Юні біохіміки: Задачі з біології для самоперевірки

Перевір себе.

Задача 1. На фрагменті однієї ланки ДНК нуклеотиди розташовані в такій послідовності: А – А – Г – Т – Ц – Т – Г – А – Ц – Ц – Г – Т – А – Г…. Намалюйте схему структури двох ланкової молекули ДНК. Поясніть, якою властивістю ДНК ви при цьому користувались? Яка довжина цього фрагменту ДНК? (Середня довжина нуклеотида приблизно дорівнює 3,4 А°, або 0,34 нм).

Задача 2. У фрагменті ДНК знайдено 1120 аденилових нуклеотидів, що складає 28% загальної кількості нуклеотидів.

а) Скільки в даному фрагменті міститься гуанілових, цитиділових, тимиділових нуклеотидів?

б) Яка довжина цього фрагмента молекули ДНК?

Задача 3. У фрагменті одного ланцюга молекули ДНК нуклеотиди розміщені у такій послідовності: Т – Т – Г – А – Г – Ц – А – Ц – Г – Г – Т- А – А – А – Т – Ц – Г – А …. Побудуйте схему дволанцюгової ДНК. Яка маса дволанцюгового фрагмента (якщо кожен нуклеотид має молекулярну масу приблизно 345 а.о.м.).

Задача 4. Фрагмент і – РНК гена інсуліна має слідуючий склад: УУУ – ГУУ – ГАУ – ЦАА – УУА – УГУ – ГГГ – УЦА – ЦАЦ. Визначить співвідношення (А + Т):(Г + Ц) в фрагменті даного гену.

Задача 5. Довжина фрагмента молекули ДНК дорівнює 192,78 нм. Скільки нуклеотидів у цьому фрагменті?

Задача 6. Певний білок містить 400 амінокислот. Яку довжину має ген, під контролем якого цей білок синтезується, якщо відстань між нуклеотидами дорівнює 0,34 нм?

Задача 7. Один з ланцюгів фрагмента молекули ДНК має таку послідовність нуклеотидів: Ц – Г – Т – Г – А – Т – Т – Т – Г – Г – Т – Т – Т - Г – А … Яку буде структура фрагмента ДНК після редуплікації?

Задача 8. Ділянка одного ланцюга ДНК має таку послідовність нуклеотидів: Г – Г – А – А – Ц – А – Ц – Т – А – А – А – А – А – Т – А – Ц – Г… Яка послідовність амінокислот у поліпептиді, який відповідає цій генетичній інформації?

Задача 9. Ділянка однієї ниті ДНК має таку структуру: Т – А – Т – Т – Ц – Т – Т – Т – Т – Т – Г – Т – Г – Г – Т – А – Т … Визначте структуру відповідній частині молекули білка, який синтезується за участю комплементарного ланцюга. Як зміниться первинна структура фрагменту білка, якщо випаде другий нуклеотид?

Задача 10. Частина молекули білка має таку послідовність амінокислот: сер – ала – тир – лей – асп… Які т – РНК (з якими антикодонами) беруть участь у синтезі цього білка?

Задача 11. Напишіть послідовність нуклеотидів у двох ланках фрагмента молекули ДНК, якщо білок, який бере участь у кодуванні має наступну первинну структуру: ала – тре – лиз – асн – сер – глу – асп…

Задача 12. За даними біохімічного аналізу, 22% загальної кількості нуклеотидів і – РНК припадає на аденілові, 12 % - на уридилові, 26% - на гуанінові. Визначте нуклеотидний склад ДНК, з якої транскрибована і – РНК.

Задача 13. Визначте молекулярну масу і довжину гена, якщо у ньому закодовано поліпептид з молекулярною масою 28000 а.о.м. Що має більшу масу – білок чи ген, який його кодує? (Маса 1 амінокислоти = 100 а.о.м)

Задача 14. Початок ланцюга однієї із фракцій гістону Н₃, виділеного з тимуса телятини, має таку послідовність амінокислот:Ала – Арг – Тре – Ліз. Визначте можливу будову кодуючи фрагментів і – РНК і дволанцюгової ДНК.

