гибридов второго поколения? 4. При скрещивании зеленых попугайчиков-неразлучников между собой получено потомство из 55 зеленых, 18 желтых, 17 голубых и 6 белых. Как определяется окраска оперения у попугайчиков? 5. При скрещивании белозерной ржи с желтозерной в первом поколении зерна зеленые, а во втором поколении получено 886 зеленых семян, 302 желтых, 391 белое. Как наследуется данный признак? 6. При скрещивании серых мышей между собой получено потомство из 82 серых, 35 белых и 27 черных мышат. Объясните результаты. 7. У пастушьей сумки форма плода может быть треугольной и округлой. При скрещивании пастушьей сумки с треугольными плодами с растением, имеющим округлые плоды, в первом поколении с треугольной формой плода, а во втором поколении появилось 423 растения с треугольными плодами и 29 – с округлыми плодами. Как определяется форма плода у пастушьей сумки? 8. Скрещиваются две линии норок с бежевой и серой окраской. У гибридов первого поколения дикая коричневая окраска меха. Во втором поколении наблюдается расщепление: 14 серых, 46 коричневых, 5 кремовых, 16 бежевых. Как наследуется окраска шерсти у норок? Какое может быть потомство от скрещивания гибридных коричневых норок с кремовыми? 9. При скрещивании белозерной ржи с желтозерной в первом поколении зерна зеленые, а во втором поколении получено 886 зеленых семян, 302 желтых и 391 белое. Как наследуются признаки? 10. Скрещивание красноглазых гибридов F1 дрозофилы между собой дало в потомстве, кроме красноглазых, еще мух с ярко-красными и коричневыми глазами, а также белоглазых. Объясните результаты.
5.Генетика пола и наследование признаков, сцепленных с полом.	1.У тутового шелкопряда белый цвет грены (яиц) обусловлен доминантным геном А, локализованном в Х-хромосоме. Рецессивный аллель а вызывает темную окраску грены. При каких генотипах родителей можно по цвету грены отличить яйца на самцов и самок? 2.Составьте схему наследования и определите вероятность появления и пол детей, страдающих гемофилией, в браке двух здоровых индивидуумов, если известно, что отец жены имел признаки этого заболевания. 3. В браке мужчины и женщины, имеющих нормальное зрение, родился ребенок с признаками дальтонизма. Определите генотипы родителей и пол ребенка. 4. У здоровых родителей трое детей. Один сын болен гемофилией и умирает в 14-летнем возрасте. Другой сын и две дочери здоровы. Какова вероятность гемофилии у внуков в этой семье? 5. Отец и сын в семье — кареглазые гемофилики, а мать — голубоглазая и имеет нормальную свертываемость крови. Можно ли сказать, что сын унаследовал оба признака от отца? 6. В семье, где отец имел гипертрихоз, а мать — полидактилию, родилась нормальная в отношении двух признаков дочь. Какова вероятность того, что следующий ребенок будет без аномалий? Каков пол этого ребенка? 7. Женщина, страдающая катарактой (аутосомно-доминантная форма), с нормальной свертываемостью крови выходит замуж за гемофилика, имеющего нормальное зрение. У них родился сын - гемофилик. Каков прогноз в отношении здоровья детей в этой семье? 8. У кур гены, влияющие на окраску, локализованы в Х-хромосоме. У одной из пород кур ген серебристого оперения (А) доминирует над геном золотистого оперения(а). С каким генотипом следует подбирать кур и петухов, чтобы определять пол цыплят по оперению? 9. Коричневая окраска канареек зависит от рецессивного, сцепленного с полом гена. От скрещивания двух зеленых канареек был получен всего один птенец – коричневая самка. Какова вероятность появления в таком скрещивании зеленого птенца? Коричневого самца? 10. Рябая окраска кур определяется доминантным геном, черная – рецессивным, локализованными в Х-хромосоме. Розовидный гребень определяется доминантным аутосомным геном, листовидный – рецессивным. Рябая курица с листовидным гребнем скрещивается с чистопородным черным петухом с розовидным гребнем. Получено 80 цыплят. Сколько цыплят-курочек должно быть с черной окраской и розовидным гребнем? А сколько петушков с розовидным гребнем?
6.Сцепление генов и кроссинговер.	1. При скрещивании растений кукурузы с гладкими окрашенными зернами с растением, дающим морщинистые неокрашенные семена, в первом поколении все растения давали гладкие окрашенные зерна. При анализирующем скрещивании гибридов из F1 в потомстве было четыре фенотипические группы: 1200 гладких окрашенных, 1215 морщинистых неокрашенных, 309 гладких неокрашенных, 315 морщинистых окрашенных. Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родитетелй и потомства в двух скрещиваниях. Объясните формирование четырех фенотипических групп во втором скрещивании. 2. У гороха гладкая форма доминирует над морщинистой, окрашенные семена над бесцветными. При анализирующем скрещивании в F1 было получено 2263 гладких окрашенных, 2237 морщинистых бесцветных, 256 морщинистых окрашенных, 244 гладких бесцветных. Рассчитайте процент морщинистых окрашенных семян в F2 при скрещивании гладких окрашенных и морщинистых окрашенных между собой, если признаки наследуются как при анализирующем скрещивании. 3. У томатов высокий рост доминирует над карликовым, шаровидная форма плодов – над грушевидной. Гены, ответственные за эти признаки, находятся в сцепленном состоянии на расстоянии 5,8 Морганид. Скрестили дигетерозиготное растение и карликовое с грушевидными плодами. Каким будет потомство? 