Молекулярная биология

 

1. Какой хромосомный набор характерен для клеток листьев и заростка папоротника? Объясните, из каких исходных клеток и в результате какого деления образуются эти клетки.

Элементы ответа:

1)набор хромосом в клетках листа папоротника – 2n; в клетках
заростка папоротника -n;

2)взрослое растение папоротника является спорофитом и разви­вается из зиготы путём митоза;

3)заросток развивается из гаплоидной споры путём митоза

 

2. Какой хромосомный набор характерен для ядер клеток эпидермиса листа и восьмиядерного зародышевого мешка семязачатка цветкового растения? Объясните, из каких исходных клеток и в результате какого деления образуются эти клетки.

Элементы ответа:

1)набор хромосом эпидермиса листа - 2n;ядра(клетки) восмиядерного зародышевого мешка имеют по n хромосом;

2)клетки всех органов растения развиваются из зародыша(зиготы) путем митоза;

3)клетки восьмиядерного мешка образуются из гаплоидной мегаспоры в результате митоза

 

3. Фрагмент иРНК содержит число нуклеотидов с аденином - 14, гуанином -35. цитозином -21, урацилом - 30. Определите число этих нуклеотидов в участке двухцепочечной молекулы ДНК, который служит матрицей для синтеза данного фрагмента иРНК. Объясните полученные результаты.

 

Элементы ответа:

1)согласно принципу комплиментарности определяем число и
нуклеотидный состав фрагмента одной цепи ДНК:

Т-14, Ц=21, Г=35, А=30;

2)вторая цепь ДНК комплиментарна первой цепи, поэтому в ней

А=14, Г=21, Ц=35,Т=30;

3)общее число нуклеотидов в двух цепях фрагментов ДНК –

А=30+14=44

Т= 14+30=44

Г=35+21=56

Ц=21+35=56

 

4. У человека синдром Клайнфельтера проявляется при трисомии по половым хромосомам XXY. Объясните причины появления такого хромосомного набора в клетках человека.

Элементы ответа:

· нарушение процесса мейоза при формировании половых клеток - нерасхождение половых хромосом;

· формирование аномальных гамет: яйцеклетка XX или сперматозоид XY;

· при слиянии аномальной гаметы с нормальной гаметой Y или X формируются аномальная зигота XXY

 

5. В соматических клетках дрозофилы содержится 8 хромосом. Какое число хромосом и молекул ДНК содержится в ядре при гаметогенезе перед началом мейоза I и мейоза II? Объясните, как образуется такое число хромосом и молекул ДНК.

Схема решения задачи включает:

1)перед началом мейоза I хромосом - 8, молекул ДНК- 16; перед
началом мейоза II число хромосом - 4, молекул ДНК - 8;

2)перед началом мейоза I ДНК реплицируется, и каждая
хромосома состоит из двух хроматид, но число хромосом не
меняется;

3)перед началом мейоза II после редукционного деления мейоза I
число хромосом и молекул ДНК уменьшается в 2 раза

6. Какой хромосомный набор содержат клетки камбия и эндосперма семени цветкового растения? Объясните, из каких исходных клеток и в результате какого деления образуются эти клетки.

Элементы ответа:

· набор хромосом клеток камбия – 2n, эндосперма - Зn;

· клетки камбия образуются путём митоза диплоидных клеток зародыша семени (зиготы);

· эндосперм образуется при двойном оплодотворении из двух центральных ядер (2n) и спермия (n)

 

7. Какой хромосомный набор характерен для клеток мякоти иголок и спермиев сосны? Объясните, из каких исходных клеток и в результате какого деления образуются эти клетки.

Элементы ответа:

в клетках иголок сосны набор хромосом – 2n; в спермиях сосны -n;

взрослое растение сосны развивается из зиготы (2n);

3)спермин сосны развиваются из гаплоидных спор (n) путём митоза

 

9. Известно, что все виды РНК синтезируются на ДНК-матрице.

Фрагмент молекулы ДНК, на которой синтезируется участок центральной петли тРНК, имеет следующую последовательность нуклеотидов: АЦГГТААААГЦТАТЦ. Установите нуклеотидную последовательность участка тРНК, который синтезируется на данном фрагменте, и аминокислоту, которую будет переносить эта тРНК в процессе биосинтеза белка, если третий триплет соответствует антикодону тРНК. Ответ поясните. Для решения задания используйте таблицу генетического кода.

Схема решения задачи:

1)нуклеотидная последовательность участка тРНК: УГЦЦАУУУУЦГАУАГ;

2)нуклеотидная последовательность антикодона УУУ (третий триплет) соответствует кодону на иРНК ААА;

3)по таблице генетического кода этому кодону соответствует аминокислота Лиз, которую будет переносить переносить данная тРНК

10. В соматических клетках мухи дрозофилы содержится 8 хромосом. Определите число хромосом и молекул ДНК в клетках её семенников при гаметогенезе в зоне размножения и зоне окончательного созревания гамет. Объясните полученные результаты. Какие процессы происходят в этих зонах?