Задача 15. Некодуючий ланцюг ДНК має таку будову: ГАГ АГГ ЦГТ ТГА ЦГГ. Визначте будову відповідної частини молекули білка, синтезованої за участю кодую чого ланцюга ДНК.

Задача 16. Визначте антикодони для т – РНК, які беруть участь у синтезі білка, кодованого таким фрагментом ДНК: АЦГ ГГТ АТГ АГА ТЦА.

Задача 17. Поліпептид складається з 10 амінокислот, розміщених у такій послідовності: Глн – Ала – Сер – Мет – Три – Асп – Глі – Асн – Гіс. Визначте структуру і – РНК, яка кодує даний поліпептид.

Задача 18. Утворена ділянка молекули і – РНК має таку нуклеотидну послідовність ААУ ГАЦ ЦЦГ УГГ АГУ. Які триплети ДНК кодують цю і –РНК і в якій послідовності вони розміщені?

Задача 19. Фрагмент одного з поліпептидних ланцюгів ферменту підшлункової залози – рибонуклеази – складається з 9 амінокислот: Глі – Асп – Про – Тир – Вал – Про – Вал – Гіс – Фен. Визначте будову ділянки і – РНК, яка кодує цей поліпептидний ланцюг, і типи т – РНК, що беруть участь у синтезі білка.

Задача 20. Фрагмент ланцюга А нормального гемоглобіну складається з 7 амінокислот, розміщених у такій послідовності: Вал – Лей – Лей – Тре – Про – Глн – Ліз. Яка будова ділянки і – РНК, що є матрицею для синтезу цього фрагмента молекули гемоглобіну? Яка будова ділянки ДНК, що кодує дану і – РНК?

Задача 21. У систему для штучного синтезу білка внесли т – РНК із такими антикодонами: 1) ГЦУ,УУА,АЦА,ЦУА; 2) АЦЦ,УУА,ГЦА,АЦГ;3) УГУ,ААГ,АГЦ,ГАГ. Які амінокислоти братимуть участь у біосинтезі білка?

Задача 22. Фрагмент молекули АКТГ, який виробляє передня частка гіпофіза, має будову: Сер – Тир – Сер – Мет. Визначте черговість антикодонів у т – РНК, які беруть участь у біосинтезі цього фрагмента АКТГ.

Задача 23. Фрагмент молекули білка міоглобіну містить амінокислоти у такому порядку: Ала – Глу – Тир – Сер – Глн. Визначте структуру ділянки ДНК, яка кодує цю послідовність амінокислотних залишків.

Задача 24. Фрагмент молекули ДНК складається з нуклеотидів, розміщених у такій послідовності: ГЦГ ААТ АТГ ЦАЦ ТТА АЦТ. Визначте склад і послідовність амінокислотних залишків у поліпептидному ланцюзі, закодованому в цій ділянці гена.

Задача 25. Гормон росту людини (соматотропні) – білок, що містить 191 амінокислоту. Скільки кодуючи нуклеотидів і триплетів входить до складу гена соматотропну?

Задача 26. Ділянка молекули білка має таку будову: Іле – Асн – Ала – Сер – Три – Ала. Визначте кількісне співвідношення нуклеотидів у ланцюзі ДНК, який кодує цей фрагмент білка.

Задача 27. Визначте молекулярну масу і довжину гена, який містить інформацію про білок з молекулярною масою 28000 а.о.м.

Задача 28. Молекулярна маса одного з ланцюгів ДНК – 119025 а.о.м. Визначте кількість мономерів білка, закодованого у цьому ланцюзі ДНК. Скільки часу потрібно для трансляції? (Якщо для приєднання однієї амінокислоти потрібно 0,2 секунди).