4. Скрещены две линии мышей: в одной из них животные с извитой шерстью нормальной длины, а в другой – с длинной и прямой. Гибриды первого поколения были с прямой шерстью нормальной длины. В анализирующем скрещивании гибридов первого поколения получено: 11 мышей с нормальной прямой шерстью, 89 – с нормальной извитой, 12 – с длинной извитой, 88 – с длинной прямой. Расположите гены в хромосомах. 5. Скрестили дигетерозиготных самцов мух дрозофил с серым телом и нормальными крыльями (признаки доминантные) с самками с черным телом и укороченными крыльями (рецессивные признаки). Составьте схему решения задачи. Определите генотипы родителей, а также возможные генотипы и фенотипы потомства F1, если доминантные и рецессивные гены данных признаков попарно сцеплены, а кроссинговер при образовании половых клеток не происходит. Объясните полученные результаты. 6. Известно, что ген гемофилии и ген дальтонизма – это рецессивные гены, локализованные в Х-хромосоме; расстояние между ними определено в 9,8 морганиды. Здоровая девушка, мать которой дальтоник, а отец – гемофилик, выходит замуж за мужчину, родители которого здоровы (относительно рассматриваемых заболеваний). Определить, какова вероятность появления в этой семье здоровых детей (девочек, мальчиков). 7. У бабочки-парусника ген, обуславливающий окраску тела, и ген, контролирующий наличие выступа на крыле, являются доминантными и расположены на расстоянии 6 морганид. Какое потомство можно ожидать от скрещивания гетерозиготной по обоим признакам самки и неокрашенного самца без вырезки на крыле? 8. Женщина, не страдающая цветовой слепотой и с нормальной свертываемостью крови, отец которой был гемофиликом и имел цветовую слепоту, вступает в брак с мужчиной-гемофиликом, имеющим нормальное зрение. Гены гемофилии и цветовой слепоты рецессивны и расположены в Х-хромосоме на расстоянии около 4 морганид. Какое потомство можно ожидать от этого брака? Какова вероятность рождения в этой семье здорового ребенка? 9. При скрещивании двух сортов левкоев, один из которых имеет махровые красные цветки, а второй махровые белые, в первом поколении все гибриды имеют простые красные цветки. Во втором поколении наблюдается расщепление: 68 – махровые белые; 275 – простые красные; 86 – простые белые; 213 – махровые красные. Как наследуется окраска и форма цветков? 10. В семье оба супруга здоровы. У них трое детей: здоровая дочь, сын, больной ихтиозом (заболевание кожи) и сын-дальтоник. Известно, что дед детей по матери был дальтоником, но имел здоровую кожу. Дальтонизм и ихтиоз обусловлены рецессивными аллелями генов, находящимися в Х-хромосоме на расстоянии 28% кроссинговера. A) Какова вероятность рождения в этой семье здорового сына? Б) Какова вероятность рождения в этой семье сына с одной аномалией? В) Какова вероятность рождения в этой семье ребенка с генотипом отца?
7.Закон Харди-Вайнберга.	1. В популяции лисиц выявлено, что рыжие среди них встречаются с частотой 84%, а белые – с частотой 16%. Рыжая окраска обусловлена доминантным геном, белая – его рецессивным аллелем. Определите генные частоты в популяции, соотношение гомозигот и гетерозигот среди рыжих. 2. В городе N частота мужчин-гемофиликов составляет 0,01. Сколько женщин-носительниц гена гемофилии в этом городе, если население города 200 тысяч человек? Какова вероятность рождения девочки-гемофилика? 3. В материалах XIV Международного генетического конгресса (, 1979) приводятся следующие дан-ные по распределению заболеваний среди населения Европы (на 1000 новорожденных) амавротическая семейная идиотия Тея—Сакса — 0,04 (аутосомно-рецессивное наследование). Определите частоты аллелей в изученной популяции. 4. У крупного рогатого скота породы шортгорн красная масть не полностью доминирует над белой. Гибриды от скрещивания красных с белыми имеют чалую масть. В районе, специализирующемся на разведении шортгорнов, зарегистрировано 4169 красных животных, 3780 чалых и 756 белых. Определите частоту аллелей красной и белой окраски скота в данном районе. 5. Альбинизм у ржи наследуется как аутосомный рецессивный признак. На обследованном участке 84000 растений обнаружено 210 альбиносов. Определите частоту аллеля альбинизма у ржи. 6. Алкаптонурия наследуется как аутосомный рецессивный признак. Заболевание встречается частотой 1:100000 (, 1968). Вычислите количество гетерозигот в популяции. 7. Наследственная метгемоглобинемия обусловлена аутосомным рецессивным геном и встречается среди эскимосов Аляски с частотой 0,09% (-Кадошников, 1969). Определите генетическую структуру анализируемой популяции по метгемоглобинемии. 8. Популяция содержит 400 особей, из них с генотипом АА – 20, Аа – 120 и аа – 260. Определите частоты генов А и а. 9. В выборке, состоящей из 84000 растений ржи, 210 растений оказались альбиносами, т. к. у них рецессивные гены находятся в гомозиготном состоянии. Определите частоты аллелей А и а. а также частоту гетерозиготных растений. 10. В городе с населением в 200 тысяч человек: 40 тысяч имеют первую группу крови, 14 тысяч  - третью группу крови. Сколько человек со второй и четвертой группой крови.

