20 готовых задач по генетике, биологии на тему Тропонины в диагностике острого коронарного синдрома

1.    У родителей со 2 группой крови родился сын с 1 группой крови - гемофилик. Оба родителя не страдают этой болезнью. Гемофилия наследуется как рецессивный признак, сцепленный с полом. Определить генотипы всех членов семьи и вероятность рождения второго ребёнка здоровым и его возможную группу крови. 

Р ♀ IA_XHX_ × ♂ IA_XHY

F1 i0i0XhY
    
Р ♀ IAi0XHXh × ♂ IAi0XHY

G IAXH  IAXh i0XH i0Xh  × IAXH  IAY i0XH i0Y
IAXH    IAY    i0XH    i0Y
IAXH      IAIAXHXH
Здоровая девочка, II группа крови    IAIAXHY
Здоровый мальчик, II группа крови    IAi0XHXH
Здоровая девочка, II группа крови    IAi0XHY
Здоровый мальчик, II группа крови
IAXh    IAIAXHXh
Девочка-носитель гемофилии,
II группа крови    IAIAXhY
Больной мальчик, II группа крови    IAi0XHXh
Девочка-носитель гемофилии,
II группа крови    IAi0XhY
Больной мальчик, II группа крови
i0XH    IAi0XHXH
Здоровая девочка, II группа крови    IAi0XHY
Здоровый мальчик, II группа крови    i0i0XHXH
Здоровая девочка,
I группа крови    i0i0XHY
Здоровый мальчик, I группа крови
i0Xh    IAi0XHXh
Девочка-носитель гемофилии,
II группа крови    IAi0XhY
Больной мальчик, II группа крови    i0i0XHXh
Девочка-носитель гемофилии,
I группа крови    i0i0XhY
Больной мальчик,
I группа крови

Ответ: генотипы родителей ♀ IAi0XHXh, ♂ IAi0XHY, сына с 1 группой крови – гемофилика i0i0XhY;
Вероятность рождения второго ребенка здоровым – 3/4; возможная группа крови у здоровых детей I – 3/16; II – 9/16.

2.    Участок молекулы белка имеет следующее строение: про-лиз-гис-вал-тир. Сколько возможных вариантов строения фрагмента молекулы ДНК кодирует эту часть молекулы белка?

По таблице генетического кода каждую из данных аминокислот кодирует несколько триплетов иРНК: пролин – 4, лизин – 2, гистидин – 2, валин – 4, тирозин – 2. 
По теории вероятности количество вариантов строения фрагмента молекулы ДНК = 4 * 2 * 2 * 4 * 2 = 128.

Ответ: 128 вариантов.

3.    Арахнодактилия (паучьи пальцы) наследуется как доминантный аутосомный признак с пенетрантностью 30 %. Определите вероятность появления аномалии у детей в семье, где оба родителя гетерозиготны по данному гену и у них уже родился один ребёнок с паучьими пальцами.

Дано:
Ген    Признак
А    арахнодактилия
а    норма

Р ♀ Аа × ♂ Аа
G  A    a      A     a
F1 AA,     Aa,      Aa,         aa
    болезнь   болезнь     болезнь      норма
75% детей в такой семье родятся больными, а с учетом пенетрантности 30%: 75 * 30% / 100% = 22,5%.

Ответ: вероятность появления аномалии у детей в данной семье 22,5%.
4.    Голубоглазый правша женился на кареглазой правше. У них родилось двое детей: кареглазый левша и голубоглазый правша. От второго брака этого мужчины с другой кареглазой правшой родилось 9 кареглазых детей, все правши. Каковы наиболее вероятные генотипы всех троих родителей? Предполагается, что у человека карий цвет глаз доминирует над голубым и праворукость над леворукостью. Признаки наследуются независимо.

Дано:
Ген    Признак
А    карие глаза к.
а    голубые глаза г.
B    праворукость  п.
b    леворукость л.

1 брак Р ♀ A_B_ × ♂ aabb

F1 A_bb, aaB_  (по принципу одна гамета от отца, одна от матери)
Проверка:
Р ♀ AaBb × ♂ aabb
G AB, Ab, aB, ab × ab
F1 AaBb, Aabb, aaBb, aabb
      к.п.      к.л.    г.п.    г.л.
2 брак Р ♀ A_B_ × ♂ aabb
F1  AaBb  (так как расщепления не происходит, 9 детей одинаковые, то генотип матери AABB)
Проверка:
Р ♀ AABB × ♂ aabb
G AB × ab
F1 AaBb
  к.п. 100%
Ответ: генотип отца aabb, первой матери – AaBb, второй – AABB.