Задача 29. Відносна молекулярна маса білка – 100000, а молекулярна маса однієї амінокислоти – 100 а.о.м. Визначте довжину відповідного гена, який кодує цей білок, якщо довжина одного нуклеотида становить 0,34 нм.

Задача 30. Відносна молекулярна маса білка – 100000, а молекулярна маса однієї амінокислоти – 100 а.о.м. Визначте масу відповідного гена, який кодує цей білок, якщо маса одного нуклеотиду становить 345 а.о.м.

Задача 31. Один із ферментів в організмі собаки містить 150 амінокислот. Визначте масу фрагмента ДНК, в якому закодовано цей фермент, якщо маса одного нуклеотиду становить 345 а.о.м.

Задача 32. Яка молекулярна маса гена собаки, який кодує білок з молекулярною масою 3000 а.о.м? (Маса однієї амінокислоти – 100 а.о.м., а довжина одного нуклеотиду – 0,34 нм.)

Задача 33. Фрагмент молекули ДНК містить 440 гуанілових нуклеотидів, що становить 22% загальної кількості нуклеотидів. Визначте масу даного фрагмента ДНК, якщо маса одного нуклеотиду – 345 а.о.м.

Задача 34. Фрагмент молекули ДНК містить 440 гуанілових нуклеотидів, що становить 22% загальної кількості нуклеотидів. Визначте довжину і – РНК, яка є транскрипційною копією даного фрагмента.

Задача 35. СНІД – інфекційна хвороба, яка передається переважно статевим шляхом. Збудник СНІДу – ретровірус, спадковий матеріал якого – РНК – містить 9213 нуклеотидів. Скільки триплетів має РНК ВІЛ? Визначте сумарну молекулярну масу білкових молекул, закодованих у геномі вірусу, якщо на структурні гени (що містять інформацію про первинну структуру білка) припадає 4000 нуклеотидів.

Задача 36. Структурний ген (фрагмент молекули ДНК) містить 384 цитидилових нуклеотиди, що становить 20% їхньої загальної кількості. В екзонних (кодуючи) ділянках цього гена закодовано білок, який складається з 120 амінокислотних залишків. Визначте нуклеотидний склад гена. Яка молекулярна маса інтронних (некодуючих) ділянок гнеа. Наскільки зріла і – РНК коротша за про – і – РНК?

Задача 37. Структурний ген ферменту РНК – полімерази містить 9450 пар нуклеотидів. Відомо, що РНК – полімераза складається з 329 амінокислотних залишків. Скільки кодуючи і некодуючих нуклеотидних пар міститься в гені РНК – полімерази? Яка молекулярна маса зрілої і – РНК?

Задача 38. У людини ген карого ока домінує над блакитним. Гетерозиготна кароока жінка вийшла заміж за блакитноокого чоловіка. Який колір очей можливий у їх дітей?

Задача 39. У людини короткозорість домінує над нормальним зором. Жінка з нормальним зором вийшла заміж за короткозорогочоловіка. Визначить генотип та фенотип дітей цієї пари.

Задача 40. У курей нормальне пір’я домінують над шовковистими. Є два півня з нормальними пір’ями невідомого походження. Як можна визначити їх генотипи?

Задача 41. До шкільного кутка живої природи принесли двох сірих кроликів (самку та самця), гадали, що вони чистопорідні, але в F₂серед них з’явилися чорні кролики. Чому? Які можливі генотипи принесених кроликів?

Задача 42. Платинові лисиці деколи ціняться вище, ніж сріблясті, що диктується модою. Тому на звірофермах стараються получати як можна більше платинових лисиць. Які пари найбільш вигідно схрещувати для цього, якщо відомо, що платино вість домінує над сріблястістю, але в гомозиготному стані ген платинового кольору визиває загибель зародка?

Задача 43. У людини короткозорість (М) домінує над нормальним зором (m), а карий колір очей (В) – над блакитним (b). Гетерозиготна кароока жінка з нормальним зором вийшла заміж за блакитноокого гетерозиготного короткозорого чоловіка. Визначити можливі фенотипи й генотипи їх дітей.