Схема решения задачи включает:

1)в клетках в зоне размножения число хромосом - 8, число ДНК - 8;

2)в зоне созревания число хромосом - 4, число ДНК - 4;

3)в зоне размножения клетки делятся митозом, поэтому число хромосом соответствует числу в соматических клетках;

4) в зоне созревания происходит мейоз, поэтому число хромосом и ДНК в 2 раза меньше

 

11. В биосинтезе полипептида участвуют молекулы т-РНК с антикодонами ЦУА, ЦАГ, ЦЦА, УАА, ГГГ. Определите аминокислоты, которые переносят эти т-РНК и нуклеотидную последовательность участка цепи молекулы ДНК, который несбт информацию о синтезируемом полипептиде. Ответ поясните.

Схема решения задачи включает:

1)антикодоны т-РНК комплементарны кодонам и-РНК, а
последовательность и-РНК - ГАУГУЦГГУАУУЦЦЦ;

2)последовательность нуклеотидов в цепи ДНК -
ЦТАЦАГЦЦАТААГГГ, комплементарна иРНК;

3)аминокислоты определяются по кодонам и-РНК: асп-вал-гли-
-иле-про

 

12.В биосинтезе фрагмента молекулы белка участвовали последовательно молекулы т-РНК с антикодонами ЦГЦ, УЦЦ, ГЦА, АГА, ЦТА. Определите аминокислотную последовательность синтезируемого фрагмента молекулы белка и нуклеотидную последовательность участка двухцепочечной молекулы ДНК, в которой закодирована информация о первичной структуре фрагмента белка. Объясните последовательность ваших действий. Для решения задачи используйте таблицу генетического кода.

Схема решения задачи включает:

1)по антикодонам т-РНК найдём участок и-РНК, на котором синтезируется фрагмент белка: ГЦГАГГЦГУУЦУГАУ;

2) по кодонам и-РНК найдём последовательность аминокислот в белке: ала-арг-арг-сер-ала;

3)по фрагменту и-РНК найдём участок ДНК: ЦГЦТЦЦГЦААГАЦТА, а по участку одной цепи найдём вторую цепь: ГЦГАГГЦГТТЦТГАТ

13. Для соматической клетки животного характерен диплоидный набор хромосом. Определите хромосомный набор (п) и число молекул ДНК (с) в клетке в конце телофазы мейоза I и анафазе мейоза II. Объясните результаты в каждом случае.

Схема решения задачи включает:

1)в конце телофазы мейоза I набор хромосом - п, число ДНК - 2с;

2)анафазе мейоза II набор хромосом - 2п, число ДНК - 2с;

3)в конце телофазы I произошло редукционное деление, число
хромосом и ДНК уменьшилось в 2 раза;

4)в анафазе мейоза II к полюсам расходятся сестринские
хроматиды (хромосомы), поэтому число хромосом и число ДНК
равное

14. Хромосомный набор соматических клеток пшеницы равен 28. Определите хромосомный набор и число молекул ДНК в клетке семязачатка в метафазе мейоза I и в конце телофазы мейоза I. Объясните результаты в каждом случае.

Схема решения задачи включает:

· в метафазе мейоза I число молекул ДНК - 56, число хромосом - 28;

· в телофазе мейоза I число молекул ДНК - 28, число хромосом - 14;

· перед мейозом I происходит репликация ДНК, каждая хромосома состоит из двух сестринских хроматид, но число хромосом не изменяется;

· в конце телофазы I происходит редукционное деление, образуется два ядра с гаплоидным набором хромосом, число ДНК и хромосом уменьшается в 2 раза

 

15. Какой хромосомный набор характерен для заростка и взрослого растения папоротника? Объясните, из каких клеток они развиваются.

Схема решения задачи включает:

· заросток папоротника имеет гаплоидный набор хромосом - п;

· взрослое растение папоротника (спорофит) имеет диплоидный набор хромосом - 2п;

· заросток развивается из гаплоидной споры;

· взрослое растение развивается из оплодотворённой яйцеклетки – зиготы.

 

16. В молекуле ДНК находится 1600 нуклеотидов с гуанином, что составляет 20% от их общего числа. Определите, сколько нуклеотидов с цитозином (Ц), тимином (Т), аденином (А) содержится в отдельности в молекуле ДНК, и объясните полученный результат.

Элементы ответа:

· гуанин (Г) комплементарен цитозину (Ц), число таких нуклеотидов равно и составляет также 1600, общее число нуклеотидов с гуанином и цитозином составляет 40%;

· сумма нуклеотидов с аденином (А) и тимином (Т) составляет 60% (4800 нуклеотидов);

· нуклеотиды с аденином и тимином комплементарны, их количество составляет в отдельности по 2400.

 

17.Две цепи молекулы ДНК удерживаются друг против друга водородными связями. Определите число нуклеотидов с аденином, тимином, гуанином и цитозином в молекуле ДНК, в которой 30 нуклеотидов соединяются между собой двумя водородными связями, и 20 нуклеотидов – тремя водородными связями. Объясните полученные результаты.

Элементы ответа:

· цепи молекулы ДНК соединяются по принципу комплементарности: А-Т, Г-Ц, следовательно, содержание нуклеотидов А равно Т, Г – равно Ц;

· между А и Т образуются две водородные связи А = Т = 30: 2 = 15;

· между Г и Ц – три водородные связи Г = Ц = 20: 2 = 10.