5.    В родильном доме случайно перепутали двух мальчиков. Родители одного из них имеют 2 и 1 группы крови. Родители другого мальчика – 2 и 4 группы. Мальчики имеют 2 и 1 группы крови. Определите, кто чей сын и генотипы родителей и детей?

Родители первого мальчика:
Р ♀ IAi0 × ♂ i0i0    
G IA       i0 ×  i0
F1 IAi0; i0i0    
             II      I

Родители второго мальчика:
Р ♀ IAi0 × ♂ IAIB    
G IA       i0 ×  IA      IB
F1 IAIA,     IAIB, IAi0, IBi0
          II               IV          II         III
У вторых родителей не может быть первой группы крови, значит мальчик со 2 группой крови – сын вторых родителей, с первой – первых.

6.    У кошек гены рыжего (а) и черного (А) цвета аллельны и расположены в Х-хромосоме. Гетерозиготы имеют пеструю (трехцветную) окраску. Короткая шерсть (В) доминирует над длинной (b) и определяется аутосомным геном. Скрещивали короткошерстную пеструю кошку с длинношерстным черным котом. Получили одного котенка рыжего с длинной шерстью, а другого – черного с короткой. 
а) Сколько типов гамет образуется у кошки? 
б) Сколько разных фенотипов может получиться у котят?  
в) Сколько разных генотипов может получиться у котят? 
г) Какова вероятность рождения кошки с длинной рыжей шерстью? 
д) Какова вероятность рождения пестрого кота

Дано:
Ген, генотип    Признак
ХА ХА    черные кошки ч.
Ха Ха    рыжие               р.
ХА Ха    Пестрые               п.
B    короткая шерсть  к.
b    длинная                 д.     

Р ♀ ХАХаB_ × ♂ XAYbb

F1     ХаYbb,      ХA _B_
Проверка:
Р ♀ ХАХаBb × ♂ XAYbb
G ХАB, XAb, ХaB, Xab × XAb, Yb
F1 ХАXABb, ХАYBb, ХАXAbb, ХАYbb, ХАXaBb, ХaYBb, ХАXabb, ХaYbb   
       ч.к.кошки    ч.к. коты        ч.д.кошки    ч.д.коты      ч.к.кошки   р.к. коты    п.д.кошки   р.д.коты
а)    Гаметы кошки с генотипом ХАХаBb: ХАB, XAb, ХaB, Xab     – 4 типа гамет.
б) У котят может получиться 5 разных фенотипов – черные короткошерстные, черные длинношерстные, рыжие короткошерстные, пестрые длинношерстные, рыжие длинносшерстные.
в) У котят может получиться 5 разных генотипов – 8 разных генотипов (F1).
г) вероятность рождения кошки с длинной рыжей шерстью – 0%.
д) вероятность рождения пестрого кота – 0%.
7.    Белок состоит из 200 аминокислот. Какую длину имеет определяющий его ген, если расстояние между двумя соседними нуклеотидами в спирализованной молекуле ДНК (измеренное вдоль оси спирали) составляет 3,4 х 10-10 м?
3,4 х 10-10 м = 0,34 нм
Количество нуклеотидов в иРНК = количество нуклеотидов в одной цепи ДНК = 200 аминокислот * 3 = 600

lДНК = количество нуклеотидов в 1й цепи ДНК * расстояние между двумя соседними нуклеотидами в спирализованной молекуле ДНК = 
= 600 * 3,4 * 10-10 м = 2040 * 10-10 м
Ответ: lДНК = 2040 * 10-10 м

8.    Мужчина с группой крови АВ, страдающий дальтониз¬мом, женится на девушке с нормальным зрением и группой крови 0. Отец девушки - дальтоник и имеет группу крови А. От этого бра¬ка родилось двое детей: девочка с нормальным зрением и группой крови А и мальчик с нормальным зрением и группой крови В. Дальтонизм - рецессивный признак, сцепленный с полом. Укажите генотипы всех членов семьи. Какова вероятность рождения у этих людей детей-дальтоников? Могут ли родиться дети с группами крови родителей?