Задача 44. У морської свинки є два алелі, які визначають чорне та біле забарвлення шерсті, та два алелі, які визначають коротку та довгу шерсть. При схрещуванні між гомозиготами з короткою чорною шерстю та гомозиготами з довгою білою шерстю у всіх нащадків F₁шерсть була коротка та чорна. Які алелі є домінантними, яким буде співвідношення різноманітних фенотипів у F₂?

Задача 45. Забарвлення квітів у пахучого горошку визначається двома парами алелей (R,r та S,s). При наявності хоча б одного домінантного гену з кожної пари алелей квіти пурпурні. При всіх інших генотипах квіти білі. Яким буде співвідношення різних фенотипів у нащадків від схрещування двох рослин RrSs з пурпурними квітами?

Задача 46. У собак чорний колір шерсті домінує над кофейним, а коротка шерсть – над довгою. Мисливець купив чорну короткошерсту собаку і хоче бути впевненим, що вона не несе генів кофейного кольору та довгої шерсті. Якого партнера за генотипом, і фенотипом можна підібрати для схрещування, щоб перевірити генотип придбаної собаці?

Задача 47. У людини карий колір очей домінує над зеленим, а здібність володіти правою рукою над лівою. Кароокий правша одружився на зеленоокій лівші. Які ознаки можна очікувати у дітей у випадку, якщо чоловік гомозиготне за обома ознаками, та у випадку, коли він гетерозиготний?

Задача 48. Гетерозиготна мати має ІІ групу крові, гомозиготний батько ІІІ – групу крові. Які будуть групи крові у їхніх дітей?

Задача 49. Гетерозиготний чоловік з ІІІ групою крові, одружився з жінкою, яка має І групу крові. Визначте можливі генотипи і фенотипи їхніх дітей.

Задача 50. У хлопчика І група крові, у його сестри – ІV. Визначте групи крові їхніх батьків.

Задача 51. У пологовому будинку переплутали двох хлопчиків, батьки одного з яких мають І і ІІ групи крові, а батьки другого – ІІ і ІV. Аналіз показав, що у дітей І та ІV групи крові. Визначте, хто чий син.

Задача 52. Жінка гетерозиготна за ІІ групою крові, вийшла заміж за чоловіка з ІV групою крові. Які групи крові матимуть їхні діти?

Задача 53. У батьків з ІІ і ІІІ групами крові народилась дитина з І групою крові, хвора на серпоподібно – клітинну анемію ( незчеплене з групами крові аутосомне успадкування з неповним домінуванням). Визначте ймовірність народження хворих дітей з ІV групою крові.

Задача 54. У батьків з ІІ і ІІІ групами крові народилась дитина з І групою крові, хвора на серпоподібно – клітинну анемію ( незчеплене з групами крові аутосомне успадкування з неповним домінуванням). Визначте ймовірність народження хворих дітей з ІІ групою крові.

Задача 55. У людини захворювання гемофілія (знижена здатність крові до зсідання) успадковується як рецесивна ознака, зчеплена зі статтю. Ген гемофілії локалізований у Х – хромосомі. Дочка гемофіліка збирається вийти заміж за сина іншого гемофіліка, причому наречені не хворіють на гемофілію. Визначте ймовірність народження дитини, хворої на гемофілію, і якої статі буде ця дитина.

Задача 56. У домашньої кішки руде забарвлення шерсті зумовлюється домінантним геном В, чорне – b, гетерозиготи Вb мають черепахове забарвлення. Ген В зчеплений зі статтю. Які можуть бути кошенята, якщо схрещено: а) чорного кота і руду кішку; б) чорного кота і черепахову кішку?

