37. Сколько тРнк потребуется для синтеза белковой молекулы, если ген в котором закодирована информация о белке имеет длину 34 нм (длина одного нуклеотида равна 0,34 нм)

Количество нуклеотидов в информационной цепи ДНК = 34:0,34 = 100

Количество нуклеотидов в зрелой иРНК (если принять, что в данном фрагменте ДНК нет интронов) = 100

Количество молекул тРНК, участвующих в синтезе белка = 100/3 = 33 (поскольку каждая молекула тРНК своим антикодоном по принципу комплементарности вступает во взаимодействие с триплетом иРНК – кодоном).

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

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

Ответ: примерно 33 молекулы тРНК

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

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

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

Р Аа х АА

чалая красная

G А, а А

F₁ АА, Аа

красная чалая

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

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

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

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

Р Х^АХ^- х Х^аУ

F₁ Х^аУ

сын с отсутствием потовых желез

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

Р Х^АХ^а х Х^аУ

G Х^А, Х^а Х^а, У

F₁ Х^АХ^а, Х^АУ, Х^аХ^а, Х^аУ

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

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

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

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

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

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

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

планктон  рыба  тюлень

40000 кг 4000 кг 400 кг

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

0,8 кг  1 м²

40000 кг  х м²

Площадь поля = 40000 / 0,8 = 50000 м²

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

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

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

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

Каждая цепь данного фрагмента ДНК включает 12 нуклеотидов

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

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

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

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

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

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

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

А+Т в инф.цепи ДНК = 30+24 = 54%

Г+Ц в инф.цепи ДНК = 26+20 = 46%

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

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

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

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

2. Количество пуринов равно количеству пиримидинов: А+Г=Т+Ц.

3. А+Ц=Г+Т

Ответ: %А = %Т = 27%, %Г = %Ц = 23%

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

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

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

Р Аа х аа

G А, а а

F₁ Аа, аа

красноплодные желтоплодные

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

Ответ: желтую окраску имели примерно 352 растения.

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

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

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

В – дисковидная форма плодов, b – шаровидная форма плодов

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

Р ааВВ х ААbb

желтые плоды белые плоды

дисковидной формы шаровидной формы

G аВ Аb

F₁ АаВb

белые плоды

дисковидной формы

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

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

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

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

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

планктон  рыба растительноядная  щука

400 кг 40 кг 4 кг

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

0,5 кг  1 м²

400 кг  х м²

Площадь поля = 400 / 0,5 = 800 м²

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

Ответ: 800 м²