Дано:
Ген, генотип    Признак
ХА    норма
Ха    дальтонизм

Р ♀ i0i0ХА_ × ♂ IAIBХаY

F1 IAi0ХАХа, IBi0ХАY
Если отец девушки дальтоник, то она унаследовала от отца вторую аллель Ха, генотип отца девушки IAi0ХаY (дочери он дал аллель i0, а группа А может иметь генотип либо IAIA либо IAi0.
Р ♀ i0i0ХАХа × ♂ IAIBХаY
G i0ХА, i0Ха × IAХа, IAY, IBХа, IBY
F1 IAi0ХАХа, IAi0ХaХа, IAi0ХАY, IAi0ХaY, IBi0ХАХа, IBi0ХaХа, IBi0ХАY, IBi0ХaY
     Зд.дев. I          Бол.дев.II     Зд.мал. II       Бол.мал. II    Зд.дев. III    Бол.дев. III   Зд.мал. III    Бол.мал. III
Ответ: генотипы всех членов семьи: отец девушки IAi0ХаY, девушка i0i0ХАХа, мужчина IAIBХаY, девочка с нормальным зрением и группой крови А IAi0ХАХа и мальчик с нормальным зрением и группой крови В IBi0ХАY.
Вероятность рождения у этих людей детей-дальтоников – 50%.
Могут родиться дети только с руппой крови матери 0, с группой крови отца АБ – не могут.

9.    От скрещивания зелёных и алых меченосцев в первом поколении все рыбы были кирпично-красной окраски, а во втором – 50 кирпично-красных, 5 лимонных, 18 алых и 11 зелёных. Объясните расщепление. Как наследуются эти окраски? Определите генотипы исходных рыб. Что получится, если скрестить алых рыб с лимонными? 

Гены A и В являются комплементарными, наследование происходит по принципу комплементарности. Комплементарное (дополнительное) действие генов – это вид взаимодействия неаллельных генов, доминантные аллели кото¬рых при совместном сочетании в генотипе обусловливают новое фенотипическое проявление признаков. При этом расщепление гибридов F2 по фенотипу может происходить в соотношениях 9:6:1, 9:3:4, 9:7, иногда 9:3:3:1 (как в данном случае). 
Таким образом:
Генотип    Признак
AA(a)bb    зеленые
aaBB(b)    алые
A_B_    кирпично-красные
aabb    лимонные

Р ♀ aaBb × ♂ aabb
        алые     лимонные
G aB, ab × ab
F1 aaBb, aabb
   алые    лимонные
 

10.    У кур рябая окраска (А) доминирует над черной (а) и зависит от гена, сцепленного с полом. Аутосомный доминантный ген, вызывающий у кур коротконогость, одновременно приводит к укорачиванию клюва, причем у гомозигот по этому аллелю клюв настолько мал, что они погибают, так как не могут изнутри разбить скорлупу яйца. Скрещивали черного коротконого петуха с рябыми коротконогими курами и получили в результате 600 цыплят. Сколько получилось цыплят с короткими ногами? Сколько получилось цыплят-петушков, похожих на отца? Сколько получилось рябых курочек? Сколько получилось черных коротконогих курочек? Сколько получилось рябых петушков с нормальными ногами? 

Ген, генотип    Признак
ХA    рябая окраска
Хa    черная
ВВ    летальность
Вb    коротконогость
bb    длинноногость

Р ♀ ХAYВb × ♂ ХaХaВb
G ХAВ, ХAb, YB, Yb × ХaВ, Хab

F1 ХAХaВB, ХAХaВb, ХAХaВb, ХAХabb, ХaYBB, ХaYBb, ХaYBb, ХaYbb
 рябые, лет.пет.  ряб.кор.пет.  ряб.кор.пет.  ряб.дл.пет. чер.лет.куры чер.кор.куры  чер.кор.куры   чер.дл.куры

Ответ:
цыплят с короткими ногами: 600/8*4 = 300
цыплят-петушков, похожих на отца: 0
рябых курочек: 0
черных коротконогих курочек: 75*2 = 150
рябых петушков с нормальными (длинноногими) ногами: 75

11.    От скрещивания растений тыквы с зелёными и жёлтыми плодами в F1 плоды оказались жёлтыми, а в F2  произошло расщепление на ѕ жёлтых и ј зелёных. От скрещивания растений с белыми и зелёными плодами в F1 плоды белые, а в F2 расщепление: 113 белых, 31 жёлтых и 7 зелёных. Как наследуется признак? Объясните расщепление в обоих скрещиваниях и определите генотипы исходных растений. 

У тыквы данный признак наследуется по принципу эпистаза. Эпистаз – взаимодействие генов, при котором активность одного гена находится под влиянием другого гена (генов), неаллельного ему. Ген, подавляющий фенотипические проявления другого, называется эпистатичным; ген, чья активность изменена или подавлена, называется гипостатичным.
В данном случае эпистатичен ген белой окраски, он в доминантном состоянии угнетает зеленую и желтую окраску.