Задача 57. Алелі, які визначають у кішок чорне і руде забарвлення шерсті, містяться в Х – хромосомі. Гетерозиготна кішка має чорно-руде (черепахове) забарвлення. Яка ймовірність народження особини жіночої статі з чорним забарвленням при схрещуванні черепахової кішки і чорного кота?

Задача 58 *. Схрестили чорну кішку з рудим котом. Чи будуть у потомстві кошенята, подібні за фенотипом до батька? У якому випадку аномальний мейоз у одного з батьків може привести до народження черепахових котиків? У якому випадку аномальний мейоз у обох батьків приведе до народження рудих котиків? Наведіть цитогенетичні схеми схрещування.

Задача 59. У фенотипно здорової жінки народилось троє синів: один – гемофілік і дальтонік, другий – гемофілік з нормальним зором, третій – нормальний зо обома ознаками. Як це можна пояснити? Доведіть свою точку зору за допомогою генетичних схем.

Задача 60. У свійських курей зчеплений з Х – хромосомою рецесивний ген a має летальну дію. Яка частина потомства загине, якщо схрестити курку з гетерозиготним півнем?

Задача 61. Схрестили гетерозиготних червонооких самок дрозофіли з червоноокими самцями. В потомстві одержали по 73 червонооких і білооких самця і 150 самок. Визначте генотипи батьків і потомства, якщо відомо, що червоний колір очей – домінантна ознака, білий – рецесивна, і ці гени локалізовані в Х – хромосомі.

Задача 62. Чоловік – дальтонік одружився з жінкою з нормальним кольоровим зором, батько якої був дальтоніком. Яким буде зір у їхніх дітей?

Задача 63. У здорової жінки брат – дальтонік. Чи може у неї народитися син із кольоровою сліпотою? Яка теоретична ймовірність цієї події в цілому?

Задача 64. Батько і мати здорові, а дитина – хвора на гемофілію. Якої статі ця дитина? Доведіть свою точку зору за допомогою відповідної генетичної схеми.

Задача 65. Які діти можуть народитися від шлюбу чоловіка гемофіліка з жінкою – дальтоніком, яка не є носієм алелі гемофілії?

Задача 66. Батьки нормально розрізняють кольори, а їхній син страждає на дальтонізм. Від кого хлопчик успадкував цю хворобу?

Задача 67. Здорова жінка, батько якої хворів на гемофілію, вийшла заміж за здорового чоловіка. Яка ймовірність народження дитини – гемофіліка?

Задача 68. Жінка, у матері якої був дальтонізм, а у батька – гемофілія, вийшла заміж за чоловіка, який має обидва захворювання. Визначте ймовірність народження в цій сім`ї дітей, які також матимуть обидві хвороби?

Задача 69. У людини відсутність потових залоз зумовлена рецесивною алеллю, локалізованою у Х – хромосомі. Чоловік, у якого відсутні потові залози, одружився із здоровою жінкою, гетерозиготною за цією ознакою. Які у них можуть бути діти?

Задача 70. Надмірне оволосіння вушних раковин (гіпертрихоз) зумовлене геном, локалізованим у Y – хромосомі. Яка ймовірність народження дитини з такою аномалією, якщо цю ознаку має батько?

Задача 71. Жінка з нормальним зором, батько якої був дальтоніком, вийшла заміж за чоловіка з надмірним оволосінням вушних раковин (гіпертрихоз) і нормальним зором. Яка ймовірність народження в цій сім`ї сина, що матиме обидва захворювання?

Задача 72. Яка ймовірність народження хлопчиків і дівчаток у сім`ї, де мати є носієм рецесивної летальної алелі d, зчепленої зі статтю, яка спричиняє загибель зародка на ранніх стадіях розвитку?

Задача 73. Введення до культури клітин антибіотика стрептоміцину спричиняє синтез зміненого поліпептиду з частково іншими амінокислотами. Після видалення стрептоміцину з культури синтез нормальних білкових молекул відновлюється. До якої форми мінливості можна віднести описане явище? Як його можна пояснити?