Список литературы для самостоятельной работы студентов

по дисциплине «Генетика»

1.  Кайгер Дж. Современная генетика. 3 тома. Изд. Мир, М. 1987-1988.

2.  ведение в популяционную и эволюционную генетику. Изд. Мир, М. 1984.

3.  Абрамова 3. В. Генетика, программированное обучение. Агропромиздат, М. 1965.

4.  , , Чернин генетика. Высшая школа, М. 1965.

5.  Балахонов развития. ЛГУ, 1990.

6.  , ,. Иванов генетика. Медицина, М. 1984.

7.  , , Чуб 200 задач по генетике. МИРОС, М. 1992.

8.  , Тихомирова к практическим занятиям по генетике. 2 изд. Просвещение, М. 1979.

9.  , Тихомирова по генетическому анализу. ЛГУ. 1973.

10. Дитль Г - М, Кранхольд Г - Г. Генетика человека в

  социалистическом обществе. Мысль, М. 1981.

11. гоистический ген. Мир, М. 1993.

12.Дубинин генетика. Наука, М. 1976.

1З. , Глемборумит популяций и селекция. Мир, М. 1967.

14. Дубинин в современной генетике.

15.Инге - Вечтомов с основами селекции. Высшая школа, М. 1989.

16.Канаев и генетика. Наука, Л. 1988.

17.енетические основы селекции. Мир, М. 1978.

18.еловеческая индивидуальность: наследственность и среда. Прогресс, М. 1993.

19.найте свои гены. Мир, М. 1981.

20.Лобашов . ЛГУ, 1967.

21., , Тихомирова с основами селекции. Просвещение, М. 1979.

22.ены. Мир, М. 1987.

23.енетика. Мир, М. 1967.

24.Петров с основами селекции. Высшая школа. М., 1971.

25. сновы медико-генетического консультирования. Медицина, М. 1979.

26. Лекции по медицинской генетике. Медицина, 1974.

27. енетический и цитологический словарь. М„ 1967.

28.Проблемы медицинской генетики. Медицина, 1970.

29.. мбрионы, гены и эволюция. Мир, М. 1986.

З0. сновы биохимической генетики человека. Мир, М., 1973.

З1. и др. Биология человека. Мир, М. 1968.

32. енетика животных. М. 1969.

ЗЗ. и др. Задачник по общей и медицинской генетике. Высшая школа, М. 1976.

34. сновы генетики человека. Медицина, М. 1965.