12.    У собак наблюдается нервное заболевание, которое появляется в возрасте 5-6 месяцев. Оно не является смертельным, но в дальнейшем препятствует свободному передвижению больных собак. Определите: 
а) доминантна или рецессивна эта болезнь, если среди 109 щенят, родившихся в 18 помётах, данный дефект наблюдается у 27;  
б) генотипы родителей, если от их скрещивания было получено 4 здоровых и 3 больных щенка. 

а) болезнь проявляется примерно у четверти потомков, значит ген, вызывающий ее, рецессивный. 

13.    У крупного рогатого скота комолость доминирует над рогатостью, окраска контролируется одним геном с неполным доминированием, окраска гетерозиготных животных – чалая. Поставлено два скрещивания. 
а). Гомозиготный комолый бык скрещен с гомозиготной рогатой красной коровой. Какая окраска будет у потомков в F1? Будут ли они рогаты? 
б). Комолый чалый бык, скрещенный с рогатой белой коровой, дал рогатую чалую тёлку. Какое потомство может получиться от скрещивания этой тёлки с её отцом?
Дано:
Ген, генотип    Признак
А    комолость
а    рогатость
Bb    чалая окраска
BB    красная
bb    белая

14.    Гемофилия (несвертываемость крови) – признак рецессивный (а), сцепленный с полом, а резус-положительность крови (В) доминирует над резус-отрицательностью и определяется аутосомным геном. У здоровых резус-положительных родителей родился резус-отрицательный ребенок, больной гемофилией. 
а) Какой пол у этого ребенка? 
б) Сколько разных генотипов может быть у сыновей в данной семье? 
г) Какова вероятность рождения ребенка с генотипом матери?
Дано:
Ген    Признак
ХА    норма
Ха    гемофилия
В    Резус +
b    Резус –

15.    Женщина с нормальным зрением, отец которой страдал близорукостью, а у матери было нормальное зрение, вышла замуж за мужчину, родители которого были гомозиготами – отец с нормальным зрением, а мать – близорукая. Какое потомство ожидается в этой семье, если известно, что близорукость является доминантным признаком?
Дано:
Ген    Признак
А    близорукость
а    норма

16.    В семье, где жена имеет I группу крови, а муж — IV, родился сын дальтоник с III группой крови.   Оба родителя различают цвета нормально.  Дальтонизм  наследуется как рецессивный, сцепленный с полом признак. Определите генотипы родителей и ребенка, а также возможную группу крови дальтоника мальчика.

Дано:
Ген    Признак
ХА    норма
Ха    дальтонизм

17.    В одной  семье у кареглазых родителей имеется 4 детей: двое  голубоглазых с I  и II группами крови, двое кареглазых – со II и III.  Определите генотипы родителей и детей, вероятность рождения, следующего ребенка кареглазым с I группой крови.
Дано:
Ген    Признак
А    карие глаза
а    голубые глаза

18.    Нуклеиновая кислота фага имеет молекулярную массу порядка 107. Сколько, примерно, белков закодировано в ней, если принять, что типичный белок состоит в среднем из 400 мономеров, а молекулярная масса нуклеотида около 300? 

400 мономеров белка – 400 аминокислот = 1200 нуклеотидов (одна аминокислота кодируется тремя нуклеотидами).
Масса 1200 нуклеотидов = 1200*300 = 360000
Количество белков = масса нуклеиновой кислоты фага / массу нуклеотидов, соответствующих одному обычному белку = 100000000/360000 = ≈ 278
Ответ: в данной нуклеиновой кислоте фага закодировано примерно 278 белков.

19.    Считая, что средняя молекулярная масса аминокислоты около 110, а нуклеотида - около 300, определите, что тяжелее: белок или ген?

Предположим, что белок состоит из 10 аминокислот:
Mбелка = количество аминокислот Ч 110 = 10 Ч 110 = 1100

20.    Количество ДНК в ядре клетки человека равно 6 х 10-12 г. Как известно, участок двойной спирали ДНК длиной в 0,1 нм имеет массу равную массе 190 атомов водорода. Определите общую длину ДНК в ядре.

Масса одного атома водорода = 1,6 х 10-24 г, масса 190 атомов водорода = 190 * 1,6 х 10-24 г = 304 х 10-24 г.
Следовательно, масса участка двойной спирали ДНК длиной в 0,1 нм = 304 х 10-24 г.
0,1 нм – 304 х 10-24 г
Х нм – 6 х 10-12 г
Х = 6 х 10-12 г х 0,1 / 304 х 10-24 = 1,97 м
Ответ: Общая длина ДНК в ядре = 1,97 м