Задача 74. У людини одна з форм глухоти, пов’язана з недорозвиненістю слухових кісточок, зумовлена рецесивним геном. Подібний фенотип може сформуватися у дитини як наслідок захворювання матері на певній стадії вагітності коровою краснухою. Як ви назвете таке явище? Визначте ймовірність народження глухої дитини у гетерозиготних батьків, коли відомо, що в період вагітності жінка хворіла на корову краснуху.

Задача 75. Дві рослини одного сорту вирощували у різних умовах. При вирощуванні однієї з них до ґрунту вносили різні підкормки, стимулятори росту та ін.. Контрольний варіант вирощували в природному середовищі( без добавок). У дослідної рослини листкові пластинки виявилися значно більших розмірів, ніж у контрольної, продуктивність теж зросла. Яка подальша доля потомків цих рослин? Чи будуть корисні ознаки закріплені спадково?

Задача 76. Вроджена далекозорість успадковується за аутосомно-рецесивним типом. Далекозорість також може розвинутися з віком через зміни очного яблука. Молода дівчина з вродженою далекозорістю вийшла заміж за далекозорого чоловіка середнього віку. Яка ймовірність народження в цій сім`ї сина без вродженої аномалії зору, якщо у дідуся і бабусі з боку батька спостерігається тільки вікова далекозорість?

Задача 77. При пророщуванні рослин у темряві утворюються знебарвлені пагони. Якщо потім помістити їх на світло – пагони позеленіють. Про яку форму мінливості йдеться у даному випадку? Наслідком якого процесу є зміна забарвлення пагонів? Де розміщені гени, що відповідають за появу зеленого забарвлення? Чи зміниться забарвлення блідих пагонів, якщо їх освітлювати зеленим світлом?

Задача 78. У кроликів існує ген гімалайського забарвлення, під дією якого шерсть на лапах, вухах, хвості та на носі стає чорного кольору, а решта шерсті – біла. Змінюючи умови утримання, можна змінити характер забарвлення. Наприклад, якщо вирощувати кроленят від народження при зниженій температурі, то забарвлення шерсті у них буде темним. Про яку форму мінливості йдеться в цьому випадку? Як можна пояснити описане явище?

Задача 79. У кішок сіамської породи очі блакитні, а забарвлення шерсті визначається так само, як і в гімалайських кроликів, тільки тіло у них має не біле, а палене забарвлення. Якщо сіамське кошеня вирощувати при підвищеній температурі, воно буде суцільнопалевим. Зрідка у звичайних кішок теж трапляється палеве забарвлення шерсті. Яким чином можна визначити, чи належить кішка до сіамської породи, якщо вона має суцільнопалеве забарвлення шерсті?

Задача 80. У кішок сіамської породи очі блакитні, а забарвлення шерсті визначається так само, як і в гімалайських кроликів. Якщо сіамське кошеня вирощувати при зниженій температурі, воно буде суцільночорним. Яким чином можна визначити, чи належить чорна кішка невідомого походження до сіамської породи?

Задача 81. У більшості домашніх тварин забарвлення різноманітніше, ніж у їхніх диких предків (чорне, біле, плямисте, руде та ін..). Як це можна пояснити? Результатом якої мінливості є зміна забарвлення шерсті? Не обмежуйтесь однією гіпотезою і свою відповідь проілюструйте прикладами.

Задача 82. В оповіданні Е. Сетон – Томпсона «Королівська анколостанка» йдеться про долю безпородної кішки. Господарі вирішили підготувати її до виставки кішок. Для зміни зовнішнього вигляду молоду кішку тримали на холоді і годували жирною їжею. Як ви думаєте, в якому напрямі змінився фенотип тварини і чому в годівля переважали жири?

Задача 83. Наведено варіаційний ряд кількості другорядних махових пір’їн у крилі альбатроса:

Кількість пір’їн	32	33	34	35	36	37	38	39	40	41
Кількість птахів	2	5	8	12	16	23	15	10	8	1